[发明专利]一种基于伊利石矿物的水性抗紫外整理液的制备方法

说明书

本发明涉及一种基于伊利石矿物的水性抗紫外整理液的制备方法，及其在高分子材料紫外屏蔽与防护上的应用。本发明充分利用伊利石的片层结构特点及其对光线反射作用，采用湿磨法对高纯伊利石进行超细化处理，使伊利石片层能充分剥离成粒径更小、厚度更薄的伊利石微片层，增强对紫外线的反射和折射作用，从而更大程度上屏蔽紫外线。由于矿物片层处于高纯超细状态，因此制得的伊利石基整理液，涂覆性好，水性无毒，不影响纺织品手感。该方法生产工艺简单、成本低廉、产量大、效率高、适合工业化生产，得到的超细伊利石整理液具有较好的屏蔽紫外线性能，可应用于纺织品抗紫外整理和户外用品的紫外防护，也为伊利石的高附加值开发利用提供新的思路。

技术领域

本发明属于矿物材料开发利用领域，具体涉及一种基于伊利石矿物的水性抗紫外整理液的制备方法，及其在高分子材料紫外屏蔽与防护上的应用。

背景技术

伊利石是一种常见的二八面体片层状黏土矿物，因最早发现与美国伊利岛而得名。它的晶体结构与2:1型云母类似，都是由顶氧相对的两个四面体层夹一个八面体层形成像三明治一样的TOT单元层结构。伊利石属于非膨胀性黏土矿物，相比于云母它含有更多的层间水。纯伊利石通常晶粒细小，轻白细软，表面丝滑有光泽，在物理性质上不同于其他常见黏土矿物。我国有着丰富的伊利石资源，但相比于传统黏土矿物，目前针对伊利石的开发和应用还比较有限，主要集中在化学成分利用和吸附污染物上。

【CN 105878062 A】王杨等公开了一种伊利石美容面膜及其制造方法。该方法通过调配一定比例的伊利石精矿、甘油、双碱基调和剂、去离子水、维生素E和适量香精，通过机械搅拌混合均匀后制得伊利石美容面膜。利用伊利石含有多种微量元素且可有效吸附毒素油脂的特性，能够使皮肤吸收足够的微量元素，让皮肤变得柔软光滑有弹性。

【CN 1066645 A】冯振普等介绍了一种用伊利石制取钾氮肥的方法。该方法通过用硫酸在水热条件下浸取伊利石，破坏伊利石的结构，释放出伊利石层间的钾、氮来制备钾氮肥。同时能够产出活性二氧化硅、硫酸铝和氢氧化铝副产品。

【CN 106544194 A】王李原等介绍了一种伊利石洗发皂的制备方法。该方法通过对伊利石进行精细处理，使其表面拥有可变电荷，利用可变电荷表面能够吸附、沉淀重金属离子的特性，来控制重金属元素的富集和迁移。再根据伊利石和不同原料的配比制备伊利石冷、热制洗发皂。

【CN 104525102 A】王现丽等公开了一种去除废水中重金属离子的伊利石吸附剂的改性方法。将伊利石原矿粉碎后与硫酸锌按1:1的比例混合均匀后，在600℃下焙烧两小时，之后研磨成混合粉末，并用pH为5.3的稀盐酸充分洗涤至无硫酸根为止，最后离心烘干得到样品，能够有效吸附废水中的重金属离子。

但上述发明并没有充分发挥出伊利石层状结构的特点，也没有关注伊利石层间钾离子及层间水对光线传输的特殊作用。近年来紫外线以及由紫外线引发的各种问题日益得到人们的关注。紫外线根据其波长长短可其细分为UVA(320～400nm)，UVB(280～320nm)和UVC(200～280nm)。紫外线由于具有较强的穿透力和较高的能量，它不仅会对人体健康造成严重危害，还会大幅加速纺织品、高聚物的老化速度。因此，发展能有效屏蔽紫外线的材料就成为人们关注的热点和研究的重要方向。传统的紫外线屏蔽剂包含有机紫外屏蔽剂和无机紫外屏蔽剂。有机紫外线屏蔽剂主要是通过吸收作用来屏蔽紫外线，常见的有机紫外线屏蔽剂主要包括二苯甲酮类、苯并三啤类等。有机紫外屏蔽剂的缺点在于屏蔽的紫外线波长较短，自身易分解，且不同程度的存在一定毒性，同时其屏蔽紫外线的性能会随着时间的延长而逐渐降低。无机紫外线屏蔽剂则主要通过对紫外线的反射、折射和吸收作用起到屏蔽紫外线的效果，在实际应用中一般以粉体形式存在。常见的无机紫外线屏蔽剂主要有二氧化钛、氧化锌和氧化锰等，但也不可避免的存在光催化活性高、易团聚、生产成本高的缺点。