本发明属于后整理剂技术领域，更具体是涉及一种生物质紫外线吸收剂的制备方法及其应用。
背景技术：
由于太阳光中波长为280～400nm的紫外线能透过大气臭氧层的阻隔而到达地球表面，引起皮肤晒伤出现红斑，并给血管壁或结缔组织中的弹性纤维带来缓慢的变化，导致皮肤褐色化、弹性下降，甚至皮肤癌，此外紫外线对一些材料也具有较大损害，如橡胶、涂料和合成纤维等，故紫外线吸收剂等开始成为研究的热点。紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。
目前的紫外线吸收剂许多都是通过化学合成制备，具有一定的毒性，同时消耗石油资源，不够环保。另外，外来入侵物种的存在也挑战着生态平衡，对此人们将其变害为宝，有的作饲料，有的做药材，也有的用来提取染料，但将其用作紫外线吸收剂的还未见报道。因此，如能开发一种采用天然原料制备、能利用入侵植物、材料适应性广、长效优异并兼有释放远红外功能的生物质紫外线吸收剂，将填补相关市场空白，满足消费者需求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种生物质紫外线吸收剂的制备方法及其应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种生物质紫外线吸收剂的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：
向容器中加入生物质活性提取液3～6份、生物质干燥微粒1.5～3份，在400～800rpm下搅拌2～8min，然后依次加入溶剂80～160份、天然矿物微粒0.75～1.5份、生物质成膜剂1～2份，并用均质仪在5000～7000rpm下均质10～20min，即得生物质紫外线吸收剂。
作为本发明所述的生物质紫外线吸收剂的一种优选方案：所述的生物质活性提取液通过粉碎、浸渍、透析和浓缩等步骤处理入侵植物全株获得，入侵植物包括但不限于薇甘菊、空心莲子草、尾穗苋、石矛、豚草、银花苋、土荆芥、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、刺苍耳、紫苜蓿、铜锤草、凤眼莲、落葵薯等中的一种或两种及其以上的组合物。
进一步地，所述的生物质活性提取液的制备方法为：
将入侵植物全株预先在25～35℃烘箱中干燥3～5h，在药物粉碎机中加入干燥的入侵植物全株，进行充分粉碎后，浸泡于60％～80％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，入侵植物全株、乙醇水溶液、小苏打的质量比为1:10～20:0.1～0.2，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4000～8000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0.02～0.05mpa，得到生物质活性提取液。
进一步地，所述的干燥的入侵植物全株进行粉粹后的粒径范围为18～75μm。
作为本发明所述的生物质紫外线吸收剂的一种优选方案：所述的生物质干燥微粒为聚乳酸颗粒、竹炭颗粒、橡胶颗粒的组合物。
作为本发明所述的生物质紫外线吸收剂的一种优选方案：所述的天然矿物微粒为云母微粒、超细铝矾土、超细高岭土的组合物。
作为本发明所述的生物质紫外线吸收剂的一种优选方案：所述的生物质成膜剂包括但不限于环糊精、瓜尔胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素中的任一种或两种及其以上的组合物。
作为本发明所述的生物质紫外线吸收剂的一种优选方案：所述的溶剂为水与白醋、柠檬酸、苹果酸中的一种或两种及其以上的组合物。
进一步地，所述的生物质干燥微粒的粒径范围为20～45μm。
进一步地，所述的天然矿物微粒的粒径范围为10～25μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的生物质紫外线吸收剂原料全部取自生物或矿物，环保可降解，对生物无刺激，不消耗石油资源，并广泛适用于纺织品、纸制品、塑料、化妆品等各种材料及精细化工制品。
2、本发明的生物质紫外线吸收剂以入侵植物为重要原料，不仅能缓解生物入侵危机，又能废物利用，保护环境。
3、本发明通过以湿性的取自入侵植物的生物质活性提取液与干性的生物质干燥微粒、天然矿物微粒进行复配，结果令人意外地发现，所得生物质紫外线吸收剂应用于材料后，材料的紫外线吸收性能大大提高，远好于单独采用湿性的生物质活性提取液或干性的生物质干燥微粒、天然矿物微粒。这说明湿性、干性两种有效成分之间有显著的协同增效作用，它们只有同时存在才能发挥更好的抗紫外性能。
4、本发明的生物质紫外线吸收剂通过以生物质干燥微粒、天然矿物微粒两种干性有效成分进行复配，结果出人意料地发现，所得生物质紫外线吸收剂对材料的适应性大大提高，在纺织品、纸制品、塑料、化妆品等各种材料上的抗紫外效果均很好。否则，如只采用生物质干燥微粒，所得生物质紫外线吸收剂仅在织物上有较好的效果；如只采用天然矿物微粒，所得生物质紫外线吸收剂仅在纸制品上有较好的效果。只有将两种干性有效成分以合适比例复配，才能进一步扩大所得生物质紫外线吸收剂的应用范围。
