式中:Eλ————形成红斑的紫外线能量;
Sλ————太阳光谱辐射能量，W·m·nm; Tλ————波长为λ时紫外线透过率; △λ——紫外线光波长度间距，nm; λ——紫外线光波波长，nm。
目前有四个国家的紫外线屏蔽性能测试方法，其测试的技术参数和结果表示的方法各异[6](表4)。
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抗紫外线整理剂HTUV100可用于棉、丝、毛、涤纶、锦纶及其混纺织物的高效持久型防紫外线整理及提高部分染料的日晒牢度。韩笑
表4 四种测试方法的主要技术参敛与评定结果
一般纺织品，特别是适宜于夏季的纺织品所能提供防护紫外线辐射的功能是不足够的，曾有人对250种织物的UPF值作了测定[4]。但测定结果显示，有相当多的织物低于澳大利亚提出的标准规定的要求。
首先，大家关心各种纤维材料本身对紫外线屏蔽的特征。几种天然和合成纤维及其混纺织物的紫外线(扩散)透射率及其计算的SPF值如图2所示[3]。
图2 各种纤维的扩散透射率，SPF和单位面积重量
由图2可知，在纤维中未整理的棉、真丝、聚酰胺和聚丙烯腈只有很小的防护作用;聚酯分子结构含有苯环，使小于320m紫外线的扩散透射率较小。
研究织物结构参数与屏蔽紫外线辐射效果之间的关系众多。有纤维、纱线的种类和结构、组织规格(密度、纱支、组织、平方克重等)，其中最重要的为覆盖系数(Cover Factor)。因为影响织物对阳光遮蔽能力的重要参数是孔隙率，而覆盖系数、孔隙率或织物的紧度都可表征织物含有孔隙的程度。设理想织物紫外线透射率与织物的孔隙率之间关系为:
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UVR透射率，%=100-覆盖系数 (2)
UPF=l00/T%(UVR) (3) UPF=l00/(100-覆盖系数) (4)
要注意的是(3)、(4)式中的UPF不等同AS/NZS等标准中的UPF等级，但由上述UVR不能透过由纱线组成的理想织物，其覆盖系数与UPF值之间关系，如表5所示。 表5 理想织物的覆盖系数与UPF
93%以上，而覆盖系数95%以上时，即使微细
的差别就会使UPF发生很大变化，给织造技术带来很大困难。由于织物的透气性急速下降，以致不宜于作夏季服装面料。
其次，织物在染整加工中对其UPF也有明显的影响。10种不同结构的棉针织物，经煮练、漂白和紫外线屏蔽剂(Rayosan)处理的UPF变化如图3所示[1]。
图3针织布的UPF
众多关于染色对织物UPF影响的研究报告指出，染色织物比未染色织物有较高UPF值，并认为染色较深的织物，尤其是藏青和黑色，比其他染较浅的织物对紫外线有较好的屏蔽作用。因为染料的颜色和深度是该染料分子结构吸收可见光谱区的特性反映，只有某些染料分子的吸收光谱延伸进UV区，特别要在UVB区有较高的吸收率，才能显示出其有效的潜在的提高染色织物UPF值的价值。
按染料化学结构、色泽选用了14只商品直接染料，染漂白棉印花布(34×45 78×78，106g/m)，进行两种染色深度的染色试验。对试样和14只染料的稀溶液(0.005%)分别测定紫外线辐射透射率及计算其UPF等。所选用直接染料的主要化学结构有单、双三偶氮、二苯乙烯和酞菁，且色谱齐全，试验结果的部分数据如表6所示[7]。
表6 未染色和染色的棉印花布及染料水溶液（0.005%）的透射率
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表6 未染色和染色的棉印花布及染料水溶液（0.005%）的透射率（续上）
UPF值显著提高，由未染色的4.1提高至13.1～38.7，而1.0%染色试样进一步提高至18.6～50.7不等。
表6计算约有效UVR透射量性质类似于染色织物的UPF值，14只染料溶液的有效UVR透 表6未染色和染色的棉印花布及染料水溶液(0.005%)的透射量值与其中UV-B透射量值非常接近。事实上，其间的线性关系系数（γ= 0.93）和UPF与有效UVR透射量之间关系相同。 由色相来区别染料对UV的屏蔽作用是不妥当的。因为染料的色泽是由可见光区的吸收特性决定的，而UV区的吸收特性可能没有影响。按校正浓度差异的织物UPF值，同色相中染料提供防护程度很大。例如直接红24和28染色的织物，比直接红80的UPF值高得多。
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所有染料的吸收光谱都延伸入UV区，提高了染色织物的UV值，这与其化学结构对提高UPF之间没有明确关系。例如在双偶氮染料中，直接红28对UPF值的增加，大于其他双偶氮的直接红24、直接蓝1和直接紫9。那些在UV区显示明显的吸收峰的染料，如直接红24、直接红28以及直接蓝1等，还与分子结构中通过分子间氢键形成鳖合环产生电子跃迁有关。导致UV吸收作用的电子跃迁，取决于许多因素。例如分子几何结构电子跃迁概率以及空间效应。总之，染料化学组成与UV吸收作用之间关系有待进一步研究。 5 紫外线屏蔽整理中的若干问题
关于紫外线屏蔽整理的原理和使用的紫外线吸收剂等，在作者发表的文章中已有介绍，这里不再赘述。 5·1建立数学模式
人们对影响织物紫外线屏蔽性能的多种参数进行广泛和重复的研究，并导出了许多结论，但其中有些结论彼此却正好相反。这是由于他们各自的研究条件不同所致，因此很难用于织物屏蔽紫外线功能量化设计计算方面。不久前R.Nilqiker等详细而全面地研究了影响织物UPF的各项参数，提出一个简单的模型。其参数是:d为材料厚度;A0（λ）为无孔隙和无紫外线吸收剂时，单位厚度的吸收率;P为孔隙率Σm为紫外线吸收剂的光分子消光系数;C为织物中紫外线吸收剂的浓度，以W/V表示，以及光分子量为MW;为简化起
见，又假设织物厚度(d)是均匀的，不计对光子的散射即不散射;紫外线在织物和在溶液中的光分子消光系数是相同的，呈单分子状分散(即符合Lambert-Beer’s朗伯-比尔定律)，以及织物施加紫外线吸收剂后，其散射性能的变化可忽略不计。 由此可得出吸附紫外线吸收剂后的透射率为[3]: Tλ=P+(l-P)×lO-[A0(λ).d]+(∑m(λ)dC/MW)] (5)
将(5)式代人(1)就可得到UPF值(不包括织物散射系数的影响)。 5·2紫外线吸收剂浓度的影响