本发明属于偏光片的制备领域，特别涉及一种雨衣帽檐偏光片的制备方法。
背景技术：
在亚热带及温带地区中，雨水在一年四季中总是伴随我们，但撑伞会不方便提东西，而且在极端恶略的天气条件下会使用不便，所以很多人在雨天出行选择了雨衣，尤其电动车，摩托车出行一族。传统的雨衣虽在头部开口处有一条能装入可抽紧的线绳，但风雨雪天，特别是有较大风雨雪天时，不能使雨衣头部与人头部成为整体，从而造成骑车人在左、右拐弯时，眼部视线被雨衣挡住而影响正常骑行，而且由于没有防护设备，摔倒或发生交通事故时，容易致人伤、亡。此外，目前雨衣的遮雨帽檐大多都为透明塑料材质，骑行者在雨夜行驶时容易被车灯及地面积水干扰视线，从而导致事故的发生。
偏振片通常由偏振膜、内保护膜、压敏胶层及外保护膜层压而成的复合材料，对入射光具有遮蔽和透过的功能，可使纵向光或横向光一种透过，一种遮蔽。偏振轴为上下方向，即垂直于地面方向的偏振片可以消除部分水面、路面和冰雪地面的反光。将这种偏振片作为雨衣遮雨板，通过设计使其可以伸缩活动，不仅可以使进入骑行者眼中的水面反射光减弱或消失，前面道路变得清晰可见，而且还可以遮挡迎面而来的雨水。
目前的偏光片都是将偏光涂料喷涂在pva衬膜上形成偏光膜，所用方法主要有延伸法及涂布法，延伸法是目前的主流工艺。偏光片生产技术以pva膜的延伸工艺划分，有干法和湿法两大类。干法指pva膜在具有一定温度和湿度条件的蒸汽环境下进行延伸，此方法可以提高工艺的生产效率，使用幅宽较大的pva膜进行生产而不至于经常断膜。如谭海军等将pva薄膜在60℃的水中溶胀处理5min，后在40g/l的碘化钾溶液和4g/l的碘溶液配制的染色液中染色3min，最后在40g/l的硼酸溶液与40g/l的碘化钾溶液配制而成的交联液中单轴拉伸5.0倍，干燥后得到pva偏光片(公开号为cn107417941a，名称为pva薄膜的生产方法与pva偏光片的制备方法专利)。但这种工艺的局限性在于pva膜在延伸过程中的均匀性受到限制，因此所形成的偏光片原膜的复合张力、色调的均匀性和耐久性不易稳定，因而实际应用较少。湿法是指pva膜在一定配比的液体中进行染色、拉伸的工艺方法。这种工艺早期的局限性在于pva膜在液体中延伸的稳定控制难度较大，因此加工时pva膜容易断膜，且pva膜的幅宽受到限制。而本发明是在一定湿度的汽蒸箱中同步实现pva膜的拉伸与染色，在拉伸的过程中染料随着分子链的运动进入pva膜，实现均匀染色，并且在水分子存在的情况下对pva膜拉伸，避免了干燥条件下拉伸不均匀性和液态拉伸时稳定性难控制的缺点。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种雨衣帽檐偏光片的制备方法，以克服现有技术中pva膜在延伸过程中均匀性、稳定性难以控制的缺陷。
本发明提供一种雨衣帽檐偏光片，由糊料和染料的混合溶液涂层硼酸交联处理过的pva膜后烘干，蒸汽固色得到。
所述糊料为海藻酸钠，羧甲基淀粉钠，醚化淀粉，醚化植物胶，合成糊料和乳化糊中的一种。
所述染料为双偶氮类偏光染料，三偶氮类偏光染料，蒽醌类二色性染料，三苯三嗪及其衍生物二色性染料，单甲川和多甲川类二色性染料中的一种。
所述pva膜的厚度为40～80μm，聚合度为3500～5000。
本发明还提供一种雨衣帽檐偏光片的制备方法，包括：
将清洗过的pva膜浸入硼酸交联液中进行交联，交联改性后的pva膜用染液涂层，烘干，蒸汽固色，冷却、清洗，得到雨衣帽檐偏光片，其中硼酸处理液中硼酸的浓度为20～50g/l，染液包括：2～6g/l糊料，0.5～4g/l染料，水。
