CN105482338B - 高采光抗紫外转光型阳光板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了种高采光抗紫外转光型阳光板，包括：上板面和与所述上板面平行的下板面，所述上板面和下板面之间均布有横向挡板、纵向挡板和上面敞口的棱锥，横向挡板和纵向挡板均与上板面垂直，棱锥的上端固装在上面板的下面，其中，所述上板面、下板面、棱锥、横向挡板和纵向挡板均由树脂和紫外吸收荧光粉颗粒制成，且紫外吸收荧光粉颗粒均匀分布在树脂内，本发明的高采光抗紫外转光型阳光板通过阳光板内部结构和紫外吸收荧光粉颗粒的相互配合，减少阳光板的紫外光的透过率，并增大白光的匀光效果，减少白光所带来炫目和刺眼。
Description
技术领域
本发明属于阳光板领域，具体来说涉及一种高采光抗紫外转光型阳光板。
背景技术
波长为280-315纳米的紫外线可对皮肤产生强烈的光损伤，长久照射之后，皮肤会出现红斑、炎症和皮肤老化，严重的可导致皮肤癌，波长为315-400纳米的紫外线对衣物和皮肤的穿透性更强，长期照射下会造成皮肤老化和严重损害。为了减少紫外线和刺眼日光的照射，阳光板逐渐被广泛的应用于各种领域和场所，一般在阳光板的板体表面涂覆紫外线防护涂层，而阳光板内部中也设有竖直挡板，用于支撑阳光板和对光进行反射，然而，即使如此，还会有很大一部分的紫外线穿过涂覆有紫外线防护涂层的阳光板，阳光中的白光也会直射穿透阳光板，给人带来炫目和刺眼。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高采光抗紫外转光型阳光板，该种高采光抗紫外转光型阳光板解决紫外光资源浪费、光损害和采光面积受限等问题。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种高采光抗紫外转光型阳光板，包括：上板面和与所述上板面平行的下板面，所述上板面和下板面之间均布有横向挡板、纵向挡板和上面敞口的棱锥，横向挡板和纵向挡板均与上板面垂直，棱锥的上端固装在上面板的下面，其中，所述上板面、下板面、棱锥、横向挡板和纵向挡板均由树脂和紫外吸收荧光粉颗粒制成，且紫外吸收荧光粉颗粒均匀分布在树脂内。
在上述技术方案中，所述棱锥为正棱锥。
在上述技术方案中，上板面至下板面的距离为0.8-2厘米，正棱锥、横向挡板、纵向挡板、上板面和下板面的厚度均为100-200微米。
在上述技术方案中，任意所述横向挡板和纵向挡板的交线均为相对应的正棱锥的高线。
在上述技术方案中，任意所述正棱锥的上面的边与其相邻的正棱锥的上面的相对应的边重合。
在上述技术方案中，按质量计，所述紫外吸收荧光粉颗粒与树脂的比为(0.025-0.1)：1。
在上述技术方案中，所述树脂为聚碳酸酯(PC)、亚克力(PMMA)、环氧树脂或丁二烯-苯乙烯共聚物。
在上述技术方案中，所述紫外吸收荧光粉颗粒为稀土钇铝石榴石荧光材料、(Sr，Ba，Ca)AlSiN3：Eu2+氮化物荧光材料、(Sr，Ba，Ca)2Si5N8：Eu2+氮化物荧光材料和CaS：Eu2+荧光材料的一种或几种。
相比于现有技术，本发明的高采光抗紫外转光型阳光板通过阳光板内部结构和紫外吸收荧光粉颗粒的相互配合，减少阳光板的紫外光的透过率，并增大白光的匀光效果，减少白光所带来炫目和刺眼。
附图说明
