پارچه ضد uv فرابنفش + مکانیسم

پارچه ضد uv : راهی برای مراقبت در برابر نور خورشید

فرابنفش بخشی از طیف الکترومغناطیس است که طول موج آن در محدوده ۱۰ تا ۴۰۰ نانومتر قرار دارد. طول موج فرابنفش بلندتر از نور مرئی و کوتاه تر از اشعه ایکس است. اشعه فرابنفش از طریق خورشید به زمین می رسد.
پوست یکی از بزرگ ترین ارگان های بدن انسان است که از ما در برابر محیط محافظت می کند؛ دمای بدن را تنظیم می کند؛ مانع از دست دادن آب بدن می شود و نقش سنسور حسی و درد را ایفا می کند. محافظت از پوست در برابر تابش خورشید الزامی است زیرا تابش خورشید منجر به سرطان پوست می شود.
سرطان پوست یکی از شایع ترین انواع سرطان در دنیا است. اشعه فرابنفش عامل ۹۰ درصد سرطان های پوست به حساب می رود.

انواع اشعه فرابنفش :
اشعه ماوراء بنفش (UV) شامل سه نوع اصلی است:

اشعه UVA: این نوع اشعه که به لایه‌های عمیق‌تری از پوست نفوذ می‌کند، یکی از عوامل اصلی ایجاد پیری زودرس (فتوایجینگ)، چین و چروک و آسیب‌های پوستی طولانی‌مدت است. برخلاف UVB، شدت UVA در طول سال نسبتاً ثابت است و می‌تواند از شیشه عبور کند.
اشعه UVB: این نوع اشعه مسئول آفتاب سوختگی و سرطان پوست است. UVB بیشتر به لایه‌های بالایی پوست نفوذ می‌کند و باعث تغییرات ژنتیکی در سلول‌ها می‌شود که می‌تواند منجر به ایجاد سرطان شود.
اشعه UVC: قوی‌ترین و خطرناک‌ترین نوع اشعه UV است، اما خوشبختانه توسط لایه اوزون جذب شده و به سطح زمین نمی‌رسد.

خوشبختانه با استفاده از پوشاک و عینک ضد فرابنفش، کرم ضدآفتاب و عدم قرار گرفتن در معرض تابش خورشید در ساعات ۱۰ صبح تا ۴ بعد از ظهر می توان تا حد زیادی مانع بروز سرطان پوست شد.
فرابنفش مانند گرما پارچه را تخریب می کند و منجر به وقوع واکنش های شیمیایی در پلمیرها می شود؛ به گونه ای که خواص فیزیکی و شیمیایی خود را از دست می دهد.
میزان و نوع خسارت ناشی از فرابنفش بسته به الیاف و تار پارچه فرق می کند. به عنوان مثال، نفوذ فرابنفش به داخل نایلون سبب کاهش خاصیت کشسانی و مقاومت کششی می شود.
تابش اشعه فرابنفش به پارچه های خیس یا خشک باعث رنگ رفتگی، کاهش مقاومت و کاهش حالت ارتجاعی می شود.
در حال حاضر تولیدکنندگان انگلیسی و اروپایی سعی دارند که طبق استانداردهای 13785-1 EN، عوامل موثر بر طراحی پارچه های ضد فرابنفش را بررسی کنند. طبق استانداردهای 13785-2 EN در صورتی می توان مدعی شد پارچه ای ضد فرابنفش است که حداکثر اشعه UVA پنج درصد و حداقل UPF چهل درصد باشد.
تست 13785-2 EN میزان جذب اشعه های موردنیاز و دفع اشعه های مضر را مشخص می کند.
• تابش خورشید به پوست آسیب می زند.
• فقط قسمت های پوشیده شده در برابر تابش محافظت می شوند.
• اگر محافظ کشیده یا خیس شود؛ ممکن است که بخشی از قابلیت خود به عنوان محافظ را از دست دهد.
کشورهای واقع در نقاط مختلف دنیا با اتکا به تست های استاندارد مختلف سعی بر بهبود پارچه های ضد فرابنفش دارند. در ادامه به تعدادی از تست های رایج در کشورهای آمریکا، انگلیس، اروپا، چین و استرالیا اشاره می کنیم.
• AATCC 183
• BS EN 13785-1
• GB/T 18830
• AS/NZS 4399
تعداد دفعات شست و شو نیز بر سطح محافظت اثر می گذارد. به همین دلیل برای تست پارچه در برابر اشعه UPF ابتدا پارچه را چندین مرتبه می شویند (پنج مرتبه). ضمناً این اطلاعات را باید در قالب یک دفترچه به خریدار منتقل کرد.
دقت داشته باشید که لباس هایی چون لباس شنا قادر به محافظت از پوست شما و رعایت استانداردهای 13785-2 EN نیستند.
با توجه به رشد آگاهی مردم در مورد مضرات تابش خورشید، بخشی از صنعت نساجی سعی بر بهبود پارچه های ضد فرابنفش کرده است.
در ابتدای راه، پوشاک و لباس شنا کودک بیشتر مورد توجه این بخش از بازار قرار داشت اما حالا تولیدکنندگان پارچه های ضد فرابنفش دست به طراحی لباس های سبک و خنک برای بزرگسالان زده اند؛ لباس هایی که هم کاربردی و هم زیبا هستند.
اگر شما هم از تولیدکنندگان پوشاک یا پارچه های ضد فرابنفش هستید؛ تست های مرتبط می تواند به بهبود کالای تولیدی و تحقق رویاهای اقتصادی شما کمک کند.
به عنوان مثال چون این تست ها مورد تایید سازمان های استاندارد جهانی است؛ از نتیجه تست ها می توانید به عنوان یک سند علمی در بازار استفاده کنید.