5、本发明的生物质紫外线吸收剂，生产工艺简单，使用方法简便，可以通过喷涂、浸渍、成型前共熔、直接添加等多种方式使用，在应用于纺织品、纸制品时采用前两种方式，使用时无需高温处理，只需在室温下晾干即可；在应用于塑料时，采用成型前共熔的方式，即把生物质紫外线吸收剂干燥后，取其干燥物与塑料在成型前的树脂共熔；在应用于化妆品等时则以化妆品质量分数的3～8％直接添加。
6、本发明的生物质紫外线吸收剂，成本低廉，原料可再生，其整理后材料的物理性能几乎不受任何影响。
7、本发明的生物质紫外线吸收剂，其中生物质成膜剂的添加不仅使其抗紫外性能更加长效持久，还起到分散的作用，并且使人意料地发现，所得生物质紫外线吸收剂还获得了一定地释放远红外功能。
具体实施实例
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体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
紫外线吸收性能测试：参考gb/t18830-2009的方法对整理过的材料进行测试，得到其紫外线防护系数upf值。
远红外发射率测试：使用盛科blc50半球发射率测试仪对整理过的材料进行测试。
实施例1
将空心莲子草、石矛、银花苋全株预先在30℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中加入干燥的质量比为2:1:1的空心莲子草、石矛、银花苋全株，进行充分粉碎后，浸泡于70％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，入侵植物全株、乙醇水溶液、小苏打的质量比为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；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为5500～7000的渗析膜进行渗析分离，分离时间为2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0.035mpa，得到生物质活性提取液；
向容器中加入生物质活性提取液4.5份、聚乳酸颗粒1份、竹炭颗粒0.5份、橡胶颗粒0.75份，在600rpm下搅拌5min，然后依次加入溶剂水117份、白醋2份、柠檬酸1份、云母微粒0.58份、超细铝矾土0.25份、超细高岭土0.3份、环糊精1份、瓜尔胶0.5份，并用均质仪在6000rpm下均质10～20min，即得生物质紫外线吸收剂。
将所得生物质紫外线吸收剂喷涂于纺织品上，自然晾干，得到整理后的纺织品。
测试结果：整理后纺织品的upf值大于50，远红外发射率在88％以上；180d后upf值大于48，远红外发射率在85％以上。
实施例2
将空心莲子草、石矛、银花苋全株预先在30℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中加入干燥的质量比为2:1:1的空心莲子草、石矛、银花苋全株，进行充分粉碎后，浸泡于70％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，入侵植物全株、乙醇水溶液、小苏打的质量比为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；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为5500～7000的渗析膜进行渗析分离，分离时间为2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0.035mpa，得到生物质活性提取液；
向容器中加入生物质活性提取液4.5份、聚乳酸颗粒1份、竹炭颗粒0.5份、橡胶颗粒0.75份，在600rpm下搅拌5min，然后依次加入溶剂水117份、白醋2份、柠檬酸1份、云母微粒0.58份、超细铝矾土0.25份、超细高岭土0.3份、环糊精1份、瓜尔胶0.5份，并用均质仪在6000rpm下均质10～20min，即得生物质紫外线吸收剂。
将所得生物质紫外线吸收剂喷涂于纸制品上，自然晾干，得到整理后的纸制品。
测试结果：整理后纺织品的upf值大于50，远红外发射率在88％以上；180d后upf值大于46，远红外发射率在82％以上。
实施例3
将空心莲子草、石矛、银花苋全株预先在30℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中加入干燥的质量比为2:1:1的空心莲子草、石矛、银花苋全株，进行充分粉碎后，浸泡于70％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，入侵植物全株、乙醇水溶液、小苏打的质量比为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；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为5500～7000的渗析膜进行渗析分离，分离时间为2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0.035mpa，得到生物质活性提取液；
