CN112159736A - 一种抗紫外兼防污玻璃水及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗紫外兼防污玻璃水及其制备方法，所述抗紫外兼防污玻璃水由如下重量份数的原料组成：生物质抗紫外活性提取液7.5～12.5份、生物质活性炭粉0.1～0.2份、生物基表面活性剂2～5.5份、环保缓蚀剂1～2.5份、有机硅树脂1.5～3份、溶剂75.5～87.5份。本发明的抗紫外兼防污玻璃水以生物质环保成分为主要原料，环境友好，不伤基材，在具有优异清洁性能的同时，依靠生物质抗紫外活性提取液、生物质活性炭粉和有机硅树脂的协同作用，能额外提供给汽车挡风玻璃等基材很好的抗紫外及防沾污功能。

Description

一种抗紫外兼防污玻璃水及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃水技术领域，具体涉及到一种抗紫外兼防污玻璃水及其制备方法。
背景技术
玻璃水是指汽车挡风玻璃的清洗液，将其喷洒到挡风玻璃上再通过雨刮器来回刮扫玻璃表面，从而起到去除灰尘、油污、树胶、虫尸等污渍，保证驾驶视野清晰的作用。因此，玻璃水是一种易耗品，使用频率很高。但目前市场上的玻璃水有些清洁能力有限；有的清洁能力强但不够环保，所含成分刺激性较大；大部分玻璃水只能去污，不能防污；有的玻璃水对挡风玻璃等基材有侵蚀。
入侵植物对生态环境有着恶劣的影响，人们对其进行了各种利用，但将其应用于玻璃水的报道还未见，如能将其大范围应用，则可以变废为宝，大大改善生态平衡。
因此，研发一种以生物材料特别是入侵植物为主要成分、对挡风玻璃等基材无损害、能去污还能防污甚至可以起到抗紫外作用的玻璃水，将极大地拓展玻璃水的种类和应用范围，具有广阔的市场前景。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种抗紫外兼防污玻璃水。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种抗紫外兼防污玻璃水，其特征在于：所述抗紫外兼防污玻璃水包括如下重量份数的原料：生物质抗紫外活性提取液7.5～12.5份、生物质活性炭粉0.1～0.2份、生物基表面活性剂2～5.5份、环保缓蚀剂1～2.5份、有机硅树脂1.5～3份、溶剂75.5～87.5份。
作为本发明所述抗紫外兼防污玻璃水的一种优选方案，其中：所述的生物质抗紫外活性提取液的制备方法为：
将需提取的生物材料预先在27～32℃烘箱中干燥3～5h，在药物粉碎机中加入干燥的生物材料，进行充分粉碎后，浸泡于65％～85％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:15～30:0.1～0.2，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.015～0.045MPa，得到生物质抗紫外活性提取液。
作为本发明所述抗紫外兼防污玻璃水的一种优选方案，其中：将干燥的生物材料于密闭且650～800℃的高温条件下加热120～150s，得到粗制木炭；将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为3～7％的氯化锌溶液中2～3h，并于800～900℃的高温条件下继续炭化、活化2～3h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉，其中，氯化锌溶液与粗制木炭质量比为1.5～3:1。
作为本发明所述抗紫外兼防污玻璃水的一种优选方案，其中：所述生物材料包括薇甘菊、空心莲子草、银花苋、马缨丹、王不留行、胜红蓟、田春黄菊、钻形紫菀、紫茎泽兰、一枝黄花、紫苜蓿、铜锤草、凤眼莲等入侵植物的一种或两种或两种以上及薰衣草、玫瑰、迷迭香、雏菊、柠檬、葡萄、荷荷巴等含精油植物的一种或两种或两种以上的组合物。
作为本发明所述抗紫外兼防污玻璃水的一种优选方案，其中：所述生物基表面活性剂为烷基糖苷、木质素磺酸钠、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚、蔗糖脂肪酸酯的两种或两种以上组合物。
作为本发明所述抗紫外兼防污玻璃水的一种优选方案，其中：所述环保缓蚀剂为水性羊毛脂、石油磺酸钠、三乙醇胺、柠檬酸钠、EDTA-2Na中的两种或两种以上的组合物。
作为本发明所述抗紫外兼防污玻璃水的一种优选方案，其中：所述溶剂为去离子水、丁酮、2-戊酮、乙酸-2-乙氧基乙酯、乙酰乙酸甲酯、乙二醇甲醚的组合物。
本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种抗紫外兼防污玻璃水的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种抗紫外兼防污玻璃水的制备方法，具体步骤包括：将0.1～0.2份生物质活性炭粉、7.5～12.5份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到8～10份丁酮、6～7份2-戊酮、7.5～9份乙酸-2-乙氧基乙酯、12.5～15份乙酰乙酸甲酯、10.5～12.5份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在330～390rpm下搅拌10～15min，得到混合液A；将2～5.5份生物基表面活性剂、1.5～3份有机硅树脂、1～2.5份环保缓蚀剂缓慢加入到31～34份去离子水中，并使用高速搅拌机在580～620rpm下搅拌13～17min，得到混合液B；将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以340～380rpm的速度搅拌13～17min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
本发明有益效果：
(1)本发明的抗紫外兼防污玻璃水采用环保生物质原料，特别是取自入侵植物的生物质抗紫外活性提取液，对挡风玻璃等基材无任何损害，不仅降低了成本，实现变废为宝，也进一步提高了玻璃水的安全性，改善了生态平衡。
(2)本发明的抗紫外兼防污玻璃水，主要通过生物基表面活性剂、生物质活性炭粉和非去离子水的溶剂的复配达到高效清洁的功能：生物质活性炭粉不仅具有吸附的功能，而且还能起到增大摩擦的作用；生物基表面活性剂分子的一端亲水、一端疏水，则可以将灰尘、油污等污渍乳化为小微滴并剥离、包围起来，方便污渍的清除；非去离子水的溶剂则依靠相似相溶的原理溶解各种顽固污渍如树胶、虫尸等。实验证实，这三种成分的合理复配效果远好于单独使用其中任意一种成分，说明它们之间发生了协同增效的作用。
(3)本发明的抗紫外兼防污玻璃水，其制备过程中需分为混合液A和混合液B，并由B缓慢加入到A中。实验证实，只有这种配制方法和加料顺序，所得玻璃水才会获得更好的分散稳定性，其防污、抗紫外的功能才能得到充分发挥，这说明配制方法和加料顺序对成品性质也起着决定性的作用。