لباس های ضد اشعه برای محافظت از جینن و بارداری ایمن
امواج الکترومغناطیس به راحتی از شکم مادر عبور می کنند و مشکلاتی همچون سقط جنین،ADHD، آسم و… را برای جنین به وجود می آورند. برای کاهش مشکلات ذکر شده، استفاده از لباس های ضد اشعه برای محافظت از جنین و بارداری ایمن پیشنهاد می شود.

پارچه های ضد امواج معمولا دارای دو لایه هستند. یک لایه با ساختار پنبه ای که می توان رنگ دلخواه را به آن اعمال کرد.

لایه ی دیگر با داشتن الیاف های نقره اشعه ها را تا مرز ۹۹/۹۶ درصد از بین می برد. پارچه های ضد اشعه ی دارای الیاف نقره، راندمان ۶۰-۵۲ دسی بل امواج را محافظت می کنند. همچنین الیاف نقره دارای خاصیت ضد میکروبی هستند. به همین منظور در شاخه ی پزشکی مورد استقبال قرار گرفته اند.

پارچه های ضد اشعه موجود در شرکت دانش بنیان سلامت سینا، واقع در پارک علم و فناوری دانشگاه صنعتی شریف محصولات متفاوتی را با پارچه های ضد اشعه ارائه می دهد. لباس بارداری ضد اشعه، لباس نوزاد و کلاه ضد اشعه، انواع پشه بند ضد اشعه، رنگ و کاغذ دیواری ضد اشعه، کاور وای فای و… نمونه ای از این محصولات هستند.

پارچه‌های محافظ در برابر اشعه UV؛

به‌طور خاص طراحی شده‌اند تا اشعه ماوراءبنفش (UV) را مسدود کنند و ایمنی و راحتی بیشتری را برای فعالیت‌های خارج از منزل فراهم کنند. اشعه‌های ماوراءبنفش بخش بسیار کوچکی از طیف خورشیدی را تشکیل می‌دهند، اما بر تمام موجودات زنده و متابولیسم آن‌ها تأثیر می‌گذارند. این اشعه‌ها می‌توانند اثرات مختلفی از برنزه شدن ساده پوست تا سرطان‌های پوستی بسیار بدخیم ایجاد کنند، اگر محافظت مناسبی وجود نداشته باشد. قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض نور UV می‌تواند باعث تسریع پیری پوست، فوتودرماتوز (آکنه)، واکنش‌های فوتوتوکسیک به داروها، اریتم (قرمزی پوست)، آفتاب‌سوختگی، افزایش خطر ملانوم (سرطان پوست)، آسیب به چشم (کدر شدن قرنیه) و آسیب به DNA شود.

