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紫外光輻射危害降低程度檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-06 13:05:58 更新時(shí)間：2025-09-15 17:37:20

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

紫外光輻射危害降低程度檢測

紫外光輻射（Ultraviolet Radiation, UVR）廣泛存在于自然環(huán)境和人工應(yīng)用中，如太陽光、工業(yè)固化、殺菌消毒、焊接作業(yè)、印刷、醫(yī)療等領(lǐng)域。雖然具有重要應(yīng)用價(jià)值，但過量的紫外輻射會(huì)對人體皮膚、眼睛以及材料造成嚴(yán)重危害，包括曬傷、光老化、皮膚癌、角膜炎、白內(nèi)障以及材料的老化脆化等。因此，評估和驗(yàn)證各類防護(hù)措施（如防曬霜、防護(hù)服、眼鏡、涂層、遮陽材料等）對于降低紫外光輻射危害的有效性至關(guān)重要。"紫外光輻射危害降低程度檢測"即是通過科學(xué)的方法和精密的儀器，定量測定特定防護(hù)產(chǎn)品或措施能夠阻擋、吸收或反射多少有害紫外輻射，從而評估其實(shí)際的防護(hù)效能。該檢測對于保障人員職業(yè)健康、提升產(chǎn)品安全性能、指導(dǎo)消費(fèi)者選擇、以及制定相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)具有不可替代的意義。

檢測項(xiàng)目

紫外光輻射危害降低程度檢測的核心項(xiàng)目通常包括：

1. 特定波長范圍內(nèi)的透過率/阻隔率： 這是最核心的項(xiàng)目。測量防護(hù)材料或產(chǎn)品在關(guān)鍵的紫外波段（如UVA 315-400nm， UVB 280-315nm）允許透過的紫外光百分比。阻隔率則為100%減去透過率。該指標(biāo)直接反映防護(hù)產(chǎn)品阻擋紫外線的能力。

2. 紫外防護(hù)系數(shù)與等級評定： 如針對織物和服裝的紫外線防護(hù)系數(shù) (Ultraviolet Protection Factor, UPF)。UPF值表示織物提供的防護(hù)時(shí)間倍數(shù)（例如，UPF 50表示在織物保護(hù)下，皮膚曬紅所需時(shí)間是無保護(hù)時(shí)的50倍）。通常根據(jù)UPF值劃分防護(hù)等級（如好、很好、優(yōu)秀）。對于防曬化妝品，則是防曬指數(shù) (Sun Protection Factor, SPF)，主要評估對UVB的防護(hù)。

3. 光譜透射比曲線： 繪制材料在整個(gè)紫外波段（通常250nm-400nm）的透射光譜曲線，直觀展示其在各個(gè)具體波長的防護(hù)性能。

4. 有害紫外輻射減少量： 計(jì)算防護(hù)措施應(yīng)用前后，特定場景下（如工作環(huán)境或戶外活動(dòng)）人體或敏感目標(biāo)接收到的紫外輻射劑量的減少百分比。

5. 輻照度與累計(jì)劑量降低： 測量防護(hù)措施對到達(dá)皮膚或目標(biāo)表面的紫外輻照度 (單位面積接收的輻射功率)以及特定暴露時(shí)間內(nèi)的累計(jì)紫外輻射劑量的降低效果。

檢測儀器

進(jìn)行精確的紫外光輻射危害降低程度檢測需要依賴專業(yè)的儀器設(shè)備：

1. 紫外-可見分光光度計(jì) (UV-Vis Spectrophotometer)： 這是進(jìn)行材料透過率/阻隔率測試和光譜透射比曲線繪制的核心設(shè)備。配備積分球附件可以更準(zhǔn)確地測量漫透射材料（如織物、非均勻涂層）。

2. 紫外輻射照度計(jì) (UV Radiometer)： 用于直接測量特定位置（如皮膚模擬表面）的紫外輻照度（通常單位為W/m2 或 mW/cm2）。根據(jù)測量波段可分為UVA照度計(jì)、UVB照度計(jì)、寬譜照度計(jì)等。

3. 紫外光譜輻射計(jì) (UV Spectroradiometer)： 不僅能測量總輻照度，還能提供高分辨率的光譜分布數(shù)據(jù)（單位波長間隔的輻照度），是進(jìn)行精確危害評估和標(biāo)準(zhǔn)符合性驗(yàn)證的關(guān)鍵設(shè)備。

4. 太陽光模擬器 (Solar Simulator)： 用于在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬太陽光譜（包含紫外部分），尤其適用于SPF、廣譜防護(hù)等需要模擬真實(shí)日光照射的測試。

