夏季酷暑,防晒变得不可或缺。市场也顺应潮流不断推出防晒产品,除了化妆品,防晒帽、防晒袖套、防晒衣等产品层出不穷,成为小姐姐们的心头好。但是市场上各类防晒纺织品效果如何?专业检测机构是如何检测的?有效的防晒产品需要具备哪些性能?本期我们邀请检测机构的专家解读防晒纺织品的检测方法和考核指标。
防晒纺织品指能防护人体免受日光紫外线危害的纺织品。紫外线是指日光中波长为200mm~400nm的电磁波。紫外线按辐射波长通常分为3种:长波紫外线UVA(320~400nm),中波紫外线UVB(280mm~320nm)和短波紫外线UVC(200nm~280nm)。人体皮肤适度接触日光紫外线能起到一定的杀菌作用,同时也能有效促进合成维生素D,提高人体免疫力。但如果过多接受紫外线辐射,就会对人体造成伤害。研究表明,对人体造成危害主要是中波和长波紫外线。因为紫外线在传播时,短波紫外线已绝大部分被臭氧层吸收,而中波和长波紫外线可直接穿透大气层辐射到人体皮肤。
基于光学原理,光线照射物体,通常表现为光线透过、反射和被吸收。同理,紫外线照射在织物上,通常一部分被纤维吸收,一部分被反射,剩余部分从纤维间的空隙中穿过。由于防晒纺织品除防紫外线功能外还需兼顾轻薄、透气等舒适性需求,因此仅靠织物本身防紫外线的作用非常有限。而其核心的防护机理是利用屏蔽剂对纤维或织物进行处理,以此来增强纺织品吸收或反射紫外线的能力,从而获得优良的防紫外线性能。
紫外线屏蔽剂分为两类。一类是无机类紫外线反射屏蔽剂,通过增加织物表面对紫外线的反射能力来进行防护。这类屏蔽剂主要为具有较高折射率的金属氧化物或陶瓷粉末等,如滑石粉、CaCO3、ZnO、TiO2,将其整理到纺织品上可增加织物表面对紫外线的反射和散射。二是有机类紫外线吸收屏蔽剂,通过增加织物对紫外线的吸收能力来进行防护。这类屏蔽剂多用于织物涂层整理,其绝大部分具有氢键和共轭结构,如二苯甲酮类和苯并三唑类,在吸收紫外线时能转化成磷光、荧光和热能等能量,从而达到对紫外线屏蔽的作用。
市场上的防晒产品主要的质量问题有防紫外线性能达不到标准要求、撕破强力低等问题。从前文我们可以知道,轻薄类防晒产品仅依靠织物本身防紫外线的作用是非常有限的。然而市场上有部分防晒产品并未使用经过紫外线屏蔽剂整理的织物就虚假宣称具有防晒功能。另外,原料选用、物理工艺设计和后整理加工不合理,也有可能导致防紫外线性能不达标。防晒产品特别是防晒皮肤衣,其织物一般较为轻薄,如果纱线强力低、织物密度低或后整理加工工艺不合理,易导致撕破强力不合格的情况。
消费者日常使用中,主要影响防晒纺织品防晒效果的因素有:浸湿、洗涤、累计使用时长。从影响的程度上比较,浸湿<汗液浸湿加日光照射共同作用<洗涤。
浸湿影响防晒效果的主要原因是:浸湿后纤维间吸收的水分会减弱紫外线的散射能力,造成紫外线透过织物的概率增加。长时间日光照射影响防晒效果的主要原因是:织物经长时间曝晒后,织物不仅会出现一定程度的褪色现象,减弱织物本身吸收紫外线的效果,同时也会对屏蔽剂产生影响,导致屏蔽剂的防护作用降低。洗涤影响防晒效果的主要原因是:随着洗涤次数的增加会导致屏蔽剂流失,使得紫外线透过率增大,从而降低了面料的防紫外线性能。
我国标准体系中,针对防晒产品常见的相关标准有FZ/T 74007—2019《户外防晒皮肤衣》、GB/T 23147—2018《晴雨伞》、GB/T 18830—2009《纺织品 防紫外线性能的评定》,指标要求如表1。
表1 防晒产品常见相关标准指标要求
常见的纺织品防紫外线性能测试方法主要有: GB/T 18830—2009《纺织品 防紫外线性能的评定》;EN 13758-1:2001+A1:2006 《纺织品 紫外线防护性能 第 1 部分:外衣织物试验方法》;AATCC 183—2020《紫外辐射通过织物的透过或阻挡性能》。
其中欧盟与中国标准基本一致,美国标准的做法有所不同。主要的差异有:试样准备方面,美国标准考虑了湿态样品的防紫外线性能,而欧盟与中国只考虑干态试样的性能;测试时样品放置方面,美国标准要求测试样品的不同角度,而欧盟与中国标准为多块样品随机放置测试。具体差异见表2。
表2 防紫外线性能检测标准差异比较表
其中,GB/T 18830—2009、EN 13758-1:2001+A1:2006测试过程如图1~图3所示。
图1 试样准备和调湿
图2 将试样贴肤面朝下放入测试仪器
图3 测试结果
AATCC 183—2020测试过程如图4~图7所示
图4 试样准备和调湿
图5 制备湿态试样
图6 将试样贴肤面朝下放入测试仪器(湿态试样测试时需用塑料膜挡在观测口前)
图7 测试结果
浸泡30min后把样品放在两张吸水纸中间用轧车挤压使其含水量为(140±5)%
目前我国标准对防晒产品的标识要求有:(1)防晒皮肤衣建议标注执行标准:FZ/T 74007—2019且标识应符合GB/T5296.4和GB 31701的要求;(2)也可标注其他产品标准,加防紫外线功能标准GB/T 18830—2009,其标识除了满足相关产品标准要求外,GB/T 18830—2009还要求应在标签上标有:a.标准编号:GB/T 18830—2009;b.当40<UPF≤50时,标为UPF 40+;当UPF>50时,标为UPF50+;c.长期使用以及在拉伸或潮湿情况下,该产品所提供的防护有可能减少。
消费者选购防晒服的建议:(1)正规的防晒产品上一般都会标注UPF指数, UPF指数越高说明衣服的防晒性能越好。除此之外,在选购防晒纺织品时,还应选购标注有FZ/T 74007—2019或GB/T 18830—2009的防晒服;(2)尽量选择纤维成分为聚酯纤维的防晒服,各种纤维的防晒系数大小:聚酯纤维>锦纶>棉、人造棉、丝;(3)不管从舒适性还是防晒效果的角度出发,尽量选择具有吸汗速干功能的防晒服;(4)防晒服的颜色对防晒效果也有所影响,选购时可尽量选择颜色较深的产品,黑色以及红色系的防晒衣效果相对好些。