專利名稱：一種X、γ射線屏蔽無紡布及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射線屏蔽無紡布技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種X、Y射線屏蔽無紡布及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的X、Y射線防護衣具材料大多采用含鉛材料制備，鉛屏蔽材料對能量高于88Kev以及介于13、0Kev之間的射線有良好的粒子吸收能力，但對能量介于4(T88Kev之間的射線卻存在一個粒子吸收能力十分薄弱的區(qū)域(鉛的弱吸收區(qū))。同時含鉛材料制品作為屏蔽材料無疑降低了服裝的柔軟性和舒適性。另外鉛具有皮膚接觸毒性，廢棄物對環(huán)境造成很大的污染。采用濕法紡絲和熔法紡絲中摻屏蔽材料制備的針織布、機織布和非織造布明顯改善了服裝的柔軟性和舒適性，因受紡絲工藝的限制，存在屏蔽材料添加量有限，屏蔽效率低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種對中、低能X、Y射線有良好的屏蔽效率，不存在弱吸收區(qū)，無鉛、無毒、透氣式的X、Υ射線防護無紡布及其制造方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種X、Y射線屏蔽無紡布，X、Y射線屏蔽無紡布由均勻摻雜鉭、鎢、鍶金屬或其化合物的聚丙烯無紡布構(gòu)成。X、γ射線屏蔽無紡布的重量組成為鉭、鎢、鍶金屬或其化合物609Γ70%，粘合劑10 15%，抗氧劑0. 3 0. 7%，聚丙烯纖維14. 3 29. 7%。X、γ射線屏蔽無紡布中金屬或其化合物的重量組成為鉭元素占金屬元素的30% 40%，鎢元素占金屬元素的40% 50%，鍶元素占金屬元素的10% 30%。鉭、鎢、鍶金屬或其化合物的平均粒徑在0. 1 μ m 10 μ m之間。鉭金屬化合物選自氮化鉭、碳化鉭或氧化鉭中的一種。鎢金屬化合物選自氧化鎢、碳化鎢中的一種。鍶金屬化合物選自碳酸鍶、鈦酸鍶中的一種。X、γ射線屏蔽無紡布的單位面積克重在1. 5^3. 5kg/m2之間。粘合劑選用聚氨酯類、丙烯酸類、環(huán)氧樹脂類粘合劑中的至少一種。抗氧劑選用胺類抗氧劑、苯酚類抗氧劑中的至少一種。一種制備X、y射線屏蔽無紡布的方法
a)將聚丙烯切片和抗氧劑混合均勻后喂入螺桿擠壓機加熱熔融，通過熔噴紡絲從第一熔噴噴絲頭和第二熔噴噴絲頭擠出；
b)將金屬或其化合物和粘合劑在攪拌釜中攪拌2(Γ30分鐘混合均勻，加入噴涂裝置料筒，通過噴涂工藝從噴涂頭噴出；
c)從第一熔噴噴絲頭噴出的纖網(wǎng)，噴涂頭噴涂的金屬或其化合物，和第二熔噴噴絲頭噴出的纖網(wǎng)依次在凝網(wǎng)簾上復(fù)合，然后經(jīng)過烘干、壓延、切邊卷繞形成X、Y射線屏蔽無紡布。本發(fā)明提供的X、Y射線屏蔽無紡布及由聚丙烯無紡布中均勻摻雜鉭、鎢、鍶的金屬或其化合物組成，通過三種金屬材料的復(fù)合效應(yīng)，使屏蔽材料中存在多個吸收限，保證了材料對連續(xù)能量光子束具有良好的屏蔽性能，同時鉭、鎢、鍶不會對環(huán)境造成污染；由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明的X、υ射線屏蔽無紡布，具有無皮膚接觸毒性，不存在屏蔽弱吸收區(qū)，屏蔽效率高，生產(chǎn)效率高，工藝簡單，加工成本低的優(yōu)點。