本發(fā)明涉及薄膜制備領(lǐng)域，具體的涉及一種基于植物色素染色的納米隔熱彩色薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
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目前，世界上生產(chǎn)單色和隔熱膜很多，美國(guó)3M公司生產(chǎn)的透明隔熱膜，其透光性和隔熱效果均較佳，但是該產(chǎn)品的可見(jiàn)光反射率太高，全波段反射率大于60％。因?yàn)橐鄣姆垂鈺?huì)干擾正常的秩序，所以在有些場(chǎng)合被禁止使用。例如，耀眼的反光會(huì)影響交通安全，所以被禁止使用在汽車(chē)的幀膜上。
現(xiàn)有技術(shù)中制備透明隔熱膜和透明隔熱玻璃較為成熟，但是制備彩色透明隔熱膜的方法很少。中國(guó)專(zhuān)利(CN1070867A)公開(kāi)了一種彩色透明隔熱裝飾膜，采用物理氣相沉積法在透明基膜上涂覆二氧化錫和鋁合金或銀合金化合物，制備后扔需涂覆粘合劑，制備工藝復(fù)雜，成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種基于植物色素染色的納米隔熱薄膜的制備方法，該方法制得的彩色薄膜隔熱隔音性能好，耐熱性能佳，力學(xué)性能優(yōu)異，抗菌防腐性能好，色度均勻，色牢度大。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種基于植物色素染色的納米隔熱彩色薄膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)將收集來(lái)的水綿用清水沖洗干凈，然后放入氯化鈣飽和溶液中浸泡20-30h，撈出洗凈，曬干，碾碎，得到綠色粉末，將綠色粉末和乙醇混合，800W功率下超聲3-6h，過(guò)濾，得到濾液A和濾渣；
(2)將步驟(1)制得的濾渣用紫外線照射20-40min，然后利用螺旋式壓榨機(jī)壓榨，壓榨時(shí)加入pH調(diào)節(jié)劑，榨出物過(guò)濾得到濾液B；
(3)將步驟(1)制得的濾液A和步驟(2)制得的濾液B混合，用石油醚-甲醇混合液萃取，加以研磨后過(guò)濾，如此反復(fù)2-3次，然后合并萃取液，轉(zhuǎn)入分液漏斗，用去離子水洗滌，除去萃取液中的甲醇，將得到的石油醚層用無(wú)水硫酸銅干燥后濾入圓底燒瓶，蒸去大部分石油醚，得到植物色素濃縮液；
(4)向步驟(3)制得的植物色素濃縮液中依次加入無(wú)水乙醇、空心硅鋁基陶瓷微珠、聚丙烯腈基碳纖維、純硅樹(shù)脂乳液，丙烯酸樹(shù)脂乳液、納米二氧化鈦、交聯(lián)劑、固化劑，攪拌混合均勻，得到混合漿料；
(5)將步驟(4)制得的混合漿料裝入噴槍的噴壺，并均勻的噴涂于清洗后的聚酯薄膜上，烘干，然后將其置于真空腔體內(nèi)，持續(xù)通入O3，維持腔內(nèi)氣壓為0.5-10Pa，處理后得到，納米隔熱彩色薄膜。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，紫外線照射的時(shí)間為24min。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述pH調(diào)節(jié)劑為0.1mol/L的碳酸氫鈉和0.1mol/L氯化鈉的混合物，二者體積比為1：(2-3)。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述石油醚-甲醇混合液中石油醚與甲醇的體積比為3：(1-3)。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(4)中，所述交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的混合物，二者質(zhì)量比為(1-1.5)：1。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(4)中，所述空心硅鋁基陶瓷微珠的粒徑大小為0.5-1μm。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(4)中，所述植物色素濃縮液、無(wú)水乙醇、空心硅鋁基陶瓷微珠、聚丙烯腈基碳纖維、純硅樹(shù)脂乳液、丙烯酸樹(shù)脂乳液、納米二氧化鈦、交聯(lián)劑、固化劑的用量，以重量份計(jì)，具體為：5-10份、8-15份、2-3份、1-3份、15-30份、20-30份、1.5-2份、0.5-1份、1-2份。