BS EN 13758-1 防紫外线测试中文版
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1、范围:规定了一种在标准条件下测试透过紫外线的红斑效应,来评价服装织物的抗太阳
紫外线辐射性能的测试方法。
本测试方法不适合测试远距离保护的织物(因为是近距离测试防紫外线的方法),比如雨伞,遮阳物或人工源类似物。
注本标准可能不适合测试小颜色小的织物结构不均匀的织物。
2、相关文献:EN 20139:1992 – 标准平衡和调湿大气(ISO 139:1973)
3、定义术语和简写:3.1.1 波长(λ):一定范围的辐射,用nm表示;3.1.2紫外线(UVR),
波长在180-400nm的电磁辐射。
UV-A:315-400nm;UV-B:280-315nm;3.1.3太阳辐射度(E(λ)):在地球表面单位波长和面积接受的太阳释放的能量。
用W.m-2.nm-1表示。
在地球表面测量的太阳光紫外线光谱范围是290-400nm;3.1.4红斑:由各种物理或化学试剂导致皮肤泛红。
3.1.5光谱的红斑效应(ε(λ)):一定波长λ辐射产生的相关的红斑效应;3.1.6光谱透过率T(λ):一定波长的辐射,其透过的辐射与发射辐射的比例;
3.1.7积分球:内表面为非选择性漫反射的空心球体;3.1.8荧光:吸收特定波长的辐射
然后在较短的时间内再次发射较大波长的光辐射。
3.1.9光谱带宽:指从单色器射出的单色光谱线强度轮廓曲线的二分之一高度处的谱带宽度。
用来表征仪器的光谱分辨率。
3.1.10 样品接受误差:仪器接口和积分球之间的误差(比如在接口和样品之间用滤波器)。
在这种情况,部分扩散光没有进入到积分球。
这个误差由样品的结构,样品与接口的距离,和照明装置的尺寸;3.1.11 Shade:特别是色调,色深或颜色的明亮度;3.1.12 construction:描述织物的一套参数,比如材料,交织,纹路等。
3.1.13 Ultraviolet protection factor(UPF):这个标准描述的方法,来表达的保护的水平。
4、原理:纺织材料的UPF用总的光谱透过量来计算,
计算公式见右边:
E(λ):日光的辐照度;ε(λ):光谱红斑效应;
Δλ:波长的区间段;T(λ):波长λ的透过率
总的光谱透过率,通过测量UV发射器的辐射量和接收到的透过的辐射量。
如果用的多色入射辐射,透光率收集的是单色。
仪器的辐射可以用平行光辐射样品,然后用积分球接收投射光,也可以用半球辐射,然后接收平行光。
5、仪器:测试仪器由以下部分组成:5.1 UV光源,提供290-400nm波长的紫外辐射。
合
适的UV光源包括弧灯,氘灯和太阳模拟器。
5.2 一个积分球,总的开口不能超过整个内部表面的10%。
内表面衬高反射性哑光材料,比如硫酸钡颜料。
需要在样品接口的地方安装挡板保护内部检测器和内部源。
如果适用,在球面上测量入射的辐射量。
5.3 单色器,用于测量290-400nm范围的光谱带宽,带宽为5nm或更小。
5.4 紫外发射滤波器,只明显透过波长小于400nm左右的光,而且不发荧光。
在用平行入射光的时候,光束的面积至少25mm2,至少需要覆盖重复组织结构至少3次。
此外,单色入射光束,减少接收误差,接口的最小尺寸和光源尺寸比值,需要大于1.5倍。
光束通常与面料在±5°,光源偏离光束主轴要小于5°。
这些情况需要用在入射光为平行光源的情况。
合适的紫外滤光器,放在样品和接口之间。
如果是单色光。
当不能操作时,需要放在样品接口出,在样品和积分球之间。
滤光器的厚度在1-3mm之间。
6、样品准备和调湿,6.1准备,对于均匀材料,至少准备4个样品。
样品尽量均匀分散。
离布边5cm,离布头和布尾至少1m;如果材料有不同的形状和/或结构,每个颜色和组织至少测试2个样品;样品的尺寸需要能足够的覆盖仪器的孔径。
6.2 平衡调湿,按EN 20139:1992进行。
如果测试仪器不在这个环境,需要10min内测试完毕。
7、测试:7.1将样品放在仪器的接口处,让原离皮肤的那面接触紫外光源;7.2 如果仪器
是单色光,检查是否有荧光,如果有荧光剂存在,放置一个紫外滤光器,并检查有效性;
7.3 用290-400nm的光源,测试透光率,至少每5nm的宽度测试一次。
8、计算和表达测试结果,8.1通用,计算UVA 透过率的算术平均值,按公式1计算:
计算UVB的透过率,见右边公式2
T i(λ) – 样品i在波长λ时的光谱
透过率;m和k,是在315-400nm
之间的测量点和290-315nm之间的具体测量点。
上面只用于波长间隔是固定的时候,比如5nm。
按下面计算紫外防护系数,计算每个测试样品i的UPF:
E(λ) – 日光辐照度,用w.m-2.nm-1单位;ε(λ)
– 相关的红斑效应;T(λ) – 样品i在波长λ时
的光谱透过率;Δλ– 波长间隔用nm。
8.1.1 均匀的样品,计算UPF的平均值。
计算
标准偏差。
计算UPF:
其中t见右表格。
当UPF值小于测试的最小值,
报告UPF的值,如果UPF大
于50,报告>50
8.1.2 不均匀的样品,报告最
小的UPF值作为UPF值。
如
果大于50同上。
最大的UVAi
报告为样品的UVA。
8.1.3 不均匀样品,因为不同
颜色和结构,也是出最小的
UPF作为结果。
如果大于50
出“UPF>50”
8.2 测量准确度:重复和再现性的标准偏差,S r和S R通过用14种材料,在8个实验室
间测试得出。
样品的UPF为10-65.用ISO 5725:1994版统计分析得出:重复性标准偏差S r为1.36.再现性的标准偏差S R满足公式:S R=0.37+0.11×UPF average
9、测试报告:
需要报告以下信息
a)参照本测试标准;b)测试样品的描述,包括:类型,来源,颜色和生产商代号;c)
样品准备方法;d)如果需要,完成的描述拉伸和面料的状态;e)温度和相对湿度;f)测试样品数量,如果需要,加上样品的描述;g)均匀样品,报告UVA和UVB的平均值和标准偏差;h)如果是不均匀的样品,报告每个样品的UVAi值,和UVA;i)使用的太阳光光源;j)每个测试样品的UPF,如果是均匀样品,需要报告标准偏差;k)样品的UPF值;l)任何偏离的情况。
附录A(规范声明)太阳辐射和红斑效应
A.1 太阳辐射
表A.1 – 辐射强度用wm-2nm-1在阿尔伯克基测量太阳在夏季的光谱。
注:在Albuquerque这个地方测试的太阳辐射很出名,而且经常被欧洲使用。
虽然还有其他地方,比如Melbourne,Garmisch等地方。
不同地方的数据相差不是很大。
辐射强度:
A.2 红斑效应:
公式描述:
ε(λ) = 1.0 290-298nm
ε(λ) = 100.094(298-λλ) 298-228nm
ε(λ) = 100.015(139-λλ) 328-400nm
附录B(供参考)参照样品
参照材料可以非常好的帮助我们校准测试仪器。
但是非常遗憾,纺织材料的时间稳定性通常都不大好。
因此推荐采用非纺织材料作为参照样品校准仪器,比如中性密度的玻璃滤光片。