Mätning av ultraviolett skyddsfaktor (UPF)

Uttunningen av ozonskiktet i jordens atmosfär har ofta varit i nyheterna, och de flesta människor är medvetna om detta allvarliga problem. Det utomjordiska solspektrumet inkluderar UVC-strålning (100 till 280 nm), UVB-strålning (290 till 315 nm) och UVA-strålning (315 till 380 nm). På grund av absorption av ozonskiktet i den övre atmosfären når dock ingen UVC och endast en bråkdel av UVB jordytan. Därför kan en uttunning av ozonskiktet leda till en ökning av solens UVB-nivåer vid jordytan.

Mycket av denna ozonutarmning har tillskrivits utsläppet av konstgjorda fluorkolväten, som reagerar med ozon, särskilt högt uppe i stratosfären, vilket minskar mängden ozon som finns tillgängligt för att skydda mot inkommande ultraviolett strålning (UVR) från solen. En minskning av ozonskiktet med 1 procent skulle kunna leda till en ökning av ultraviolett strålning från solen vid jordytan och i slutändan en ökning av hudcancer.

Solljus innehåller många olika typer av strålar. De strålar som är mest skadliga för mänsklig hud kallas ultravioletta (UV) strålar. Det finns två huvudtyper av ultravioletta strålar som når jordens yta: UVB och UVA. UVB-strålar orsakar solbränna och spelar också en viktig roll i utvecklingen av hudcancer. UVA-strålar spelar också en roll i utvecklingen av hudcancer. Dessutom tränger UVA-strålar djupare in i huden och spelar en större roll i för tidigt hudåldrande.

Solljus innehåller ungefär 500 gånger mer UVA-strålar än UVB-strålar. Därför är det avgörande att skydda huden mot de skadliga effekterna av både UVB- och UVA-strålar. Traditionella kemiska solskyddsmedel har varit mer effektiva på att blockera UVB-strålar än UVA-strålar.

Ultraviolett skyddsfaktor (UPF) är ett standardmått som används för att mäta textiliers effektivitet när det gäller att skydda huden mot skadlig ultraviolett (UV) strålning. I takt med att medvetenheten om hälsoriskerna i samband med UV-exponering, såsom hudcancer, för tidigt åldrande och solbränna, ökar, ökar även efterfrågan på UV-skyddande kläder.

Ultraviolett skyddsfaktor (UPF) anger hur mycket UV-strålning ett tyg släpper igenom huden. Till exempel släpper ett tyg med en UPF på 50 endast igenom 1/50 (2 procent) av UV-strålningen. Det betyder att det blockerar 98 procent av UVA- (315–400 nm) och UVB- (280–315 nm) strålarna. Högre UPF-värden indikerar bättre skydd. Till skillnad från solskyddsfaktorn (SPF), som gäller för solskyddsmedel, används ultraviolett skyddsfaktor (UPF) specifikt för textilier och tar hänsyn till både UVA- och UVB-strålning.

UV-strålning från solen är en ledande orsak till hudskador, inklusive den dödligaste formen av hudcancer. Textilier med ett högt UV-skyddsfaktorvärde (UPF) fungerar som en effektiv barriär, vilket minskar behovet av frekvent återanvändning av solskyddsmedel och ger ett konsekvent skydd vid långvarig exponering utomhus. Testning av UV-skyddsfaktor (UPF) gynnar konsumenter, tillverkare och tillsynsmyndigheter genom att säkerställa att tyger uppfyller säkerhetsstandarder och fungerar tillförlitligt under verkliga förhållanden.

Ultraviolett skyddsfaktor (UPF) mäts med hjälp av in vitro-tekniker, främst laboratoriebaserade spektrofotometriska analyser. Dessa metoder beräknar ett tygs skyddande egenskaper genom att utvärdera transmittansen av UV-strålning som passerar genom ett tygprov.

Den vanligaste metoden för att mäta UV-skyddsfaktorn är spektrofotometri. Den innebär att analysera mängden UV-strålning som transmitteras genom ett tyg, både UVB (280–315 nm) och UVA (315–400 nm), i våglängdsområdet 280–400 nm. En spektrofotometer mäter tygets spektrala transmittans, och detta värde används för att beräkna UV-skyddsfaktorn. Resultatet justeras genom att extrahera ett 95-procentigt konfidensintervall och avrunda till närmaste multipel av fem för att ge konservativa värden.

