วิธีการทดสอบ CHNSpec UPF-660: การเปรียบเทียบมาตรฐานการป้องกันรังสียูวี (UPF) ของผ้า เพื่อเสริมสร้างขั้นตอนการทดสอบระดับมืออาชีพ

1. ขอบเขตการประยุกต์ใช้วิธีการ
 

วิธีการทดสอบนี้ใช้เพื่อประเมินความสามารถของสิ่งทอที่ทนต่อรังสีอัลตราไวโอเลตในการปิดกั้นและส่งผ่านรังสี UV อย่างแม่นยำ โดยอ้างอิงมาตรฐานการทดสอบปัจจัยป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต (UPF) ของผ้า — AATCC 183, AS/NZS 4399 และ ISO 13758 — ซึ่งเป็นพื้นฐานที่เชื่อถือได้สำหรับการประเมินเชิงปริมาณของประสิทธิภาพการป้องกันรังสี UV ของสิ่งทอ
 

วิธีการนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ตรงกับลักษณะประสิทธิภาพของเครื่องวิเคราะห์ CHNSpec UPF-660 ซึ่งสามารถทดสอบตัวอย่างสิ่งทอได้ทั้งในสภาวะแห้งและเปียก ตอบสนองความต้องการในการทดสอบประสิทธิภาพการป้องกันรังสี UV ในสถานการณ์การใช้งานต่างๆ
 

2. หลักการทดสอบมาตรฐาน
 

ใช้ระบบตรวจวัดสเปกโตรโฟโตเมตริกความแม่นยำสูงที่ติดตั้งในเครื่องวิเคราะห์การป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต CHNSpec UPF-660 วัดการส่งผ่านรังสีอัลตราไวโอเลต (UV-R, ช่วงความยาวคลื่น 280–400 nm) ผ่านตัวอย่างสิ่งทอ
 

เครื่องวิเคราะห์จะบันทึกข้อมูลการส่งผ่านของความยาวคลื่น UV ที่แตกต่างกันอย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการคำนวณในภายหลัง การคำนวณปัจจัยป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต (UPF) ขึ้นอยู่กับการเปรียบเทียบผลกระทบของรังสี UV-R เฉลี่ยที่ผ่านอากาศกับผลกระทบของรังสี UV-R เฉลี่ยที่ผ่านตัวอย่าง อัตราส่วนของค่าทั้งสองนี้จะให้ค่า UPF ของตัวอย่าง ในเวลาเดียวกัน เครื่องวิเคราะห์สามารถทดสอบและคำนวณอัตราการปิดกั้นรังสี UV-A (315–400 nm) และ UV-B (280–315 nm) พร้อมกัน ซึ่งให้ภาพสะท้อนที่ครอบคลุมของประสิทธิภาพการป้องกันรังสี UV ของตัวอย่าง
 

3. เครื่องมือทดสอบ
 

เครื่องมือหลัก: เครื่องวิเคราะห์การป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต CHNSpec UPF-660 เครื่องมือนี้รวมระบบออปติคัลขั้นสูงและโมดูลประมวลผลข้อมูล ซึ่งมีความเสถียรและความแม่นยำสูง ทำให้สามารถทดสอบประสิทธิภาพการป้องกันรังสี UV ของสิ่งทอได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ
 

ตัวกรองแสงเสริม: ตัวกรอง Schott Class UG11 ใช้เพื่อปรับปรุงเส้นทางแสงตรวจจับ UV และรับรองความถูกต้องของความยาวคลื่น ซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของข้อมูลการทดสอบ
 

วัสดุสำหรับการทดสอบในสภาวะเปียก: พลาสติกแรปอาหารที่สะอาด: ใช้เพื่อปกป้องช่องสังเกตการณ์ของเครื่องมือในระหว่างการทดสอบในสภาวะเปียก ป้องกันความชื้นเข้าซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพในขณะที่รักษาสภาพแวดล้อมการทดสอบที่มั่นคง กระดาษซับ AATCC: ใช้เพื่อปรับความชื้นของตัวอย่างเปียก เพื่อให้มั่นใจถึงความสอดคล้องของเงื่อนไขการทดสอบ
 

