العوامل التي تؤثر على مقاومة الأشعة فوق البنفسجية للمنسوجات وتدابير التحسين
December 12, 2025
يشمل الإشعاع الشمسي الأشعة تحت الحمراء (IR) ، الأشعة فوق البنفسجية (UV) ، الضوء المرئي ، وغيرها من الإشعاع. الأشعة فوق البنفسجية هي مصطلح عام للإشعاع الذي يمتد طول الموجة منه من 0.01 نانومتر إلى 0.40 نانومتر في الطيف الكهرومغناطيسييُعرف أيضًا باسم "الضوء فوق البنفسجي" ، ويمكن تقسيم الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة فوق البنفسجية الطويلة الموجة (UVA) ، والأشعة فوق البنفسجية المتوسطة الموجة (UVB) ، والأشعة فوق البنفسجية الموجة القصيرة (UVC) ، والأشعة فوق البنفسجية الفراغية.
الإشعاع فوق البنفسجي يشير إلى الإشعاع الشمسي بطول موجة 290 ~ 400 نانومتر ، بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية المتوسطة والطويلة الموجة (UVA و UVB) وكذلك الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة (UVC).يمتص الأشعة فوق البنفسجية من قبل طبقة الأوزون، لذلك الأشعة فوق البنفسجية التي تؤثر بشكل رئيسي على جسم الإنسان هي UVA و UVB.
حماية النسيج من الشمس تستهدف أساسا UVA + UVB. لذلك، فإن المعايير الدولية تختار بشكل موحد النطاق من 280-400 نانومتر كطيف تقييم.
العوامل التي تؤثر على مقاومة المنسوجات للأشعة فوق البنفسجية
الإشعاع فوق البنفسجي يمكن أن يكون له أيضا آثار ضارة على الأقمشة. العوامل الرئيسية التي تؤثر على مقاومة الأشعة فوق البنفسجية للأقمشة تشمل: نوع الألياف، بنية الخيط، مسامية النسيج،المعايير الهيكلية للأنسجةيمكن أن يكون لامتداد، الرطوبة، والغسل التي قد تحدث في ظل ظروف الاستخدام اليومي تأثير كبير على مقاومة الأشعة فوق البنفسجية.
المنسوجات الواقية من الأشعة فوق البنفسجية
المؤشرات والمتطلبات القياسية
يتم استخدام مؤشرات حماية الأشعة فوق البنفسجية بشكل رئيسي لقياس قدرة المنتج على حجب الأشعة فوق البنفسجية. تشمل مؤشرات حماية الأشعة فوق البنفسجية الشائعة ما يلي:
1UPF (عامل حماية الأشعة فوق البنفسجية)
تعريف: نسبة متوسط تأثير الأشعة فوق البنفسجية المحسوبة عندما تكون الجلد غير محمية إلى النسبة المحسوبة عندما تكون الجلد محمية بالنسيج.المعنى العددي:كلما زادت قيمة UPF، كلما كانت قدرة المنتج على حماية الأشعة فوق البنفسجية أقوى. بشكل عام ، UPF50 + يعني أن المنتج يمكن أن يحجب أكثر من 98٪ من الأشعة فوق البنفسجية.التطبيق:تستخدم عادةً لتسمية الملابس الواقية من الشمس، مظلات الشمس ومنتجات أخرى.
2. انتقال الأشعة فوق البنفسجية
تعريف: نسبة الأشعة فوق البنفسجية A (طول موجة 315nm - 400nm) المنقولة من خلال المنتج. الأهمية العددية: كلما كان الانتقال أقل ، كلما كان تأثير الحجب على UVA أفضل.التطبيق: مع UPF ، هو مؤشر مهم لتقييم أداء منتجات حماية الشمس.
3. انتقال الأشعة فوق البنفسجية (UVB Transmittance) تعريف: نسبة النطاق B فوق البنفسجي (طول موجة 280nm - 315nm) المنقول من خلال المنتج.كلما زاد تأثير الحجب على الأشعة فوق البنفسجيةالتطبيق: ينطبق في بعض المجالات ذات المتطلبات العالية للحماية من الأشعة فوق البنفسجية ، مثل المعدات الخارجية والعدسات البصرية.
أساليب اختبار أداء الحماية من الأشعة فوق البنفسجية
1طريقة الطيف
يتم إشعاع العينة بأشعة فوق البنفسجية أحادية اللون أو متعددة اللون، ويجتمع مجموع الأشعة الطيفية المنقولة، ويحدد إجمالي انتقالات الطيف،وحساب عامل الحماية فوق البنفسجية (UPF) للعينة.
2- إشعاع العينات بأشعة ضوئية موازية طريقة جمع كل الضوء المنقول باستخدام كرة متكاملة يمكن أن تضمن أن الضوء المنقول من جميع الاتجاهات يتم جمعهاجعل نتائج القياس أكثر شمولا ودقةيمكن للكرة المتكاملة أن تتجانس الضوء بشكل فعال وتقلل من أخطاء القياس الناجمة عن الضوء غير المتساوي.
3إشعاع العينات مع الضوء نصف الكرة جمع الضوء المنقول بالتوازي، مع التركيز على قياس الضوء المنقول في اتجاه معين،والتي يمكن أن تدرس خصائص العينة البصرية بشكل خاص في اتجاه محدد.
