Measuring the UV protection factor (UPF) of fabrics and clothing

Význam tématu

Ochrana před ultrafialovým zářením je klíčová vzhledem k tomu, že zeslabování ozonové vrstvy zvyšuje úroveň UVB záření dopadajícího na povrch Země a koncentrované UV záření vede k popáleninám kůže či chronickým onemocněním včetně rakoviny.

Cíle a přehled studie / článku

Tento aplikační poznámka popisuje spektrofotometrickou metodu stanovení faktoru UV ochrany (UPF) u různých textilií. Cílem bylo změřit a porovnat UPF šesti vzorků látek odlišných typů tkaní a směsi vláken pomocí integrované sféry a speciálního softwaru.

Použitá metodika a instrumentace

• Spektrofotometr Cary 3E UV-Vis
• Difuzní reflektanční příslušenství Cary 1/3E (integrující sféra)
• Držák textilií
• Filtr Schott UG11
• Software UPF Easy Menu

Měření spektrální propustnosti probíhalo v rozsahu 280–390 nm s krokem 1 nm. Vzorky byly pevně připojeny k vstupu sféry a světlo směrované přes filtr UG11 eliminovalo vliv fluorescence. Pro spolehlivost se analyzovalo osm subvzorků v osovém a příčném směru tkaní.

Hlavní výsledky a diskuse

Spektrální analýza ukázala zásadní rozdíly v propustnosti UV záření mezi textiliemi. Polyesterový krepe a vlněná tkanina dosáhly UPF nad 50 (maximální ochrana). Bavlněná tkanina s UPF 9,4 spadá do kategorie nízké ochrany (nehodnotitelná), bavlněný úplet s UPF 41,6 poskytuje velmi vysokou ochranu a nylonový úplet s UPF 11 střední ochranu. Rozložení propustnosti ukázalo, že UVB (290–315 nm) je až tisícinásobně škodlivější než UVA (315–380 nm), a proto je klíčové přesné spektrální vyhodnocení.

Přínosy a praktické využití metody

Spektrofotometrická metoda s integrující sférou nabízí bezpečný, objektivní a vysoce reprodukovatelný způsob stanovení UPF bez expozice lidské kůže. Je vhodná pro vývoj, kontrolu kvality, certifikaci oděvů a technických textilií.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření standardizace norem UPF, zlepšení detekčních systémů a integrace analytických postupů do automatizovaných výrobních linek. Vývoj chytrých textilií se senzory a propojení s online systémy pro sledování ochranných vlastností otevírá nové aplikační možnosti.

Závěr

Popsaná spektrofotometrická metoda s využitím Cary 3E, difuzního příslušenství a softwaru UPF Easy Menu poskytuje přesné, rychlé a reprodukovatelné stanovení ochrany tkanin proti UV záření. Díky jednoduché obsluze a kvalitní podpoře je vhodná pro rutinní analýzy v průmyslových i výzkumných laboratořích.

Reference

1. Gies P. a Roy C. Ultraviolet radiation, ozone thinning, the environment and UPF testing. Proceedings SDCANZ Textiles and Sun Protection Conference, UNSW 1993.
2. United Nations Environment Programme. Environmental Effects of Ozone Depletion. Update 1991, Nairobi.
3. Welsh C. a Diffey B. The protection against solar actinic radiation afforded by common clothing fabrics. Clin Exp Dermatol, 1981, 6: 77-82.
4. CIE Research Note. A reference action spectrum for ultraviolet induced erythema in human skin. CIE Journal, 1987, 6: 17-22.
5. Menzies S. et al. A comparative study of fabric protection against ultraviolet-induced erythema determined by spectrophotometric and human skin measurements. Journal of Photodermatology, Photoimmunology and Photomedicine, 1992, 8(4): 157-163.