4. การสอบเทียบเครื่องมือ
 

4.1 การสอบเทียบโดยรวม
 

ปฏิบัติตามคำแนะนำการใช้งานที่ CHNSpec จัดเตรียมไว้สำหรับเครื่องวิเคราะห์ UPF-660 อย่างเคร่งครัดเพื่อทำการสอบเทียบที่ครอบคลุม เพื่อให้มั่นใจถึงความถูกต้องของการวัดการส่งผ่านสเปกตรัม ขอแนะนำให้ตรวจสอบเครื่องมือโดยใช้ตัวอย่างมาตรฐานทางกายภาพที่ได้รับการรับรองจากองค์กรที่มีอำนาจ เมื่อทำการทดสอบตัวอย่างเปียก ให้ปิดช่องสังเกตการณ์ของเครื่องมือด้วยฟิล์มพลาสติกและสอบเทียบใหม่เพื่อขจัดสิ่งรบกวนใดๆ ที่ฟิล์มอาจนำมาสู่ผลการทดสอบ
 

4.2 การสอบเทียบอัตราส่วนการส่งผ่าน
 

เมื่อไม่มีตัวอย่างอยู่ในเส้นทางแสง ให้ตั้งค่าอัตราส่วนการส่งผ่านของเครื่องมือเป็น 100% เป็นการอ้างอิงเทียบกับอากาศ จากนั้นปิดกั้นเส้นทางแสงอย่างสมบูรณ์โดยใช้วัสดุทึบแสงและตั้งค่าอัตราส่วนการส่งผ่านเป็น 0% เพื่อตรวจสอบความเป็นเชิงเส้น ให้ใช้ตัวกรองกลางหรือแผ่นตาข่ายสอบเทียบที่ CHNSpec หรือห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองจัดเตรียมไว้ เพื่อให้แน่ใจว่าความเป็นเชิงเส้นของการส่งผ่านของเครื่องมือในช่วงความยาวคลื่นทั้งหมดตรงตามข้อกำหนดการทดสอบ
 

5. การเตรียมตัวอย่าง
 

5.1 ปริมาณและขนาดตัวอย่าง
 

จากผ้าแต่ละชนิดที่จะทดสอบ ให้ตัดตัวอย่างอย่างน้อยสองตัวอย่าง ซึ่งใช้สำหรับการทดสอบในสภาวะแห้งและเปียกตามลำดับ ตัวอย่างแต่ละชิ้นต้องมีขนาดอย่างน้อย 50 มม. × 50 มม. หรือตัวอย่างวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. เพื่อให้แน่ใจว่าครอบคลุมพื้นที่ทดสอบทั้งหมด หลีกเลี่ยงการบิด ยืด หรือทำให้ตัวอย่างเสียหายในระหว่างการตัดและการจัดการเพื่อรักษาโครงสร้างดั้งเดิมและคุณสมบัติการป้องกันรังสี UV
 

หากผ้ามีสีหรือโครงสร้างการทอที่แตกต่างกัน ให้เตรียมตัวอย่างแยกกันสำหรับแต่ละสีและประเภทโครงสร้าง ตัวอย่างแต่ละชิ้นต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะครอบคลุมช่องเปิดการทดสอบได้อย่างเต็มที่ เพื่อสะท้อนประสิทธิภาพการป้องกันรังสี UV ในภูมิภาคต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ

5.2 การจัดการตัวอย่างพิเศษ
 

สำหรับตัวอย่างที่มีลักษณะเรืองแสง เนื่องจากสีย้อมเรืองแสงหรือสารเพิ่มความสว่างทางแสงในผ้าอาจรบกวนการวัดการส่งผ่านสเปกตรัมและทำให้ค่าที่อ่านได้สูงเกินไป รายงานการทดสอบต้องระบุอย่างชัดเจนว่าตัวอย่างมีสารเรืองแสงและระบุอคติที่อาจเกิดขึ้นในผลลัพธ์สำหรับการอ้างอิงในระหว่างการตีความข้อมูล
 

6. การปรับสภาพตัวอย่าง
 

สำหรับการทดสอบในสภาวะแห้ง ให้ปรับสภาพตัวอย่างตาม ASTM D1776 วางตัวอย่างทดสอบในสภาวะมาตรฐานที่มีอุณหภูมิ 21 °C ± 1 °C และความชื้นสัมพัทธ์ 65% ± 2% เป็นเวลาอย่างน้อย 4 ชั่วโมง ในระหว่างการปรับสภาพ ให้วางตัวอย่างแต่ละชิ้นแยกกันบนชั้นวางแบบมีรูพรุนหรือโครงเฉพาะเพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสกับบรรยากาศอย่างเต็มที่และสมดุลความชื้นที่เสถียร
 

