Medição do Fator de Proteção Ultravioleta (FPU)

A destruição da camada de ozônio na atmosfera terrestre tem sido notícia com frequência, e a maioria das pessoas está ciente desse grave problema. O espectro solar extraterrestre inclui radiação UVC (100 a 280 nm), UVB (290 a 315 nm) e UVA (315 a 380 nm). No entanto, devido à absorção pela camada de ozônio na atmosfera superior, nenhuma radiação UVC e apenas uma fração da UVB atinge a superfície da Terra. Portanto, qualquer destruição da camada de ozônio pode levar a um aumento nos níveis de UVB solar na superfície da Terra.

Grande parte dessa destruição da camada de ozônio tem sido atribuída à liberação de fluorcarbonos artificiais, que reagem com o ozônio, especialmente na estratosfera, reduzindo a quantidade de ozônio disponível para proteção contra a radiação ultravioleta solar (RUV). Uma redução de 1% na camada de ozônio pode levar a um aumento da radiação ultravioleta solar na superfície da Terra e, consequentemente, a um aumento nos casos de câncer de pele.

A luz solar contém muitos tipos diferentes de raios. Os raios mais nocivos à pele humana são chamados de raios ultravioleta (UV). Existem dois tipos principais de raios ultravioleta que atingem a superfície da Terra: UVB e UVA. Os raios UVB causam queimaduras solares e também desempenham um papel importante no desenvolvimento do câncer de pele. Os raios UVA também desempenham um papel no desenvolvimento do câncer de pele. Além disso, os raios UVA penetram mais profundamente na pele e desempenham um papel importante no envelhecimento prematuro da pele.

A luz solar contém aproximadamente 500 vezes mais raios UVA do que raios UVB. Portanto, proteger a pele dos efeitos nocivos dos raios UVB e UVA é crucial. Os protetores solares químicos tradicionais têm sido mais eficazes no bloqueio dos raios UVB do que dos raios UVA.

O fator de proteção ultravioleta (FPU) é uma medida padrão usada para medir a eficácia dos tecidos na proteção da pele contra a radiação ultravioleta (UV) nociva. À medida que cresce a conscientização sobre os riscos à saúde associados à exposição aos raios UV, como câncer de pele, envelhecimento precoce e queimaduras solares, também cresce a demanda por roupas com proteção UV.

O fator de proteção ultravioleta (FPU) indica a quantidade de radiação UV que um tecido permite que atravesse a pele. Por exemplo, um tecido com FPU de 50 permite a penetração de apenas 1/50 (2%) da radiação UV. Isso significa que ele bloqueia 98% dos raios UVA (315-400 nm) e UVB (280-315 nm). Valores mais altos de FPU indicam maior proteção. Ao contrário do fator de proteção solar (FPS), que se aplica a protetores solares, o fator de proteção ultravioleta (FPU) é usado especificamente para têxteis e leva em conta tanto a radiação UVA quanto a UVB.

A radiação UV do sol é uma das principais causas de danos à pele, incluindo a forma mais letal de câncer de pele. Tecidos com alto fator de proteção UV (FPU) atuam como uma barreira eficaz, reduzindo a necessidade de reaplicação frequente do protetor solar e proporcionando proteção consistente durante a exposição prolongada ao ar livre. Os testes de fator de proteção UV (FPU) beneficiam consumidores, fabricantes e órgãos reguladores, garantindo que os tecidos atendam aos padrões de segurança e tenham um desempenho confiável em condições reais.

O fator de proteção ultravioleta (FPU) é medido por meio de técnicas in vitro, envolvendo principalmente análises espectrofotométricas em laboratório. Esses métodos calculam as propriedades de proteção de um tecido avaliando a transmitância da radiação UV que atravessa uma amostra de tecido.

O método mais comumente utilizado para medir o fator de proteção UV é a espectrofotometria. Ela envolve a análise da quantidade de radiação UV transmitida através de um tecido, tanto UVB (280-315 nm) quanto UVA (315-400 nm), na faixa de comprimento de onda de 280-400 nm. Um espectrofotômetro mede a transmitância espectral do tecido, e esse valor é usado para calcular o fator de proteção UV. O resultado é ajustado extraindo um intervalo de confiança de 95% e arredondando para o múltiplo de cinco mais próximo para fornecer classificações conservadoras.