图1为稀土钇铝石榴石荧光材料(Y3Al5O12：Ce3+)的光谱图，其中，曲线1为波长为300纳米紫外光激发下的发射光谱，曲线2为波长为350纳米蓝紫光激发下的发射光谱，曲线3为波长为550纳米的黄光所对应的激发光谱；
图2为(Sr，Ba，Ca)AlSiN3：Eu2+氮化物荧光材料的光谱图，其中，曲线1为波长为300纳米紫外光激发下的发射光谱，曲线2为波长为350纳米蓝紫光激发下的发射光谱，曲线3为波长为650纳米的红光所对应的激发光谱；
图3为(Sr，Ba，Ca)2Si5N8：Eu2+氮化物荧光材料的光谱图，其中，曲线1为波长为360纳米蓝紫光激发下的发射光谱，曲线2为波长为460纳米蓝光激发下的发射光谱；
图4为CaS：Eu2+荧光材料的光谱图，其中，曲线1为波长为470纳米蓝光激发下的发射光谱，曲线2为波长为654纳米红光激发下的发射光谱；
图5为本发明的高采光抗紫外转光型阳光板的俯视图；
图6本发明的高采光抗紫外转光型阳光板的剖视图；
图7为普通阳光板的结构示意图。
其中，1为正六棱锥，2为横向挡板，3为纵向挡板，4为下板面，5为上板面。
具体实施方式
在本实施例中，聚碳酸酯(PC)购买自东莞市高东塑胶有限公司，牌号：GP-2300，成分为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯，其分子式为：
亚克力(PMMA)购买自东莞市轩阳塑胶原料有限公司，牌号PW-978B，成分为聚甲基丙烯酸甲酯，分子量20000-23000，化学式为-[CH2C(CH3)(COOCH3)]n-。环氧树脂购买自上海凯茵化工有限公司，牌号：DER662，主要成分是酚醛树脂，双酚A型环氧树脂，环氧当量(g/eq)：172-176，黏度(25℃)mPa.S:4000-6000，色度：≤APHA75，固体分/％：100。丁二烯-苯乙烯共聚物购买自东莞市胜浩塑胶原料有限公司，牌号为SL-803G，分子量为24.9*104。在本发明中，稀土钇铝石榴石荧光材料(Y3Al5O12：Ce3+)购买自深圳市欧百特科技有限公司，其激发和发射光谱如附图1，其中，曲线1为波长为300纳米紫外光激发下的发射光谱，曲线2为波长为350纳米蓝紫光激发下的发射光谱，曲线3为波长为550纳米的黄光所对应的激发光谱；(Sr，Ba，Ca)AlSiN3：Eu2+氮化物荧光材料和(Sr，Ba，Ca)2Si5N8：Eu2+氮化物荧光材料均购买自有研稀土新材料股份有限公司，(Sr，Ba，Ca)AlSiN3：Eu2+氮化物荧光材料的激发和发射光谱如附图2，(Sr，Ba，Ca)2Si5N8：Eu2+氮化物荧光材料的激发和发射光谱如附图3。CaS：Eu2+荧光材料购买自河北奥玻集团，其激发和发射光谱如附图4。
在本发明中，紫外吸收荧光粉颗粒也可以自行制备，具体制备方法参考如下：
稀土钇铝石榴石荧光材料制备方法：
将高纯氧化钇(99.99％)、氧化铝(99.99％)、氧化铈(99.99％)按(Y3-xCex)Al5O12化学式称料,再加入一定量的助熔剂,混合约20h,然后用刚玉坩埚盛装,在高温箱式炉内灼烧3h,经破碎、过筛,最后放入N2-H2还原炉内在1300℃条件下还原3h,即得所需样品.按摩尔计，x取值为0.06时，Y2O3,Al2O3和CeO2比为147:250:6。
CaS：Eu2+荧光材料的制备方法：
