UPF Evaluation of Fabric Products such as Functional Masks

Význam tématu

Ochrana před ultrafialovým zářením je klíčová pro prevenci poškození pokožky, stárnutí a rizika kožního karcinomu. Hodnota UPF (Ultraviolet Protection Factor) představuje standardizovaný ukazatel účinnosti textilií v pohlcování UV záření a je vyžadována mezinárodními normami. V případě bílých textilií může však přítomnost fluorescenčních látek zkreslit naměřené hodnoty UPF, což může vést k nedostatečné ochraně uživatele.

Cíle a přehled studie

Studie sledovala dva hlavní cíle:

• Detekci a kvantifikaci fluorescenčních složek v textilních výrobcích pomocí 3D fluorescenční spektroskopie.
• Stanovení a srovnání skutečných hodnot UPF osmi různých vzorků (různé masky, čepice, ručník) po kompenzaci vlivu fluorescence, včetně výpočtu podle norem JIS, EN/DIN a AS/NZS.

Použitá metodika a instrumentace

Pro stanovení fluorescenčního chování a UPF byly použity následující přístroje a software:

• RF-6000 Spectrofluorophotometer: měření 3D fluorescenčních spekter (Ex 280–400 nm, Em 280–550 nm).
• UV-2600i UV-VIS Spectrophotometer se softwarem LabSolutions UV-Vis UPF: měření optické propustnosti v rozsahu 280–400 nm a automatický výpočet UPF podle norem.
• Bandpass filtr SIGMAKOKI UTVAF-50S-33U pro odstranění vlivu dlouhovlnné fluorescence (>431 nm).

Hlavní výsledky a diskuse

Fluorescenční analýza odhalila výraznou fluorescenci u dvou bílých masek (komerční a funkční), což by vedlo k podhodnocení UPF, pokud by vliv fluorescenčního záření nebyl odstraněn. Po instalaci filtru do optické dráhy a korekci byly změřeny skutečné spektrální propustnosti všech osmi vzorků. Výsledky ukázaly:

• Nejnižší ochranu poskytovala bílá komerční maska (UPF kolem 5).
• Funkční masky v odstínech khaki, námořnické modři a šedi dosáhly UPF mezi 25 až 80.
• Černá čepice a ručník vykázaly UPF v rozmezí 45 až 170, přičemž ručník dosáhl nejvyšší hodnoty.

Normativní výpočty dle JIS, EN/DIN i AS/NZS ukázaly drobné odlišnosti v zařazení hodnocení, ale shodně potvrdily potřebu korekce fluorescence pro přesné stanovení ochranného faktoru.

Přínosy a praktické využití metody

Metodika umožňuje:

• Spolehlivou detekci fluorescenčních příměsí v textiliích.
• Správnou úpravu propustnosti a přesný výpočet UPF podle různých mezinárodních norem.
• Automatizaci měření a zpracování výsledků prostřednictvím softwaru LabSolutions UV-Vis UPF, což zrychluje kontrolní procesy v průmyslové kvalitě.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření metodiky o měření v širším spektrálním rozsahu, integraci s vysokorychlostními vzorkovači a využití pokročilých algoritmů strojového učení pro predikci dlouhodobé stability ochranných parametrů textilií. Vývoj nových filtrů a vyšší citlivosti detektorů umožní ještě dokonalejší kompenzaci interferencí a zrychlení analýzy.

Závěr

Studie prokázala, že bez odstranění fluorescenčního signálu může dojít k významnému podhodnocení ochranné schopnosti textilií. Kombinace RF-6000 pro identifikaci fluorescence a UV-2600i s LabSolutions UV-Vis UPF softwarem přináší komplexní řešení pro přesné a automatizované hodnocení UPF podle různých norem.

Reference

• K. Kawahara, K. Sobue: Application News Shimadzu Corporation, 2021.