Meranie faktora ochrany pred ultrafialovým žiarením (UPF)

Úbytok ozónovej vrstvy v zemskej atmosfére je často súčasťou správ a väčšina ľudí si je tohto vážneho problému vedomá. Spektrum mimozemského slnka zahŕňa UVC (100 až 280 nm), UVB (290 až 315 nm) a UVA (315 až 380 nm) žiarenie. V dôsledku absorpcie ozónovou vrstvou v horných vrstvách atmosféry však na zemský povrch nedosiahne žiadne UVC a len zlomok UVB žiarenia. Preto by akékoľvek úbytok ozónovej vrstvy mohol viesť k zvýšeniu hladín slnečného UVB žiarenia na zemskom povrchu.

Veľká časť tohto úbytku ozónovej vrstvy sa pripisuje uvoľňovaniu umelo vyrobených fluórovaných uhľovodíkov, ktoré reagujú s ozónom, najmä vo vysokých vrstvách stratosféry, čím znižujú množstvo ozónu dostupného na ochranu pred prichádzajúcim slnečným ultrafialovým žiarením (UVR). Pokles ozónovej vrstvy o 1 percento by mohol viesť k zvýšeniu slnečného ultrafialového žiarenia na zemskom povrchu a v konečnom dôsledku k zvýšeniu výskytu rakoviny kože.

Slnečné svetlo obsahuje mnoho rôznych typov lúčov. Lúče, ktoré najviac poškodzujú ľudskú pokožku, sa nazývajú ultrafialové (UV) lúče. Existujú dva hlavné typy ultrafialových lúčov, ktoré dosahujú zemský povrch: UVB a UVA. UVB lúče spôsobujú spálenie od slnka a tiež zohrávajú dôležitú úlohu pri rozvoji rakoviny kože. UVA lúče tiež zohrávajú úlohu pri rozvoji rakoviny kože. Okrem toho UVA lúče prenikajú hlbšie do pokožky a zohrávajú väčšiu úlohu pri predčasnom starnutí pokožky.

Slnečné svetlo obsahuje približne 500-krát viac UVA lúčov ako UVB lúčov. Preto je ochrana pokožky pred škodlivými účinkami UVB aj UVA lúčov kľúčová. Tradičné chemické opaľovacie krémy boli účinnejšie pri blokovaní UVB lúčov ako UVA lúčov.

Ochranný faktor pred ultrafialovým žiarením (UPF) je štandardná miera používaná na meranie účinnosti textílií pri ochrane pokožky pred škodlivým ultrafialovým (UV) žiarením. S rastúcim povedomím o zdravotných rizikách spojených s vystavením UV žiareniu, ako je rakovina kože, predčasné starnutie a spálenie od slnka, rastie aj dopyt po oblečení s ochranou pred UV žiarením.

Ochranný faktor pred ultrafialovým žiarením (UPF) udáva, koľko UV žiarenia látka prepúšťa na pokožku. Napríklad látka s UPF 50 prepúšťa iba 1/50 (2 percentá) UV žiarenia. To znamená, že blokuje 98 percent UVA (315 – 400 nm) a UVB (280 – 315 nm) lúčov. Vyššie hodnoty UPF naznačujú väčšiu ochranu. Na rozdiel od ochranného faktora pred slnkom (SPF), ktorý sa vzťahuje na opaľovacie krémy, sa ochranný faktor pred ultrafialovým žiarením (UPF) používa špeciálne pre textílie a zohľadňuje UVA aj UVB žiarenie.

UV žiarenie zo slnka je hlavnou príčinou poškodenia pokožky vrátane najsmrteľnejšej formy rakoviny kože. Textílie s vysokou hodnotou ochranného faktora UV žiarenia (UPF) pôsobia ako účinná bariéra, čím znižujú potrebu častého opätovného nanášania opaľovacieho krému a poskytujú konzistentnú ochranu počas dlhodobého vystavenia sa vonkajšiemu žiareniu. Testovanie ochranného faktora UV žiarenia (UPF) je prospešné pre spotrebiteľov, výrobcov a regulačné orgány tým, že zabezpečuje, že tkaniny spĺňajú bezpečnostné normy a spoľahlivo fungujú v reálnych podmienkach.

Faktor ochrany pred ultrafialovým žiarením (UPF) sa meria pomocou in vitro techník, ktoré zahŕňajú predovšetkým laboratórne spektrofotometrické analýzy. Tieto metódy vypočítavajú ochranné vlastnosti tkaniny vyhodnotením priepustnosti UV žiarenia prechádzajúceho cez vzorku tkaniny.

Najbežnejšie používanou metódou na meranie ochranného faktora UV žiarenia je spektrofotometria. Zahŕňa analýzu množstva UV žiarenia prepusteného cez látku, a to UVB (280 – 315 nm) aj UVA (315 – 400 nm), v rozsahu vlnových dĺžok 280 – 400 nm. Spektrofotometer meria spektrálnu priepustnosť látky a táto hodnota sa používa na výpočet ochranného faktora UV žiarenia. Výsledok sa upraví extrakciou 95-percentného intervalu spoľahlivosti a zaokrúhlením na najbližší násobok piatich, aby sa získali konzervatívne hodnotenia.