5. 紫外光源： 作為測試的輻射源，需要特定波長范圍（如UVA, UVB）和穩(wěn)定的輸出。常見的有汞燈、氙燈、熒光紫外燈等。

6. 人體模型或材料支架： 用于固定被測防護(hù)產(chǎn)品或材料，并在其下方或后方放置探測器進(jìn)行測量。

7. 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)： 用于記錄儀器讀數(shù)、計(jì)算相關(guān)參數(shù)（如透過率、UPF、SPF、劑量等）并生成報(bào)告。

檢測方法

檢測方法需遵循標(biāo)準(zhǔn)化的流程以確保結(jié)果的可比性和可靠性：

1. 樣品制備： 根據(jù)被測物類型（如織物、薄膜、涂層、玻璃、液體防曬霜）和測試標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)行樣品的裁剪、涂抹（需規(guī)定涂布量和均勻性）、預(yù)處理（如洗滌、光照老化等）和狀態(tài)調(diào)節(jié)（溫濕度平衡）。

2. 光譜透射比法 (UPF/材料透過率測試)： * 使用紫外-可見分光光度計(jì)（配積分球）。 * 將樣品放置在光源和探測器之間。 * 掃描樣品在紫外波段（通常290-400nm）的光譜透射比。 * 結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的紫外輻射源光譜分布和人體皮膚紅斑/曬黑作用光譜（CIE權(quán)重函數(shù)），計(jì)算得到UPF值或特定波段的平均透過率/阻隔率。

3. 體外SPF測試 (防曬霜)： * 將防曬霜按規(guī)定量均勻涂抹在特殊基材（如PMMA板或離體皮膚）上。 * 使用紫外光譜輻射計(jì)測量涂抹防曬霜前后基材的紫外透射光譜（通常是290-400nm）。 * 根據(jù)特定公式（通常涉及權(quán)重函數(shù)和光源光譜）計(jì)算SPF值。

4. 輻照度/劑量直接測量法： * 在模擬或真實(shí)場景下（如工作臺(tái)、戶外），放置紫外輻射照度計(jì)或光譜輻射計(jì)的探測器。 * 首先測量無防護(hù)時(shí)的探測器位置處的紫外輻照度或計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)的累計(jì)劑量。 * 然后在相同位置和條件下，放置或應(yīng)用被測防護(hù)措施（如穿上防護(hù)服、戴上眼鏡、打開遮陽傘、涂抹防曬霜），再次測量輻照度或累計(jì)劑量。 * 計(jì)算輻照度降低百分比或劑量降低百分比。

5. 關(guān)鍵點(diǎn)： 測試環(huán)境控制（溫濕度、無雜散光）、儀器校準(zhǔn)、多點(diǎn)測量（評估均勻性）、多次重復(fù)測量取平均、嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的具體步驟和要求。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

為確保檢測的科學(xué)性、一致性和國際認(rèn)可度，必須依據(jù)權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行：

1. 國際標(biāo)準(zhǔn)： * ISO 24442: Cosmetics - Sun protection test methods - In vivo determination of sunscreen UVA protection (體內(nèi)法測UVA防護(hù)，PPD) * ISO 24443: Determination of sunscreen UVA photoprotection in vitro (體外法測UVA防護(hù)) * ISO 17166 / CIE S 007/E: Erythema reference action spectrum and standard erythema dose (紅斑作用光譜基礎(chǔ)) * ISO 105-B02: Textiles - Tests for colour fastness - Part B02: Colour fastness to artificial light: Xenon arc fading lamp test (涉及光老化，非直接防護(hù)測試，但相關(guān))

2. 區(qū)域/國家標(biāo)準(zhǔn)： * AS/NZS 4399: Sun protective clothing - Evaluation and classification (澳大利亞/新西蘭，織物UPF測試的經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)，已被ISO 18337替代但仍有影響力)。 * GB/T 18830-2009《紡織品防紫外線性能的評定》 (中國國家標(biāo)準(zhǔn)，等同采用AS/NZS 4399:1996)。 * EN 13758-1: Textiles - Solar UV protective properties - Part 1: Method of test for apparel fabrics (歐洲標(biāo)準(zhǔn)，織物UPF測試)。 * EN 170: Personal eye protection - Ultraviolet filters - Transmittance requirements and recommended use (歐洲標(biāo)準(zhǔn)，眼防護(hù)具紫外透射要求)。 * ANSI/ISEA 107: American National Standard for High-Visibility Safety Apparel (美國標(biāo)準(zhǔn)，高可見性服裝，包含熒光材料的光穩(wěn)定性要求，涉及UV)。 * FDA Final Rule 2011: Labeling and Effectiveness Testing: Sunscreen Drug Products for Over-the-Counter Human Use (美國FDA關(guān)于非處方防曬產(chǎn)品的標(biāo)簽和有效性測試規(guī)定，核心是SPF和廣譜測試要求)。

3. 行業(yè)/協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)： 某些特定行業(yè)或協(xié)會(huì)也可能制定更細(xì)化的測試規(guī)范。

這些標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了測試原理