หน้าแรก|กระดาน|รีวิว|ประมูล|ตลาด|เปิดท้าย

แสงแดดเป็นแสงผสมของสีรุ้ง (หรือแสงที่สามารถมองเห็นสีได้) รวมกับรังสีอินฟราเรต (แสงใต้แดง) รังสีอัลตราไวโอเลต (แสงเหนือม่วง) และรังสีอื่น ๆ
แสงที่ตามนุษย์สามารถมองเห็นได้เพราะมีสี (ม่วง น้ำเงิน เขียว เหลือง ส้ม และ แดง) มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 390 นาโนเมตร ถึง 700 นาโนเมตร
โดยปลายด้านหนึ่งเป็นแสงสีม่วง (390 ถึง 430 นาโนเมตร) ปลายอีกด้านหนึ่งเป็นแสงสีแดง (610 ถึง 700 นาโนเมตร) นอกเหนือจากช่วงแสงที่มองเห็น
จะเป็นแสงอัลตราไวโอเลต (30 ถึง 390 นาโนเมตร) และแสงอินฟราเรด (700 ถึง 3000 นาโนเมตร) ดังรูปแสดงด้านล่างครับ.

หมายเหตุ :  นาโนเมตร (nm)เป็นหน่วยความยาว มีขนาดเท่ากับหนึ่งในร้อยล้านส่วนของเมตร (10 ยกกำลัง -9 เมตร)

แสงที่มีความยาวคลื่นสั้นจะมีพลังงานสูงกว่าแสงที่มีความยาวคลื่นยาว  รังสีอัลตราไวโอเลตเป็นรังสีที่มีความยาวคลื่นสั้น มีพลังงานสูง และเป็นตัวการ
ทำให้เกิดการถูกทำลายของผิวหนังเมื่อสัมผัสกับแสงแดด  นอกจากนี้รังสีอัลตราไวโอเลตยังสามารถทำลายทั้งสมบัติทางเคมีและสมบัติทางฟิสิกส์ของวัสดุได้ 
เช่น  ทำให้สีซีดจาง  เส้นใยเซลลูโลสเปลี่ยนเป็นสีเหลือง  เกิดการออกซิไดส์ด้วยแสงของพอลิโอลีฟิน หรือพลาสติกที่ถูกฉายด้วยแสงแดดเป็นเวลานานจะมีสมบัติ
ลดลงเนื่องจากเกิดการถูกทำลายด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต  ทำให้มีขีดจำกัดในการใช้งานภายนอกอาคาร

สเปคตรัมของรังสีอัลตราไวโอเลตนั้นจะประกอบด้วยช่วงรังสีที่แตกต่างกัน  ตามข้อกำหนดของคณะกรรมการของ International Commission Illumination (CIE)
ได้กำหนดช่วงของสเปคตรัมระหว่าง 400 และ 100นาโนเมตรไว้ดังนี้

UV-A เป็นแสงที่มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 320 - 400 นาโนเมตร
UV-B เป็นแสงที่มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 290 - 320 นาโนเมตร
UV-C เป็นแสงที่มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 100 - 290 นาโนเมตร

รังสี UV-Cเป็นรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นสั้นที่สุด และไม่สามารถทะลุผ่านชั้นโอโซนในบรรยากาศลงมาสู่ผิวโลกได้ 
ทำให้ไม่มีผลต่อการทำอันตรายต่อมนุษย์  ส่วนรังสีUV-B ซึ่งมีความยาวคลื่นสูงกว่ารังสี UV-Cนั้น  สามารถทำอันตรายต่อผิวหนัง
โดยทำให้เกิดผิวหนังไหม้ได้  โดยปรกติรังสี UV-B จะถูกกรองบางส่วนไว้โดยชั้นของโอโซน  ทำให้ปริมาณของรังสีที่ส่องผ่าน
มาถึงผิวโลกมีปริมาณเพียงเล็กน้อยเท่านั้น  แต่ด้วยปัญหาภาวะโลกร้อนในปัจจุบันทำให้ชั้นของโอโซนในชั้นบรรยากาศบางลง 
จึงทำให้ปริมาณของรังสี UV-B ที่ทะลุผ่านลงมายังโลกมีปริมาณสูงขึ้น  และก่อให้เกิดอันตรายต่อมนุษย์มากขึ้น

