Fattori che influenzano la resistenza ai raggi UV dei tessuti e misure di miglioramento
December 12, 2025
La radiazione solare include infrarossi (IR), ultravioletti (UV), luce visibile e altre radiazioni. I raggi ultravioletti sono un termine generico per le radiazioni con lunghezze d'onda comprese tra 0,01 nm e 0,40 nm nello spettro elettromagnetico. Conosciuti anche come "luce ultravioletta", i raggi ultravioletti possono essere suddivisi in ultravioletti a onde lunghe (UVA), ultravioletti a onde medie (UVB), ultravioletti a onde corte (UVC) e ultravioletti sotto vuoto.
La radiazione ultravioletta si riferisce alla radiazione solare con una lunghezza d'onda di 290 ~ 400 nm, inclusi i raggi ultravioletti a onde medie e lunghe (UVA e UVB) e i raggi ultravioletti a onde corte (UVC). L'UVC viene assorbito dallo strato di ozono, quindi i raggi ultravioletti che influenzano principalmente il corpo umano sono UVA e UVB.
La protezione solare tessile si concentra principalmente su UVA + UVB. Pertanto, gli standard internazionali selezionano uniformemente l'intervallo di 280-400 nm come spettro di valutazione.
Fattori che influenzano la resistenza ai raggi UV dei tessuti
La radiazione ultravioletta può anche avere effetti negativi sui tessuti. I principali fattori che influenzano la resistenza ai raggi UV dei tessuti includono: tipo di fibra, struttura del filato, porosità del tessuto, parametri strutturali del tessuto, colore, peso e spessore e additivi chimici. Anche lo stiramento, l'umidificazione e il lavaggio che possono verificarsi in condizioni di utilizzo quotidiano possono avere un impatto significativo sulla resistenza ai raggi UV.
Tessuti protettivi dai raggi UV
Indicatori e requisiti standard
Gli indicatori di protezione UV vengono utilizzati principalmente per misurare la capacità del prodotto di bloccare i raggi ultravioletti. Gli indicatori comuni di protezione UV includono i seguenti:
1. UPF (Ultraviolet Protection Factor)
Definizione: Il rapporto tra l'effetto medio della radiazione ultravioletta calcolato quando la pelle non è protetta e quello calcolato quando la pelle è protetta dal tessuto. Significato numerico: maggiore è il valore UPF, maggiore è la capacità di protezione UV del prodotto. In generale, UPF50+ significa che il prodotto può bloccare più del 98% dei raggi ultravioletti. Applicazione: comunemente utilizzato per l'etichettatura di indumenti protettivi solari, ombrelli e altri prodotti.
2. Trasmittanza UVA
Definizione: La proporzione della banda ultravioletta A (lunghezza d'onda 315nm - 400nm) trasmessa attraverso il prodotto. Significato numerico: minore è la trasmittanza, migliore è l'effetto di blocco sugli UVA. Applicazione: Insieme a UPF, è un indicatore importante per la valutazione delle prestazioni dei prodotti protettivi solari.
3. Trasmittanza UVB Definizione: La proporzione della banda ultravioletta B (lunghezza d'onda 280nm - 315nm) trasmessa attraverso il prodotto. Significato numerico: minore è la trasmittanza, migliore è l'effetto di blocco sugli UVB. Applicazione: È rilevante in alcuni settori con elevati requisiti di protezione UV, come attrezzature per esterni e lenti ottiche.
Metodi di prova per le prestazioni di protezione UV
1. Metodo dello spettrofotometro
Irradiare il campione con raggi UV monocromatici o policromatici, raccogliere i raggi spettrali totali trasmessi, determinare la trasmittanza spettrale totale e calcolare il fattore di protezione ultravioletta (UPF) del campione.
2. Irradiare i campioni con fasci di luce paralleli Il metodo di raccolta di tutta la luce trasmessa con una sfera integratrice può garantire che la luce trasmessa da tutte le direzioni venga raccolta, rendendo i risultati della misurazione più completi e accurati. La sfera integratrice può omogeneizzare efficacemente la luce e ridurre gli errori di misurazione causati da luce irregolare.
3. Irradiare i campioni con luce emisferica Raccogliere la luce trasmessa parallela, concentrandosi sulla misurazione della luce trasmessa in una direzione specifica, che può studiare specificamente le proprietà ottiche del campione in una direzione specifica.
Standard di prova delle prestazioni di protezione UV per i tessuti in diversi paesi
Secondo lo standard nazionale GB/T 18830-2009 "Valutazione delle prestazioni di protezione UV dei tessuti", i tessuti protettivi dai raggi UV devono soddisfare UPF > 40 e trasmittanza UVA < 5% per essere chiamati prodotti protettivi dai raggi UV.
