Facteurs qui influencent la résistance aux UV des textiles et mesures d'amélioration
December 12, 2025
Le rayonnement solaire comprend les infrarouges (IR), les ultraviolets (UV), la lumière visible et d'autres rayonnements. Les rayons ultraviolets sont un terme général désignant les rayonnements dont les longueurs d'onde varient de 0,01 nm à 0,40 nm dans le spectre électromagnétique. Également connus sous le nom de "lumière ultraviolette", les rayons ultraviolets peuvent être divisés en ultraviolets à ondes longues (UVA), ultraviolets à ondes moyennes (UVB), ultraviolets à ondes courtes (UVC) et ultraviolets sous vide.
Le rayonnement ultraviolet fait référence au rayonnement solaire avec une longueur d'onde de 290 ~ 400 nm, comprenant les rayons ultraviolets à ondes moyennes et longues (UVA et UVB) ainsi que les rayons ultraviolets à ondes courtes (UVC). L'UVC est absorbé par la couche d'ozone, de sorte que les rayons ultraviolets qui affectent principalement le corps humain sont les UVA et les UVB.
La protection solaire textile cible principalement les UVA + UVB. Par conséquent, les normes internationales sélectionnent uniformément la plage de 280-400 nm comme spectre d'évaluation.
Facteurs influençant la résistance aux UV des textiles
Le rayonnement ultraviolet peut également avoir des effets néfastes sur les tissus. Les principaux facteurs affectant la résistance aux UV des tissus comprennent : le type de fibre, la structure du fil, la porosité du tissu, les paramètres structurels du tissu, la couleur, le poids et l'épaisseur, et les additifs chimiques. L'étirement, le mouillage et le lavage qui peuvent survenir dans des conditions d'utilisation quotidiennes peuvent également avoir un impact significatif sur la résistance aux UV.
Textiles de protection UV
Indicateurs et exigences standard
Les indicateurs de protection UV sont principalement utilisés pour mesurer la capacité du produit à bloquer les rayons ultraviolets. Les indicateurs de protection UV courants comprennent les suivants :
1. UPF (Facteur de Protection Ultraviolette)
Définition : Le rapport de l'effet moyen du rayonnement ultraviolet calculé lorsque la peau n'est pas protégée à celui calculé lorsque la peau est protégée par le tissu. Signification numérique : Plus la valeur UPF est élevée, plus la capacité de protection UV du produit est forte. Généralement, UPF50+ signifie que le produit peut bloquer plus de 98 % des rayons ultraviolets. Application : Couramment utilisé pour l'étiquetage des vêtements de protection solaire, des parasols et d'autres produits.
2. Transmission UVA
Définition : La proportion de la bande ultraviolette A (longueur d'onde 315nm - 400nm) transmise à travers le produit. Signification numérique : Plus la transmittance est faible, meilleur est l'effet de blocage sur les UVA. Application : Avec l'UPF, c'est un indicateur important pour évaluer la performance des produits de protection solaire.
3. Transmission UVB Définition : La proportion de la bande ultraviolette B (longueur d'onde 280nm - 315nm) transmise à travers le produit. Signification numérique : Plus la transmittance est faible, meilleur est l'effet de blocage sur les UVB. Application : Il est pris en compte dans certains domaines avec des exigences élevées en matière de protection UV, tels que les équipements de plein air et les lentilles optiques.
Méthodes de test de la performance de protection UV
1. Méthode du spectrophotomètre
Irradier l'échantillon avec des rayons UV monochromatiques ou polychromatiques, collecter les rayons spectraux totaux transmis, déterminer la transmittance spectrale totale et calculer le facteur de protection ultraviolette (UPF) de l'échantillon.
2. Irradier des échantillons avec des faisceaux de lumière parallèles La méthode de collecte de toute la lumière transmise avec une sphère intégrante peut garantir que la lumière transmise de toutes les directions est collectée, ce qui rend les résultats de mesure plus complets et précis. La sphère intégrante peut homogénéiser efficacement la lumière et réduire les erreurs de mesure causées par une lumière inégale.
3. Irradier des échantillons avec une lumière hémisphérique Collecter la lumière transmise parallèle, en se concentrant sur la mesure de la lumière transmise dans une direction spécifique, ce qui peut étudier spécifiquement les propriétés optiques de l'échantillon dans une direction spécifique.