För att säkerställa noggrannhet testas tyger under standardförhållanden:

• Provberedning: Representativa prover tas från olika batcher för att ta hänsyn till variationer. Proverna konditioneras för att stabilisera fuktighet och temperatur.
• UV-exponering: Tyger exponeras för kontrollerad UV-strålning med hjälp av xenonbåglampor eller andra UV-källor som simulerar solljus.
• Simuleringar i verkligheten: Vissa tester utvärderar ultravioletta skyddsfaktorn under förhållanden som sträckning, vätning eller accelererat åldrande (t.ex. efter tvätt eller långvarig solexponering) för att efterlikna verklig användning.

Även om in vitro-spektrofotometri är standarden finns det andra metoder som används för att bestämma ultravioletta skyddsfaktorn:

• In vivo-testning: Mäter den minimala erytemdosen på tygskyddad och oskyddad mänsklig hud med hjälp av simulerad solstrålning. Denna metod är mindre vanlig på grund av etiska och praktiska begränsningar.
• Dosimetri: Använder kemiska eller biologiska dosimetrar (t.ex. polysulfonfilmer) för att mäta UV-transmission under verkliga förhållanden. Denna metod tar hänsyn till spridd strålning, vilket kan resultera i högre UPF-värden jämfört med laboratorietester.

Många textilegenskaper påverkar UV-skyddsfaktorn, vilket gör mätningen av den till en komplex process. Faktorer som påverkar UV-skyddsfaktorn inkluderar:

• Fibertyp: Syntetfibrer som polyester ger generellt bättre UV-skydd än naturliga fibrer som bomull, tack vare deras naturliga UV-blockerande tillsatser.
• Tygstruktur: Tätare vävar (t.ex. twill) och högre tygdensitet minskar UV-genomsläpp jämfört med löst vävda eller stickade tyger.
• Färgning och ytbehandling: Mörkare färgämnen och UV-blockerande ytbehandling (t.ex. nanopartikelbeläggningar) ökar den ultravioletta skyddsfaktorn genom att öka absorptionen eller reflektionen av UV-strålar.
• Användningsförhållanden: Våta eller sträckta tyger har generellt lägre UV-skyddsfaktorer på grund av ökad porositet. Åldrande från tvätt eller solexponering kan också försämra UV-skyddet. Slitna, sträckta eller våta tyger kan förlora UV-skyddet.

För att säkerställa konsekvens har flera internationella standarder utvecklats för att mäta UV-skyddsfaktor. Till exempel,

• En sådan standard är "AS/NZS 4399 Solskyddskläder - Utvärdering och klassificering". Denna standard mäter ultravioletta skyddsfaktorer i UVA- och UVB-området (290-400 nm). Den kräver testning i både torra och våta förhållanden.
• Standarden är "AATCC TM183 Testmetod för transmission eller blockering av erytemvägd ultraviolett strålning från tyger". Denna standard mäter textilers UV-transmittans med hjälp av en spektrofotometer (280–400 nm). Den inkluderar beräkning av UPF-, UVA- och UVB-blockeringsprocent.
• Standarden ”EN 13758-1 Textilier - UV-skyddande egenskaper - Del 1: Testmetod för klädtyger” tillhandahåller testmetoder för att bestämma tygers ultravioletta skyddsfaktor.
• Standarden "GB/T 18830 Textilier - Utvärdering av skyddsegenskaper mot ultraviolett solstrålning" liknar standarden EN 13758, men med kinesisk solspektralviktning. En "ultraviolett skyddsfaktor på minst 40" definieras som kvalificerat skydd.

Följaktligen är mätning av ultraviolett skyddsfaktor (UPF) ett viktigt verktyg för att bedöma textiliers UV-skyddsförmåga, vilket säkerställer konsumentsäkerhet och produkttillförlitlighet. Genom exakta metoder som spektrofotometri och efterlevnad av globala standarder utvecklar tillverkare högkvalitativa UV-skyddskläder som möter den växande efterfrågan på solskydd. I takt med att innovationer som UV-blockerande tillsatser och smarta tyger dyker upp fortsätter UVF-testning att utvecklas, vilket ger förbättrat skydd mot solens skadliga strålar.

Vår organisation, som har betjänat företag i många år och noggrant följt den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik, har ett team av erfarna yrkesmän och en bred infrastruktur för att utföra tester, mätningar och analyser inom en mängd olika områden för företag inom alla sektorer. Vi erbjuder även mätningstjänster för ultraviolett skyddsfaktor (UPF).