Il fattore di protezione ultravioletta (UPF) si riferisce al rapporto tra l'effetto medio della radiazione ultravioletta calcolato quando la pelle non è protetta e quello calcolato quando la pelle è protetta dal tessuto. Maggiore è il valore UPF, migliori sono le prestazioni di protezione UV del tessuto. L'UVA è la parte a lunghezza d'onda più lunga dei raggi ultravioletti, con una forte penetrazione, che può raggiungere lo strato del derma della pelle e danneggiare le fibre elastiche e le fibre di collagene. Minore è la trasmittanza UVA, migliori sono le prestazioni di protezione UV del tessuto.
Approcci per migliorare le prestazioni di protezione UV dei tessuti
1. I coloranti azoici possono assorbire le radiazioni ultraviolette e prevenire la fotodegradazione dei polimeri;
2. Utilizzare fibre con un elevato fattore di protezione UV per tessere tessuti;
3. Aggiungere particelle con funzione di protezione UV durante la tessitura del tessuto;
4. Modificare la struttura del tessuto, ad esempio aumentando lo spessore e la densità del tessuto;
5. Aggiungere una quantità appropriata di agente di finitura UV al tessuto per ottenere funzioni di resistenza ai raggi UV e protezione solare.
Meccanismo di resistenza ai raggi UV delle fibre e dei tessuti
Quando i raggi ultravioletti irradiano la superficie del tessuto, parte dei raggi ultravioletti verrà trasmessa, assorbita e riflessa dal tessuto. La figura seguente mostra la struttura del tessuto e i diversi percorsi di propagazione dei raggi ultravioletti sulla superficie del tessuto. Le fibre sulla superficie del tessuto riducono i danni causati dalla radiazione ultravioletta alla pelle umana assorbendo parte dell'alta energia dei raggi ultravioletti e convertendola in altre forme di energia, mentre l'altra parte della radiazione viene riflessa o dispersa dalle fibre stesse.
Pertanto, gli agenti di schermatura ultravioletta possono essere utilizzati per alcuni trattamenti chimici di fibre o tessuti. Il suo principale meccanismo d'azione è quello di riflettere la maggior parte dei raggi ultravioletti o di assorbirli selettivamente e convertire queste alte energie in basse energie per il rilascio, ottenendo così l'effetto della protezione ultravioletta. Esistono molti metodi per ottenere questo effetto.
Questo articolo introduce principalmente il raggiungimento della protezione attraverso gli agenti di finitura.
Agenti di finitura resistenti ai raggi UV
Gli agenti di finitura resistenti ai raggi UV sono adatti per la finitura resistente ai raggi UV di vari tipi di fibre di tessuti, come abbigliamento sportivo per esterni e tutti gli indumenti indossati per lavori all'aperto. Possono prevenire efficacemente le radiazioni UV e migliorare le prestazioni di protezione solare dei tessuti. Se utilizzati nello stesso bagno con la tintura del poliestere, il cambiamento di colore è minimo.
Prestazioni
• ✓ Ha effetto di assorbimento sui raggi ultravioletti, riduce significativamente la trasmittanza ultravioletta, previene efficacemente le radiazioni UV (UVA, UVB) e il tessuto ha un elevato indice di protezione solare;
• ✓ Buona resistenza al lavaggio ed eccellente compatibilità con resine, ammorbidenti e sbiancanti ottici;
• ✓ Di solito adatto a tutti i materiali in fibra, ma se vengono utilizzati agenti opacizzanti per fibre o la struttura del tessuto è troppo allentata, l'effetto di finitura diminuirà;
• ✓ Non influisce sulla sensazione del tessuto e ha un impatto minimo sulla tonalità del tessuto;
• ✗ Potrebbe essere incompatibile con altri prodotti di post-finitura. Si consiglia di pre-testare la sua compatibilità e il suo effetto.
Applicazione
Agitare bene prima dell'uso per garantire il miglior effetto.
Dosaggio consigliato: 20～50g/L per il metodo di imbottitura
Processo consigliato: diluire la soluzione di lavoro → (pad-dry, tasso di prelievo 70～80%) → asciugare → impostare
Il dosaggio può essere opportunamente aumentato o diminuito in base alle esigenze effettive.
Quando il valore UPF iniziale del tessuto è molto basso o il valore UPF richiesto è molto alto, si consiglia di aumentare il dosaggio a 50～80g/L.