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太陽鏡、紡織品UPF、化妝品SPF的防曬和防紫外線指數解讀

2021-06-13知識

這段時間,打算寫一些太陽鏡、防曬衣、防曬霜的內容,等到動筆的時候,發現每類產品,都需要在文章前邊,說下紫外線的基本情況。每類產品都分開寫吧,就只能簡單說說,不夠詳細,仔細寫吧篇幅又太長。

而且不同類別產品之間,防護指數的指標也不盡相同:

  • 太陽鏡:UVB、UVA
  • 紡織品:UPF、UVA
  • 化妝品:SPF、UVA(PA或PFA)
  • 不同類別的指標之間,有哪些聯系和區別,我沒看到有說特別明白的。幹脆吧,我就自己寫,先把防曬、防紫外線這事說明白,以後寫別的內容,在開篇都先參照本文。

    防曬就是防UVA和UVB

    太陽光由不同波段的電磁波構成,波長從短到長,主要包括Gamma射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波和無線電波。

    其中大部份太陽光譜被大氣層吸收,能到達地表的只有可見光、紅外線和紫外線。我們肉眼只能辨識可見光,大約占地表太陽輻射能效的50%,紅外光約占43%,紫外線只有7%左右。

    盡管紫外線所在比例最少,但紫外線波長短、頻率高、能量強,少量紫外線可促進人體礦物質代謝,和維生素D的形成,但較長時間暴露在紫外線下,會對眼睛、皮膚造成損傷。

    紫外線的英文為「Ultraviolet」,簡稱「UV」,按波長又分為UVA、UVB和UVC等頻段。

  • UVA:長波紫外光,波長315~400nm,也稱「黑光」
  • UVB:中波紫外線,波長280~315nm
  • UVC:短波紫外線,波長200~280nm
  • UVC被臭氧吸收

    到達地表的紫外線主要是UVA和少量UVB,UVC都被大氣中的臭氧吸收。

    所以,我們說的防曬和防紫外線,也就是防UVA和UVB。

    太陽鏡、紡織品和化妝品的防曬指標

    如果將UVA和UVB波段放在一起,即波長範圍在280~400nm紫外線,統稱為「日光紫外線」,英文簡寫為「UVR」,簡單理解,UVR=UVA+UVB。

    太陽鏡、防曬衣、防曬霜的防曬指標,看著有區別,可本質都一樣。

    1、太陽鏡防紫外線指標

    太陽鏡看UVB和UVA的防護指標,新國標 [1] 是以可見光透射比(透射比=透過比例)為基數。透射比為30%的太陽鏡,紫外線透射為:

  • UVB≤1.5%(30%×5%)
  • UVA≤15%(30%×50%)
  • 新國標有點復雜,簡單的理解,當做UVB≤1%、UVA≤5%就行 [2]

    2、紡織品防紫外線指標

    紡織品以UPF和UVA為指標,UPF為紫外線防護系數「Ultraviolet Protection Factor」的簡寫,是UVB和UVA的綜合防護值,當UPF>40,且UVA≤5%時,可稱為「防紫外線產品」 [3]

    紫外線曬傷皮膚的表現,是皮膚表面會變紅,變紅後的皮膚稱為「紅斑」,紅斑產生的速度=紫外線強度×照射時間。

    UPF的測試方法,就是使用波長在280~400nm紫外線燈,照射面積為25²mm的3M膜,這個3M膜是模擬皮膚被曬紅效果的。當3M膜被紫外線照射出現紅斑後,分別記錄「皮膚裸露」、「紡織品遮擋皮膚」時,紫外線照射量或照射時間。

    如果UPF=40,也就意味著當你穿這樣的衣服時,和皮膚裸露狀態對比,需要40倍紫外線照射量,或40倍的照射時長,皮膚才會出現紅斑。

  • UPF40+:40<UPF≤50,標為UPF 40+。UPF40+,且UVA≤5%時,可稱為「防紫外線產品」。
  • UPF50+:UPF>50,標為UPF50+。當UPF超過50後,日光紫外線照射就不會產生紅斑,所以防曬衣最高標UPF 50+。
  • 需要註意,紡織品如果在拉伸或潮濕狀態,防護能力有可能減少。