Normes de test de performance de protection UV pour les textiles dans différents pays
Selon la norme nationale GB/T 18830-2009 "Évaluation de la performance de protection UV des textiles", les textiles de protection UV doivent répondre à UPF > 40 et à une transmission UVA < 5% pour être appelés produits de protection UV.
Le facteur de protection ultraviolette (UPF) fait référence au rapport de l'effet moyen du rayonnement ultraviolet calculé lorsque la peau n'est pas protégée à celui calculé lorsque la peau est protégée par le tissu. Plus la valeur UPF est élevée, meilleure est la performance de protection UV du textile. Les UVA sont la partie la plus longue des rayons ultraviolets, avec une forte pénétration, qui peut atteindre la couche dermique de la peau et endommager les fibres élastiques et les fibres de collagène. Plus la transmittance UVA est faible, meilleure est la performance de protection UV du textile.
Approches pour améliorer la performance de protection UV des textiles
1. Les colorants azoïques peuvent absorber le rayonnement ultraviolet et empêcher la photodégradation des polymères ;
2. Utiliser des fibres avec un facteur de protection UV élevé pour tisser les tissus ;
3. Ajouter des particules avec une fonction de protection UV pendant le tissage du tissu ;
4. Modifier la structure du tissu, comme augmenter l'épaisseur et la densité du tissu ;
5. Ajouter une quantité appropriée d'agent de finition UV au tissu pour obtenir des fonctions de résistance aux UV et de protection solaire.
Mécanisme de résistance aux UV des fibres et des tissus
Lorsque les rayons ultraviolets irradient la surface du tissu, une partie des rayons ultraviolets sera transmise, absorbée et réfléchie par le tissu. La figure suivante montre la structure du textile et les différents trajets de propagation des rayons ultraviolets sur la surface du tissu. Les fibres sur la surface du tissu réduisent les dommages causés par le rayonnement ultraviolet à la peau humaine en absorbant une partie de la haute énergie des rayons ultraviolets et en la convertissant en d'autres formes d'énergie, tandis que l'autre partie du rayonnement est réfléchie ou diffusée par les fibres elles-mêmes.
Par conséquent, des agents de protection contre les ultraviolets peuvent être utilisés pour certains traitements chimiques des fibres ou des tissus. Son principal mécanisme d'action est de réfléchir la plupart des rayons ultraviolets ou de les absorber sélectivement, et de convertir ces hautes énergies en basses énergies pour les libérer, obtenant ainsi l'effet de protection contre les ultraviolets. Il existe de nombreuses méthodes pour obtenir cet effet.
Cet article présente principalement la réalisation de la protection grâce aux agents de finition.
Agents de finition résistants aux UV
Les agents de finition résistants aux UV conviennent à la finition résistante aux UV de divers types de fibres de textiles, tels que les vêtements de sport de plein air et tous les vêtements portés pour le travail en extérieur. Ils peuvent efficacement prévenir le rayonnement UV et améliorer la performance de protection solaire des tissus. Lorsqu'ils sont utilisés dans le même bain avec la teinture polyester, le changement de couleur est faible.
Performance
• ✓ A un effet d'absorption sur les rayons ultraviolets, réduit considérablement la transmittance ultraviolette, prévient efficacement le rayonnement UV (UVA, UVB), et le tissu a un indice de protection solaire élevé ;
• ✓ Bonne résistance au lavage et excellente compatibilité avec les résines, les adoucissants et les azurants optiques ;
• ✓ Généralement adapté à tous les matériaux fibreux, mais si des agents de matage des fibres sont utilisés ou si la structure du tissu est trop lâche, l'effet de finition diminuera ;
• ✓ N'affecte pas le toucher du tissu et a peu d'impact sur la teinte du tissu ;
• ✗ Peut être incompatible avec d'autres produits de post-finition. Il est recommandé de tester au préalable sa compatibilité et son effet.
Application
Bien agiter avant utilisation pour garantir le meilleur effet.
Dosage recommandé : 20～50g/L pour la méthode de rembourrage
Processus recommandé : Diluer la solution de travail → (rembourrage-séchage, taux de prélèvement 70～80 %) → sécher → fixer
Le dosage peut être augmenté ou diminué de manière appropriée en fonction des besoins réels.
Lorsque la valeur UPF initiale du tissu est très faible ou que la valeur UPF requise est très élevée, il est recommandé d'augmenter le dosage à 50～80g/L.