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(5)中，所述噴涂時(shí)噴壺設(shè)置的噴涂參數(shù)為：氣壓：1.0-3.0bar，流量：10-15ml/min，噴涂距離：10-20cm，噴涂速度15-30cm/s。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(5)中，持續(xù)向真空腔體內(nèi)通入O2，再通過(guò)電暈放電法或紫外照射法將O2轉(zhuǎn)化為O3。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(5)中，所述真空腔體內(nèi)處理的時(shí)間為20-40min。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明首先從水綿中提取植物色素濃縮液，提取過(guò)程中采用超聲與紫外照射相結(jié)合的方式，大大提高了提取的效率和產(chǎn)率，制得的植物色素濃縮液上色率高，且具有一定的抗菌性能，大大提高了薄膜的防腐性能；
本發(fā)明在涂層中加入適量的空心硅鋁基陶瓷微珠、聚丙烯腈基碳纖維，有效改善了涂層的隔熱性能和力學(xué)性能，且其在交聯(lián)劑的作用下與樹(shù)脂乳液具有良好的相容性，可以均勻的噴涂于聚酯薄膜表面，與聚酯薄膜的結(jié)合性好，附著力強(qiáng)，不易脫落，得到的納米隔熱薄膜色度均勻，色牢度好，涂色均勻，且制備方法簡(jiǎn)單，成本低。
具體實(shí)施方式：
為了更好的理解本發(fā)明，下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會(huì)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
實(shí)施例1
一種基于植物色素染色的納米隔熱彩色薄膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)將收集來(lái)的水綿用清水沖洗干凈，然后放入氯化鈣飽和溶液中浸泡20h，撈出洗凈，曬干，碾碎，得到綠色粉末，將綠色粉末和乙醇混合，800W功率下超聲3h，過(guò)濾，得到濾液A和濾渣；
(2)將步驟(1)制得的濾渣用紫外線照射20min，然后利用螺旋式壓榨機(jī)壓榨，壓榨時(shí)加入pH調(diào)節(jié)劑，榨出物過(guò)濾得到濾液B，其中，pH調(diào)節(jié)劑為0.1mol/L的碳酸氫鈉和0.1mol/L氯化鈉的混合物，二者體積比為1：2；
(3)將步驟(1)制得的濾液A和步驟(2)制得的濾液B混合，用石油醚-甲醇混合液萃取，加以研磨后過(guò)濾，如此反復(fù)2-3次，然后合并萃取液，轉(zhuǎn)入分液漏斗，用去離子水洗滌，除去萃取液中的甲醇，將得到的石油醚層用無(wú)水硫酸銅干燥后濾入圓底燒瓶，蒸去大部分石油醚，得到植物色素濃縮液；
(4)向步驟(3)制得的植物色素濃縮液中依次加入無(wú)水乙醇、空心硅鋁基陶瓷微珠、聚丙烯腈基碳纖維、純硅樹(shù)脂乳液，丙烯酸樹(shù)脂乳液、納米二氧化鈦、交聯(lián)劑、固化劑，攪拌混合均勻，得到混合漿料；其中，所述交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的混合物，二者質(zhì)量比為1：1，所述植物色素濃縮液、無(wú)水乙醇、空心硅鋁基陶瓷微珠、聚丙烯腈基碳纖維、純硅樹(shù)脂乳液、丙烯酸樹(shù)脂乳液、納米二氧化鈦、交聯(lián)劑、固化劑的用量，以重量份計(jì)，具體為：5份、8份、2份、1份、15份、20份、1.5份、0.5份、1份；
(5)將步驟(4)制得的混合漿料裝入噴槍的噴壺，并均勻的噴涂于清洗后的聚酯薄膜上，烘干，然后將其置于真空腔體內(nèi)，持續(xù)通入O3，維持腔內(nèi)氣壓為0.5-10Pa，處理20min后得到納米隔熱彩色薄膜；其中，所述噴涂時(shí)噴壺設(shè)置的噴涂參數(shù)為：氣壓：1.0bar，流量：10ml/min，噴涂距離：10-20cm，噴涂速度15cm/s。
實(shí)施例2