按照化学式计量比为Ca1-xS：xEu2+称取原料CaSO4，Eu2O3，加入一定的助熔剂，混合后充分研磨并干燥，然后加入刚玉坩埚内，再放入管式炉内，在N2/H2还原气氛下1050℃条件下还原100min，即得到所需样品，按摩尔比，x取值为0.002时，CaSO4和Eu2O3的比为998:1。
(Sr，Ba，Ca)AlSiN3：Eu2+氮化物荧光材料的制备方法：
按照化学式计量比，在空气中称量AlN和Si3N4,在Ar气保护的手套箱中称量Ca3N2和EuN。将称量好的原料在手套箱中混合均匀,转移到钼坩埚内，在H2/N2混合气氛下,于800℃管式炉中进行低温焙烧2h，然后在N2气氛下,于1600℃烧结5h,冷却后球磨过筛而成所需样品，按摩尔计，AlN，Si3N4，Ca3N2和EuN的比为300:100:100：1。
(Sr，Ba，Ca)2Si5N8：Eu2+氮化物荧光材料的制备方法：
以α-Si3N4(UBE,E-10)、Sr2CO3(阿拉丁,99.95％)和Eu2O3(国药集团,99.99％)为原料,以C粉(阿拉丁,99.95％)为主要还原剂,采用碳热还原氮化法合成Sr2Si5N8:Eu2+荧光粉。将各组分按化学式Sr2-xSi5N8:xEu2+(0.015≤x≤0.2)分别进行称量,其中C添加量(nc)与Si3N4添加量(nSi3N4)的比在nc/nSi3N4＝7.5/5～15/5范围内调节,在一定范围内引入过量Sr2CO3(过量0～0.2)。在氮化硅陶瓷研钵中充分研磨所称量的粉体,混合均匀后装入钼坩埚,然后置于管式炉中,在N2-H2(10％)混合气氛条件下,升温至1600℃保温反应3h,经冷却、研磨后即得产物。可选择nc/nSi3N4＝9/5,x＝0.02,按摩尔比，α-Si3N4，Sr2CO3和Eu2O3的比为200:99:1。
测试仪器为林上科技有限公司的LS103A光学透过率测量仪。
本发明的高采光抗紫外转光型阳光板，包括：上板面5和与所述上板面平行的下板面4，所述上板面和下板面之间均布有横向挡板2、纵向挡板3和上面敞口的正六棱锥1，横向挡板和纵向挡板均与上板面垂直，正六棱锥的上端固装在上面板的下面，任意所述横向挡板和纵向挡板的交线均为相对应的正六棱锥的高线，任意所述正六棱锥的上面的边与其相邻的正六棱锥的上面的相对应的边重合。其中，上板面至下板面的距离为1.2厘米，正六棱锥、横向挡板、纵向挡板、上板面和下板面的厚度均为150微米。所述上板面、下板面、正六棱锥、横向挡板和纵向挡板均由树脂和紫外吸收荧光粉颗粒制成，且紫外吸收荧光粉颗粒均匀分布在树脂内。
高采光抗紫外转光型阳光板的制作方法：将树脂在300℃熔融，熔融后加入紫外吸收荧光粉颗粒，使紫外吸收荧光粉颗粒和树脂均匀混合，混合后送入磨具挤出成型，压延、冷却定型成上述高采光抗紫外转光型阳光板。其中，按质量计，所述紫外吸收荧光粉颗粒与树脂的比为(0.025-0.1)：1。在本发明中，通过调节紫外吸收荧光粉颗粒与树脂的质量比可调节高采光抗紫外转光型阳光板所发出光的色温，即紫外吸收荧光粉颗粒的发射波长越大，色温越高。
普通阳光板：普通阳光板的结构如附图7所示，所述普通阳光板包括：普通上板面和与普通上板面平行的普通下板面，普通上板面和普通下板面之间均布有多个用于支撑普通上板面和普通下板面的挡板，普通上板面的厚度为150微米，普通下板面的厚度为150微米，普通上板面和普通下板面的距离为1.2厘米，挡板的厚度为150微米。