7. วิธีการทดสอบ
 

7.1 การทดสอบในสภาวะแห้ง
 

วางตัวอย่างแห้งที่ปรับสภาพแล้วบนพอร์ตการส่งผ่านตัวอย่างของ CHNSpec UPF-660 integrating sphere โดยให้สัมผัสอย่างเต็มที่โดยไม่มีรอยยับหรือฟองอากาศ
 

ขั้นแรก ให้ทำการทดสอบเบื้องต้นในทิศทางใดก็ได้และบันทึกข้อมูล จากนั้นหมุนตัวอย่าง 45° รอบแกนกลางเพื่อทำการทดสอบครั้งที่สอง บันทึกข้อมูลอีกครั้ง สุดท้าย หมุนอีก 45° (รวม 90° จากครั้งแรก) และทำการทดสอบครั้งที่สาม บันทึกผลลัพธ์
 

หากมีหลายสี ให้ทำการสแกนเบื้องต้นเพื่อหาพื้นที่ที่มีการส่งผ่าน UV สูงสุด จากนั้นทำการทดสอบสามครั้งดังข้างต้นในบริเวณนั้นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการป้องกันรังสี UV ที่แย่ที่สุดของตัวอย่าง
 

7.2 การทดสอบในสภาวะเปียก
 

แช่ตัวอย่างทดสอบในน้ำกลั่นเป็นเวลา 30 นาที บีบเบาๆ เป็นระยะๆ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการดูดซึมความชื้นอย่างสม่ำเสมอ
 

หลังจากแช่แล้ว ให้นำตัวอย่างออกและวางไว้ระหว่างกระดาษซับ AATCC สองแผ่น จากนั้นใช้ padder หรืออุปกรณ์แรงดันที่คล้ายกันเพื่อกด โดยปรับแรงดันเพื่อให้ปริมาณความชื้นของตัวอย่างเป็น 150% ± 5%
 

ก่อนทำการทดสอบ ให้ปิดช่องสังเกตการณ์ของเครื่องวิเคราะห์ UPF-660 ด้วยฟิล์มพลาสติกที่สะอาดเพื่อป้องกันความชื้นเข้าเครื่องมือ จากนั้นวางตัวอย่างเปียกที่ปรับสภาพแล้วบนพอร์ตตัวอย่างของ integrating sphere และทำการทดสอบสามครั้งตามขั้นตอนการหมุนแบบเดียวกับการทดสอบแบบแห้ง บันทึกผลลัพธ์ทั้งหมด
 

8. การคำนวณ
 

8.1 การส่งผ่านสเปกตรัมเฉลี่ย
 

ใช้การวัดการส่งผ่านสเปกตรัมสามครั้งของตัวอย่างแต่ละชิ้นที่ได้รับจากเครื่องวิเคราะห์ CHNSpec UPF-660 คำนวณการส่งผ่านสเปกตรัมเฉลี่ยเป็นพื้นฐานสำหรับการคำนวณในภายหลัง
 

8.2 การคำนวณปัจจัยป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต (UPF)
 

UPF ของตัวอย่างแต่ละชิ้นคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:

(ตัวยึดตำแหน่งสูตรตามเอกสารต้นฉบับ)

8.3 การคำนวณการส่งผ่าน UV-A เฉลี่ย

8.4 การคำนวณการส่งผ่าน UV-B เฉลี่ย

8.5 การคำนวณอัตราการปิดกั้น UV-A และ UV-B

9. การรายงาน
 

หลังจากการทดสอบ ให้สร้างรายงานการทดสอบโดยละเอียดซึ่งรวมถึงข้อมูลต่อไปนี้อย่างน้อย:
 

• ข้อมูลตัวอย่างพื้นฐาน (ชื่อตัวอย่าง, ข้อมูลจำเพาะ, ผู้ผลิต, หมายเลขชุด ฯลฯ);
• รุ่นเครื่องมือที่ใช้ (เครื่องวิเคราะห์การป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต CHNSpec UPF-660) และรายละเอียดการสอบเทียบ;
• ค่า UPF ของตัวอย่าง;
• การส่งผ่าน UV-A ของตัวอย่าง;
• การส่งผ่าน UV-B ของตัวอย่าง;
• อัตราการปิดกั้น UV-A ของตัวอย่าง;
• อัตราการปิดกั้น UV-B ของตัวอย่าง;
• สำหรับตัวอย่างเปียกที่มีปริมาณความชื้นจริงเกิน 150% จะต้องระบุค่าที่แน่นอนในรายงานอย่างชัดเจน