(4)本发明的抗紫外兼防污玻璃水，其环保缓蚀剂、生物质抗紫外活性提取液的添加不仅提高了玻璃水的缓蚀功能和抗紫外功能，还令人意外地强化了玻璃水的去污效果，这可能与其具有的螯合性能有关。
(5)本发明的抗紫外兼防污玻璃水，其有机硅树脂、生物质活性炭粉的添加不仅提高了玻璃水的去污效果，还令人意外地赋予玻璃水防沾污的功能，这可能是由于生物质活性炭粉构造的粗糙度结合有机硅树脂的低表面能与粘结能力所致，并进一步提高了本发明玻璃水的附加应用价值。
(6)本发明的抗紫外兼防污玻璃水，对基材的适应性广，可适用于挡风玻璃、树脂镜头、镜片、亚克力家具等多种基材表面，且冰点相对较低，适用于春夏秋季，在0度以上的环境下均可使用。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
测试方法
清洁性能测试：将抗紫外兼防污玻璃水在有污渍的汽车挡风玻璃上喷洒，喷洒量为100g/m2，然后使用雨刮器来回刮擦5次，比较去污前后被清洁污渍占原有污渍的百分比，即为去污效率。
防沾污性能测试：先测量挡风玻璃与棕榈油(24度)的接触角；然后将抗紫外兼防污玻璃水在汽车挡风玻璃上喷洒，喷洒量为100g/m2，使用雨刮器来回刮擦5次，待干燥后，再测量挡风玻璃与棕榈油(24度)的接触角，比较两次接触角差值。
抗紫外性能测试：将抗紫外兼防污玻璃水在汽车挡风玻璃上喷洒，喷洒量为100g/m2，使用雨刮器来回刮擦5次，待干燥后，参考GB/T 18830-2009的方法进行测试，得到其紫外线防护系数UPF值。
实施例1
将钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)预先在27～32℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中进行充分粉碎后，浸泡于75％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:22.5:0.15，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.03MPa，得到生物质抗紫外活性提取液；
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热135s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于850℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉；
将0.15份生物质活性炭粉、10份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到9份丁酮、6.5份2-戊酮、8.25份乙酸-2-乙氧基乙酯、13.75份乙酰乙酸甲酯、11.5份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A；
将0.5份木质素磺酸钠、2份鼠李糖脂、1.25份腰果酚聚氧乙烯醚、2.25份有机硅树脂、1份水性羊毛脂、0.5份三乙醇胺、0.25份柠檬酸钠缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水均一澄清且稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角可提高36°，UPF值大于48，去污效率可达99.95％。
对照例1
将钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)预先在27～32℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中进行充分粉碎后，浸泡于75％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:22.5:0.15，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.03MPa，得到生物质抗紫外活性提取液；
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热135s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于850℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至800目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉(与实施例1相比活化后只研磨至800目)；
将0.15份生物质活性炭粉、10份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到9份丁酮、6.5份2-戊酮、8.25份乙酸-2-乙氧基乙酯、13.75份乙酰乙酸甲酯、11.5份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A；
将0.5份木质素磺酸钠、2份鼠李糖脂、1.25份腰果酚聚氧乙烯醚、2.25份有机硅树脂、1份水性羊毛脂、0.5份三乙醇胺、0.25份柠檬酸钠缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水均一澄清且稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角仅可提高24°，UPF值大于47，去污效率为86.32％。
对照例2
将钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)预先在27～32℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中进行充分粉碎后，浸泡于75％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:22.5:0.15，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.03MPa，得到生物质抗紫外活性提取液；
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热135s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于850℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉；
将0.15份生物质活性炭粉、2份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到10.5份丁酮、8份2-戊酮、9.75份乙酸-2-乙氧基乙酯、15.75份乙酰乙酸甲酯、13份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A(与实施例1相比减少了生物质抗紫外活性提取液的添加量，而以非去离子水溶剂补充余量)；