在本发明中，1质量份为1g。
下面结合实施例对本发明的高采光抗紫外转光型阳光进行详细说明。
实施例1
按照上述高采光抗紫外转光型阳光板的制作方法制成本发明的高采光抗紫外转光型阳光板。其中，紫外吸收荧光粉颗粒与树脂的比为0.05：1。所述树脂为亚克力(PMMA)，所述紫外吸收荧光粉颗粒为(Sr，Ba，Ca)AlSiN3：Eu2+氮化物荧光材料。
制作普通阳光板：将亚克力(PMMA)在300℃熔融，熔融后送入磨具挤出成型，压延、冷却定型成上述普通阳光板。
分别将实施例1所制得的高采光抗紫外转光型阳光板和普通阳光板放入LS103A光学透过率测量仪中进行测试，测试结果如下：
由上述测试结果可知，实施例1-高采光抗紫外转光型阳光板的紫外线透过率小于实施例1-普通阳光板的紫外线透过率，实施例1-高采光抗紫外转光型阳光板的可见光透过率大于实施例1-普通阳光板的可见光透过率，说明相比于现有技术，本发明的高采光抗紫外转光型阳光板起到了一个减少紫外线透过和增加可见光透过率的作用。
实施例2
按照上述高采光抗紫外转光型阳光板的制作方法制成本发明的高采光抗紫外转光型阳光板。其中，紫外吸收荧光粉颗粒与树脂的比为0.03：1。所述树脂为聚碳酸酯(PC)，所述紫外吸收荧光粉颗粒为稀土钇铝石榴石荧光材料。
制作普通阳光板：将聚碳酸酯(PC)在300℃熔融，熔融后加入稀土钇铝石榴石荧光材料，使稀土钇铝石榴石荧光材料和将聚碳酸酯(PC)均匀混合，混合后送入磨具挤出成型，压延、冷却定型成上述普通阳光板，其中，稀土钇铝石榴石荧光材料与树脂的比为0.03：1。
分别将实施例2所制得的高采光抗紫外转光型阳光板和普通阳光板放入LS103A光学透过率测量仪中进行测试，测试结果如下：
由上述测试结果可知，实施例2-普通阳光板的紫外线透过率大于实施例2-高采光抗紫外转光型阳光板的紫外线透过率，实施例2-普通阳光板和实施例2-高采光抗紫外转光型阳光板中都均匀分布有稀土钇铝石榴石荧光材料，说明实施例2-高采光抗紫外转光型阳光板中起到阻挡紫外线作用的不仅仅是紫外吸收荧光粉颗粒对紫外线的吸收，还因为本发明的高采光抗紫外转光型阳光板的结构，即发明的高采光抗紫外转光型阳光板的结构起到了一个折射的作用，使紫外线经过多次折射，多次折射的紫外线一部分被紫外吸收荧光粉颗粒多次吸收，充分利用转化成可见光；另一部分被反射向天空。
实施例2-普通阳光板的可见光透过率小于实施例2-高采光抗紫外转光型阳光板的可见光透过率，其原因为实施例2-高采光抗紫外转光型阳光板对紫外线进行多次折射，使实施例2-高采光抗紫外转光型阳光板中的紫外吸收荧光粉颗粒充分吸收紫外线，并发射出可见光。
除此之外，用人眼观察实施例2-高采光抗紫外转光型阳光板并未感觉炫光和刺眼，说明实施例2-高采光抗紫外转光型阳光板起到了一个匀光的作用。
实施例3
按照上述高采光抗紫外转光型阳光板的制作方法制成本发明的高采光抗紫外转光型阳光板。其中，紫外吸收荧光粉颗粒与树脂的比为0.07：1。所述树脂为环氧树脂，所述紫外吸收荧光粉颗粒为(Sr，Ba，Ca)2Si5N8：Eu2+氮化物荧光材料。
制作普通阳光板：将环氧树脂在300℃熔融，熔融后送入磨具挤出成型，压延、冷却定型成上述普通阳光板。
分别将实施例3所制得的高采光抗紫外转光型阳光板和普通阳光板放入LS103A光学透过率测量仪中进行测试，测试结果如下：