向容器中加入生物质活性提取液4.5份、聚乳酸颗粒1份、竹炭颗粒0.5份、橡胶颗粒0.75份，在600rpm下搅拌5min，然后依次加入溶剂水117份、白醋2份、柠檬酸1份、云母微粒0.58份、超细铝矾土0.25份、超细高岭土0.3份、环糊精1份、瓜尔胶0.5份，并用均质仪在6000rpm下均质10～20min，即得生物质紫外线吸收剂。
将所得生物质紫外线吸收剂干燥后，取其干燥物与塑料在成型前的树脂共熔，然后成型得到整理后的塑料。
测试结果：整理后塑料的upf值大于50，远红外发射率在88％以上；720d后upf值仍大于48，远红外发射率在85％以上。
实施例4
将空心莲子草、石矛、银花苋全株预先在30℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中加入干燥的质量比为2:1:1的空心莲子草、石矛、银花苋全株，进行充分粉碎后，浸泡于70％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，入侵植物全株、乙醇水溶液、小苏打的质量比为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；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为5500～7000的渗析膜进行渗析分离，分离时间为2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0.035mpa，得到生物质活性提取液；
向容器中加入生物质活性提取液4.5份、聚乳酸颗粒1份、竹炭颗粒0.5份、橡胶颗粒0.75份，在600rpm下搅拌5min，然后依次加入溶剂水117份、白醋2份、柠檬酸1份、云母微粒0.58份、超细铝矾土0.25份、超细高岭土0.3份、环糊精1份、瓜尔胶0.5份，并用均质仪在6000rpm下均质10～20min，即得生物质紫外线吸收剂。
将所得生物质紫外线吸收剂以5％的质量分数添加于化妆品中，得到整理后的化妆品。
测试结果：整理后化妆品的upf值大于50，远红外发射率在88％以上；720d后upf值仍大于45，远红外发射率在82％以上。
对照例1
将空心莲子草、石矛、银花苋全株预先在30℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中加入干燥的质量比为2:1:1的空心莲子草、石矛、银花苋全株，进行充分粉碎后，浸泡于70％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，入侵植物全株、乙醇水溶液、小苏打的质量比为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；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为5500～7000的渗析膜进行渗析分离，分离时间为2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0.035mpa，得到生物质活性提取液；
向容器中加入生物质活性提取液8份，在600rpm下搅拌5min，然后依次加入溶剂水117份、白醋2份、柠檬酸1份、环糊精1份、瓜尔胶0.5份，并用均质仪在6000rpm下均质10～20min，即得生物质紫外线吸收剂(与实施例1相比去掉干性有效成分，均以湿性有效成分代替)。
将所得生物质紫外线吸收剂喷涂于纺织品上，自然晾干，得到整理后的纺织品。
测试结果：整理后纺织品的upf值小于30，远红外发射率在40％以下，达不到理想的紫外防护效果。
对照例2
将空心莲子草、石矛、银花苋全株预先在30℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中加入干燥的质量比为2:1:1的空心莲子草、石矛、银花苋全株，进行充分粉碎后，浸泡于70％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，入侵植物全株、乙醇水溶液、小苏打的质量比为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；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为5500～7000的渗析膜进行渗析分离，分离时间为2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0.035mpa，得到生物质活性提取液；
