CNS 15001-2006 Assessment of solar ultraviolet protective fabrics《防日光紫外线织物性能评估》.pdf

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1、1 印月954月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 59.06.01 L103515001經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 954月19日 月日 (共13頁)防日光紫外線織物性能評估 Assessment of solar ultraviolet protective fabrics 1. 適用範圍：本標準規定防日光紫外線紡織品、衣物及其他服飾品 (如：帽子 )之防紫外線係數性能評估及試驗方法 (不適用於非來自日光之紫外線 )。 2. 用語釋義 2.1 防紫外線係數 (Ultraviolet Protection Factor， UPF)：定義為：

2、無試樣織物防護時皮膚上可檢測出之平均有效紅斑紫外線輻射通量 (W/m2)對有試樣織物防護時皮膚上可檢測出之平均有效紅斑紫外線輻射通量 (W/m2)之比。 2.2 UVR： 280 400 nm 之日光紫外線。 2.2.1 UV-A： 315 400 nm 之日光紫外線。 2.2.2 UV-B： 280 315 nm 之日光紫外線。 備考： 上述分類係依國際輻射防護協會 (IRPA)之國際非游離輻射委員會 1985 年紫外線曝曬極限的指導方針之規定。 2.3 紅斑紫外線穿透率 (effective UVR transmission)：有試樣織物防護時皮膚上可檢測出之平均有效紅斑紫外線輻射通量 (

3、W/m2)對無試樣織物防護時皮膚上可檢測出之平均有效紅斑紫外線輻射通量 (W/m2)之比，以百分比表示。 3. 等級 表 1 防紫外線係數分級 防紫外線係數 紅斑紫外線穿透率 (%) 等級 40 50、 50+ 2.5 A 25 39 2.6 4.1 B 15 24 6.7 4.2 C 4. 取樣、準備與測試環境 4.1 儀器設備 (1) 分光光度計或分光輻射計：具有一束離光軸之角度小於 5之光束，必須在光束不小於受測試樣孔洞尺寸 10 倍的面積處測量之。本測量必須使用 290 400 nm 波段中、且半帶寬在 5 nm 以下之光譜，因偏離的光束 (包括螢光 )所測得之穿透率誤差值須小於 0.

4、01。分光光度計或分光輻射計必須具有積分球，光束必須是有適當的尺寸以避免造成織物組織尺寸改變。 2 CNS 15001, L 1035 (2) 積分球所有開口 的總面積不得大於內部球表面積的 10%，積分球內部表面必須以高反射無光塗料塗布，例如硫酸鋇塗料。內部表面必須每十年或當反射率少於 75%時重新塗布一次。 (3) 如分光光度計分光輻射計之單色濾光鏡在試樣之後，則所用之光源必須符合附錄 A 所規定之太陽模擬器要求；如分光光度計分光輻射計之單色濾光鏡在試樣之前，則必須在試樣之後放置一適當的濾光片；以使因試樣的螢光所引起之測量誤差減至最低。 (4) 模板：應具有適合積分球入口之尺寸。 4.2

5、試樣準備：每一試樣至少取 4 片試片，且經、緯向各 2 片，為確保取樣具代表性，試片應儘可能橫跨幅寬，且離布邊 5 cm 以上；如果試樣之材質不一致者 (例如有不同顏色、印花、纖維等 )，則需採取更多試片。 採取試片時必須考慮下列因素： (1) 具有不同顏色之衣服或織物，則每一顏色區域均應測試，並記錄其最低等級。 (2) 具有不同組織之衣服或織物，則應採取覆蓋係數最低 (即縫隙最多 )的區域。 (3) 具有完全襯裏之衣服，則應將裏襯與外衣布料一起測試。 (4) 試片大小必須能充分覆蓋分光光度計之試樣口，準備試片時應注意不可扭曲其組織，如需切割試樣應遵守下列步驟，以使扭曲減至最低： (a) 使試

6、樣呈水平且無任何張力狀態下。 (b) 將模板固定在織物的任意位置。 (c) 當模板固定後，將模板切離織物主體。 4.3 測試環境：試驗必須在 (20 5)， (50 20)%RH 環境下進行。 4.4 螢光對紫外線穿透率影響的評量 (1) 當使用分光光度計或分光輻射計，且其單色濾光鏡在試樣之前時，螢光紡織品測得的 UPF 會較實際為低。為了將螢光效應減至最低，螢光對紫外線穿透率測量的影響必須予以評量。 (2) 評量 280 350 nm 之螢光。 (a) 依第 5 節之規定，測量試片之輻射穿透率。 (b) 將一濾光鏡 (它在 350 nm 以下之輻射穿透率 0.001，在 410 600 nm

