Wat gebeurt er met de UPF-waarde van stoffen na natmaken, strekken en wassen?
In de R&D en kwaliteitscontrole van UV-beschermende textielstoffen zijn de meeste bedrijven gewend om de UPF-waarde (Ultraviolet Protection Factor) van stoffen in een “statische toestand” (droog en onuitgerekt) te testen, maar negeren een belangrijk feit: in de praktijk bevinden stoffen zich vaak in natte toestanden (zweten, regen), uitgerekt (draagactiviteiten) en meerdere keren gewassen. Deze scenario's veroorzaken direct schommelingen in de UPF-waarden en kunnen er zelfs voor zorgen dat producten die “voldoen aan statische tests” hun UV-bescherming verliezen bij gebruik in de praktijk.
Alleen door dynamisch te testen, waarbij de werkelijke toestanden van stoffen gedurende hun volledige levenscyclus worden gesimuleerd, kan men de veranderende regels van UPF-waarden nauwkeurig begrijpen en het dilemma van “in het laboratorium gekwalificeerde gegevens, maar feedback van de markt die faalt” vermijden. De CHNSpec UPF-660 Series Analyzer, met zijn vermogen om zich aan te passen aan dynamische scenario's, wordt het belangrijkste hulpmiddel voor textielbedrijven om de prestaties van UV-beschermende stoffen gedurende de volledige levenscyclus te beheersen, waarbij de UPF-evaluatie wordt opgewaardeerd van een “statische momentopname” naar een “dynamisch volledig verslag”.
I. Drie kernscenario's: onthulling van de “dynamische vervalcode” van UPF-waarden
UPF-waarden van stoffen zijn niet “onveranderlijk”. Nat worden, uitrekken en wassen veranderen de fysieke structuur en chemische eigenschappen van de stof, wat direct van invloed is op het UV-blokkerende vermogen. De vervallogica verschilt per scenario.
(1) Natte toestand: vezelzwelling creëert “beschermende mazen”
Wanneer stoffen in contact komen met vocht (zweet, regen), absorberen de vezels water en zwellen ze op, waardoor de compacte structuur wordt verstoord, “kanalen” voor UV-penetratie ontstaan en de UPF-waarden aanzienlijk worden verlaagd.
Natuurlijke vezels (katoen, linnen): deze vezels zijn zeer absorberend; de gaten in het garen worden samengedrukt en vervormd, en in sommige gebieden scheiden de vezels zich zelfs, waardoor de UV-doorlaatbaarheid sterk toeneemt.
Synthetische vezels (polyester, nylon): Hoewel minder absorberend, vormen zich waterfilms op vezeloppervlakken wanneer ze nat zijn. Sommige UV-stralen gaan door de stof via breking van de waterfilm, waardoor de UPF-waarden worden verlaagd. Als stoffen een waterafstotende afwerking ondergaan, wordt de vorming van een waterfilm belemmerd, waardoor de UPF-reductie binnen 5% blijft. Dit verklaart waarom hoogwaardige UV-beschermende stoffen voor buiten meestal waterafstotende coatings bevatten.
(2) Uitrekken: structurele vervorming scheurt “UV-kanalen” open
Tijdens het dragen (armextensie, lichaamsbeweging) worden stoffen uitgerekt, waardoor de ketting- en inslagstructuren van het garen losser worden, de dichtheid afneemt, de poriën groter worden en de fysieke UV-blokkering direct wordt verzwakt. De UPF neemt af naarmate de rek toeneemt.
Stoffen met lage elasticiteit (effen polyester): bij 10% rek (gebruikelijk bij dagelijks gebruik) nemen de poriegebieden van het garen met 20–30% toe en kan de UPF dalen van 50+ naar ongeveer 40. Bij 20% rek (intense activiteit) zetten de poriën verder uit en kan de UPF onder de 30 komen, waardoor de UV-bescherming verloren gaat.
Stoffen met hoge elasticiteit (polyester + spandex-mengsels): Spandex maakt rekpercentages van meer dan 50% mogelijk, maar uitrekken maakt de vezeluitlijning losser. Zelfs als de rebound de structuur gedeeltelijk herstelt, veroorzaakt herhaaldelijk uitrekken vezelvermoeidheid, sluiten de poriën zich niet volledig en vertoont de UPF “cumulatief verval”—na 100 rek-rebound-cycli kan de UPF dalen van 50+ naar 35–40.
(3) Wassen: de “dubbele klap” van fysieke slijtage en chemisch verlies
Wassen introduceert mechanische wrijving (schrobben, machinale agitatie) die de oppervlakken van de stof aantast, terwijl wasmiddelen UV-afwerkingen (absorbers, coatings) aantasten. De UPF neemt dus continu af met het wassen, waardoor het de belangrijkste factor is voor de prestaties van de levenscyclus.
Fysieke slijtage: bij machinaal wassen veroorzaakt wrijving met trommels en andere kledingstukken het afwerpen van vezelpluis, het breken van garen en het verlies van een compacte structuur.