ในบรรดารังสีอัลตราไวโอเลตทั้งหมด  รังสี UV-A  ซึ่งเป็นรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นยาวที่สุด  เป็นรังสีที่ก่อให้เกิดอันตราย
ต่อผิวหนังมนุษย์ได้มากที่สุดเนื่องจากสามารถส่องทะลุผ่านชั้นบรรยากาศได้ และอาจก่อให้เกิดมะเร็งผวหนังได้ถ้ามีการสัมผัสแสงในปริมาณมาก ๆ เป็นเวลานาน

ดังรูปถัดไป

ในปัจจุบันผู้บริโภคส่วนใหญ่ให้ความสนใจในเรื่องการป้องกันแสงแดด ซึ่งมีผลสืบเนื่องถึงการถูกทำลายของผิวหนังและผลข้างเคียง
ที่เกิดขึ้นเมื่อสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลตในแสงแดด  การป้องกันอันตรายจากรังสีอัลตราไวโอเลตทำได้ 3 วิธี โดยการลดระยะเวลาที่สัมผัสแสง 
การใช้สารป้องกันแสงแดด และการเลือกใช้เสื้อผ้าที่มีสมบัติในการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต

ความสามารถในการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet protection factor : UPF) ของวัสดุสิ่งทอขี้นอยู่กับโครงสร้างของผ้า 
ช่องว่างระหว่างเส้นด้าย  ชนิดของเส้นใย  สี  และ  ปริมาณของสารฟอกนวลและสารดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต  นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับ
สารลดความเงามัน เช่น ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2)ที่เติมลงในเส้นใยด้วย  ค่า UPF จะเป็นตัวกำหนดความสามารถในการป้องกัน
แสงแดดของวัสดุสิ่งทอ  โดยบอกเป็นอัตราส่วนของปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตที่สัมผัสผิวเมื่อมีผ้าทดสอบป้องกันอยู่ต่อปริมาณรังสีที่สัมผัสผิว
เมื่อไม่มีผ้าทดสอบ (ปริมาณรังสีได้จากการคำนวณ) ปริมาณรังสีที่สัมผัสจะกำหนดโดยสังเกตุจากรอยแดงที่ผิวในบริเวณที่ป้องกัน 
โดยทั่ว ๆ ไปค่า UPFจะอยู่ในช่วง 30-50  เสื้อผ้าที่มีค่า UPFเท่ากับ 50นั้นจะยอมให้รังสีอัลตราไวโอเลตเพียงแค่1 ใน 50 ส่วนของรังสีที่
ตกกระทบพื้นผิววัสดุผ่านทะลุได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตได้ถึง 98% (โดยการทดสอบด้วยมาตรฐาน AATCC 183) 
วัสดุสิ่งทอที่ใช้ป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตนั้นนอกจากเสื้อผ้าสวมใส่แล้ว ยังรวมถึงเครื่องใช้อื่น เช่น หมวก รองเท้า และร่มกันแดด เป็นต้น

ปริมาณรังสีจะคำนวณจากสเปคตรัมของรังสีอัลตราไวโอเลต (ทั้ง UV-A ที่มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 320-400นาโนเมตรและ UV-B ที่มีความยาวคลื่น 290-320นาโนเมตร)
ที่สะท้อนออกจากวัสดุโดยใช้เครื่องสเปคโตรโฟโตมิเตอร์เป็นตัววัด

การกำหนดค่า UPF ของผืนผ้า (ตามการทดสอบของมาตรฐานออสเตรเลีย/นิวซีแลนด์ : AS/NZS 4399) จะอยู่ในช่วง 15-50ค่า UPFยิ่งสูง
จะยิ่งบอกถึงสมรรถนะในการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตของวัสดุ  สำหรับผ้าที่ผ่านการทดสอบแล้วพบว่ามีค่า UPFสูงกว่า 50 นั้นจะกำหนดค่า
ความสามารถในการป้องกันรังสีเป็น UPF 50+