تعریف UPF و تفاوت آن با SPF
UPF (فاکتور محافظت در برابر اشعه ماوراءبنفش): UPF نشان‌دهنده میزان اشعه UV (ترکیبی از اشعه‌های UVB و UVA) است که می‌تواند از پارچه عبور کرده و به پوست برسد. اشعه‌های UVB با طول موج کوتاه‌تر باعث سوختگی پوست می‌شوند، در حالی که اشعه‌های UVA با طول موج بلندتر باعث پیری پوست می‌شوند. هرچه رتبه UPF بالاتر باشد، اشعه کمتری به پوست می‌رسد. به عنوان مثال:

• پارچه با UPF 50 حدود 98٪ از اشعه‌های خورشید را مسدود می‌کند و تنها 2٪ را عبور می‌دهد.
• لباس با رتبه UPF 50+ کمتر از 2٪ اشعه را عبور می‌دهد و محافظت عالی ارائه می‌دهد.
• UPF 15 پایین‌ترین سطح محافظت در برابر آفتاب است. برای لباس، انتخاب UPF بالاتر (مانند 30 یا 50) توصیه می‌شود تا نیاز به استفاده مکرر از ضدآفتاب کاهش یابد.

SPF (فاکتور محافظت در برابر آفتاب): SPF میزان محافظت ضدآفتاب در برابر اشعه‌های UVB (عامل سوختگی پوست) را اندازه‌گیری می‌کند. سطوح مختلف SPF نشان‌دهنده مدت زمان محافظت هستند:

• SPF 15 پوست را 15 برابر بیشتر از پوست بدون ضدآفتاب محافظت می‌کند.
• SPF 50 حدود 98٪ از اشعه‌های UVB، SPF 30 حدود 97٪ و SPF 15 حدود 93٪ را مسدود می‌کند. برای محافظت کامل، استفاده از ضدآفتاب با طیف گسترده (Broad-Spectrum) توصیه می‌شود که هم از UVB و هم از UVA محافظت می‌کند. حداقل SPF 30 برای فعالیت‌های خارج از منزل پیشنهاد می‌شود.

تفاوت‌های کلیدی:

1. کاربرد:
   – UPF برای پارچه‌ها و لباس‌ها استفاده می‌شود و میزان محافظت در برابر هر دو اشعه UVA و UVB را نشان می‌دهد.
   – SPF برای ضدآفتاب‌ها به کار می‌رود و عمدتاً محافظت در برابر UVB را اندازه‌گیری می‌کند، مگر اینکه ضدآفتاب از نوع طیف گسترده باشد.

2. روش محافظت:
– UPF نشان‌دهنده میزان اشعه‌ای است که پارچه مسدود می‌کند.
– SPF مدت زمان محافظت پوست در برابر سوختگی را نشان می‌دهد.

3. راحتی:
– لباس‌های با UPF بالا نیاز به استفاده مکرر ضدآفتاب را کاهش می‌دهند.
– ضدآفتاب با SPF نیاز به تمدید هر چند ساعت دارد.

بهترین لباس برای محافظت در برابر آفتاب

• رتبه UPF: حداقل UPF 30 توصیه می‌شود، اما UPF 50 یا 50+ محافظت عالی ارائه می‌دهد.
• نوع پارچه: پارچه‌های با بافت متراکم، ضخیم‌تر و دارای جاذب‌های UV یا رنگدانه‌های غیرآلی (مانند پارچه‌های سرامیکی یا با پوشش نقره) محافظت بهتری دارند.
• برندهای پیشنهادی: برندهایی مانند AFTCO لباس‌های محافظ آفتاب با UPF بالا ارائه می‌دهند که برای فعالیت‌هایی مانند ماهیگیری مناسب‌اند و تنفس‌پذیر هستند.

با افزایش تعداد موارد سرطان پوست، صنعت نساجی پارچه‌هایی با فاکتور محافظت در برابر UV (UPF) داخلی توسعه داده است که از 15 برای محافظت خوب، 25 برای محافظت بسیار خوب تا 50 برای محافظت عالی متغیر است. پارچه‌های محافظ UV با استفاده از سرامیک‌ها تولید می‌شوند که می‌توانند از پلی‌استر اصلی مخلوط با پودر سرامیک ساخته شوند یا با ذوب سرامیک، اکسترود کردن آن به‌صورت لیف بسیار نازک و سپس ترکیب آن با سایر لیفها تولید شوند. دو تولیدکننده لیفهای محافظ UV عبارت‌اند از: Invista که Coolmax را تولید می‌کند و Kuraray که Sunfit را تولید می‌کند. هر دو نه‌تنها از پوشندگان در برابر گرما محافظت می‌کنند، بلکه اشعه‌های UV را جذب و خنثی می‌کنند. سایر تولیدکنندگان ممکن است از پوشش‌های نقره‌ای استفاده کنند.