7、 之輻射穿透率 0.80)直接放在積分球的入口之前以及試樣與其他控制螢光效應之配件之後。 備考：厚 2 mm 之 Schott GG385 玻璃濾光片被認為是合適的。 (c) 依程序測量 280 350 nm 之輻射穿透率，此時所測得的值皆來自螢光效應。 (d) 如果在 280 350 nm 所測得之輻射穿透率大於 0.01，則必須尋找另一種降低螢光效應的替代方法，且必須從 (a)項重複做起。 (3) 評量 350 400 nm 之螢光。 (a) 依第 5 節之規定，測量試片之輻射穿透率。 (b) 將一濾光鏡 (它在 400 nm 以下之輻射穿透率 0.001，在 460 600 nm 之輻射

8、穿透率 0.80)直接放在積分球的入口之前且在試樣與其他控制螢3 CNS 15001, L 1035 光效應之配件之後。 (c) 依程序測量 350 400 nm 之輻射穿透率，此時所測得的值皆來自螢光效應。 (d) 如果在 350 400 nm 所測得之的輻射穿透率大於 0.01，則必須尋找另一種降低螢光效應的替代方法，且必須從第 4.4(2)節 (a)項重複做起。 5. 試驗法 5.1 防紫外線係數 5.1.1 儀器校正 (1) 根據儀器製造商之操作手冊來校正分光光度計或分光輻射計。 (2) 以適當的波長標準來檢查或校正分光光度計或分光輻射計的波長刻度。 5.1.2 試驗步驟 (1) 選擇

9、紫外線輻射通量密度，並設定 UPF 的計算波長範圍。依儀器指示查驗後，放入試片開始測量。 (2) 將固定在模板的試片放置於積分球的球面入口。 (3) 記錄試片自 290 400 nm 之紫外線穿透率，至少每 5 nm 記錄一次。 備考 1.雖然本標準中 UVR 及 UV-B 之定義自 280 nm 開始，但是因為290 nm 以下之紫外線不太可能到達地球表面，因此本試驗法不將其記錄在內，如需將其記錄在內，則應改用可接收該波長之分光光度計或分光輻射計。 2. 如採用表 4-2 之紫外線輻射通量密度，記錄試片自 280 400 nm之紫外線穿透率，至少每 2 nm 記錄一次。 (4) 每一試片均應

10、同樣進行上述 (2) (3)之步驟。 5.1.3 試驗結果 (1) UV-A 穿透率之算術平均值 UVAAV (T315 T320 T325 T395 T400)/18 (1) 式中， T：試片在波長 時之紫外線穿透率 (%) 備考：如採用表 4-2 之紫外線輻射通量密度，式 (1)改為： UVAAV (T316 T318 T320 T398 T400)/43 (2) UV-B 穿透率之算術平均值 UVBAV (T290 T295 T300 T305 T310 T315)/6 (2) 式中， T：試片在波長 時之紫外線穿透率 (%) 備考：如採用表 4-2 之紫外線輻射通量密度，式 (2)改為

11、： UVBAV (T280 T282 T284 T312 T314)/18 (3) UPF Eeff/E (ES)/(EST) (3) 式中， E：紅斑權重指數 (參照表 3) S：紫外線輻射通量密度 W/(m2nm) (參照表 4 或其他公認的太陽光譜如 CIE 85) 4 CNS 15001, L 1035 T：在波長 時試片之紫外線穿透率 (%) ：波長間距 (nm)，此標準定為 5 nm ：測定波長 (nm)，此標準定為 290 nm400 nm 備考： 如採用表 4-2 之紫外線輻射通量密度，波長間距改為 2 nm，測定波長改為 280 400 nm。 (4) 平均 UPF (UPF

12、1 UPF2 UPFN)/N (4) 式中， N：試片數 (5) 標準偏差 SD (UPFi平均 UPF)2/(N 1)1/2(5) 式中， UPFi： UPF1UPFN(6) 標準誤差 E tk，SD/ N (6) 式中， tk，： t 變數 ( 0.005)k： N 1 SD：標準偏差 N：試片數 計算結果會隨著試片數而改變 (因 k 值改變 )(參照表 2)。 (7) UPF 等級平均 UPF E (減至最接近之 5 倍數值 ) (7) 如果依照上式計算所得之 UPF 等級少於該試樣所測得各個 UPF 之最低值時，則其 UPF 等級為上述 (3)中所得之最低 UPF 值 (減至最接近之

