本发明涉及一种投影屏，尤其涉及一种基于EVA胶膜的透明防紫外投影屏及制备方法。
背景技术：
目前，高射投影仪和幻灯机广泛被用作一种演讲者在会议等场合显示材料的方式。同样，使用液晶的视频投影仪和电影投影仪也广泛用在普通家庭中。这些投影仪的投影方法包括用投射型液晶面等调制从光源输出的光线以形成图像光线，并通过诸如透镜等的光学系统发射图像光线，从而投影到屏幕上。投影仪发射的短波光线接近紫外线的波长定义10-400纳米时，紫外线就会漫反射到人体身上，从而对人体造成危害。
传统的投影屏大部分基色是白色，反射到人眼中的3D图像是借助3D眼镜整合错位投影的图像形成立体感，不仅佩戴眼镜不方便，成像清晰度低，而且信号本身的色彩得不到真实的还原，对比度和图像景深都不够，不能到达广告传媒及其他实用性的行业的标准。
中国专利公开号为CN103472667B公开了一种透明防紫外投影屏，但其中纳米粒子夹层的制作工艺相对落后，只适用于手工少量生产，生产效率低下，无法应用于批量生产及产业化；且纳米粒子在夹层中分散工艺过简单，使纳米粒子在夹层中分散不均匀，影响透明成像的效果。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于EVA胶膜的透明防紫外投影屏及其制备方法，本发明方法生产效率高，可实现产业化生产，制备工艺简单，本发明所制得的投影屏具有优异的耐久性、隔音性能、光学特性，使其有更广泛的应用范围。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种基于EVA胶膜的透明防紫外投影屏，其特征在于，包括由上至下依次层叠的第一支持层、EVA胶膜夹层和第二支持层，所述EVA胶膜夹层内包括纳米粒子，所述纳米粒子分布密度为0.008-1.6g/mm·m2(厚度为1mm，面积为1m2的EVA胶膜夹层内均匀分布0.008-1.6g纳米粒子)，所述纳米粒子由质量比为1：(0.1-9)的二氧化钛纳米粒子与无机盐纳米粒子组成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中当投影光线从投影屏背部射入时，由于EVA胶膜自身的透明性、纳米二氧化钛粒子和无机盐粒子均匀地分散在夹层中，以及纳米粒子小于肉眼可辨识的大小，通过纳米粒子瑞利散射成像，观察者在前方任何位置均可看到射入到投影屏2D或者3D的物象。且纳米二氧化钛粒子对紫外线有强有力的吸收作用，因此，投影屏可吸收紫外线。二氧化钛本身还具有光催化作用，因此，投影屏能净化室内有害气体，例如甲醛、苯等。本发明以EVA胶片作为夹层材料，其制作工艺简单，可连续批量生产，所制得的投影屏具有优异的耐久性、隔音性能、光学特性，使其有更广泛的应用范围，可广泛用于室内广告、建筑玻璃、车窗GPS显示等领域。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
作为本发明的一种优选实施方式，所述二氧化钛纳米粒子的直径为20-100nm，所述无机盐纳米粒子直径为100-300nm，所述二氧化钛纳米粒子为锐钛型结晶结构和/或金红石型结晶结构，所述无机盐纳米粒子为硫酸钡、碳酸钡和碳酸钙的纳米粒子中的一种或多种。
采用上述优选方案的有益效果是：使制得的投影屏透明成像效果更加显著。
作为本发明的一种优选实施方式，所述EVA胶膜夹层的厚度为0.1-10mm。
采用上述优选方案的有益效果是：使制得的投影屏具有可靠的透明性，以及耐久性。
作为本发明的另一种优选实施方式，所述第一支持层与所述第二支持层为普通玻璃、硬化亚克力或聚碳酸酯，其厚度为0.1-20mm。
采用上述优选方案的有益效果是：使制得的投影屏具有优异的耐久性、隔音性以及光学特性。
本发明中所采用的一种基于EVA胶膜的透明防紫外投影屏的制备方法，包括以下步骤：
A、将0.001-0.2重量份纳米粒子、0.001-0.004重量份分散剂和16-30重量份溶剂进行超声分散，得到纳米粒子分散液；
B、将100重量份EVA树脂、0.1-5重量份交联剂、0.1-5重量份抗氧化剂、0.1-5重量份光稳定剂与步骤A中所得的纳米粒子分散液投入高速混合机，并混合均匀后，将混合物投入流延机中，经过塑化后拉伸、牵引，成型得到EVA胶膜夹层，并使EVA胶膜夹层内的纳米粒子分布密度为0.008-1.6g/mm·m2；
C、根据厚度需求制作第一支持层与第二支持层，通过融合方法将所述第一支持层、第二支持层分别与所述EVA胶膜夹层上下两侧进行融合。
作为本发明的另一种优选实施方式,在步骤A中所述分散剂为聚磷酸类、聚硅酸类、聚羧酸类、聚酯、聚醚型超分散剂中的一种或几种，优选聚羧酸类超分散剂，更优选市售超分散剂6300或超分散剂598；所述溶剂为甲醇、乙醇或丙酮中的一种或几种；所述超声频率为20-2000KHz，分散时间为20-600min。
采用上述优选方案的有益效果是：可有效的改善纳米粒子的团聚现象，使纳米粒子可形成均一稳定的分散液，混合更加均匀。