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖1是生產(chǎn)線示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明采用熔噴和噴涂復(fù)合工藝制備了 X、Y射線屏蔽無紡布。一種X、Y射線屏蔽無紡布，X、υ射線屏蔽無紡布由均勻摻雜鉭、鎢、鍶金屬或其化合物的聚丙烯無紡布構(gòu)成。X、γ射線屏蔽無紡布的重量組成為鉭、鎢、鍶金屬或其化合物609Γ70%，粘合劑10 15%，抗氧劑0. 3 0. 7%，聚丙烯纖維14. 3 29. 7%。X、γ射線屏蔽無紡布中金屬或其化合物的重量組成為鉭元素占金屬元素的30% 40%，鎢元素占金屬元素的40% 50%，鍶元素占金屬元素的10% 30%。鉭、鎢、鍶金屬或其化合物的平均粒徑在0. 1 μ m 10 μ m之間。鉭金屬化合物選自氮化鉭、碳化鉭或氧化鉭中的一種。鎢金屬化合物選自氧化鎢、碳化鎢中的一種。鍶金屬化合物選自碳酸鍶、鈦酸鍶中的一種。X、γ射線屏蔽無紡布的單位面積克重在1. 5^3. 5kg/m2之間。粘合劑選用聚氨酯類、丙烯酸類、環(huán)氧樹脂類粘合劑中的至少一種。抗氧劑選用胺類抗氧劑、苯酚類抗氧劑中的至少一種。一種X、γ射線屏蔽無紡布可按如下生產(chǎn)步驟加工制成
a)將成絲聚合物切片和抗氧劑混合均勻后喂入螺桿擠壓機加熱熔融，通過熔噴紡絲從熔噴噴絲頭1和熔噴噴絲頭2擠出。熔噴的工藝參數(shù)為擠出量0.7g/min，一級氣流壓力為0. 35MPa，二級氣流壓力為0. 15 MPa，接收距離為850mm ；
b)將功能填料和粘合劑在攪拌釜中攪拌2(Γ30分鐘混合均勻，加入噴涂裝置料筒，通過噴涂工藝從噴涂頭噴出。噴涂的工藝參數(shù)為上液量為50(T800ml/min，空氣壓力為0. 3^0. 7MPa,噴涂的直徑為10cm，噴嘴距布面距離為15cm，噴槍往返的次數(shù)為3(Tl20次/min ；
c)從第一熔噴噴絲頭1噴出的纖網(wǎng)，噴涂頭3噴涂的功能填料，和第二熔噴噴絲頭2噴出的纖網(wǎng)依次在凝網(wǎng)簾上復(fù)合，然后經(jīng)過烘干、壓延、切邊卷繞形成含功能填料的無紡布。通過下面實施例有助于進一步理解本發(fā)明。實施例1 將熔融指數(shù)為75的聚丙烯切片干燥至含水0.01%以下，再加入0. ^1(Wt)的苯基-α -萘胺抗氧劑，在密閉的高速混合機中在600轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下攪拌混合10分鐘，然后在1500轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下攪拌混合10分鐘，混合后的物料加入螺桿擠壓機在340°C的溫度下擠出進入第一計量泵和第二計量泵，以泵供量為0. 7 g/min精確計量送入熔體分配腔，再通過整流后進入紡絲熔體池，然后在350°C的模頭溫度下從第一噴絲頭1和第二噴絲頭2噴出成絲，在速度為25. 7m/s、溫度為330°C的高速氣流的噴射拉伸下，形成纖維。經(jīng)過牽伸的纖維，在抽吸風(fēng)的引導(dǎo)下，在收集裝置上成型。將平均粒徑為10 μ m左右的功能填料(鉭元素占金屬元素的30%，鎢元素占金屬元素的50%，鍶元素占金屬元素的20%)和水性聚氨酯在攪拌釜中攪拌2(Γ30分鐘混合均勻，加入噴涂裝置料筒，通過噴涂工藝從噴涂頭3噴出。噴涂的工藝參數(shù)為上液量為50(T800ml/min，空氣壓力為0. 3MPa，噴涂的直徑為10cm，噴嘴距布面距離為15cm。從第一熔噴噴絲頭1噴出的纖網(wǎng)，噴涂頭3噴涂的功能填料，和第二熔噴噴絲頭2噴出的纖網(wǎng)依次在凝網(wǎng)簾上復(fù)合，然后經(jīng)過烘干、壓延、切邊卷繞形成含功能填料的無紡布。采用該工藝生產(chǎn)的X、Y射線屏蔽無紡布的單位面積質(zhì)量為2. ^g/m2，無紡布的屏蔽性能可達0. 45mmPb當(dāng)量。實施例2
