本发明涉及一种耐老化抗紫外线遮阳网的制备方法，属于高分子材料制备技术领域。
背景技术：
众所周知，农作物的生长离不开阳光的照射，阳光可以使农作物进行光合作用，促进淀粉积累。然而在炎炎夏日，如果阳光过于强烈，会使得农作物的蒸腾作用大于光合作用，使得农作物淀粉消耗过快，水分蒸发严重，甚至使得农作物干枯致死。
遮阳网又称遮光网，是一种新型的农、渔、牧业、防风、盖土等专用的保护覆盖材料。夏季覆盖后起到一种挡光、挡雨、保湿、降温的作用。冬春季覆盖后还有一定的保温增湿作用。主要用于蔬菜、花卉、药材等作物的保护性栽培和水产家禽养殖业等，对提高产量等有明显的效果。
传统的遮阳网是采用聚乙烯、高密度聚乙烯、pe、pb、pvc等为原材料，经紫外线稳定剂及防氧化处理制备而成，具有抗拉力强、耐老化、耐腐蚀、耐辐射、轻便等特点。
现实生活中，遮阳网效果好，冬天覆盖薄膜可以防寒，但是在夏天棚外温度高，而且棚内空气不流通，棚内植物在高温下容易出现发黄、枯萎等现象，即使是将薄膜揭开通风，在强光照射下，植物也无法承受。传统遮阳网材料并不具有抗紫外的能力，主要是通过紫外线吸收剂或稳定剂的作用下才能达到遮光的效果，这种单纯添加紫外线吸收剂的做法通常存在一定的弊端，很多抗紫外线吸收剂如二苯甲酮类化合物属于小分子的有机物，容易发生挥发和迁移的问题，从而造成制备的遮光网在使用的过程中抗紫外能力以及遮光能力降低的较快，影响了其使用寿命，容易发生老化。此外，遮阳网由于受长年累月的日晒雨淋，破裂褪色问题一直是业内的大难题。
因此，提供了一种成本低廉、遮阳效果好、耐老化能力强的遮阳网及其制备方法很有必要。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前遮阳网抗紫外线能力不足、易老化的缺陷，提供了一种耐老化抗紫外线遮阳网的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
耐老化抗紫外线遮阳网的具体制备步骤为：
将过筛产物、聚乙烯颗粒、乙二醇和聚对苯二甲酸乙二酯纤维投入双螺杆挤出机中，在转速为60～80r/min和温度为105～115℃的条件下挤出造丝，随后在经纱和纬纱以80～100°的角度的条件下交错纺丝，纺丝结束后投入烘箱中，在温度为60～80℃的条件下干燥100～120min即得耐老化抗紫外线遮阳网；
过筛产物的具体制备步骤为：
（1）将发酵产物投入烧杯中，将烧杯置于微波装置中，在功率为700～900w的条件下微波处理30～40min制得改性液，向烧杯中加入氯化锌，将烧杯投入超声振荡仪中，在频率为32～36khz的条件下超声振荡3～4h制得振荡分散液；
（2）将烧杯投入水浴温度为60～80℃的水浴锅中，向烧杯中滴加氢氧化钠溶液，调节ph值至11～12，升高水浴温度至90～100℃，用搅拌装置以1000～1100r/min的转速混合搅拌40～50min制得反应浆液；
（3）将反应浆液投入离心分离机中，在转速为1800～2000r/min的条件下离心5～10min，再加入去离子水3～5次，继续以1800～2000r/min的转速反复离心3～5次，每次8～12min，收集离心滤渣即为反应沉淀物，将反应沉淀物投入烘箱中干燥，干燥后投入研磨机中研磨并过100目筛，得到过筛产物；
发酵产物的具体制备步骤为：
（1）将500～700g棉花置于烘箱中，在温度为60～70℃的条件下干燥2～3h制得干燥产物，将干燥产物与蒸馏水投入反应釜中，密闭反应釜，向反应釜内充入氩气，直至反应釜内气压升高至1.2～1.6mpa，同时升高反应釜内温度至120～140℃，恒温恒压反应60～80min制得反应产物；
（2）向反应釜中加入盐酸，用搅拌装置以400～500r/min的转速混合搅拌80～100min，搅拌后滴加氢氧化钠溶液调节ph值至中性制得混合物，将混合物、柠檬酸、粉碎的棉花秸秆和水投入发酵罐中，将发酵罐置于36～40℃的温室中，恒温静置8～10天制得发酵产物。
优选的按重量份数计，过筛产物为6～8份、聚乙烯颗粒为5～7份、乙二醇为8～10份、聚对苯二甲酸乙二酯纤维为8～10份。