由上述测试结果可知，实施例3-高采光抗紫外转光型阳光板的紫外线透过率小于实施例3-普通阳光板的紫外线透过率，实施例3-高采光抗紫外转光型阳光板的可见光透过率大于实施例3-普通阳光板的可见光透过率，说明相比于现有技术，本发明的高采光抗紫外转光型阳光板起到了一个减少紫外线透过和增加可见光透过率的作用。
除此之外，用人眼观察实施例3-高采光抗紫外转光型阳光板并未感觉炫光和刺眼，说明实施例3-高采光抗紫外转光型阳光板起到了一个匀光的作用。
实施例4
按照上述高采光抗紫外转光型阳光板的制作方法制成本发明的高采光抗紫外转光型阳光板。其中，紫外吸收荧光粉颗粒与树脂的比为0.1：1。所述树脂为丁二烯-苯乙烯共聚物，所述紫外吸收荧光粉颗粒为CaS：Eu2+荧光材料。
制作普通阳光板：将丁二烯-苯乙烯共聚物在300℃熔融，熔融后送入磨具挤出成型，压延、冷却定型成上述普通阳光板。
分别将实施例4所制得的高采光抗紫外转光型阳光板和普通阳光板放入LS103A光学透过率测量仪中进行测试，测试结果如下：
由上述测试结果可知，实施例4-高采光抗紫外转光型阳光板的紫外线透过率小于实施例4-普通阳光板的紫外线透过率，实施例4-高采光抗紫外转光型阳光板的可见光透过率大于实施例4-普通阳光板的可见光透过率，说明相比于现有技术，本发明的高采光抗紫外转光型阳光板起到了一个减少紫外线透过和增加可见光透过率的作用。
除此之外，用人眼观察实施例4-高采光抗紫外转光型阳光板并未感觉炫光和刺眼，说明实施例4-高采光抗紫外转光型阳光板起到了一个匀光的作用。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种高采光抗紫外转光型阳光板，其特征在于，包括：上板面和与所述上板面平行的下板面，所述上板面和下板面之间均布有横向挡板、纵向挡板和上面敞口的棱锥，横向挡板和纵向挡板均与上板面垂直，棱锥的上端固装在上面板的下面，其中，所述上板面、下板面、棱锥、横向挡板和纵向挡板均由树脂和紫外吸收荧光粉颗粒制成，且紫外吸收荧光粉颗粒均匀分布在树脂内。
2.根据权利要求1所述的高采光抗紫外转光型阳光板，其特征在于，所述棱锥为正棱锥。
3.根据权利要求2所述的高采光抗紫外转光型阳光板，其特征在于，所述上板面至下板面的距离为0.8-2厘米，正棱锥、横向挡板、纵向挡板、上板面和下板面的厚度均为100-200微米。
4.根据权利要求2所述的高采光抗紫外转光型阳光板，其特征在于，任意所述横向挡板和纵向挡板的交线均为相对应的正棱锥的高线。
5.根据权利要求2所述的高采光抗紫外转光型阳光板，其特征在于，任意所述正棱锥的上面的边与其相邻的正棱锥的上面的相对应的边重合。
6.根据权利要求2所述的高采光抗紫外转光型阳光板，其特征在于，按质量计，所述紫外吸收荧光粉颗粒与树脂的比为(0.025-0.1)：1。
7.根据权利要求2所述的高采光抗紫外转光型阳光板，其特征在于，所述树脂为聚碳酸酯(PC)、亚克力(PMMA)、环氧树脂或丁二烯-苯乙烯共聚物。
8.根据权利要求2所述的高采光抗紫外转光型阳光板，其特征在于，所述紫外吸收荧光粉颗粒为稀土钇铝石榴石荧光材料、(Sr，Ba，Ca)AlSiN3：Eu2+氮化物荧光材料、(Sr，Ba，Ca)2Si5N8：Eu2+氮化物荧光材料和CaS：Eu2+荧光材料的一种或几种。
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