ค่า UPF  =  50 (หรือ 50+) หมายถึง  มีความสามารถในการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตได้สูงสุด
ค่า UPF  =  40-49 หมายถึง  มีความสามารถในการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตได้ยอดเยี่ยม (ปริมาณรังสีที่ป้องกันได้อยู่ในช่วง 97.5 %)
ค่า UPF  =  25-39 หมายถึง  มีความสามารถในการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตได้ดีมาก (ปริมาณรังสีที่ป้องกันได้อยู่ในช่วง 96.0-97.4%)
ค่า UPF  =  15-24 หมายถึง  มีความสามารถในการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตได้ดี (ปริมาณรังสีที่ป้องกันได้อยู่ในช่วง  93.3-95.9 %)

ส่วนการบ่งชี้ความสามารถในการป้องกันการถูกทำลายของผิวหนังจากการสัมผัสรังสีอัลตราไวโอเลตจะบอกในเทอมของความสามารถในการป้องกันแสงแดด
(Sun protection factor : SPF) ซึ่งจะวัดเป็นระยะเวลาที่สารป้องกันแสงแดด (sun screen) สามารถปกป้องผิวจากการถูกแสงแดดเผา โดยจะมีค่าอยู่ในช่วง 2-100 
ค่า SPF จะเป็นค่าที่บ่งบอกถึงความสามารถของวัสดุที่จะป้องกันแสงแดดที่เผาทำลายผิว  แต่ประสิทธิภาพของวัสดุหรือสารเคมีในการป้องกันรังสีไม่ได้ขึ้นอยู่กับค่า
SPFของวัสดุกับระยะเวลาในการที่ผิวสัมผัสกับแสงแดดเท่านั้น  แต่ยังขึ้นอยู่กับปริมาณความเข้มของแสงที่ผิวถูกสัมผัส  ช่วงเวลา (เช่นตอนเช้า หรือ ตอนเย็น) 
ตำแหน่งที่อยู่รวมทั้งสภาวะอากาศแวดล้อมด้วย

รังสีอัลตราไวโอเล็ทจะทำลายวัสดุสิ่งทอที่โมเลกุลของพอลิเมอร์ของเส้นใย (ขึ้นอยู่กับชนิดและโครงสร้างของเส้นใย)  และพื้นที่ผิวที่สัมผัสแสง  เส้นใยธรรมชาติ
เช่น ฝ้าย ไหม และขนสัตว์จะมีค่า UPF ต่ำกว่าเส้นใยสังเคราะห์  ผ้าฝ้ายดิบจะมีค่า UPF สูงกว่าผ้าฝ้ายที่ฟอกขาว ผ้าไหมฟอกขาวและผ้าอะคริลิกฟอกขาวจะมีค่า UPF
เท่ากับ 9.4 และ 3.9 ตามลำดับ  ดังนั้นการปรับปรุงเพื่อเพิ่มสมบัติการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตของวัสดุสิ่งทอ (โดยเฉพาะเส้นใยสังเคราะห์) ก็ทำได้โดยเลือกใช้สารเคมี
ที่สามารถดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลต  ซึ่งจะเป็นสารประกอบอินทรีย์หรือสารอนินทรีย์ที่ไม่มีสี  มีความสามารถในการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น  290-360นาโนเมตร 
สารประกอบเหล่านี้ใช้เติมลงในเส้นใยเพื่อเปลี่ยนพลังงานของรังสีอัลตราไวโอเลตให้เป็นพลังงานความร้อน  การทำงานของสารเหล่านี้คือจับเรดิเคิล (radical) หรือออกซิเจน 
โดยรังสีอัลตราไวเลตคลื่นสั้นที่มีพลังงานสูงจะกระตุ้นให้สารดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตดูดกลืนพลังงาน และกระจายรังสีที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าออกมาแทน 
แต่อย่างไรก็ตามปฏิกิริยาไอโซเมอไรเซชั่นของสารประกอบนั้นสามารถเกิดขึ้นได้ และสารดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตก็จะกลายเป็นสารประกอบไอโซเมอร์ที่
ไม่สามารถดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตได้อีก

ลักษณะของสารดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตและการเลือกนำมาใช้งาน
สารดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีประสิทธิภาพจะต้องสามารถดูดกลืนสเปคตรัมทั้งหมดของรังสีอัลตราไวโอเลต  โดยไม่เปลี่ยนแปลงสมบัติ  และกระจายพลังงาน
ที่ดูดกลืนไว้ออกมาเพื่อเลี่ยงการเกิดการทำลายของผืนผ้าหรือการซีดจางของสี
ต้องสามารถดูดกลืนสเปคตรัมของรังสีอัลตราไวโอเลต  แต่ไม่ดูดกลืนแสงในช่วงที่มองเห็นได้
ต้องทนความร้อนและสามารถใช้ร่วมกับสารตกแต่งอื่น ๆ ในกระบวนการตกแต่งสำเร็จ
ต้องไม่เป็นพิษและไม่ทำให้เกิดการระคายเคืองผิวหนัง
สารดูดกลืนแสงอัลตราไวโอเลตที่เป็นสารประกอบอินทรีย์ ได้แก่ สารอนุพันธ์ของออร์โธ      ไฮดรอกซิลเบนโซฟิโนน 
ออร์โธไฮดรอกซีฟีนิลไตรอะเซส  และ ออร์โธไฮดรอกซีฟีนิลไฮดราซีน  หมู่ออร์โธไฮดรอกซิลในโมเลกุลจะช่วยในการดูดกลืนแสง
และทำให้สารประกอบสามารถละลายได้ในสารละลายที่เป็นเบส  สารประกอบอินทรีย์ เช่น เบนโซไตรอะซอล  ไฮโดรเบนโซฟิโนน 
และ ฟีนิลไตรอะซีนสามารถนำไปใช้โดยกระบวนการบีบอัดธรรมดา หรือด้วยกระบวนการเคลือบก็ได้  สารอนุพันธ์ของออร์โธไฮดรอกซีฟีนิล
และ ไดฟีนิลไตรอะซีนมีความสามารถในการทนการระเหิดได้ดีมาก และกระจายตัวได้ดี  สามารถนำไปใช้งานได้ด้วยกระบวนการบีบอัดสารเคมี
แล้วอบด้วยความร้อนสูง หรือใช้ในแป้งพิมพ์  ปัจจุบันการเติมพิกเม้นท์  ไทเทเนียมไดออกไซด์หรือวัสดุเซรามิกอื่น ๆ ที่เป็นสารประกอบที่มีความสามารถ
ในการดูดกลืนแสงช่วงรังสีอัลตราไวโอเลตในช่วง280-400นาโนเมตร (และสะท้อนแสงช่วงที่มองเห็นและรังสีอินฟราเรดออกมา) ลงในเส้นใย 
จะช่วยให้การกระจายแสงจากวัสดุดีขึ้น ช่วยทำให้สมบัติการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตของเส้นใยเพิ่มขึ้น

นอกจากนั้นสีย้อมซึ่งเป็นสารที่ดูดกลืนแสงช่วงที่มองเห็นสีซึ่งมีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 400-700 นาโนเมตร  แต่มีสีย้อมบางประเภทที่สามารถดูดกลืนแสง
อัลตราไวโอเลตช่วงสั้น (near ultraviolet) และให้สมบัติในการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตของผ้าได้  เฉดของสีก็มีผลต่อความสามารถในการป้องกันแสงของวัสดุ 
ผ้าที่ย้อมสีส้มอ่อนและสีน้ำเงินอ่อนจะมีค่า UPF สูงกว่า 50 ในขณะที่สีแดงอ่อนมีค่า UPFต่ำกว่า  นอกจากความสามารถในการสะท้อนแสงแล้ว การที่โมเลกุลของสีย้อม
สามารถดูดกลืนแสงอัลตราไวโอเลตได้ก็เป็นสิ่งสำคัญต่อสมบัติผ้า การดูดกลืนแสงจะเกิดขึ้นเพื่อการสร้างพันธะระหว่างโมเลกุลของสี หรือระหว่างโมเลกุลของสีกับเส้นใย