作为本发明的另一种优选实施方式,在步骤B中所述交联剂为有机过氧化物类，优选2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、1,1-二叔丁基过氧化环己烷、过氧化异丙苯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中的一种或几种；所述抗氧化剂为四[β–(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯、硫代二丙酸双十八醇酯中的一种或几种；所述光稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯中的一种或几种。
采用上述优选方案的有益效果是：在所选用的交联剂、抗氧化剂、光稳定剂作用下使制得的夹层应用于投影屏中具有更优异的耐久性。
作为本发明的另一种优选实施方式,在步骤B中所述的纳米粒子分散液以喷雾的形式加入高速混合机与EVA树脂、交联剂、抗氧化剂、光稳定剂进行混合，高速混合机转速控制在1500-2000rpm，并分散混合10-20min；所述塑化温度控制在80-130℃，且塑化成型得到厚度为0.1-1.5mm的EVA胶膜夹层。
采用上述优选方案的有益效果是：使分散液与EVA树脂、交联剂、抗氧化剂和光稳定剂混合更加均匀，使所制得的夹层应用于投影屏中具有更优异的透明成像效果。
作为本发明的另一种优选实施方式,在步骤B中所述的EVA胶膜夹层其形状尺寸与第一支持层、第二支持层相一致。
采用上述优选方案的有益效果是:使制得的投影屏具有一定的牢固可靠性。
作为本发明的另一种优选实施方式,在步骤C中所述融合方法具体操作过程为将EVA胶膜夹层上下两侧分别与第一支持层、第二支持层合片后，再进入夹胶炉中进行融合。
采用上述优选方案的有益效果是：制备工艺简单，可批量化生产。
附图说明
图1为本发明剖视结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、第一支持层，2、纳米粒子，3、EVA胶膜夹层，4、第二支持层。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
A、将0.01g平均直径为20nm的纳米二氧化钛粒子(二氧化钛纳米粒子为锐钛型结晶结构和/或金红石型结晶结构)和0.001g平均直径为200nm的硫酸钡纳米粒子、0.01g超分散剂6300、160g乙醇以200kHz的超声波分散60min，得到纳米二氧化钛粒子和硫酸钡纳米粒子分散液；
B、将1000g的EVA树脂、1g叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1gβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、1g双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯与步骤A中所得的纳米二氧化钛粒子和硫酸钡纳米粒子分散液纳米粒子分散液以喷雾的形式投入高速混合机中，高速混合机转速控制在1500rpm，并分散混合10min混合均匀后，将混合物投入流延机中，在80℃下经过塑化后拉伸、牵引，成型得到面积约为1m2、厚度为1mm的EVA胶膜夹层，EVA胶膜夹层内的纳米二氧化钛粒子和硫酸钡纳米粒子分布密度为0.008g/mm·m2，其形状尺寸与第一支持层、第二支持层相一致；
C、根据厚度需求制作两块面积为1m2、厚度为2mm的普通玻璃的第一支持层与第二支持层，将凝结后的EVA胶膜夹层与第一支持层、第二支持层合片后，进入夹胶炉中进行融合。
实施例2
A、将0.44g平均直径为50nm的纳米二氧化钛粒子(二氧化钛纳米粒子为锐钛型结晶结构和/或金红石型结晶结构)和1.76g平均直径为100nm的碳酸钡纳米粒子、0.044g超分散剂598、374g甲醇以1000kHz的超声波分散100min，得到纳米二氧化钛粒子和碳酸钡纳米粒子分散液；
B、将2200g的EVA树脂、22g2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、22g四[β–(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、22g2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮与步骤A中所得的纳米二氧化钛粒子和碳酸钡纳米粒子分散液以喷雾的形式投入高速混合机中，高速混合机转速控制在1700rpm，并分散混合12min混合均匀后，将混合物投入流延机中，在120℃下经过塑化后拉伸、牵引，成型得到面积约为2m2、厚度为1.1mm的EVA胶膜夹层，EVA胶膜夹层内的纳米二氧化钛粒子和碳酸钡纳米粒子分布密度为0.8g/mm·m2，其形状尺寸与第一支持层、第二支持层相一致；
C、根据厚度需求制作两块面积为2m2、厚度为5mm的普通玻璃的第一支持层与第二支持层，将凝结后的EVA胶膜夹层与第一支持层、第二支持层合片后，进入夹胶炉中进行融合。