Para garantir a precisão, os tecidos são testados em condições padrão:

• Preparação da amostra: Amostras representativas são retiradas de diferentes lotes para compensar a variabilidade. As amostras são condicionadas para estabilizar a umidade e a temperatura.
• Exposição UV: Os tecidos são expostos à radiação UV controlada usando lâmpadas de arco de xenônio ou outras fontes de UV que simulam a luz solar.
• Simulações do mundo real: alguns testes avaliam o fator de proteção ultravioleta em condições como alongamento, umidade ou envelhecimento acelerado (por exemplo, após lavagem ou exposição prolongada ao sol) para imitar o uso na vida real.

Embora a espectrofotometria in vitro seja o padrão, existem outros métodos usados ​​para determinar o fator de proteção ultravioleta:

• Teste in vivo: Mede a dose mínima de eritema na pele humana, protegida e não protegida por tecido, usando radiação solar simulada. Este método é menos comum devido a restrições éticas e práticas.
• Dosimetria: Utiliza dosímetros químicos ou biológicos (por exemplo, filmes de polissulfona) para medir a transmissão UV em condições reais. Este método considera a radiação espalhada, o que pode resultar em valores de FPU mais altos em comparação com testes de laboratório.

Muitas propriedades têxteis afetam o fator de proteção UV, tornando sua medição um processo complexo. Os fatores que afetam o fator de proteção UV incluem:

• Tipo de fibra: Fibras sintéticas como poliéster geralmente oferecem melhor proteção UV do que fibras naturais como algodão, graças aos seus aditivos naturais bloqueadores de UV.
• Estrutura do tecido: tramas mais fechadas (por exemplo, sarja) e maior densidade do tecido reduzem a transmissão de UV em comparação com tecidos de malha ou tramas mais soltas.
• Tingimento e acabamento: corantes mais escuros e acabamentos com bloqueio de UV (por exemplo, revestimentos de nanopartículas) aumentam o fator de proteção ultravioleta ao aumentar a absorção ou reflexão dos raios UV.
• Condições de uso: Tecidos molhados ou esticados geralmente apresentam fatores de proteção UV mais baixos devido à maior porosidade. O envelhecimento causado por lavagens ou exposição ao sol também pode degradar a proteção UV. Tecidos desgastados, esticados ou molhados podem perder a proteção UV.

Para garantir a consistência, foram desenvolvidos diversos padrões internacionais para a medição do fator de proteção UV. Por exemplo,

• Uma dessas normas é a "AS/NZS 4399 Roupas de proteção solar - Avaliação e classificação". Esta norma mede o fator de proteção ultravioleta na faixa UVA e UVB (290-400 nm). Ela exige testes em condições secas e úmidas.
• A norma é o "Método de Teste AATCC TM183 para Transmissão ou Bloqueio de Radiação Ultravioleta Ponderada por Eritema por Tecidos". Esta norma mede a transmitância UV têxtil usando um espectrofotômetro (280-400 nm). Inclui o cálculo das porcentagens de bloqueio de FPU, UVA e UVB.
• A norma “EN 13758-1 Têxteis - Propriedades de proteção UV do sol - Parte 1: Método de teste para tecidos de vestuário” fornece métodos de teste para determinar o fator de proteção ultravioleta dos tecidos.
• A norma "GB/T 18830 Têxteis - Avaliação das propriedades de proteção contra radiação ultravioleta solar" é semelhante à norma EN 13758, mas com ponderação espectral solar chinesa. Um "fator de proteção ultravioleta de pelo menos 40" é definido como proteção qualificada.

Consequentemente, a medição do fator de proteção ultravioleta (FPU) é uma ferramenta essencial para avaliar a capacidade de proteção UV dos tecidos, garantindo a segurança do consumidor e a confiabilidade do produto. Por meio de métodos precisos, como espectrofotometria, e da adesão a padrões globais, os fabricantes estão desenvolvendo roupas com proteção UV de alta qualidade que atendem à crescente demanda por proteção solar. À medida que surgem inovações como aditivos bloqueadores de UV e tecidos inteligentes, os testes de UVF continuam a evoluir, proporcionando proteção aprimorada contra os raios solares nocivos.

Nossa organização, que atende empresas há muitos anos e acompanha meticulosamente os desenvolvimentos globais em ciência e tecnologia, emprega uma equipe de profissionais experientes e uma ampla infraestrutura para realizar testes, medições e análises em uma ampla gama de áreas para empresas de todos os setores. Também fornecemos serviços de medição do fator de proteção ultravioleta (FPU).