สารดูดกลืนแสงอัลตราไวโอเลตถ้าใช้ร่วมกับกระบวนการย้อมสี  จะทำให้ความสามารถในการรับสีย้อมน้อยลง  นอกจากจะนำไปใช้ในกระบวนการหลังการย้อม 
การใช้งานใช่ร่วมกับสีย้อมด้วยวิธีการย้อมปรกติ เช่น การบีบอัด การดูดซึม การบีบอัดสารเคมีแล้วอบด้วยความร้อน  ปริมาณที่ใช้อยู่ในช่วง 30-40กรัมต่อลิตร
(ขึ้นอยู่กับชนิดของเส้นใยและโครงสร้างของผ้า) ข้อจำกัดของสารดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตคือ ไม่สามารถใช้ร่วมกับสารตกแต่งชนิดอื่น  ในปัจจุบันเทคโนโลยีเริ่ม
เข้ามามีบทบาทในงานด้านอุตสาหกรรมสิ่งทอ  ทำให้เกิดกระบวนการการเคลือบผิวผ้าด้วยสารซิงก์ออกไซด์ระดับอนุภาคนาโนเพื่อเพิ่มสมบัติการป้องกันแสงอัลตราไวโอเลต
ซึ่งให้ผลการใช้งานที่มความคงทนสูงกว่าสารดูดกลืนแสงอัลตราไวโอเลต  เนื่องจากซิงค์ออกไซด์ขนาดนาโนสามารถเพิ่มพื้นที่ผิวและความสามารถในการดูดกลืนแสงได้มากขึ้น

ดังนั้นความต้องการในการป้องกันผิวหนังจากการถูกทำลายด้วยแสงแดด  ทำให้เกิดแนวความคิดใหม่ในการเพิ่มสมบัติการป้องกันแสงแดดแก่วัสดุสิ่งทอโดยการตกแต่งสำเร็จ
เพื่อป้องกันแสงอัลตราไวโอเลตด้วยสารเคมีสองกลุ่ม คือ เบนโซไตรอะโซล (benzotriazole)และฟีนิลเบนโซไตรอะโซล (phenyl benzotriazole) ทำหน้าที่เป็นสารดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต
และเปลี่ยนพลังงานของรังสีอัลตราไวโอเลตให้เป็นพลังงานความร้อนที่ไม่เป็นอันตราย  แต่ในขณะเดียวกันสารดูดซับเหล่านี้อาจทำให้สีเกิดการซีดจางได้

กล่าวโดยสรุป ปัจจัยที่มีผลต่อค่า UPFของวัสดุสิ่งทอนั้น ได้แก่
ชนิดของเส้นใยที่เป็นองค์ประกอบของผืนผ้า
ความหนาแน่นของโครงสร้างผ้า (ความหนาแน่นยิ่งสูง ทำให้ค่า UPFสูงขึ้น)
สีของวัสดุ (ผ้าสีเข้มจะให้ค่า UPF สูงกว่าผ้าสีอ่อน)
ความตึงของผืนผ้า (ถ้าผ้าถูกดึงให้มีความตึงสูงขึ้น จะทำให้ค่า UPFของผ้าลดลง)
ความชื้น (ผ้าส่วนมากจะมีค่า UPF ลดลงเมื่อเปียก)
นอกจากนี้สภาวะของการใช้งานมีผลต่อค่า UPF ของผืนผ้าด้วย แม้ผ้าจะมีการเคลือบสารป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตไว้ แต่เมื่อมีการใช้งานผ่านไป
ความสามารถในการป้องกันรังสีจะลดลงส่งผลให้ค่า UPFของผ้าลดลงได้

อาจจะยาวและดูวิชาการไปเยอะนะครับแต่ก็เพื่อความเข้าใจในการเลือกซื้อสินค้าเลือกเสพข้อมูล เพื่อคัดกรองจากผู้นำเสนอสินค้ามาให้เราซื้อใช้ว่า
ที่เค๊าโฆษณามาน่ะ เท็จจริงเค๊าหมายความว่าอย่างไร..จะได้ไม่หลงผิดซื้อของที่ไม่ได้คุณภาพตรงกับที่เราต้องการจริงๆ..และไม่คาดหวังกับสินค้า
เกินประสิทธิภาพความเป็นจริงของสินค้านั้นๆนะครับ...อ่านผ่านไม่ต้องจำก็ได้ เป็นความรู้ครับ อยากรู้ชัดค่อยหามาอ่านใหม่ตอนหลังก็ได้..ใช่ไม๊ครับ.

เครดิต..ข้อมูลจาก ดร. ประเทืองทิพย์  ปานบำรุง
สาขาวิชาวิศวกรรมเคมีสิ่งทอ  คณะอุตสาหกรรมสิ่งทอ
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ

เพิ่มเติมข้อมูลเต็มๆที่  http://www.thaitextile.org/main/content.php?content_id=ARC0121019124620&content_type=article