向容器中加入生物质活性提取液4.5份、聚乳酸颗粒1.5份、竹炭颗粒0.75份、橡胶颗粒1.25份，在600rpm下搅拌5min，然后依次加入溶剂水117份、白醋2份、柠檬酸1份、环糊精1份、瓜尔胶0.5份，并用均质仪在6000rpm下均质10～20min，即得生物质紫外线吸收剂(与实施例2相比未添加天然矿物微粒，而以生物质干燥微粒代替)。
将所得生物质紫外线吸收剂喷涂于纸制品上，自然晾干，得到整理后的纸制品。
测试结果：整理后纺织品的upf值大于40，远红外发射率在65％以上；180d后upf值小于30，远红外发射率不足40％，达不到理想的紫外防护要求。
对照例3
将空心莲子草、石矛、银花苋全株预先在30℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中加入干燥的质量比为2:1:1的空心莲子草、石矛、银花苋全株，进行充分粉碎后，浸泡于70％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，入侵植物全株、乙醇水溶液、小苏打的质量比为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；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为5500～7000的渗析膜进行渗析分离，分离时间为2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0.035mpa，得到生物质活性提取液；
向容器中加入生物质活性提取液4.5份，在600rpm下搅拌5min，然后依次加入溶剂水117份、白醋2份、柠檬酸1份、云母微粒1.85份、超细铝矾土1份、超细高岭土0.5份、环糊精1份、瓜尔胶0.5份，并用均质仪在6000rpm下均质10～20min，即得生物质紫外线吸收剂(与实施例1相比未添加生物质干燥微粒，而以天然矿物微粒代替)。
将所得生物质紫外线吸收剂喷涂于纺织品上，自然晾干，得到整理后的纺织品。
测试结果：整理后纺织品的upf值大于38，远红外发射率在60％以上；180d后upf值小于30，远红外发射率在35％以下，达不到理想的紫外防护效果。
对照例4
将空心莲子草、石矛、银花苋全株预先在30℃烘箱中干燥4h，在药物粉碎机中加入干燥的质量比为2:1:1的空心莲子草、石矛、银花苋全株，进行充分粉碎后，浸泡于70％的乙醇水溶液中，并加入少量小苏打，入侵植物全株、乙醇水溶液、小苏打的质量比为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；
将过滤所得初步提取液以截留分子量为5500～7000的渗析膜进行渗析分离，分离时间为2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0.035mpa，得到生物质活性提取液；
向容器中加入生物质活性提取液4.5份、聚乳酸颗粒1.5份、竹炭颗粒1份、橡胶颗粒1.25份，在600rpm下搅拌5min，然后依次加入溶剂水117份、白醋2份、柠檬酸1份、云母微粒0.58份、超细铝矾土0.25份、超细高岭土0.3份，并用均质仪在6000rpm下均质10～20min，即得生物质紫外线吸收剂(与实施例1相比未添加生物质成膜剂，而已生物质干燥微粒代替)。
将所得生物质紫外线吸收剂喷涂于纺织品上，自然晾干，得到整理后的纺织品。
测试结果：整理后纺织品的upf值大于48，远红外发射率则不足40％；180d后upf值小于30，紫外防护功能减弱得很快。
综上，本发明通过以湿性的取自入侵植物的生物质活性提取液与干性的生物质干燥微粒、天然矿物微粒进行复配，结果令人意外地发现，所得生物质紫外线吸收剂应用于材料后，材料的紫外线吸收性能大大提高，远好于单独采用湿性的生物质活性提取液或干性的生物质干燥微粒、天然矿物微粒。这说明湿性、干性两种有效成分之间有显著的协同增效作用，它们只有同时存在才能发挥更好的抗紫外性能。
本发明的生物质紫外线吸收剂通过以生物质干燥微粒、天然矿物微粒两种干性有效成分进行复配，结果出人意料地发现，所得生物质紫外线吸收剂对材料的适应性大大提高，在纺织品、纸制品、塑料、化妆品等各种材料上的抗紫外效果均很好。否则，如只采用生物质干燥微粒，所得生物质紫外线吸收剂仅在织物上有较好的效果；如只采用天然矿物微粒，所得生物质紫外线吸收剂仅在纸制品上有较好的效果。只有将两种干性有效成分以合适比例复配，才能进一步扩大所得生物质紫外线吸收剂的应用范围。
本发明的生物质紫外线吸收剂，生产工艺简单，使用方法简便，可以通过喷涂、浸渍、成型前共熔、直接添加等多种方式使用，在应用于纺织品、纸制品时采用前两种方式，使用时无需高温处理，只需在室温下晾干即可；在应用于塑料时，采用成型前共熔的方式，即把生物质紫外线吸收剂干燥后，取其干燥物与塑料在成型前的树脂共熔；在应用于化妆品等时则以化妆品质量分数的3～8％直接添加。
本发明的生物质紫外线吸收剂，其中生物质成膜剂的添加不仅使其抗紫外性能更加长效持久，还起到分散的作用，并且使人意料地发现，所得生物质紫外线吸收剂还获得了一定地释放远红外功能。
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。