用紫外可见分光光度计测定纺织品的紫外防护系数的测定
背景
随着科学技术的进步、生活水平的提高,人类对生活必需品-纺织品的质量要求也越来越高,更追求的是安全性和防护性,其中对于服装材料的防紫外性能也越来越关注。当紫外线照射到织物上时,一部分被吸收,一部分穿透织物的纤维(包括从织物的空隙中透过),还有一部分被反射。透过纺织物的紫外线越多,对人体造成的伤害就越大,患皮肤癌的可能性也越大。
纺织物抗紫外线性能的评定方法通常采用分光光度计法。用紫外分光光度计作为辐射源,经单色器色散后的光束照射试样,用积分球收集透过织物的各个方向上的辐射通量,得到紫外线透射比。本文利用thermo fisher evolution220紫外可见分光光度计和isa-220积分球附件测出纺织物品的透射率,并依据gb/t 18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》计算出紫外线防护系数。isa-220积分球附件是在同类价格仪器中性能最为突出和优秀的。它是一个由60mm直径的spectralon (r)球和10mm硅光电二极管,以及专用的光学汇聚光学系统构成的组合,从而在每次测量的时候都能提供连续和准确的数据。采用了弹簧样品夹设计,方便纺织布料的放置和取出。
实验仪器及测试条件仪器:thermo fisher evolution220紫外可见分光光度计及isa-220积分球
采样间隔:1 nm
狭缝宽度:5 nm
测定方式:透过率
波长范围:290~400 nm
结果
1.纺织品样品透过率测定
以空气做为参比,利用evolution220紫外可见分光光度计和isa-220积分球附件对3个样品进行了透过率测试,谱图如图1所示,透过率结果见表1。
图1 3个样品的透射光谱图
表1 不同波长下3个纺织品样品的透射率
wavelength | sample 1 | sample 2 | sample 3 |
(nm) | (t%) | (t%) | (t%) |
400 | 30.159296 | 38.32617 | 40.812771 |
395 | 25.473195 | 32.199655 | 35.206133 |
390 | 20.963371 | 26.099355 | 29.340867 |
385 | 16.950493 | 20.922408 | 23.9681 |
380 | 13.789771 | 17.231243 | 19.460048 |
375 | 11.271622 | 13.316875 | 15.429101 |
370 | 8.894902 | 10.729192 | 12.026771 |
365 | 7.18694 | 8.676561 | 9.311119 |
360 | 6.035194 | 6.8769 | 7.545644 |
355 | 5.169564 | 5.80409 | 5.834076 |
350 | 4.39254 | 5.1115 | 4.81834 |
345 | 4.175587 | 4.821461 | 4.857208 |
340 | 3.942888 | 4.419987 | 4.68161 |
335 | 3.891435 | 3.97255 | 4.833914 |
330 | 3.879348 | 3.790825 | 4.661562 |
325 | 3.599927 | 3.876901 | 5.150184 |
320 | 3.548713 | 3.834434 | 5.682166 |
315 | 3.512006 | 3.500189 | 5.990712 |
310 | 3.603872 | 3.672902 | 6.183055 |
305 | 3.75555 | 3.641336 | 6.698781 |
300 | 3.615609 | 3.516235 | 6.59495 |
295 | 3.138206 | 3.273661 | 5.920243 |
290 | 2.977498 | 3.184523 | 4.9288 |
表2 纺织品样品防紫外线结果
t(uva)i | t(uvb)i | (upf)i | |
样品1 | 9.824% | 3.434% | 24.84 |
样品2 | 11.861% | 3.465% | 24.04 |
样品3 | 13.311% | 5.054% | 15.05 |
根据gb/t18830-2002要求,对于匀质材料以所测试样中最低的upf值作为该样品的upf值,次样品最终upf为15,表示为upf<50。根据gb/t18830-2002评定要求,当样品upf>30且t(uva)av<5%时,可称为“防紫外线产品”。因此该纺织品样品不可以称为防紫外线产品。
结论
利用thermo fisher evolution220紫外可见分光光度计和isa-220积分球附件可以方便地测定纺织品紫外区的透过率,并根据gb/t18830-2002计算出纺织品的紫外防护系数。赛默飞世尔科技有限公司(thermo-fisher)的紫外可见分光光度计产品完全能够满足上述检测需要,对评定纺织品防紫外线性能具有很好的指导意义。同时可以为客户提供方法建立的工作,以方便有此需求的客户快速使用仪器,达到单位检测要求。
2.样品防紫外线性能的评定
根据gb/t18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》中的公式1&2计算出紫外线防护系数
其中:
e(λ):日光光谱辐照度(见gb/t 18830-2002附录a),单位为瓦每平方纳米(w?m-2?nm-1)ε(λ):相对的红斑效应(见gb/t 18830-2002附录a);t(λ):试样i在波长为λ时的光谱透射比;△λ:波长间隔,单位为纳米(nm);m和k是315~400nm之间和290~315nm之间各自的测定次数。3个样品的防紫外线结果评价结果见表2所示。
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