将0.5份木质素磺酸钠、2份鼠李糖脂、1.25份腰果酚聚氧乙烯醚、2.25份有机硅树脂、1份水性羊毛脂、0.5份三乙醇胺、0.25份柠檬酸钠缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水均一澄清且稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角可提高32°，UPF值只有25，去污效率为91.80％。
对照例3
将钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)预先在27～32℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中进行充分粉碎后，浸泡于75％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:22.5:0.15，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.03MPa，得到生物质抗紫外活性提取液；
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热135s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于850℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉；
将0.15份生物质活性炭粉、10份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到49份乙醇中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A(与实施例1相比，非去离子水溶剂全部换为乙醇)；
将0.5份木质素磺酸钠、2份鼠李糖脂、1.25份腰果酚聚氧乙烯醚、2.25份有机硅树脂、1份水性羊毛脂、0.5份三乙醇胺、0.25份柠檬酸钠缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水均一澄清且稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角可提高33°，UPF值大于46，去污效率只有78.05％。
对照例4
将钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)预先在27～32℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中进行充分粉碎后，浸泡于75％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:22.5:0.15，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.03MPa，得到生物质抗紫外活性提取液；
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热135s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于850℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉；
将0.15份生物质活性炭粉、10份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到9份丁酮、6.5份2-戊酮、8.25份乙酸-2-乙氧基乙酯、13.75份乙酰乙酸甲酯、11.5份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A；
将3.75份木质素磺酸钠、2.25份有机硅树脂、1份水性羊毛脂、0.5份三乙醇胺、0.25份柠檬酸钠缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B(与实施例1相比生物基表面活性剂全部都用木质素磺酸钠)；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水不够均一澄清且极不稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角可提高26°，UPF值大于40，去污效率只有74.28％。
对照例5
将钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)预先在27～32℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中进行充分粉碎后，浸泡于75％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:22.5:0.15，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.03MPa，得到生物质抗紫外活性提取液；
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热135s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于850℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉；
将0.15份生物质活性炭粉、10份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到9份丁酮、6.5份2-戊酮、8.25份乙酸-2-乙氧基乙酯、13.75份乙酰乙酸甲酯、11.5份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A；
将0.5份木质素磺酸钠、2份鼠李糖脂、1.25份腰果酚聚氧乙烯醚、2.25份有机硅树脂缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B(与实施例1相比未添加环保缓蚀剂)；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水均一澄清且稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角可提高29°，UPF值大于44，去污效率只有89.53％。
对照例6
将钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)预先在27～32℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中进行充分粉碎后，浸泡于75％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:22.5:0.15，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为1000～1400的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.03MPa，得到生物质抗紫外活性提取液(与实施例1相比，截留分子量不同)；