قرار گرفتن طولانی‌مدت و مکرر در معرض اشعه UV خورشید به‌عنوان عامل افزایش بروز سرطان پوست در انسان‌ها شناسایی شده است. محدود کردن قرار گرفتن پوست در معرض نور خورشید برای همه، به‌ویژه برای افرادی که در فضای باز کار می‌کنند، ممکن نیست. بنابراین، منسوجات مسدودکننده اشعه UV مناسب‌ترین جایگزین هستند.

علاوه بر کاهش چشمگیر قرار گرفتن در معرض خورشید، رایج‌ترین شکل توصیه‌شده محافظت در برابر UV استفاده از ضدآفتاب‌ها، کلاه‌ها و انتخاب مناسب لباس است. از آنجا که پارچه از الساف هایی تشکیل شده است که می‌توانند انرژی تابشی را جذب، بازتاب یا پراکنده کنند، توانایی جذب و/یا مسدود کردن بخش عمده انرژی تابشی ورودی را دارد و از رسیدن آن به پوست جلوگیری می‌کند. شکل زیر یک نمایش شماتیک از روش‌های مختلف جلوگیری پارچه از تماس اشعه UV با پوست است. با این حال، توانایی پارچه در مسدود کردن اشعه UV به چندین پارامتر بستگی دارد. پارامترهای اصلی شامل شیمی لیف، ساختار پارچه (به‌ویژه تخلخل، ضخامت و وزن)، محتوای رطوبت و تاریخچه پردازش مرطوب پارچه مانند غلظت رنگ، عوامل سفیدکننده فلورسنت، جاذب‌های UV و سایر مواد شیمیایی تکمیلی است که ممکن است روی ماده نساجی اعمال شده باشند. از آنجا که عوامل متعددی توانایی محافظتی پارچه را تعیین می‌کنند، بررسی بصری صرف با نگه داشتن ماده نساجی در برابر نور خورشید برای تعیین میزان حساسیت آن به اشعه UV ارزش کمی دارد. حتی منسوجاتی که به نظر غیرقابل‌نفوذ به نور می‌آیند، ممکن است مقادیر قابل‌توجهی از اشعه UV القاکننده اریتم را عبور دهند. بنابراین، آگاهی از عواملی که به توانایی‌های محافظتی UV منسوجات کمک می‌کنند، و همچنین آزمایش و ارزیابی مناسب با استفاده از روش‌های آزمایشی مختلف توسعه‌یافته برای سنجش محافظت، حیاتی است.

مولکول‌های تکمیلی محافظ UV می‌توانند در پوشش‌های محافظتی که روی ساختارها و پارچه‌های نساجی اعمال می‌شوند، گنجانده شوند. به‌طور جایگزین، این مولکول‌ها می‌توانند در لیفها و نخ‌هایی که به منسوجات محافظ UV تبدیل می‌شوند، پراکنده یا نفوذ داده شوند. اکثر پوشش‌های توسعه‌یافته بر پایه پراکندگی تکمیل‌های UV در ماتریس‌های پلیمری هستند.

عوامل تکمیلی نساجی برای محافظت در برابر UV می‌توانند در ماتریس لیف گنجانده شوند یا با روش‌های پاشش، چاپ انتقالی، شستشو، آبکشی و پدینگ روی سطح پارچه پوشش داده شوند. معمولاً اثر محافظت در برابر خورشید از طریق استفاده از جاذب‌های UV، مشتقات دی‌انیلید اسید اگزالیک بی‌واکنش یا عوامل سفیدکننده فلورسنت به دست می‌آید. آن‌ها قادر به جذب محدوده مضر نور UV از 290 نانومتر تا 360 نانومتر و تبدیل آن به انرژی گرمایی بی‌ضرر هستند. وجود رنگدانه‌های غیرآلی در لیفها نیز پراکندگی بهتر نور توسط بستر را فراهم می‌کند و در نتیجه محافظت بهتری در برابر UV ارائه می‌دهد.

