[發明專利]一種基于細菌纖維素的高紫外線反射率薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201711121723.7
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107675491B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 張浩;劉森林;周豐偉;洪亮;王莉;鄧倩
• 申請（專利權）人: 河南工程學院
• 主分類號: D06M13/144
• 分類號: D06M13/144;D06M13/513;D06M11/13;D01D5/00;D01F2/00;D06M101/06
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;張志軍

本發明公開了一種基于細菌纖維素的高紫外線反射率薄膜及其制備方法，所述的高紫外線反射率薄膜以溶于離子液體的細菌纖維素經靜電紡絲后交織而成的薄膜為基體，然后將高壓均質處理所得納米級細菌纖維素顆粒通過表面接枝的手段與基體連接后制備而成；所述的高紫外線反射率薄膜在入射角為15°時對波長為266nm的紫外線反射率>65%，在入射角為45°時對波長為266nm的紫外線反射率>85%。本發明所述的基于細菌纖維素的高紫外線反射率薄膜以細菌纖維素為基礎，利用離子液體溶解、靜電紡絲、高壓均質以及硅烷偶聯劑改性等手段獲得，實驗原料及過程不涉及劇毒性物質，產物為天然有機高分子材料，具有可生物降解性，符合環保要求。

技術領域

本發明屬于復合材料制備技術領域，具體地說，是涉及一種以溶于離子液體的細菌纖維素經靜電紡絲后所得薄膜為基材，以經高壓均質處理所得納米級細菌纖維素顆粒為紫外線反射物的具有高紫外線反射率的薄膜及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著激光技術等的進步，利用強激光研究光學材料的非線性和慣性約束聚變等得到廣泛發展，光學薄膜的作用更加凸顯（Shao G, Luo C, Kang J, et al.Luminescent down shifting effect of Ce-doped yttrium aluminum garnet thinfilms on solar cells[J], Applied Physics Letters, 2015）。作為激光器的重要元件之一，高紫外反射薄膜元件已經成為復合材料領域的研究熱點（羅佳慧，李燕，楊成韜，Cu/Ti超晶格薄膜的強紫外反射性能研究，光學學報，2001年6期）。

目前常用的薄膜只要包括兩種：（1）全介質薄膜（李剛，孫連春，薄膜位相延遲器的研究，光學儀器，2004年2期；熊峰，喬學亮，陳建國，孫龍，激光諧振腔全介質高反膜的研究進展，激光雜志，2002年1期）是一類反射率較高的反射膜，限制其廣泛應用的瓶頸主要包括制作工藝繁瑣，而且成本昂貴；（2）金屬薄膜（朱曉龍，肖峻，馬孜，氧化鉿薄膜的寬光譜光學特性研究，激光與光電子學進展，2016年3期；吳倩，陳松林，馬平，不同制備工藝下氧化硅和氧化鉿薄膜的橢偏光譜，紅外與激光工程，2012年3期；韓冬，何濤，徐金光，王翀，翁永根，張冬梅，表面結構可調控的α-Fe₂O₃薄膜的制備及光電化學活性研究，煙臺大學學報（自然科學與工程版），2016年2期）作為紫外線反射膜能夠提供較好的紫外線反射率，但是其成型難度大、透光性低，同時對于光線的吸收也非常明顯。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對全介質薄膜或者金屬薄膜制備工藝繁瑣、成型難度大等缺陷，導致的高紫外線反射率薄膜制備成本等問題，提供了一種易成型、低成本的基于細菌纖維素的高紫外線反射率薄膜及其制備方法。本發明基于細菌纖維素的高紫外線反射率薄膜主要以溶于離子液體的細菌纖維素經靜電紡絲后交織而成的薄膜為基體，以接枝在基體表面的納米級細菌纖維素顆粒作為主體反射物，該薄膜具有成本可控、紫外線反射率高等突出優勢。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種基于細菌纖維素的高紫外線反射率薄膜，所述的高紫外線反射率薄膜以溶于離子液體的細菌纖維素經靜電紡絲后交織而成的薄膜為基體，然后將高壓均質處理所得納米級細菌纖維素顆粒通過表面接枝的手段與基體連接后制備而成；所述的高紫外線反射率薄膜在入射角為15°時對波長為266nm的紫外線反射率>65%，在入射角為45°時對波長為266nm的紫外線反射率>85%。

所述的細菌纖維素薄膜的制備方法，采用如下步驟：

(1) 取細菌纖維素置于離子液體中，在水浴加熱條件下經機械攪拌至完全溶解后得到紡絲液；

(2) 將步驟(1)制得的紡絲液裝入注射器中進行靜電紡絲，陽極與針頭連接，連接陰極的鋁箔為接收器，獲得靜電紡絲纖維；