过筛产物的具体制备步骤（1）中向烧杯中加入氯化锌的质量为改性液质量的10～14%。
过筛产物的具体制备步骤（2）中氢氧化钠溶液的质量分数为20～24%。
过筛产物的具体制备步骤（3）中烘箱中的温度为60～70℃，干燥时间为10～12h。
发酵产物的具体制备步骤（1）中干燥产物与蒸馏水的质量比为1:5。
发酵产物的具体制备步骤（2）中盐酸的浓度为0.5mol/l，向反应釜中加入的盐酸的质量为反应产物质量的16～20%。
发酵产物的具体制备步骤（2）中氢氧化钠溶液的质量分数为12～16%。
发酵产物的具体制备步骤（2）优选的按重量份数计，混合物为8～10份、柠檬酸为1～2份、粉碎的棉花秸秆为3～5份、水为15～17份。
本发明的有益技术效果是：
（1）本发明首先将棉花烘干，然后与水混合投入反应釜中高温高压反应，反应后加入盐酸浸泡制得混合物，随后将混合物与棉花秸秆、柠檬酸等混合进行微生物发酵制得发酵产物，再将发酵产物进行微波处理，加入氯化锌超声振荡，振荡后滴加氢氧化钠溶液反应，反应后离心分离干燥，研磨过筛制得过筛产物，最后将过筛产物与聚乙烯以及其它助剂混合经双螺杆挤出机挤出，纺纱烘干即得耐老化抗紫外线遮阳网，本发明将棉花在高温高压的条件下水解，使棉花中的纤维成分剥离，同时纤维成分在高温高压的条件下分解，纤维结构断链，表面生成酚醛成分、羟基、羧基以及其它官能团结构，使棉花纤维粘结遮阳网中的其它成分，同时粘结于遮阳网中各成分表面，优先与外界环境反应，避免遮阳网中其它分子被氧化分解，再经过盐酸浸泡对棉花纤维进行改性，使纤维结构中的羟基基团通过电荷吸引吸附氯离子，利用氯离子屏蔽外界环境，阻碍氧化反应的进行，从而进一步加强氧化反应，同时各有机官能团还可以利用氢键、共价键吸附以提高粘结强度，加强交联结构，也能提高抗氧化能力，并使遮阳网各成分之间粘结力提高，难以剥落、褪色；
（2）本发明将氯化锌与经水解、发酵后的棉花纤维混合，使锌离子络合于棉花纤维之上，并通过与氢氧根离子反应和高温水解使氧化锌以纳米级颗粒生长于棉花纤维分子上，高度分散于纤维分子中，高效折射、反射屏蔽紫外线辐射，使遮阳网的抗紫外线能力得到增强，同时还能提高遮阳网的力学强度，使遮阳网的韧性和强度得到提高，具有良好的应用前景。
具体实施方式
将500～700g棉花置于烘箱中，在温度为60～70℃的条件下干燥2～3h制得干燥产物，将干燥产物与蒸馏水按质量比1:5投入反应釜中，密闭反应釜，向反应釜内充入氩气，直至反应釜内气压升高至1.2～1.6mpa，同时升高反应釜内温度至120～140℃，恒温恒压反应60～80min制得反应产物；向上述反应釜中加入反应产物质量16～20%的浓度为0.5mol/l的盐酸，用搅拌装置以400～500r/min的转速混合搅拌80～100min，搅拌后滴加质量分数为12～16%的氢氧化钠溶液调节ph值至中性制得混合物，按重量份数计，将8～10份混合物、1～2份柠檬酸、3～5份粉碎的棉花秸秆和15～17份水投入发酵罐中，将发酵罐置于36～40℃的温室中，恒温静置8～10天制得发酵产物；将上述发酵产物投入烧杯中，将烧杯置于微波装置中，在功率为700～900w的条件下微波处理30～40min制得改性液，向烧杯中加入改性液质量10～14%的氯化锌，将烧杯投入超声振荡仪中，在频率为32～36khz的条件下超声振荡3～4h制得振荡分散液；将上述烧杯投入水浴温度为60～80℃的水浴锅中，向烧杯中滴加质量分数为20～24%的氢氧化钠溶液，调节ph值至11～12，升高水浴温度至90～100℃，用搅拌装置以1000～1100r/min的转速混合搅拌40～50min制得反应浆液；将上述反应浆液投入离心分离机中，在转速为1800～2000r/min的条件下离心5～10min，再加入去离子水3～5次，继续以1800～2000r/min的转速反复离心3～5次，每次8～12min，收集离心滤渣即为反应沉淀物，将反应沉淀物投入烘箱中，在温度为60～70℃的条件下干燥10～12h，干燥后投入研磨机中研磨并过100目筛，得到过筛产物；按重量份数计，将6～8份上述过筛产物、5～7份聚乙烯颗粒、8～10份乙二醇和8～10份聚对苯二甲酸乙二酯纤维投入双螺杆挤出机中，在转速为60～80r/min和温度为105～115℃的条件下挤出造丝，随后在经纱和纬纱以80～100°的角度的条件下交错纺丝，纺丝结束后投入烘箱中，在温度为60～80℃的条件下干燥100～120min即得耐老化抗紫外线遮阳网。