Chemisch verlies: UV-absorbers (bijv. benzotriazolen) lossen op en komen los tijdens het wassen. Voor stoffen met “padding finishes” (op het oppervlak aangebracht), bereiken de verliespercentages van de absorber 30–50% na 10 wasbeurten, waarbij de UPF met meer dan 40% daalt. In tegenstelling hiermee binden “spin-addition” (vezelgeïntegreerde) functionele vezels absorbers stevig met vezelmoleculen, waardoor de verliespercentages onder de 10% blijven na 20 wasbeurten, waarbij de UPF nog steeds boven de 40 ligt.
II. Dynamisch testen: het essentiële pad van “gekwalificeerd” naar “betrouwbaar”
Traditionele statische tests (droge, onuitgerekte, ongewassen stoffen) weerspiegelen alleen de “initiële toestand” en kunnen de prestatieveranderingen in de praktijk niet voorspellen, waardoor bedrijven vaak passief achterblijven wanneer “R&D-gegevens slagen, maar de markt faalt”. De waarde van dynamisch testen ligt in het afstemmen van de UPF-evaluatie op het gebruik in de praktijk, waardoor volledige gegevensondersteuning wordt geboden voor R&D, QC en marktpositionering.
(1) Voorkomen van “valse kwalificatie”, verminderen van marktrisico's
Vertrouwen op alleen statische tests kan de echte UV-bescherming verkeerd beoordelen. Een katoenen UV-shirt met statische UPF 50+ maar niet getest in natte omstandigheden kan bijvoorbeeld falen wanneer consumenten zweten, wat leidt tot klachten, retourzendingen of zelfs wettelijke boetes voor “valse claims”. Dynamisch testen identificeert dergelijke “statische pass, dynamische fail”-problemen vroegtijdig, waardoor procesoptimalisatie mogelijk wordt (bijv. het toevoegen van waterafstotende afwerkingen, het gebruik van functionele vezels) om de betrouwbaarheid te garanderen.
(2) Precisiegericht procesoptimalisatie
Dynamische testgegevens onthullen “belangrijke triggers” van UPF-verval, die gerichte verbeteringen begeleiden:
· Ernstig verval in natte toestand → voeg waterafstotende afwerkingen toe om de absorptie te verminderen.
· Ernstig rekverval → pas het weven aan voor een hoger elasticiteitsherstel of gebruik vezels met een hoge modulus (zeer sterk polyester).
· Snel wasverval → vervang “padding finish” door “spin-addition” voor een betere wasduurzaamheid.
(3) Bouwen van “prestatie-normen voor de volledige levenscyclus”
Voor UV-beschermende producten van midden- tot hoogsegment is “UV-bescherming gedurende de levenscyclus” een kernconcurrentievoordeel. Dynamisch testen definieert een “prestatiebasislijn binnen gebruikscycli”—bijv. “na 20 wasbeurten en 500 rekcycli, UPF ≥40”—als een QC-standaard. Hierdoor kunnen consumenten toegevoegde waarde waarnemen, waardoor ze zich onderscheiden van concurrenten die alleen statische UPF labelen.
III. CHNSpec UPF-660 Series: de “allround testexpert” voor dynamische scenario's
Dynamisch testen vereist hogere normen voor snelheid, precisie en aanpassingsvermogen—snelle vastlegging van UPF-schommelingen, precieze kwantificering van verval en compatibiliteit met wereldwijde normen. De CHNSpec UPF-660 Series Analyzer, met vijf kerntechnologische sterktes, voldoet aan de behoeften van dynamisch testen, waardoor veranderingen in de UPF gedurende de volledige levenscyclus meetbaar, controleerbaar en traceerbaar worden.
(1) Directe spectrale acquisitie: dynamische gegevens vastleggen in 1 seconde
Omdat de omstandigheden van nat worden/uitrekken snel veranderen (bijv. verdamping, instabiliteit van de kracht), moet de detectie snel zijn. De UPF-660 maakt gebruik van een snelle spectrale acquisitie van 500 kHz, waarbij gegevens over de volledige bandbreedte van 250–420 nm (UVA, UVB, UVA-I) in 0,1 ms worden vastgelegd, waarbij UPF, UVA/UVB-doorlaatbaarheid binnen 1 seconde worden uitgevoerd. Dit zorgt voor nauwkeurige momentopnamen, zelfs tijdens verdamping/uitrekken.
(2) Detectie met een hoog dynamisch bereik: nauwkeurig vastleggen van extreem verval
Na meerdere wasbeurten of ernstig uitrekken kan de UPF drastisch dalen met fluctuerende UV-doorlaatbaarheid. De fotodetectorarray van de UPF-660 van wetenschappelijke kwaliteit heeft een dynamisch bereik van 50.000:1, waarbij nauwkeurig wordt vastgelegd van “hoge bescherming (UPF2000+)” tot “lage bescherming (UPF