一種基于植物色素染色的納米隔熱彩色薄膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)將收集來(lái)的水綿用清水沖洗干凈，然后放入氯化鈣飽和溶液中浸泡30h，撈出洗凈，曬干，碾碎，得到綠色粉末，將綠色粉末和乙醇混合，800W功率下超聲6h，過(guò)濾，得到濾液A和濾渣；
(2)將步驟(1)制得的濾渣用紫外線照射40min，然后利用螺旋式壓榨機(jī)壓榨，壓榨時(shí)加入pH調(diào)節(jié)劑，榨出物過(guò)濾得到濾液B，其中，pH調(diào)節(jié)劑為0.1mol/L的碳酸氫鈉和0.1mol/L氯化鈉的混合物，二者體積比為1：3；
(3)將步驟(1)制得的濾液A和步驟(2)制得的濾液B混合，用石油醚-甲醇混合液萃取，加以研磨后過(guò)濾，如此反復(fù)2-3次，然后合并萃取液，轉(zhuǎn)入分液漏斗，用去離子水洗滌，除去萃取液中的甲醇，將得到的石油醚層用無(wú)水硫酸銅干燥后濾入圓底燒瓶，蒸去大部分石油醚，得到植物色素濃縮液；
(4)向步驟(3)制得的植物色素濃縮液中依次加入無(wú)水乙醇、空心硅鋁基陶瓷微珠、聚丙烯腈基碳纖維、純硅樹(shù)脂乳液，丙烯酸樹(shù)脂乳液、納米二氧化鈦、交聯(lián)劑、固化劑，攪拌混合均勻，得到混合漿料；其中，所述交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的混合物，二者質(zhì)量比為1.5：1，所述植物色素濃縮液、無(wú)水乙醇、空心硅鋁基陶瓷微珠、聚丙烯腈基碳纖維、純硅樹(shù)脂乳液、丙烯酸樹(shù)脂乳液、納米二氧化鈦、交聯(lián)劑、固化劑的用量，以重量份計(jì)，具體為：10份、15份、3份、3份、30份、30份、2份、1份、2份；
(5)將步驟(4)制得的混合漿料裝入噴槍的噴壺，并均勻的噴涂于清洗后的聚酯薄膜上，烘干，然后將其置于真空腔體內(nèi)，持續(xù)通入O3，維持腔內(nèi)氣壓為0.5-10Pa，處理40min后得到納米隔熱彩色薄膜；其中，所述噴涂時(shí)噴壺設(shè)置的噴涂參數(shù)為：氣壓：3.0bar，流量：15ml/min，噴涂距離：10-20cm，噴涂速度30cm/s。
實(shí)施例3
一種基于植物色素染色的納米隔熱彩色薄膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)將收集來(lái)的水綿用清水沖洗干凈，然后放入氯化鈣飽和溶液中浸泡22h，撈出洗凈，曬干，碾碎，得到綠色粉末，將綠色粉末和乙醇混合，800W功率下超聲4h，過(guò)濾，得到濾液A和濾渣；
(2)將步驟(1)制得的濾渣用紫外線照射25min，然后利用螺旋式壓榨機(jī)壓榨，壓榨時(shí)加入pH調(diào)節(jié)劑，榨出物過(guò)濾得到濾液B，其中，pH調(diào)節(jié)劑為0.1mol/L的碳酸氫鈉和0.1mol/L氯化鈉的混合物，二者體積比為1：2.3；
(3)將步驟(1)制得的濾液A和步驟(2)制得的濾液B混合，用石油醚-甲醇混合液萃取，加以研磨后過(guò)濾，如此反復(fù)2-3次，然后合并萃取液，轉(zhuǎn)入分液漏斗，用去離子水洗滌，除去萃取液中的甲醇，將得到的石油醚層用無(wú)水硫酸銅干燥后濾入圓底燒瓶，蒸去大部分石油醚，得到植物色素濃縮液；
(4)向步驟(3)制得的植物色素濃縮液中依次加入無(wú)水乙醇、空心硅鋁基陶瓷微珠、聚丙烯腈基碳纖維、純硅樹(shù)脂乳液，丙烯酸樹(shù)脂乳液、納米二氧化鈦、交聯(lián)劑、固化劑，攪拌混合均勻，得到混合漿料；其中，所述交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的混合物，二者質(zhì)量比為1.1：1，所述植物色素濃縮液、無(wú)水乙醇、空心硅鋁基陶瓷微珠、聚丙烯腈基碳纖維、純硅樹(shù)脂乳液、丙烯酸樹(shù)脂乳液、納米二氧化鈦、交聯(lián)劑、固化劑的用量，以重量份計(jì)，具體為：6份、10份、2.2份、1.5份、20份、220份、1.6份、0.6份、1.2份；
(5)將步驟(4)制得的混合漿料裝入噴槍的噴壺，并均勻的噴涂于清洗后的聚酯薄膜上，烘干，然后將其置于真空腔體內(nèi)，持續(xù)通入O3，維持腔內(nèi)氣壓為0.5-10Pa，處理25min后得到納米隔熱彩色薄膜；其中，所述噴涂時(shí)噴壺設(shè)置的噴涂參數(shù)為：氣壓：1.5bar，流量：11ml/min，噴涂距離：10-20cm，噴涂速度20cm/s。
實(shí)施例4