將熔融指數(shù)為75的聚丙烯切片干燥至含水0. 01%以下，再加入0. 2%(wt)的4，4-亞甲基-雙-(2，6 二叔丁基)苯酚抗氧劑，在密閉的高速混合機中在600轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下攪拌混合10分鐘，然后在1500轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下攪拌混合10分鐘，混合后的物料加入螺桿擠壓機在340°C的溫度下擠出進入第一計量泵和計量泵，以泵供量為0. 7 g/min精確計量送入熔體分配腔，再通過整流后進入紡絲熔體池，然后在350°C的模頭溫度下從第一噴絲頭1和第二噴絲頭2噴出成絲，在速度為25. 7m/s、溫度為330°C的高速氣流的噴射拉伸下，形成纖維。經(jīng)過牽伸的纖維，在抽吸風(fēng)的引導(dǎo)下，在收集裝置上成型。將平均粒徑為1 μ m左右的功能填料(鉭元素占金屬元素的30%，鎢元素占金屬元素的40%，鍶元素占金屬元素的30%)和水性環(huán)氧樹脂在攪拌釜中攪拌2(Γ30分鐘混合均勻，加入噴涂裝置料筒，通過噴涂工藝從噴涂頭3噴出。噴涂的工藝參數(shù)為上液量為50(T800ml/min，空氣壓力為0. 5MPa，噴涂的直徑為10cm，噴嘴距布面距離為15cm。從第一熔噴噴絲頭1噴出的纖網(wǎng)，噴涂頭3噴涂的功能填料，和第二熔噴噴絲頭2噴出的纖網(wǎng)依次在凝網(wǎng)簾上復(fù)合，然后經(jīng)過烘干、壓延、切邊卷繞形成含功能填料的無紡布。采用該工藝生產(chǎn)的X、Y射線屏蔽無紡布的單位面積質(zhì)量為1. ^g/m2，無紡布的屏蔽性能可達0. 4mmPb當(dāng)量。實施例3
將熔體流動速率為1200g/10min的聚丙烯切片干燥至含水0. 01%以下，再加入0. 2%(wt)的苯基-β -萘胺抗氧劑，在密閉的高速混合機中現(xiàn)在600轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下攪拌混合10分鐘，然后在1500轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下攪拌混合10分鐘，混合后的物料加入螺桿擠壓機在270°C的溫度下擠出進入第一計量泵和第二計量泵，以泵供量為0. 7 g/min精確計量送入熔體分配腔，再通過整流后進入紡絲熔體池，然后在240°C的模頭溫度下從第一噴絲頭1和第二噴絲頭2噴出成絲，在速度為70m/s、溫度為255°C的高速氣流的噴射拉伸下，形成纖維。經(jīng)過牽伸的纖維，在抽吸風(fēng)的引導(dǎo)下，在收集裝置上成型。
將平均粒徑為5 μ m左右的功能填料(鉭元素占金屬元素的40%，鎢元素占金屬元素的50%，鍶元素占金屬元素的10%)和水性丙烯酸樹脂在攪拌釜中攪拌2(Γ30分鐘混合均勻，加入噴涂裝置料筒，通過噴涂工藝從噴涂頭3噴出。噴涂的工藝參數(shù)為上液量為50(T800ml/min，空氣壓力為0. 7MPa，噴涂的直徑為10cm，噴嘴距布面距離為15cm。從第一熔噴噴絲頭1噴出的纖網(wǎng)，噴涂頭3噴涂的功能填料，和第二熔噴噴絲頭2噴出的纖網(wǎng)依次在凝網(wǎng)簾上復(fù)合，然后經(jīng)過烘干、壓延、切邊卷繞形成含功能填料的無紡布。采用該工藝生產(chǎn)的X、Y射線屏蔽無紡布的單位面積質(zhì)量為3. ^g/m2，無紡布的屏蔽性能可達0. 5mmPb當(dāng)量。