实施例3
A、将1.3g平均直径为100nm的纳米二氧化钛粒子(二氧化钛纳米粒子为锐钛型结晶结构和/或金红石型结晶结构)和2.6g平均直径为300nm的碳酸钙纳米粒子、0.078g聚羧酸类超分散剂、468g丙酮以1800kHz的超声波分散300min，得到纳米二氧化钛粒子和碳酸钙纳米粒子分散液；
B、将2600gEVA树脂、78g1,1-二叔丁基过氧化环己烷、78g亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯、78g聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯与步骤A中所得的纳米二氧化钛粒子和碳酸钙纳米粒子分散液以喷雾的形式投入高速混合机中，高速混合机转速控制在1800rpm，并分散混合14min混合均匀后，将混合物投入流延机中，在120℃下经过塑化后拉伸、牵引，成型得到面积约为2m2、厚度为1.3mm的EVA胶膜夹层，EVA胶膜夹层内的纳米二氧化钛粒子和碳酸钙纳米粒子分布密度为1.2g/mm·m2，其形状尺寸与第一支持层、第二支持层相一致；
C、根据厚度需求制作两块面积为2m2、厚度为10mm的普通玻璃的第一支持层与第二支持层，将凝结后的EVA胶膜夹层与第一支持层、第二支持层合片后，进入夹胶炉中进行融合。
实施例4
A、将0.1g平均直径为20nm的纳米二氧化钛粒子(二氧化钛纳米粒子为锐钛型结晶结构和/或金红石型结晶结构)和0.02g平均直径为100nm的碳酸钡纳米粒子、0.003g聚羧酸类分散剂、26g丙酮以20kHz的超声波分散20min，得到纳米二氧化钛粒子和碳酸钡纳米粒子分散液；
B、将100g的EVA树脂、4g2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、4g四[β–(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4.5g2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮与步骤A中所得的纳米二氧化钛粒子和碳酸钡纳米粒子分散液以喷雾的形式投入高速混合机中，高速混合机转速控制在1900rpm，并分散混合18min混合均匀后，将混合物投入流延机中，在80℃下经过塑化后拉伸、牵引，成型得到面积约为1m2、厚度为0.1mm的EVA胶膜夹层，EVA胶膜夹层内的纳米二氧化钛粒子和碳酸钡纳米粒子分布密度为0.9g/mm·m2，其形状尺寸与第一支持层、第二支持层相一致；
C、根据厚度需求制作两块面积为1m2、厚度为0.1mm的普通玻璃的第一支持层与第二支持层，将凝结后的EVA胶膜夹层与第一支持层、第二支持层合片后，进入夹胶炉中进行融合。
实施例5
A、将3.6g平均直径为100nm的纳米二氧化钛粒子(二氧化钛纳米粒子为锐钛型结晶结构和/或金红石型结晶结构)和1.2g平均直径为300nm的碳酸钡纳米粒子、0.12g超分散剂598、900g甲醇以2000kHz的超声波分散600min，得到纳米二氧化钛粒子和碳酸钡纳米粒子分散液；
B、将3000g的EVA树脂、150g2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、150g四[β–(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、150g2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮与步骤A中所得的纳米二氧化钛粒子和碳酸钡纳米粒子分散液以喷雾的形式投入高速混合机中，高速混合机转速控制在2000rpm，并分散混合20min混合均匀后，将混合物投入流延机中，在130℃下经过塑化后拉伸、牵引，成型得到面积约为2m2、厚度为1.5mm的EVA胶膜夹层，EVA胶膜夹层内的纳米二氧化钛粒子和碳酸钡纳米粒子分布密度为1.18g/mm·m2，其形状尺寸与第一支持层、第二支持层相一致；
C、根据厚度需求制作两块面积为2m2、厚度为20mm的普通玻璃的第一支持层与第二支持层，将凝结后的EVA胶膜夹层与第一支持层、第二支持层合片后，进入夹胶炉中进行融合。
本发明产品透光率为88-95％，紫外线吸收率可达80-90％，现有产品透光率为60-70％，紫外线吸收率可达30-40％，具体根据本发明产品与现有产品通过投影屏观看电影实验对比可知，通过本发明的投影屏观看电影时画面呈现清晰，并且眼镜不干涩，没有头晕头痛的感觉，而通过现有产品的投影屏观看电影就会出现眼镜干涩、头晕头痛的感觉，并且画面不够清晰,此外本发明产品在运输过程中不易损坏，有一定的机械强度，其制备方法简单，易于批量化生产，一条生产线每天的产量可达到1000-1500平方米。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。