实施例1
反应产物的制备：
将500g棉花置于烘箱中，在温度为60℃的条件下干燥2h制得干燥产物，将干燥产物与蒸馏水按质量比1:5投入反应釜中，密闭反应釜，向反应釜内充入氩气，直至反应釜内气压升高至1.2mpa，同时升高反应釜内温度至120℃，恒温恒压反应60min制得反应产物。
发酵产物的制备：
向上述反应釜中加入反应产物质量16%的浓度为0.5mol/l的盐酸，用搅拌装置以400r/min的转速混合搅拌80min，搅拌后滴加质量分数为12%的氢氧化钠溶液调节ph值至中性制得混合物，按重量份数计，将8份混合物、1份柠檬酸、3份粉碎的棉花秸秆和15份水投入发酵罐中，将发酵罐置于36℃的温室中，恒温静置8天制得发酵产物。
振荡分散液的制备：
将上述发酵产物投入烧杯中，将烧杯置于微波装置中，在功率为700w的条件下微波处理30min制得改性液，向烧杯中加入改性液质量10%的氯化锌，将烧杯投入超声振荡仪中，在频率为32khz的条件下超声振荡3h制得振荡分散液。
反应浆液的制备：
将上述烧杯投入水浴温度为60℃的水浴锅中，向烧杯中滴加质量分数为20%的氢氧化钠溶液，调节ph值至11，升高水浴温度至90℃，用搅拌装置以1000r/min的转速混合搅拌40min制得反应浆液。
过筛产物的制备：
将上述反应浆液投入离心分离机中，在转速为1800r/min的条件下离心5min，再加入去离子水3次，继续以1800r/min的转速反复离心3次，每次8min，收集离心滤渣即为反应沉淀物，将反应沉淀物投入烘箱中，在温度为60℃的条件下干燥10h，干燥后投入研磨机中研磨并过100目筛，得到过筛产物。
耐老化抗紫外线遮阳网的制备：
按重量份数计，将6份上述过筛产物、5份聚乙烯颗粒、8份乙二醇和8份聚对苯二甲酸乙二酯纤维投入双螺杆挤出机中，在转速为60r/min和温度为105℃的条件下挤出造丝，随后在经纱和纬纱以80°的角度的条件下交错纺丝，纺丝结束后投入烘箱中，在温度为60℃的条件下干燥100min即得耐老化抗紫外线遮阳网。
实施例2
反应产物的制备：
将600g棉花置于烘箱中，在温度为65℃的条件下干燥2h制得干燥产物，将干燥产物与蒸馏水按质量比1:5投入反应釜中，密闭反应釜，向反应釜内充入氩气，直至反应釜内气压升高至1.4mpa，同时升高反应釜内温度至130℃，恒温恒压反应70min制得反应产物。
发酵产物的制备：
向上述反应釜中加入反应产物质量18%的浓度为0.5mol/l的盐酸，用搅拌装置以450r/min的转速混合搅拌90min，搅拌后滴加质量分数为14%的氢氧化钠溶液调节ph值至中性制得混合物，按重量份数计，将9份混合物、1份柠檬酸、4份粉碎的棉花秸秆和16份水投入发酵罐中，将发酵罐置于38℃的温室中，恒温静置9天制得发酵产物。
振荡分散液的制备：
将上述发酵产物投入烧杯中，将烧杯置于微波装置中，在功率为800w的条件下微波处理35min制得改性液，向烧杯中加入改性液质量12%的氯化锌，将烧杯投入超声振荡仪中，在频率为34khz的条件下超声振荡3h制得振荡分散液。
反应浆液的制备：
将上述烧杯投入水浴温度为70℃的水浴锅中，向烧杯中滴加质量分数为22%的氢氧化钠溶液，调节ph值至11，升高水浴温度至95℃，用搅拌装置以1050r/min的转速混合搅拌45min制得反应浆液。
过筛产物的制备：
将上述反应浆液投入离心分离机中，在转速为1900r/min的条件下离心8min，再加入去离子水4次，继续以1900r/min的转速反复离心4次，每次10min，收集离心滤渣即为反应沉淀物，将反应沉淀物投入烘箱中，在温度为65℃的条件下干燥11h，干燥后投入研磨机中研磨并过100目筛，得到过筛产物。