13、5倍數值 ) 5.2 耐水洗性測試：依 ISO 6330 Textiles Domestic washing and drying procedures for textile testing 之規定。 表 2 標準誤差參數 N(試片數 ) k(自由度 ) tk，0.005(t變數 ) tk，0.005/ N 4 3 5.84 2.92 6 5 4.03 1.65 8 7 3.50 1.24 10 9 3.25 1.03 5 CNS 15001, L 1035 表 3 CIE 紅斑權重指數 E波長 ， nm 紅斑權重指數 E290 1.000 295 1.000 300 0.649 305 0

14、.220 310 0.745E-01 315 0.252E-01 320 0.860E-02 325 0.290E-02 330 0.136E-02 335 0.115E-02 340 0.970E-03 345 0.810E-03 350 0.680E-03 355 0.580E-03 360 0.480E-03 365 0.410E-03 370 0.340E-03 375 0.290E-03 380 0.243E-03 385 0.204E-03 390 0.172E-03 395 0.145E-03 400 0.122E-03 參考文獻： CIE Research Note. A re

15、ference action spectrum for ultraviolet induced erythema in human skin.CIE J. 6 l : 17-22 .1987. 6 CNS 15001, L 1035 表 4 紫外線輻射通量密度 S波長 ， nm S W/(m2nm) 290 8.52E-04 295 1.72E-03 300 1.43E-02 305 8.42E-02 310 1.78E-01 315 2.95E-01 320 3.93E-01 325 5.03E-01 330 6.81E-01 335 6.47E-01 340 6.83E-01 345 6.

16、08E-01 350 7.08E-01 355 8.08E-01 360 8.12E-01 365 8.86E-01 370 9.82E-01 375 8.42E-01 380 1.00E+00 385 8.96 E-01 390 1.07E+00 395 1.07E+00 400 1.34E+00 備考：本表資料係 1999 年 7 月 28 日中午台灣台東縣成功站 之紫外線輻射通量密度 S。 7 CNS 15001, L 1035 表 4-1 澳洲紫外線輻射通量密度 S波長 ， nm S W/(m2nm)290 7.57E-05 295 1.34E-03 300 1.36E-02 305

17、7.67E-02 310 1.72E-01 315 2.82E-01 320 3.75E-01 325 4.94E-01 330 6.29E-01 335 6.02E-01 340 6.75E-01 345 6.50E-01 350 6.92E-01 355 7.45E-01 360 6.74E-01 365 8.49E-01 370 8.76E-01 375 7.80E-01 380 9.02E-01 385 6.93E-01 390 8.97E-01 395 6.93E-01 400 1.18E+00 備考：本表資料係 1990 年 1 月 17 日中午在澳洲墨爾本 (Melbourne(

18、38S)所測得之紫外線輻射通量密度。 8 CNS 15001, L 1035 表 4-2 美國紫外線輻射通量密度 S波長 ， nm S W/(m2nm) 波長 ， nmS W/(m2nm)波長 ， nm S W/(m2nm)280 4.12E-07 320 3.14E-01 360 5.64E-01 282 2.37E-07 322 3.32E-01 362 6.00E-01 284 3.14E-07 324 3.61E-01 364 6.48E-01 286 4.06E-07 326 4.45E-01 366 7.18E-01 288 6.47E-07 328 5.01E-01 368 7.

19、62E-01 290 3.09E-06 330 5.32E-01 370 7.66E-01 292 2.85E-05 332 5.33E-01 372 7.50E-01 294 2.92E-04 334 5.23E-01 374 6.61E-01 296 1.28E-03 336 5.04E-01 376 6.66E-01 298 3.37E-03 338 4.99E-01 378 7.46E-01 300 8.64E-03 340 5.39E-01 380 7.54E-01 302 2.36E-02 342 5.59E-01 382 6.42E-01 304 4.35E-02 344 5.3

20、5E-01 384 5.85E-01 306 7.19E-02 346 5.34E-01 386 6.26E-01 308 9.68E-02 348 5.37E-01 388 6.72E-01 310 1.34E-01 350 5.59E-01 390 7.57E-01 312 1.75E-01 352 5.89E-01 392 7.16E-01 314 2.13E-01 354 6.13E-01 394 6.55E-01 316 2.43E-01 356 6.06E-01 396 6.81E-01 318 2.79E-01 358 5.38E-01 398 8.01E-01 400 1.01