Pre zaistenie presnosti sa látky testujú za štandardných podmienok:

• Príprava vzorky: Reprezentatívne vzorky sa vyberú z rôznych šarží, aby sa zohľadnila variabilita. Vzorky sa kondicionujú, aby sa stabilizovala vlhkosť a teplota.
• UV žiarenie: Látky sú vystavené kontrolovanému UV žiareniu pomocou xenónových oblúkových lámp alebo iných UV zdrojov, ktoré simulujú slnečné svetlo.
• Simulácie v reálnom svete: Niektoré testy hodnotia faktor ochrany pred ultrafialovým žiarením za podmienok, ako je naťahovanie, zmáčanie alebo zrýchlené starnutie (napr. po umytí alebo dlhodobom vystavení slnku), aby napodobnili skutočné používanie.

Hoci štandardom je in vitro spektrofotometria, existujú aj iné metódy používané na stanovenie faktora ochrany pred ultrafialovým žiarením:

• Testovanie in vivo: Meria minimálnu dávku erytému na ľudskú pokožku tienenú a netienenú látkou pomocou simulovaného slnečného žiarenia. Táto metóda je menej bežná kvôli etickým a praktickým obmedzeniam.
• Dozimetria: Používa chemické alebo biologické dozimetre (napr. polysulfónové filmy) na meranie UV prenosu v reálnych podmienkach. Táto metóda zohľadňuje rozptýlené žiarenie, ktoré môže viesť k vyšším hodnotám UPF v porovnaní s laboratórnymi testami.

Ochranný faktor UV žiarenia ovplyvňuje mnoho vlastností textílií, čo robí jeho meranie zložitým procesom. Medzi faktory ovplyvňujúce ochranný faktor UV žiarenia patria:

• Typ vlákna: Syntetické vlákna ako polyester vo všeobecnosti poskytujú lepšiu ochranu pred UV žiarením ako prírodné vlákna ako bavlna vďaka svojim prirodzeným prísadám blokujúcim UV žiarenie.
• Štruktúra tkaniny: Hustšie väzby (napr. keper) a vyššia hustota tkaniny znižujú priepustnosť UV žiarenia v porovnaní s voľne tkanými alebo pletenými tkaninami.
• Farbenie a konečná úprava: Tmavšie farbivá a povrchová úprava blokujúca UV žiarenie (napr. nanočasticové nátery) zvyšujú faktor ochrany pred ultrafialovým žiarením zvýšením absorpcie alebo odrazu UV lúčov.
• Podmienky použitia: Mokré alebo natiahnuté tkaniny majú vo všeobecnosti nižšie faktory ochrany pred UV žiarením kvôli zvýšenej pórovitosti. Starnutie v dôsledku prania alebo vystavenia slnku môže tiež znížiť UV ochranu. Opotrebované, natiahnuté alebo mokré tkaniny môžu stratiť UV ochranu.

Na zabezpečenie konzistentnosti bolo vyvinutých niekoľko medzinárodných noriem na meranie ochranného faktora pred UV žiarením. Napríklad

• Jednou z takýchto noriem je AS/NZS 4399 Ochranné odevy proti slnku – Hodnotenie a klasifikácia. Táto norma meria faktor ochrany pred ultrafialovým žiarením v rozsahu UVA a UVB (290 – 400 nm). Vyžaduje sa testovanie v suchých aj mokrých podmienkach.
• Norma sa volá „AATCC TM183 Testovacia metóda pre prenos alebo blokovanie erytémom váženého ultrafialového žiarenia tkaninami“. Táto norma meria UV priepustnosť textílií pomocou spektrofotometra (280 – 400 nm). Zahŕňa výpočet percent blokovania UPF, UVA a UVB.
• Norma „EN 13758-1 Textílie – Vlastnosti ochrany pred slnečným UV žiarením – Časť 1: Skúšobná metóda pre odevné tkaniny“ poskytuje skúšobné metódy na stanovenie faktora ochrany pred ultrafialovým žiarením tkanín.
• Norma „GB/T 18830 Textílie – Hodnotenie ochranných vlastností proti slnečnému ultrafialovému žiareniu“ je podobná norme EN 13758, ale s čínskym slnečným spektrálnym vážením. „Faktor ochrany pred ultrafialovým žiarením najmenej 40“ je definovaný ako kvalifikovaná ochrana.

Meranie faktora ochrany pred ultrafialovým žiarením (UPF) je preto kľúčovým nástrojom na posúdenie schopností textílií chrániť pred UV žiarením, čím sa zabezpečí bezpečnosť spotrebiteľov a spoľahlivosť výrobkov. Vďaka presným metódam, ako je spektrofotometria, a dodržiavaniu globálnych noriem, výrobcovia vyvíjajú vysokokvalitné oblečenie s ochranou pred UV žiarením, ktoré spĺňa rastúci dopyt po ochrane pred slnkom. S objavovaním inovácií, ako sú prísady blokujúce UV žiarenie a inteligentné tkaniny, sa testovanie UVF neustále vyvíja a poskytuje zvýšenú ochranu pred škodlivými slnečnými lúčmi.

Naša organizácia, ktorá už mnoho rokov slúži podnikom a dôkladne sleduje globálny vývoj vo vede a technike, zamestnáva tím skúsených odborníkov a širokú infraštruktúru na vykonávanie testovania, meraní a analýz v širokej škále oblastí pre podniky vo všetkých sektoroch. Poskytujeme tiež služby merania faktora ochrany pred ultrafialovým žiarením (UPF).