耐老化抗紫外线遮阳网的制备：
按重量份数计，将7份上述过筛产物、6份聚乙烯颗粒、9份乙二醇和9份聚对苯二甲酸乙二酯纤维投入双螺杆挤出机中，在转速为70r/min和温度为110℃的条件下挤出造丝，随后在经纱和纬纱以90°的角度的条件下交错纺丝，纺丝结束后投入烘箱中，在温度为70℃的条件下干燥110min即得耐老化抗紫外线遮阳网。
实施例3
反应产物的制备：
将700g棉花置于烘箱中，在温度为70℃的条件下干燥3h制得干燥产物，将干燥产物与蒸馏水按质量比1:5投入反应釜中，密闭反应釜，向反应釜内充入氩气，直至反应釜内气压升高至1.6mpa，同时升高反应釜内温度至140℃，恒温恒压反应80min制得反应产物。
发酵产物的制备：
向上述反应釜中加入反应产物质量20%的浓度为0.5mol/l的盐酸，用搅拌装置以500r/min的转速混合搅拌100min，搅拌后滴加质量分数为16%的氢氧化钠溶液调节ph值至中性制得混合物，按重量份数计，将10份混合物、2份柠檬酸、5份粉碎的棉花秸秆和17份水投入发酵罐中，将发酵罐置于40℃的温室中，恒温静置10天制得发酵产物。
振荡分散液的制备：
将上述发酵产物投入烧杯中，将烧杯置于微波装置中，在功率为900w的条件下微波处理40min制得改性液，向烧杯中加入改性液质量14%的氯化锌，将烧杯投入超声振荡仪中，在频率为36khz的条件下超声振荡4h制得振荡分散液。
反应浆液的制备：
将上述烧杯投入水浴温度为80℃的水浴锅中，向烧杯中滴加质量分数为24%的氢氧化钠溶液，调节ph值至12，升高水浴温度至100℃，用搅拌装置以1100r/min的转速混合搅拌50min制得反应浆液。
过筛产物的制备：
将上述反应浆液投入离心分离机中，在转速为2000r/min的条件下离心10min，再加入去离子水5次，继续以2000r/min的转速反复离心5次，每次12min，收集离心滤渣即为反应沉淀物，将反应沉淀物投入烘箱中，在温度为70℃的条件下干燥12h，干燥后投入研磨机中研磨并过100目筛，得到过筛产物。
耐老化抗紫外线遮阳网的制备：
按重量份数计，将8份上述过筛产物、7份聚乙烯颗粒、10份乙二醇和10份聚对苯二甲酸乙二酯纤维投入双螺杆挤出机中，在转速为80r/min和温度为115℃的条件下挤出造丝，随后在经纱和纬纱以100°的角度的条件下交错纺丝，纺丝结束后投入烘箱中，在温度为80℃的条件下干燥120min即得耐老化抗紫外线遮阳网。
对比例1：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是未加入发酵产物。
对比例2：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是未加入反应浆液。
对比例3：镇江市某公司生产的遮阳网。
对本发明制得的耐老化抗紫外线遮阳网和对比例中的遮阳网进行检测，检测结果如表1所示：
紫外线吸收率测试
采用光学透过率测试仪进行测定。
抗菌性能测试
依据标准《qb/t2591-2003抗菌塑料的抗菌性能试验方法》进行测定，具体为：分别取相同大小本发明制得的耐老化抗紫外线遮阳网和对比例中的遮阳网作为待测样品。将一定量的孢子悬浮液滴在待测样品和培养基上，通过直接观测长霉程度来评价抗霉菌性能。接种好菌液，在温度为28℃，相对湿度为90%的条件下培养28d，然后取样立刻观测记录数据。
0级为不长，即显微镜（放大50倍）下观察没见霉菌生长；
1级为痕迹生长，即肉眼可见生长，但生长覆盖面积不超过10%；
2级为生长面积超过10%。
耐老化性能测试
将相同大小本发明制得的耐老化抗紫外线遮阳网和对比例中的遮阳网覆在大棚上，室外环境放置3个月（6月、7月、8月），3个月后观察外观变化情况。
表1性能测定结果
由表1数据可知，本发明制得的耐老化抗紫外线遮阳网，具有较好的遮阳效果、抗紫外线性能和抗菌防霉性能，施工工艺简单，易于操作，适用大规模工业化生产，使用寿命明显优于市售同类产品，具有广阔的使用前景。