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热135s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于850℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉；
将0.15份生物质活性炭粉、10份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到9份丁酮、6.5份2-戊酮、8.25份乙酸-2-乙氧基乙酯、13.75份乙酰乙酸甲酯、11.5份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A；
将0.5份木质素磺酸钠、2份鼠李糖脂、1.25份腰果酚聚氧乙烯醚、2.25份有机硅树脂、1份水性羊毛脂、0.5份三乙醇胺、0.25份柠檬酸钠缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水均一澄清且稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角可提高35°，UPF值小于20，去污效率为96.38％。
对照例7
将钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)预先在27～32℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中进行充分粉碎后，浸泡于75％的乙醇水溶液中，并加入少量浓盐酸(35％)，干燥的生物材料、乙醇水溶液、浓盐酸(35％)的质量比为1:15:0.15，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液(与实施例1相比，小苏打换为浓盐酸，且干燥生物材料的质量减少)；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.03MPa，得到生物质抗紫外活性提取液；
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热135s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于850℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉；
将0.15份生物质活性炭粉、10份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到9份丁酮、6.5份2-戊酮、8.25份乙酸-2-乙氧基乙酯、13.75份乙酰乙酸甲酯、11.5份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A；
将0.5份木质素磺酸钠、2份鼠李糖脂、1.25份腰果酚聚氧乙烯醚、2.25份有机硅树脂、1份水性羊毛脂、0.5份三乙醇胺、0.25份柠檬酸钠缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水均一澄清且稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角可提高34°，UPF值小于28，去污效率为97.52％。
对照例8
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热135s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于850℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉；
将0.15份生物质活性炭粉、10份5％黄酮糖苷乙醇溶液(75％乙醇)缓慢加入到9份丁酮、6.5份2-戊酮、8.25份乙酸-2-乙氧基乙酯、13.75份乙酰乙酸甲酯、11.5份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A(与实施例1相比，将生物质抗紫外活性提取液替换为黄酮糖苷乙醇溶液)；
将0.5份木质素磺酸钠、2份鼠李糖脂、1.25份腰果酚聚氧乙烯醚、2.25份有机硅树脂、1份水性羊毛脂、0.5份三乙醇胺、0.25份柠檬酸钠缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水均一澄清且稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角可提高32°，UPF值大于35，去污效率为96.24％。
对照例9
将钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)预先在27～32℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中进行充分粉碎后，浸泡于75％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:22.5:0.15，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.03MPa，得到生物质抗紫外活性提取液；
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热45s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于350℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉(与实施例1相比加热时间减少、高温活化温度降低)；
将0.15份生物质活性炭粉、10份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到9份丁酮、6.5份2-戊酮、8.25份乙酸-2-乙氧基乙酯、13.75份乙酰乙酸甲酯、11.5份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A；
将0.5份木质素磺酸钠、2份鼠李糖脂、1.25份腰果酚聚氧乙烯醚、2.25份有机硅树脂、1份水性羊毛脂、0.5份三乙醇胺、0.25份柠檬酸钠缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水均一澄清且稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角可提高19°，UPF值大于45，去污效率为92.10％。
对照例10
将钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)预先在27～32℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中进行充分粉碎后，浸泡于75％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:22.5:0.15，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.03MPa，得到生物质抗紫外活性提取液；
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热135s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于850℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉；
将0.15份生物质活性炭粉、10份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到9份丁酮、6.5份2-戊酮、8.25份乙酸-2-乙氧基乙酯、13.75份乙酰乙酸甲酯、11.5份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A；
将3.75份植物甾醇、2.25份有机硅树脂、1份水性羊毛脂、0.5份三乙醇胺、0.25份柠檬酸钠缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B(与实施例1相比，生物基表面活性剂只用植物甾醇)；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水均一澄清且稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角可提高25°，UPF值大于38，去污效率为69.37％。
对照例11
将钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)预先在27～32℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中进行充分粉碎后，浸泡于75％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:22.5:0.15，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.03MPa，得到生物质抗紫外活性提取液；
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热135s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于850℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉；
将0.15份生物质活性炭粉、10份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到9份丁酮、6.5份2-戊酮、8.25份乙酸-2-乙氧基乙酯、13.75份乙酰乙酸甲酯、11.5份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A；
将0.5份木质素磺酸钠、2份鼠李糖脂、1.25份腰果酚聚氧乙烯醚、2.25份有机硅树脂、1.75份苯骈三氮唑缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B(与实施例1相比缓蚀剂只用苯骈三氮唑)；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水均一澄清且稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角可提高33°，UPF值大于45，去污效率可达94.26％。
对照例12
将钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)预先在27～32℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中进行充分粉碎后，浸泡于75％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:22.5:0.15，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.03MPa，得到生物质抗紫外活性提取液；
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热135s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于850℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉；
将0.15份生物质活性炭粉、10份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到49份乙酰乙酸乙酯中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A(与实施例1相比，非水溶剂只用乙酰乙酸乙酯)；
将0.5份木质素磺酸钠、2份鼠李糖脂、1.25份腰果酚聚氧乙烯醚、2.25份有机硅树脂、1份水性羊毛脂、0.5份三乙醇胺、0.25份柠檬酸钠缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水均一澄清且稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角可提高31°，UPF值大于33，去污效率为87.05％。
对照例13
将钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)预先在27～32℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中进行充分粉碎后，浸泡于75％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:22.5:0.15，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.03MPa，得到生物质抗紫外活性提取液；
将干燥的钻形紫菀、凤眼莲、薰衣草、迷迭香、葡萄(质量比为1:1:1:1:1)于密闭且650～800℃的高温条件下加热135s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为5％的氯化锌溶液(与粗制木炭质量比为2.25:1)中2.5h，并于850℃的高温条件下继续炭化、活化2.5h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉；