所述pva膜的清洗为：pva膜用乙醇清洗，晾干。
所述将清洗过的pva膜浸入硼酸交联液中进行交联为：在50～70℃的条件下将清洗过的pva膜浸入硼酸溶液中，反应3～8min。
所述涂层为浮刀涂层1-2层。
所述烘干温度为40～60℃，烘干时间为10～40min。如果烘干温度过低，涂料中水分挥发较慢，较高容易使pva膜软化，影响后续的焙烘。
所述蒸汽固色的工艺参数为：温度为70～90℃，湿度为70％～100％，拉伸倍数为2～5倍。如果焙烘温度过低，达不到pva的玻璃化转变温度，pva大分子链不发生运动，染料不能进入pva膜内，不能完成上染及pva膜的拉伸。温度过高pva膜变形。另外，湿度低影响pva膜拉伸过程的均匀性，根据所用二色性染料选用合适湿度。
本发明还提供一种上述偏光片在雨衣帽檐中的应用。
本发明中糊料的用量为2～6g/l，染料用量为0.5～4g/l。如果糊料用量低，涂料太稀，不能很好地附着在pva膜上。如果糊料用量太高，涂料过稠，涂层时难以涂匀。如果染料用量太低，起不到偏光效果，太多颜色偏深，影响透过性。
本发明通过引入纺织品印花的方法，将干法和湿法工艺相结合，即先将含有染料的糊料涂在pva片上，然后在适宜的温度和湿度下，施加张力，染料分子进入pva片并定向排列，实现偏光性能。本发明的原理为：
普通的透明塑料板只能减低眩光、紫外光的强度，但不能完全阻隔，即仅能降低光的透过率，使景物变暗，但是在眩光下的景物仍看不清楚，无法彻底消除眩光的影响。偏光塑料板相较于普通的透明塑料板具有偏光的性质，可完全阻隔因散射、反射等各种因素所造成的刺眼眩光，重点在于消除特定方向的眩光干扰，而对其他方向的光减弱较少；同时也能将对人眼有害的紫外光线完全阻隔，使人在强反射光存在的情况下，眼睛不易疲倦，达到真正保护的功能，而且能让看见的东西更清晰、立体。尤其偏振轴为上下方向，即垂直于地面方向的偏振片可以消除部分水面、路面和冰雪地面的反光，适合摩托车、电动车骑行者在与下雨天使用。目前常用的偏振片起偏振作用的核心层为pva膜，其决定了偏光片的的偏光性能、透过率、色调等关键指标。pva分子本来是任意无角度分布的，在一定温度和湿度条件下受力拉伸后逐渐偏转于作用力方向，趋向于成直线状分布，吸附在pva层上的碘分子或染料分子也跟随者有方向性的偏转，形成碘分子或染料分子的长链。因为碘分子或染料分子有很好的起偏性，可以吸收平行于其排列方向的偏振光，只能让垂直方向的偏振光通过。
本发明pva膜经硼酸改性后可以提高其耐热性。将包含二色性染料及糊料的涂料涂在交联改性pva膜上，由于糊料具有分散的作用，可以阻止染料间及染料与糊料间的相互结合，从而在涂层的过程中均匀地分布在pva膜上。在预烘的条件下，涂料中的水分被缓慢蒸发，以防止涂料快速向pva膜表面泳移，造成染色不匀。在高于pva的玻璃化转变温度的条件进行固色，此时涂料中的染料会随着pva分子链的运动，跳跃进入pva膜中，当温度降低到pva的玻璃化温度下，染料固定在pva膜内，完成染色。此外，由于印花糊料在蒸汽固色过程中可以吸收蒸汽，使pva膜在一个相对潮湿的环境中进行拉伸，可以提高拉伸后pva膜的均匀性和耐久性。随后对染色pva膜进行清洗，去除增稠剂及表面浮色。由于固色温度高于pva的玻璃化转化温度，在固色的过程中pva大分子及染料分子被定向拉伸形成偏光轴，从而实现染色、拉伸一步完成。
本发明涉及的检测方法如下：