一種基于植物色素染色的納米隔熱彩色薄膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)將收集來(lái)的水綿用清水沖洗干凈，然后放入氯化鈣飽和溶液中浸泡24h，撈出洗凈，曬干，碾碎，得到綠色粉末，將綠色粉末和乙醇混合，800W功率下超聲5h，過(guò)濾，得到濾液A和濾渣；
(2)將步驟(1)制得的濾渣用紫外線照射30min，然后利用螺旋式壓榨機(jī)壓榨，壓榨時(shí)加入pH調(diào)節(jié)劑，榨出物過(guò)濾得到濾液B，其中，pH調(diào)節(jié)劑為0.1mol/L的碳酸氫鈉和0.1mol/L氯化鈉的混合物，二者體積比為1：2.6；
(3)將步驟(1)制得的濾液A和步驟(2)制得的濾液B混合，用石油醚-甲醇混合液萃取，加以研磨后過(guò)濾，如此反復(fù)2-3次，然后合并萃取液，轉(zhuǎn)入分液漏斗，用去離子水洗滌，除去萃取液中的甲醇，將得到的石油醚層用無(wú)水硫酸銅干燥后濾入圓底燒瓶，蒸去大部分石油醚，得到植物色素濃縮液；
(4)向步驟(3)制得的植物色素濃縮液中依次加入無(wú)水乙醇、空心硅鋁基陶瓷微珠、聚丙烯腈基碳纖維、純硅樹(shù)脂乳液，丙烯酸樹(shù)脂乳液、納米二氧化鈦、交聯(lián)劑、固化劑，攪拌混合均勻，得到混合漿料；其中，所述交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的混合物，二者質(zhì)量比為1.2：1，所述植物色素濃縮液、無(wú)水乙醇、空心硅鋁基陶瓷微珠、聚丙烯腈基碳纖維、純硅樹(shù)脂乳液、丙烯酸樹(shù)脂乳液、納米二氧化鈦、交聯(lián)劑、固化劑的用量，以重量份計(jì)，具體為：7份、11份、2.4份、2份、24份、24份、1.7份、0.7份、1.4份；
(5)將步驟(4)制得的混合漿料裝入噴槍的噴壺，并均勻的噴涂于清洗后的聚酯薄膜上，烘干，然后將其置于真空腔體內(nèi)，持續(xù)通入O3，維持腔內(nèi)氣壓為0.5-10Pa，處理30min后得到納米隔熱彩色薄膜；其中，所述噴涂時(shí)噴壺設(shè)置的噴涂參數(shù)為：氣壓：2.0bar，流量：12ml/min，噴涂距離：10-20cm，噴涂速度23cm/s。
實(shí)施例5
一種基于植物色素染色的納米隔熱彩色薄膜的制備方法，包括以下步驟：
(1)將收集來(lái)的水綿用清水沖洗干凈，然后放入氯化鈣飽和溶液中浸泡26h，撈出洗凈，曬干，碾碎，得到綠色粉末，將綠色粉末和乙醇混合，800W功率下超聲5.5h，過(guò)濾，得到濾液A和濾渣；
(2)將步驟(1)制得的濾渣用紫外線照射35min，然后利用螺旋式壓榨機(jī)壓榨，壓榨時(shí)加入pH調(diào)節(jié)劑，榨出物過(guò)濾得到濾液B，其中，pH調(diào)節(jié)劑為0.1mol/L的碳酸氫鈉和0.1mol/L氯化鈉的混合物，二者體積比為1：2.8；
(3)將步驟(1)制得的濾液A和步驟(2)制得的濾液B混合，用石油醚-甲醇混合液萃取，加以研磨后過(guò)濾，如此反復(fù)2-3次，然后合并萃取液，轉(zhuǎn)入分液漏斗，用去離子水洗滌，除去萃取液中的甲醇，將得到的石油醚層用無(wú)水硫酸銅干燥后濾入圓底燒瓶，蒸去大部分石油醚，得到植物色素濃縮液；
(4)向步驟(3)制得的植物色素濃縮液中依次加入無(wú)水乙醇、空心硅鋁基陶瓷微珠、聚丙烯腈基碳纖維、純硅樹(shù)脂乳液，丙烯酸樹(shù)脂乳液、納米二氧化鈦、交聯(lián)劑、固化劑，攪拌混合均勻，得到混合漿料；其中，所述交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的混合物，二者質(zhì)量比為1.3：1，所述植物色素濃縮液、無(wú)水乙醇、空心硅鋁基陶瓷微珠、聚丙烯腈基碳纖維、純硅樹(shù)脂乳液、丙烯酸樹(shù)脂乳液、納米二氧化鈦、交聯(lián)劑、固化劑的用量，以重量份計(jì)，具體為：8份、13份、2.6份、2.5份、27份、26份、1.8份、0.9份、1.6份；
(5)將步驟(4)制得的混合漿料裝入噴槍的噴壺，并均勻的噴涂于清洗后的聚酯薄膜上，烘干，然后將其置于真空腔體內(nèi)，持續(xù)通入O3，維持腔內(nèi)氣壓為0.5-10Pa，處理35min后得到納米隔熱彩色薄膜；其中，所述噴涂時(shí)噴壺設(shè)置的噴涂參數(shù)為：氣壓：2.5bar，流量：14ml/min，噴涂距離：10-20cm，噴涂速度28cm/s。