将0.15份生物质活性炭粉、2.5份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到9份丁酮、6.5份2-戊酮、8.25份乙酸-2-乙氧基乙酯、13.75份乙酰乙酸甲酯、11.5份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在360rpm下搅拌12.5min，得到混合液A；
将0.5份木质素磺酸钠、2份鼠李糖脂、1.25份腰果酚聚氧乙烯醚、2.25份有机硅树脂、6份水性羊毛脂、2份三乙醇胺、0.75份柠檬酸钠缓慢加入到32.5份去离子水中，并使用高速搅拌机在600rpm下搅拌15min，得到混合液B(与实施例1相比，生物质抗紫外活性提取液、缓蚀剂的配比不同)；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以360rpm的速度搅拌15min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
测试结果：所得抗紫外兼防污玻璃水均一澄清且稳定，其使用后挡风玻璃与棕榈油的接触角可提高30°，UPF值大于42，去污效率为84.71％。
综上，本发明的抗紫外兼防污玻璃水采用环保生物质原料，特别是取自入侵植物的生物质抗紫外活性提取液，对挡风玻璃等基材无任何损害，不仅降低了成本，实现变废为宝，也进一步提高了玻璃水的安全性，改善了生态平衡。
本发明的抗紫外兼防污玻璃水，主要通过生物基表面活性剂、生物质活性炭粉和非去离子水的溶剂的复配达到高效清洁的功能：生物质活性炭粉不仅具有吸附的功能，而且还能起到增大摩擦的作用；生物基表面活性剂分子的一端亲水、一端疏水，则可以将灰尘、油污等污渍乳化为小微滴并剥离、包围起来，方便污渍的清除；非去离子水的溶剂则依靠相似相溶的原理溶解各种顽固污渍如树胶、虫尸等。实验证实，这三种成分的合理复配效果远好于单独使用其中任意一种成分，说明它们之间发生了协同增效的作用。
本发明的抗紫外兼防污玻璃水，其制备过程中需分为混合液A和混合液B，并由B缓慢加入到A中。实验证实，只有这种配制方法和加料顺序，所得玻璃水才会获得更好的分散稳定性，其防污、抗紫外的功能才能得到充分发挥，这说明配制方法和加料顺序对成品性质也起着决定性的作用。
本发明的抗紫外兼防污玻璃水，其环保缓蚀剂、生物质抗紫外活性提取液的添加不仅提高了玻璃水的缓蚀功能和抗紫外功能，还令人意外地强化了玻璃水的去污效果，这可能与其具有的螯合性能有关。
本发明的抗紫外兼防污玻璃水，其有机硅树脂、生物质活性炭粉的添加不仅提高了玻璃水的去污效果，还令人意外地赋予玻璃水防沾污的功能，这可能是由于生物质活性炭粉构造的粗糙度结合有机硅树脂的低表面能与粘结能力所致，并进一步提高了本发明玻璃水的附加应用价值。
本发明的抗紫外兼防污玻璃水，对基材的适应性广，可适用于挡风玻璃、树脂镜头、镜片、亚克力家具等多种基材表面，且冰点相对较低，适用于春夏秋季，在0度以上的环境下均可使用。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种抗紫外兼防污玻璃水，其特征在于：所述抗紫外兼防污玻璃水包括如下重量份数的原料：生物质抗紫外活性提取液7.5～12.5份、生物质活性炭粉0.1～0.2份、生物基表面活性剂2～5.5份、环保缓蚀剂1～2.5份、有机硅树脂1.5～3份、溶剂75.5～87.5份。
2.根据权利要求1所述的抗紫外兼防污玻璃水，其特征在于：所述的生物质抗紫外活性提取液的制备方法为：
将需提取的生物材料预先在27～32℃烘箱中干燥3～5h，在药物粉碎机中加入干燥的生物材料，进行充分粉碎后，浸泡于65％～85％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，干燥的生物材料、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1.5:15～30:0.1～0.2，将整个体系均匀混合，浸渍8小时后过滤，得到初步提取液；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为400～800的渗析膜进行渗析分离，分离时间为1～3天，渗析结束后经旋蒸浓缩处理，然后将整个体系通过1～5μm孔径的滤纸进行抽滤，泵压为0.015～0.045MPa，得到生物质抗紫外活性提取液。
3.根据权利要求1所述的抗紫外兼防污玻璃水，其特征在于：所述的生物质活性炭粉的制备方法为：
将干燥的生物材料于密闭且650～800℃的高温条件下加热120～150s，得到粗制木炭；
将粗制木炭经过粉碎机研磨并通过500目网筛，再浸泡于质量分数为3～7％的氯化锌溶液中2～3h，并于800～900℃的高温条件下继续炭化、活化2～3h，研磨至1500～2000目，经过水洗后过滤、干燥，即得生物质活性炭粉，其中，氯化锌溶液与粗制木炭质量比为1.5～3:1。
4.根据权利要求2或3所述的生物质抗紫外活性提取液或生物质活性炭粉的制备方法，其特征在于：所述的生物材料包括薇甘菊、空心莲子草、银花苋、马缨丹、王不留行、胜红蓟、田春黄菊、钻形紫菀、紫茎泽兰、一枝黄花、紫苜蓿、铜锤草、凤眼莲等入侵植物的一种或两种或两种以上及薰衣草、玫瑰、迷迭香、雏菊、柠檬、葡萄、荷荷巴等含精油植物的一种或两种或两种以上的组合物。
5.根据权利要求1所述的抗紫外兼防污玻璃水，其特征在于：所述的生物基表面活性剂为烷基糖苷、木质素磺酸钠、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚、蔗糖脂肪酸酯的两种或两种以上组合物。
6.根据权利要求1所述的抗紫外兼防污玻璃水，其特征在于：所述的环保缓蚀剂为水性羊毛脂、石油磺酸钠、三乙醇胺、柠檬酸钠、EDTA-2Na中的两种或两种以上的组合物。
7.根据权利要求1所述的抗紫外兼防污玻璃水，其特征在于：所述的溶剂为去离子水、丁酮、2-戊酮、乙酸-2-乙氧基乙酯、乙酰乙酸甲酯、乙二醇甲醚的组合物。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的抗紫外兼防污玻璃水的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：
将0.1～0.2份生物质活性炭粉、7.5～12.5份生物质抗紫外活性提取液缓慢加入到8～10份丁酮、6～7份2-戊酮、7.5～9份乙酸-2-乙氧基乙酯、12.5～15份乙酰乙酸甲酯、10.5～12.5份乙二醇甲醚中，同时使用高速搅拌机在330～390rpm下搅拌10～15min，得到混合液A；
将2～5.5份生物基表面活性剂、1.5～3份有机硅树脂、1～2.5份环保缓蚀剂缓慢加入到31～34份去离子水中，并使用高速搅拌机在580～620rpm下搅拌13～17min，得到混合液B；
将混合液B缓慢加入到混合液A中，边加入边以340～380rpm的速度搅拌13～17min，得到均一澄清液体，即为抗紫外兼防污玻璃水。
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