معايير اختبار أداء حماية الأشعة فوق البنفسجية للمنسوجات في مختلف البلدان
وفقًا للمعيار الوطني GB/T 18830-2009 "تقييم أداء حماية الأقراص من الأشعة فوق البنفسجية"،يجب أن تلبي النسيج الواقي من الأشعة فوق البنفسجية UPF > 40 و UVA transmittance < 5 ٪ لتسمى منتجات حماية UV.
يشير عامل الحماية فوق البنفسجي إلى نسبة متوسط تأثير الأشعة فوق البنفسجية التي يتم حسابها عندما يكون الجلد غير محمي إلى تلك التي يتم حسابها عندما يكون الجلد محميًا بالنسيج.كلما زادت قيمة UPF، كلما كان أداء حماية النسيج من الأشعة فوق البنفسجية أفضل.والتي يمكن أن تصل إلى طبقة الجلد و تسبب ضرر في الألياف المرنة وألياف الكولاجينكلما كانت إمكانية انتقال الأشعة فوق البنفسجية أقل، كلما كان أداء الحماية من الأشعة فوق البنفسجية من النسيج أفضل.
مقاربات لتحسين أداء حماية الأشعة فوق البنفسجية للمنسوجات
1الصبغات الأزوية يمكن أن تمتص الإشعاع فوق البنفسجي وتمنع التدهور الضوئي للبوليمرات.
2استخدام الألياف ذات عامل حماية فوق البنفسجية العالي لنسج الأقمشة
3إضافة جزيئات مع وظيفة حماية الأشعة فوق البنفسجية أثناء نسج النسيج
4تغيير بنية النسيج، مثل زيادة سمك النسيج وكثافة؛
5إضافة كمية مناسبة من عامل التشطيب فوق البنفسجي إلى النسيج لتحقيق مقاومة الأشعة فوق البنفسجية ووظائف حماية الشمس.
آلية مقاومة الأشعة فوق البنفسجية للألياف والأنسجة
عندما تشع الأشعة فوق البنفسجية على سطح النسيج ، سيتم نقل جزء من الأشعة فوق البنفسجية واستيعابها وعكسها من قبل النسيج.يظهر الشكل التالي هيكل النسيج ومسارات انتشار الأشعة فوق البنفسجية المختلفة على سطح النسيجالألياف على سطح النسيج تقلل من الضرر الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية على بشرة الإنسان من خلال امتصاص جزء من الطاقة العالية من الأشعة فوق البنفسجية وتحويلها إلى أشكال أخرى من الطاقة.في حين أن الجزء الآخر من الإشعاع يعكس أو ينتشر من قبل الألياف نفسها.
لذلك، يمكن استخدام عوامل الفحص فوق البنفسجية لمعالجة كيميائية معينة للألياف أو الأقمشة.آلية عملها الرئيسية هي انعكاس معظم الأشعة فوق البنفسجية أو امتصاصها بشكل انتقائي، وتحويل هذه الطاقات العالية إلى طاقات منخفضة للإفراج ، وبالتالي تحقيق تأثير الحماية فوق البنفسجية. هناك العديد من الطرق لتحقيق هذا التأثير.
هذه المقالة تعرض بشكل رئيسي تحقيق الحماية من خلال عوامل التشطيب.
عوامل التشطيب المقاومة للأشعة فوق البنفسجية
تعتبر مواد التشطيب المقاومة للأشعة فوق البنفسجية مناسبة للتشطيب المقاوم للأشعة فوق البنفسجية لأنواع الألياف المختلفة من المنسوجات ، مثل الملابس الرياضية في الهواء الطلق وجميع الملابس المرتدية للعمل في الهواء الطلق.يمكنهم منع الأشعة فوق البنفسجية بشكل فعال وتحسين أداء الأقمشة في حماية الشمسعندما تستخدم في نفس الحمام مع صبغة البوليستر، تغيير اللون صغير.
الأداء
• ✓ له تأثير امتصاص على الأشعة فوق البنفسجية ، ويقلل بشكل كبير من انتقالات الأشعة فوق البنفسجية ، ويمنع بشكل فعال الأشعة فوق البنفسجية (UVA ، UVB) ، وله مؤشر حماية عال من الشمس.
• ✓ مقاومة جيدة للغسيل وتوافق ممتاز مع الراتنجات والمواد المرنة والملينات البصرية.
• ✓ مناسبة عادةً لجميع مواد الألياف، ولكن إذا تم استخدام مواد تثبيت الألياف أو كان هيكل النسيج فضفاضًا جدًا، فإن تأثير التشطيب سوف ينخفض.
• ✓ لا يؤثر على الشعور بالمنسوج في اليد وله تأثير ضئيل على ظل النسج.
• قد تكون غير متوافقة مع منتجات ما بعد التشطيب الأخرى. يوصى باختبار مبدئي لتوافقها وتأثيرها.
التطبيق
هز جيدا قبل الاستخدام لضمان أفضل تأثير.
الجرعة الموصى بها: 20-50 غرام/ لتر لطريقة التعبئة
العملية الموصى بها: تخفيف محلول العمل → (جفاف الوسادة ، معدل التقاط 70 ٪ ٪ ٪) → جفاف ٪
يمكن زيادة الجرعة أو تخفيضها حسب الحاجة الفعلية.
عندما تكون قيمة UPF الأولية للنسيج منخفضة جداً أو تكون قيمة UPF المطلوبة عالية جداً، يوصى بزيادة الجرعة إلى 50 ≈ 80 غرام/لتر.