    3、化妝品的防紫外線指標

    化妝品以SPF和UVA為指標,SPF為防曬指數「Sun Protection Factor」的簡寫。SPF其實和UPF一樣,也是UVB和UVA的綜合防護值。而PA或PFA,則是UVA的防護值 [4]

    防曬化妝品建議

    穿透力強的UVA更難防

    其實這裏有個讓人迷惑的地方,紡織品的UPF,化妝品的SPF,這倆防護指數是針對波長範圍在280~400nm紫外線,也就是UVA+UVB的綜合防護能力。可不論紡織品還是化妝品,又對UVA防護提出單獨要求。

    這是因為,波長短的紫外線雖然能量高,但容易被阻擋和吸收,在紫外線光譜中,穿透能力最強的,是UVA長波紫外線。

    UVB只能達到皮膚的表皮層,而UVA能達到皮膚的真皮層。

    簡單的理解,不論是太陽鏡、防曬衣還是化妝品,只要能防UVA,那防UVB就都不是問題。

    相對皮膚防曬,眼睛的防紫外線更重要。

    紫外線引起的常見眼病有白內障、黃斑等 [5] ,主要是老年人發病率高。因為紫外線對眼睛的傷害不能消除,而是累加的,這些傷害並不會馬上出現癥狀,而是幾十年的長久累加,所以很多人對眼睛的防紫外線並不重視。

    個人建議,在紫外線強烈的天氣要佩戴太陽鏡,現在太陽鏡和近視眼鏡,普遍都有良好的防紫外線效果,防UVA和UVB基本在99%以上。

    UVC紫外線殺菌燈套用廣泛

    前面提到太陽光譜中的UVC被臭氧吸收了,但在實際環境中,UVC紫外線燈有著廣泛的套用。

    波長在280nm以下的UVC是高能量紫外光譜,能打斷細菌、病毒等微生物的DNA雙螺旋鏈 [6] ,從而達到滅菌消毒效果。UCV紫外線燈,目前在食品、釀酒、飲料、汙水處理等有著古老而廣泛的套用。

    米家新風空調室內機帶有3顆UVC滅菌燈

    紫外線消毒殺菌的原理,是利用高能量的紫外光打斷DNA雙螺旋鏈,從而達到對細菌和病毒的滅活。

    UVC打斷DNA雙螺旋鏈

    檢驗結果表明,在室溫19~22℃,相對濕度48%~59%條件下,紫外線照射30分鐘,即可殺滅空氣中絕大部份的細菌等微生物,使空氣中細菌總數<500cfu/m³。

    受新冠病毒影響,2020年開始,帶有紫外線「滅菌消毒」為賣點的:紫外線燈、空調、除濕機、智能馬桶等開始普及,您家裏要是有這些產品,還是要註意紫外線的防護,不要直接照射到人體皮膚,更不要直接用眼睛去直視燈管。

    結尾語:太陽鏡、紡織品和化妝品、UVC紫外線滅菌燈,基本就是這個情況。具體的產品選購建議和註意事項,我會在後面更新。

    參考

    1. ^ GB 39552.1-2020 太陽鏡和太陽鏡片 第1部份:通用要求
    2. ^ GB 10810.3-2006 眼鏡鏡片 第 1 部份:單光和多焦點鏡片
    3. ^ GBT 18830-2009 紡織品防紫外線效能的評定
    4. ^ 化妝品衛生規範
    5. ^ 防曬科普知識之一:紫外線讓皮膚很受傷 https://www.nmpa.gov.cn/xxgk/kpzhsh/kpzhshhzhp/20190627092801768.html
    6. ^ 疫情防護科普:紫外線殺菌燈,你真的用對了嗎?