光柵光譜儀對遮陽傘防紫外線性能測定

汪玉珍

【摘要】 實驗主要用組合式多功能光柵光譜儀和溴鎢燈，對幾種不同的遮陽傘樣品進行光譜圖進行分析，通過對幾種遮陽傘的透過率譜線和基線進行對比，進而提供測定遮陽傘的防紫外性能新方法、有無銀膠涂層對遮陽傘的防紫外線的特性的影響、遮陽傘涂層的老化對防紫外線性能的影響。

【關鍵詞】 光譜圖 透過率曲線 組合式多功能光柵光譜儀 遮陽傘 紫外線

引言：近年來，由于臭氧層的破壞，到達地面的紫外線輻射日漸增多，過量的紫外線會對人的眼睛、皮膚和免疫系統造成一定的傷害，防紫外產品性能的優劣直接影響到消費者的利益。初步調查發現市面上的遮陽傘主要有帶有銀膠涂層的，和沒有涂層的遮陽傘。根據國家質檢總局頒布的《紡織品防紫外線性能的評定》的規定，UPF（紫外線防護系數值）大于30，且UVA（長波紫外線）透過率小于5%時，才能稱為防紫外線產品；選擇防紫外線性能較好的遮陽傘，鑒定遮陽傘的紫外線防護系數成了一個重要的問題。

一、材料及方法

1、材料：材料由三種不同的遮陽傘組成，分別編號為：A、B、C。其中A樣品是無銀膠涂層的新天堂牌遮陽傘；B樣品是帶有銀膠涂層的新天堂牌遮陽傘；C樣品是帶有銀膠涂層用了一年的天堂牌遮陽傘。實驗裝置是鹵素燈 WGD-3 型光柵光譜儀。

2、實驗方法：本實驗主要測定三種遮陽傘樣品在鹵素燈照射下紫外線的透過率，以及鹵素燈的光譜圖，首先測鹵素燈的光譜圖作為基線，然后分別用A、B、C三種樣品遮住通光孔，使得鹵素燈發出的光分別穿過三種樣品。分別測得三種樣品在一定波長范圍（300nm-500nm）、（500nm-700nm）、（700nm-800nm）的透過率曲線，通過對紫外波范圍內的波長的紫外光透過率來說明樣品遮擋紫外線性能的好壞。

二、實驗結果及分析

2.1對紫外線波段（300nm-450nm）對實驗結果分析

由A、B、C三種樣品的透過率曲線和基線對比可以發現，不同的遮陽傘對紫外線的透過率不同，其中A、B、C的紫外線透過率均在4%以下，根據國家質檢總局頒布的《紡織品防紫外線性能的評定》規定，三種樣品都是合格的防紫外線產品。通過軟件分析得涂了銀膠的樣品B的遮陽傘在紫外線波段（300nm-450nm）透過率在0.4%-0.9%之間，沒有銀膠涂層的樣品A遮陽傘在紫外線波（300nm-450nm）透過率在3.0%-3.7%之間。對比樣品A、B的紫外線（300nm-450nm）可得，涂了銀膠的樣品B對紫外線的阻止能力明顯優于沒有銀膠涂層的樣品A。因此，銀膠涂層對紫外線的阻止有明顯的功效，有無銀膠涂層對遮陽傘的防止紫外線性能有很大影響。其中樣品B是有銀膠涂層的新遮陽傘，樣品C是用過一段時間的有銀膠涂層的舊遮陽傘。由圖分析得，樣品B、C在紫外線波段（395nm-434nm）透過率曲線幾乎重合，因此在本紫外線波段新舊傘遮擋紫外線的性能一樣。另外在其他紫外線波段（300nm-395nm）和（395nm-450nm）樣品B的遮擋紫外線性能稍微優于樣品C。因此，涂層的老化對遮陽傘的防止紫外線性能有影響。因而遮陽傘有保養的必要。

2.2對紅外線波段（700nm-800nm）范圍分析

紅外線能夠增加紫外線對皮膚的損害促使皮膚衰老更快。在用同樣的防曬產品和同樣能量的紫外線強度下， 在戶外自然陽光下測到的SPF 值（防曬系數）明顯低于在實驗室人工光源下測得的防曬效能，原因是在自然陽光下， 皮膚會受到紫外線和紅外線的雙重作用。紅外線和紫外線在加速組織變性中的作用是同樣的。紅外線也能促使紫外線引起的皮膚癌的惡化。因此遮陽傘對紅外線的透過率也是評價其遮陽效果的好壞的一方面。

圖示是在紅外線波段（700nm-800nm）分別對樣品A、樣品B、樣品C的透過率光譜圖和基線光譜圖，用軟件分析可得樣品A的紅外線透過率在5.1%-6.3%之間，樣品B的紅外線透過率在0.5%-1.9%之間，樣品C的紅外線的透過率在0.6%-1.9%之間。對比可得在紅外線波段范圍內，樣品A的透過率相對較高，樣品B和樣品C差別不大，因此銀膠涂層也會阻擋紅外線，有無銀膠涂層也會影響紅外線的透過率。

三、結論

通過對三種遮陽傘對紫外線、可見光、紅外線的透過率對比，發現不做涂層處理的遮陽傘的遮擋紫外線、可見光、紅外線的性能比做銀膠涂層的差，因此選有涂層的遮陽傘比無涂層的遮陽傘遮陽效果要好；銀膠涂層老化會影響遮陽傘防紫外線性能，因此遮陽傘需要保養；用鹵素燈作為光源利用光柵光譜儀能有效的測定遮陽傘防紫外線的性能，為遮陽傘的防紫外線性能檢測提供了一種新方法。

參 考 文 獻

[1]徐丹陽.多功能光柵光譜儀的研制.《浙江工業大學》， 2010

[2]劉漢法.遮陽品防紫外線性能的實驗分析.《大學物理》， 2007年9期

[3]徐路.紡織品防紫外線評定標準.《中國標準化》，2003年2期

[4]陳婧婧.遠紅外線對造血干祖細胞生物學特性的影響.《上海師范大學》， 2009