جاذب‌های UV آلی برای کاهش اثرات مخرب روی مواد نساجی و خطرات سلامتی اشعه UV استفاده شده‌اند. مولکول‌های جاذب UV باید ترکیباتی بی‌رنگ یا تقریباً بی‌رنگ با ضرایب جذب بالا در محدوده UV از 290 تا 400 نانومتر باشند. برای ارائه محافظت مؤثر در برابر اشعه UV، مولکول‌های تکمیلی محافظ UV باید انرژی جذب‌شده را به‌سرعت به انرژی ارتعاشی (فونون) کمتر مضر تبدیل کنند قبل از اینکه به بستر اطراف برسند و باید پایداری نوری خوبی داشته باشند. یکی از مهم‌ترین خانواده‌های مولکول‌های جاذب UV شامل گروه فنولی است که پل‌های O–H–O درون‌مولکولی تشکیل می‌دهند، مانند سالیسیلات‌ها، 2-هیدروکسی‌بنزوفنون‌ها و زانتون‌ها.

ویژگی‌های پارچه‌های محافظ UV

پارچه‌های محافظ UV نه‌تنها کاربردی هستند، بلکه راحت و مناسب برای استفاده روزمره‌اند. ویژگی‌های کلیدی شامل:

• UPF بالا: محافظت عالی در برابر اشعه ماوراءبنفش، اغلب UPF 30 تا 50+
• خنک نگه داشتن پوشنده: مناسب برای شرایط گرم و آفتابی
• خشک شدن سریع: پس از تعریق یا شستشو به‌سرعت خشک می‌شود
• مدیریت رطوبت بدن: عرق را از پوست دور می‌کند
• نگهداری آسان: قابل شستشو با ماشین و نیاز به نگهداری کم
• نرم: بافت ملایم، مناسب برای استفاده طولانی‌مدت
• راحت: طراحی‌شده برای راحتی در فعالیت‌های خارج از منزل
• بادوام: حفظ محافظت در برابر UV پس از استفاده و شستشوی مکرر
• سبک: بدون افزودن حجم، محافظت ارائه می‌دهد
• حفظ رنگ: مقاومت در برابر محو شدن حتی در زیر نور شدید خورشید
• تنفس‌پذیر: امکان گردش هوا برای افزایش راحتی

کاربردهای لباس‌های محافظ UV

پارچه‌های محافظ UV در طیف گسترده‌ای از دسته‌های لباس و نیازهای سبک زندگی استفاده می‌شوند. از ورزش تا پوشاک روزمره، کاربرد آن‌ها متنوع و کاربردی است. کاربردهای مهم پارچه‌های محافظ UV به‌طور خلاصه در زیر توضیح داده شده‌اند:

• لباس ورزشی: گلف، دوچرخه‌سواری، دویدن، لباس شنا و فوتبال
• لباس فضای باز: پیاده‌روی، ماهیگیری، کمپینگ؛ لباس‌های با UPF بالا برای کارگران فضای باز در استرالیا الزام قانونی است
• لباس فعال: لباس شنا، پیراهن، شورت، بلوز و دامن
• لباس کار: یونیفرم برای ساخت‌وساز، کشاورزی و محوطه‌سازی در محیط‌های آفتابی
• یونیفرم مدرسه: به‌ویژه در مناطقی با قرار گرفتن بالا در معرض UV
• لباس نوزادان و کودکان: کلاه، لباس‌های یک‌تکه و پیراهن برای محافظت از پوست حساس
• لباس شنا: محافظ‌های راش، شورت‌های تخته‌ای و تاپ‌های شنا با مسدودکننده UV
• کلاه: کلاه‌های لبه‌دار، ویزورها و کلاه‌های لبه‌پهن با محافظت UV
• اکسسوری‌ها: دستکش‌های محافظ UV، آستین‌ها و روسری‌ها
• منسوجات خانگی: پرده‌ها و سایه‌بان‌های پنجره برای کاهش قرار گرفتن در معرض UV در داخل خانه
• تجهیزات فضای باز: چترهای ساحلی، چادرها، سایبان‌ها و پوشش‌ها برای سرپناه ایمن در برابر آفتاب

نتیجه‌گیری

پارچه‌های محافظ UV نوآوری انقلابی در منسوجات هستند که هم مزایای کاربردی و هم ایمنی در برابر اشعه‌های مضر خورشیدی ارائه می‌دهند. با طیف گسترده‌ای از گزینه‌های لباس راحت، شیک و کاربردی که اکنون در دسترس است، ایمنی در برابر خورشید آسان‌تر از همیشه به دست می‌آید. چه ورزشکار، کارگر فضای باز، مسافر یا والدین باشید، سرمایه‌گذاری در لباس‌های محافظ UV محافظت طولانی‌مدت و آرامش خاطر را در محیط‌های آفتابی تضمین می‌کند.