21、E+00 備考：本表資料係 1990 年 7 月 3 日中午在美國新墨西哥州阿布奎基 (Albuquerque)所測得之紫外線輻射通量密度。 9 CNS 15001, L 1035 附錄 A (規定 ) 太陽模擬器 1. 適用範圍：本附錄描述使用於評估遮日光產品之太陽模擬器的特性。 2. 波長要求 (1) 由小於 290 nm 波長所提供的能量應少於總能量的 0.01%。 (2) 290 320 nm(UV-B)的光譜應無顯著波峯，且應在附錄表 1 和附錄圖 1 中所給的範圍內。 (3) 光譜應延續至 320 400 nm。 備考：附錄圖 2 給予一個範例。 3. 一般特性 (1) 氙弧模擬器

22、是較好的人工輻射源。 (2) 氙弧模擬器使用濾光片以吸收 290 nm 以下的波長；需要可急遽削減 320 nm 以下波長的濾光片，使得模擬器的輸出落在附錄表 1 和附錄圖 1 中所列範圍內。 二向色性或熱吸收濾光片可被使用，以減少不需要的可見和紅外線輻射。 4. 紫外線輻射通量可均勻的穿過試驗下面部位。為了 確定，首先應該檢查在試驗下面部位可察覺到的紅斑。均勻的紅斑表 示輻射通量是均勻的；不均勻的紅斑 (例如半月形 )表示輻射通量是不均勻的，此時應該重調傳遞系統的焦距。 5. 監測 (1) UV 監測器：每一連續試驗前後，應該在試驗位置監測太陽模擬器的輸出，且保持最小變異。建議使用限定反應紫

23、外線範圍 (290 400 nm)的監視器。 (2) 遮日光性：太陽模擬器應該以已確立防紫外線係數的遮日光產品定期檢查。 10 CNS 15001, L 1035 附錄表 1 在地球中午所測得日光的參考標準光譜 (320 nm 定為 1)，以及由參考光譜移動 4 nm和 +4 nm 所獲得之標準太陽模擬器光譜的藍色界限與紅色界限 波長， nm 藍色界限 標準全球中午日光 紅色界限 290 9.3E-04 9.8E-06 292 4.0E-03 9.1E-05 294 1.07E-02 9.3E-04 9.8E-06 296 2.75E-02 4.0E-03 9.1E-05 298 7.5E-0

24、2 1.07E-02 9.3E-04 300 1.38E-01 2.75E-02 4.0E-03 302 2.29E-01 7.5E-02 1.07E-02 304 3.08E-01 1.38E-01 2.75E-02 306 4.28E-01 2.29E-01 7.5E-02 308 5.6E-01 3.08E-01 1.38E-01 310 6.8E-01 4.28E-01 2.29E-01 312 7.7E-01 5.6E-01 3.08E-01 314 8.9E-01 6.8E-01 4.28E-01 316 1.00E+00 7.7E-01 5.6E-01 318 8.9E-01 6

25、.8E-01 320 1.00E+00 7.7E-01 參考文獻： Freeman, S.E., Ley, R.D. Sunscreen protection against UV-induced pyrimidine dimers in DNA of human skin in situ, Photodermatol Photoimmunol Photomed, 1988; 5; 243-247. 11 CNS 15001, L 1035 附錄圖 1 太陽模擬器的 UV-B 光譜範圍 1987 年 6 月中午在美國新墨西哥州阿布奎基市 (Albuquerque)所測得日光 備考：圖中顯示為附

26、錄表 1 所列的標準地球日光，以及由日光光譜移動 4 nm 和+4 nm 所獲得之標準太陽模擬器光譜的藍色界限與紅色界限。 附錄圖 2 太陽模擬器 入射能量波長(nm) 參考地球光譜絶對值 太陽模擬器相對值 (常態曲線 ) 相對輻射通量密度(320 nm定為1) 波長 (mm)12 CNS 15001, L 1035 引用標準： ISO 6330 Textiles Domestic washing and drying procedures for textile testing. 相關標準： AS/NZS 2604-1998 Sunscreen products Evaluation and

27、 classification. AS/NZS 4174-1994 Synthetic shadecloth. AS/NZS 4399-1996 Sun protective clothing Evaluation and classification. AATCC 135-2004 Dimensional changes in automatic home laundering of woven and knit fabrics. 13 CNS 15001, L 1035 附錄 (參考用 ) 參考表 防日光紫外線織物之性能分級 類型 防紫外線係數 (UPF) 等級 40 50、 50+ A 25 39 B (需水洗者 ) 15 24 C 40 50、 50+ A 25 39 B (無需水洗者 ) 15 24 C 備考：類型 I 建議水洗次數為 20 次，如水洗次數超過 20 次者 (原則為 5 的倍數，即 25、 30、 35、 40 等 )，註明於標示上。