偏振度检测：选择一块偏振度、透光率和表面无疵病的优良偏振片作为检偏器，然后将被检测偏振片放入检偏仪上的旋转载物台(载物台上标有圆刻度)，转动载物台，就能在不同的旋转角度下观察到不同市场亮度。当两个偏振片的偏振轴互为平行时，光的透过率最大。两偏振轴互为垂直时，光的透过率最小，即光强为0。可根据下面公式计算偏振片的偏振度；
p为偏振片的偏振度，a为检偏器与被检偏振片正交时所能观察到的全视场面积，a为检偏器与被检偏振片正交时，视场内漏光部分面积。
透光率检测：
先将偏振片放入分光光度计中的接收器前，经各种频率的光线扫描透过该片后，自动记录仪记录第一次扫描过的透过率曲线(a)。然后将被检偏振片在原来的放置位置上旋转90°，进行第二次光线投射扫描，同时记录第二次扫描透过率曲线。再将两次所获得的曲线在同波段内综合，描绘出一条新的透过率曲线(a-b)。这条曲线就是被检偏振片的真实透过率曲线。在此曲线中能直观地获得该片在各个区域中的透过率情况。
有益效果
(1)本发明引入织物涂层工艺，工序简单，成本低廉；
(2)本发明可以有效提高pva膜偏光片的染色均匀性，延伸均匀性、稳定性。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。
双偶氮类二色性染料蓝a-r由利昌盛染料科技公司提供。
实施例1
将厚度为60μm的pva膜在无水乙醇中超声清洗，晾干。随后将清洗过的pva膜浸入30g/l的硼酸溶液中，70℃交联反应5min，用去离子水清洗三次，40℃的条件下烘干30min。取2g/l的海藻酸钠溶于500l水中，搅拌均匀，加入0.5g/l双偶氮类二色性染料蓝a-r，搅拌均匀。采用悬浮式涂层法将涂料色浆均匀的涂覆在清洗过的pva膜上，随后将涂层后的pva膜在40℃的条件下烘干30min，随后在温度为80℃，湿度为100％的环境中，对pva缓慢施加张力，将其拉伸4倍，同时完成染料的上染，以完成染料的上染及pvc膜的定向拉伸，得到雨衣帽檐偏光片。
经检测所得偏振膜的偏光度为85％，透光率为45％。
实施例2
将实施例1中双偶氮类二色性染料用量改为1g/l，其余均与实施例1相同，得到雨衣帽檐偏光片。
经检测所得偏振膜的偏光度为75％，光透过率为47％。
实施例3
将实施例1中焙烘温度改为70℃，其余均与实施例1相同，得到雨衣帽檐偏光片。
经检测所得偏振膜的偏光度为70％，光透过率为43％。
实施例4
将实施例1中双偶氮类二色性染料用量改为1g/l，焙烘温度改为90℃，其余均与实施例1相同，得到雨衣帽檐偏光片。
经检测所得偏振膜的偏光度为78％，光透过率为47％。
对比例1
将厚度为60μm的pva膜在无水乙醇中超声清洗，晾干。随后将清洗过的pva膜浸入30g/l的硼酸溶液中，70℃交联反应5min，用去离子水清洗三次，40℃的条件下烘干30min。取2g/l的海藻酸钠溶于500l水中，搅拌均匀，加入0.5g/l双偶氮类二色性染料蓝a-r(利昌盛染料科技)，搅拌均匀。采用悬浮式涂层法将涂料色浆均匀的涂覆在清洗过的pva膜上，随后将涂层后的pva膜在40℃的条件下烘干30min，随后在温度为60℃，湿度为100％的环境中，对pva缓慢施加张力，将其拉伸4倍，同时完成染料的上染，得到雨衣帽檐偏光片。
经检测所得偏振膜的偏光度为64％，透光率为40％
对比例2
将实施例1中焙烘温度改为100℃，其余均与实施例1相同，得到雨衣帽檐偏光片。
经检测所得偏振膜的偏光度为60％，光透过率为38％。