織物、面料對紫外線屏蔽率及紫外、日曬防護系數計算

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隨著地球高空臭氧層變薄，南極出現冬季臭氧層空洞及中國南方臭氧低槽的出現，地球表面紫外線輻照強度增大，其中特別是中紫外（ＵＶＢ，波長為２８０～３２０ｎｍ的紫外線）輻照強度的增加，導致皮膚癌發病率１９８３年以來以每年１０％的速率遞增。這對服用織物的紫外線屏蔽率提出了日益緊迫的要求。
天然纖維中的木質素（ｌｉｇｎｉｎ）具有較強的紫外吸收功能，因此保留部分木質素的韌皮纖維和葉纖維的織物具有一定的紫外屏蔽功能。其他織物可以用織物整理的方法滲入、吸附或涂敷紫外線吸收劑以增加紫外線屏蔽功能。常用的紫外線吸收劑有納米級的金屬氧化物粉末，如納米氧化鋅在化學纖維紡絲時混入，混紡后均勻分布時織物只要達到５０ｍｇ／ｍ２，即可吸收紫外線（特別是中紫外）９９％以上。
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織物紫外線屏蔽的測試一般由紫外區吸收光譜與紫外線對人類皮膚的致變影響因子積分計算。中紫外（ＵＶＢ）區段（波長為２８０～３２０ｎｍ）紫外線屏蔽效率（以分貝ｄＢ為單位）稱為日曬防護系數ＳＰＦ，織物ＳＰＦ最高可達５０甚至更高。近紫外（ＵＶＡ，波長為３２０～４００ｎｍ）及中紫外區段的綜合屏蔽效率［以分貝（ｄＢ）為單位］，稱為紫外防護系數ＵＰＦ。
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式中：ＵＰＦ———紫外防護系數（ｕｌｔｒａｖｉｏｌａｔｐｒｏｔｅｃｙｉｏｎｆａｃｔｏｒ）；
λ　———紫外線波長，ｎｍ；
2 M, [  m0 G, T3 ~  I2 N+ ~0 d' ZＥ（λ）———各波長處紫外線的透射率；
! h1 T; t( q% r) G  Z% C5 Dξ（λ）———各波長紫外線引起人表皮膚紅斑輻射效應系數（ｅｒｙｔｈｅｍａａｃｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍ）。

式中：ＳＰＦ———日曬防護系數（ｓｏｌａｒｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆａｃｔｏｒ）。

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近紫外輻射對人類皮膚輻照常引起表皮底層色素細胞中色素分解酶的破壞而導致皮膚顏色變深（黃、紅、褐色），在當今流行希望白皙的趨勢下，許多人（特別是女性）也希望屏蔽近紫外輻射，但是近紫外輻射不應該過多屏蔽，這是因為人類體表有害細菌在一定程度上需要依靠ＵＶＡ輻射殺滅，特別是ＵＶＡ輻照到達皮膚下微毛細血管時有利于將血液中從食物內獲得的胡蘿卜素轉變成維生素Ｄ，而后者又是很難從自然界中直接攝取的。

紫外各波段輻射導致人體皮膚紅斑效應的系數ξ（λ）見表。

北歐日光光譜輻射度與紅斑效應系數表

λ組中值（ｎｍ）	ξ（λ）［Ｗ／（ｍ２·ｎｍ）］	ξ（λ）	λ組中值（ｎｍ）	ξ（λ）［Ｗ／（ｍ２·ｎｍ）］	ξ（λ）
２９０	３．０９０×１０－６	１．０００	３５０	５．５９０×１０－１	０．６８４×１０－５
２９５	７．８６０×１０－４	１．０００	３５５	６．０８０×１０－１	０．５７５×１０－５
３００	８．６４０×１０－３	０．６４０	３６０	５．６４０×１０－１	０．４８４×１０－５
３０５	５．７７０×１０－２	０．２２０	３６５	６．８３０×１０－１	０．４０７×１０－５
３１０	１．３４０×１０－１	０．７４５×１０－１	３７０	７．６６０×１０－１	０．３４８×１０－５
３１５	２．２８０×１０－１	０．２６２×１０－２	３７５	６．６３５×１０－１	０．２１８×１０－５
３２０	３．１４×１０－１	０．８３５×１０－３	３８０	７．５４０×１０－１	０．２４３×１０－５
３２５	４．０３０×１０－１	０．２９０×１０－４	３８５	６．０５５×１０－１	０．２０４×１０－５
３３０	５．３２０×１０－１	０．１３６×１０－４	３９０	７．５７０×１０－１	０．１７２×１０－５
３３５	５．１３５×１０－１	０．１１５×１０－４	３９５	６．６８０×１０－１	０．１４５×１０－５
３４０	５．３９０×１０－１	０．９６５×１０－５	４００	１．０１０	０．１２２×１０－５
３４５	５．３４５×１０－１	０．８６０×１０－５

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