權(quán)利要求
1.一種χ、γ射線屏蔽無紡布，其特征在X、Y射線屏蔽無紡布由均勻摻雜鉭、鎢、鍶金屬或其化合物的聚丙烯無紡布構(gòu)成。
2.按權(quán)利要求1所述的X、Y射線屏蔽無紡布，其特征是X、Y射線屏蔽無紡布的重量組成為鉭、鎢、鍶金屬或其化合物609Γ70%，粘合劑1(Γ15%，抗氧劑0. 3^0. 7%，聚丙烯纖維14. 3^29. 7%ο
3.按權(quán)利要求1所述的X、Y射線屏蔽無紡布，其特征是X、Y射線屏蔽無紡布中金屬或其化合物的重量組成為鉭元素占金屬元素的309Γ40%，鎢元素占金屬元素的409Γ50%，鍶元素占金屬元素的10% 30%。
4.按權(quán)利要求1至3中任意一項所述的X、Y射線屏蔽無紡布，其特征是鉭、鎢、鍶金屬或其化合物的平均粒徑在0. Ιμπι 10 μ m之間。
5.按權(quán)利要求1至3中任意一項所述的X、Y射線屏蔽無紡布，其特征是鉭金屬化合物選自氮化鉭、碳化鉭或氧化鉭中的一種。
6.按權(quán)利要求1至3中任意一項所述的X、Y射線屏蔽無紡布，其特征是鎢金屬化合物選自氧化鎢、碳化鎢中的一種。
7.按權(quán)利要求1至3中任意一項所述的X、Y射線屏蔽無紡布，其特征是鍶金屬化合物選自碳酸鍶、鈦酸鍶中的一種。
8.按權(quán)利要求1至3中任意一項所述的X、γ射線屏蔽無紡布，其特征是X、Y射線屏蔽無紡布的單位面積克重在1. 5^3. 5kg/m2之間。
9.按權(quán)利要求2所述的X、γ射線屏蔽無紡布，其特征是粘合劑選用聚氨酯類、丙烯酸類、環(huán)氧樹脂類粘合劑中的至少一種。
10.按權(quán)利要求2所述的X、γ射線屏蔽無紡布，其特征是抗氧劑選用胺類抗氧劑、苯酚類抗氧劑中的至少一種。
11.制備權(quán)利要求1所述的X、Y射線屏蔽無紡布的方法，其特征是a)將聚丙烯切片和抗氧劑混合均勻后喂入螺桿擠壓機加熱熔融，通過熔噴紡絲從第一熔噴噴絲頭(1)和第二熔噴噴絲頭(2)擠出；b)將金屬或其化合物和粘合劑在攪拌釜中攪拌2(Γ30分鐘混合均勻，加入噴涂裝置料筒，通過噴涂工藝從噴涂頭(3)噴出；c)從第一熔噴噴絲頭(1)噴出的纖網(wǎng)，噴涂頭(3)噴涂的金屬或其化合物，和第二熔噴噴絲頭(2)噴出的纖網(wǎng)依次在凝網(wǎng)簾上復(fù)合，然后經(jīng)過烘干、壓延、切邊卷繞形成X、γ射線屏蔽無紡布。
全文摘要
一種X、γ射線屏蔽無紡布及其制造方法。X、γ射線屏蔽無紡布由聚丙烯無紡布中均勻摻雜鉭、鎢、鍶的金屬或其化合物組成。其中無紡布中金屬或其化合物的質(zhì)量份數(shù)為60%~70%，鉭元素占金屬元素的30%~40%，鎢元素占金屬元素的40%~50%，鍶元素占金屬元素的10%~30%。X、γ射線屏蔽無紡布的制造方法是采用熔噴和噴涂復(fù)合工藝制備，本發(fā)明提供X、γ射線屏蔽無紡布具有無皮膚接觸毒性，不存在屏蔽弱吸收區(qū)，屏蔽效率高的特點。
文檔編號D01F6/46GK102560900SQ20121000320
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月8日
發(fā)明者唐俊雄, 段朝陽, 賀華山, 陳潔 申請人:湖北華強科技有限責(zé)任公司