防晒衣UPF值功效性验证的紫外线透过率测试步骤

防晒衣的防紫外线功效核心在于UPF（紫外线防护系数）值，而UPF值的验证需通过紫外线透过率测试实现。该测试通过量化织物对UVA（320-400nm）和UVB（280-320nm）的阻挡能力，直接反映防晒衣的实际防护效果。测试步骤的严谨性不仅影响结果准确性，更关系到产品是否符合GB/T 18830等国家标准要求。本文将拆解防晒衣UPF值验证中紫外线透过率测试的关键步骤，涵盖样品准备、设备校准、环境控制等核心环节，为行业检测及产品研发提供实操参考。

样品准备：代表性与预处理是基础

测试前需确保样品具有代表性，应从防晒衣的不同功能区域（如前襟、袖子、后背）裁剪试样，每个区域至少取3个平行样，尺寸需符合仪器测试要求（通常为100mm×100mm，或根据仪器载样台调整）。若产品标注“可水洗”，需按GB/T 8629标准进行水洗预处理（通常5次），模拟实际使用后的状态——水洗会破坏织物表面的防晒涂层或改变纤维结构，直接影响透过率结果。预处理后的样品需在标准环境（20±2℃、65±5%RH）中平衡24小时，确保纤维状态稳定。

需注意，若防晒衣含装饰件（如蕾丝、亮片），应单独测试装饰区域与主体织物的透过率，避免装饰件对主体防护效果的干扰；对于拼接款防晒衣，需分别测试不同面料区域，确保每个部分的防护性能都符合要求。

设备校准：保证测试准确性的前提

紫外线透过率测试需使用紫外分光光度计或专用紫外线透过率测试仪（如Labsphere UV-1000F），测试前必须校准仪器。首先校准波长准确性：使用汞灯或氘灯的特征谱线（如汞灯的365nm、404.7nm）验证仪器波长偏差，确保误差≤1nm。其次校准透过率：使用已知紫外线透过率的标准参考物质（如NIST SRM 1830薄膜），在UVA和UVB波段分别测试，若仪器读数与标准值偏差超过2%，需调整仪器的增益或光路。

此外，需检查仪器的稳定性：连续测试同一标准物质3次，若透过率变异系数（CV）超过1%，需待仪器预热稳定后再行测试。校准频率应遵循仪器说明书，通常每天测试前校准1次，或每测试10个样品后复检1次。

测试环境控制：规避外界因素干扰

紫外线透过率对环境条件敏感，需将测试环境控制在GB/T 6529规定的标准状态：温度20±2℃、相对湿度65±5%RH。温度过高会导致织物热胀变形，改变纤维间隙，使透过率升高；湿度过高会让亲水纤维（如棉、粘胶）吸湿膨胀，降低透过率。测试区域需完全遮光，避免外界紫外线（如太阳光、荧光灯）进入，否则会叠加在样品透过的紫外线中，导致测量值偏高。

若无法实现恒温恒湿环境，需在测试报告中注明实际环境条件，便于结果追溯。测试过程中，应避免人员在测试区走动带来的气流扰动——气流可能导致样品移动或仪器光路偏移，影响数据稳定性。

样品放置：平整与角度决定数据可靠性

将样品固定在仪器的载样台上时，需确保织物平整无褶皱——褶皱会使光线发生散射，增加透过率的测量误差（褶皱处的纤维堆积会导致局部透过率降低，而空隙处则升高）。对于弹性织物，应避免过度拉伸，保持自然松弛状态，模拟实际穿着时的形态；对于厚重织物（如涂层防晒衣），需确保样品与探测器的距离符合仪器要求（通常为10-20mm），避免光线在样品与探测器间的空气层中散射。

需保证紫外线垂直入射样品表面：若入射角度偏差超过5°，会导致透过率测量值偏高（斜向入射的光线在织物中的路径更短，穿过的纤维更少）。部分仪器配备自动对准装置，需提前开启；若无自动装置，需用水平仪调整载样台，确保样品平面与光路垂直。

光谱扫描：覆盖全波段与多点取样

扫描波长范围需覆盖UVA（320-400nm）和UVB（280-320nm）全波段，扫描间隔设置为1nm或2nm（间隔越小，数据越精准，但扫描时间越长）。对于每块样品，需扫描至少5个不同位置（如中心、四角），取算术平均值作为该样品的透过率——织物的纱线密度、涂层均匀性可能导致局部透过率差异，多点取样能减少不均一性带来的误差。

扫描过程中，需避免样品移动：若仪器显示透过率曲线出现突然波动，需检查样品是否移位或载样台是否松动。对于含荧光剂的防晒衣，需注意荧光剂在紫外线照射下会发射可见光，部分仪器会自动扣除可见光干扰，但仍需在测试前确认仪器的“荧光补偿”功能是否开启。

数据计算：从透过率到UPF值的转化

UPF值的计算需基于全波段的透过率数据，公式为：UPF = Σ（EA(λ) × S(λ) × Δλ） / Σ（EA(λ) × T(λ) × S(λ) × Δλ），其中：EA(λ)是红斑作用光谱（反映不同波长紫外线对皮肤红斑的影响程度，UVB波段的EA值远高于UVA）；S(λ)是太阳光谱辐照度（依据GB/T 18830采用ISO 10646标准的太阳光谱）；T(λ)是样品在波长λ处的透过率（%）；Δλ是波长间隔（nm）。

除UPF值外，还需计算UVA透过率（T(UVA)）：T(UVA) = [Σ（T(λ) × S(λ) × Δλ）（320-400nm）] / [Σ（S(λ) × Δλ）（320-400nm）]。根据GB/T 18830，合格的防紫外线防晒衣需满足UPF≥40且T(UVA)≤5%。计算过程需使用专业软件（如Origin、UV WinLab），避免手动计算的误差；若软件自带UPF计算模块，需确认模块的参数设置（如EA(λ)、S(λ)的标准来源）与测试标准一致。

结果判定：符合标准与重复性验证

首先检查平行样的重复性：若同一区域3个平行样的UPF值变异系数（CV）超过5%，需重新测试该区域样品——变异系数过大说明样品准备或测试过程存在问题（如样品裁剪不规范、扫描位置重复）。其次核对UPF值与T(UVA)是否符合标准要求：若UPF<40或T(UVA)>5%，则该防晒衣的防紫外线功效未达标；若UPF≥50，通常标注为“UPF50+”（因UPF值超过50后，防护效果提升不明显）。

需注意，测试结果仅反映样品在当前状态下的防护性能，若防晒衣经过特殊处理（如防泼水剂、抗菌剂），需确认这些处理是否影响紫外线透过率——部分助剂会填充纤维间隙，降低透过率，而有些则可能破坏防晒涂层，导致透过率升高。因此，在测试报告中需详细记录样品的预处理条件、测试环境及仪器参数，便于结果的对比与追溯。