CN109171056B - 一种防电离辐射和电磁辐射的防护服 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防电离辐射和电磁辐射的防护服，包括防护服本体，所述防护服本体包括外层结构和内层结构，所述内层结构包括第一防水透气层，及防辐射层，及第二防水透气层；防辐射层中的防辐射化学纤维起到防电离辐射和电磁辐射的作用，银纤维可以消除第二次辐射，第一防水透气层和第二防水透气层可以防止水分进入，使防辐射层的效果更持久和便于防护服进行清洗；防辐射纤维中的钆元素和镧元素能与射线中的粒子发生光电效应，并增加了入射光子能力和受辐照物质的原子边界限吸收，具有辐射屏蔽性能；钛酸钡能够有效的减弱羧基铁颗粒之间的传导性，使其更好的满足电磁匹配特性，使更多频段的电磁波能够进入内部而被衰减掉。

Description

一种防电离辐射和电磁辐射的防护服

技术领域

本发明涉及一种防电离辐射和电磁辐射的防护服。

背景技术

从广义上讲，辐射包括电离辐射和非电离辐射。但是习惯上将属于非电离辐射的紫外线、可见光、红外线以及人们生活有密切关系的微波称为电磁辐射。因而我们常说的辐射一般是指电离辐射。电离是指一个原子、分子或者其它束缚状态释放出一个或者多个电子的过程，它是由具有足够动能的微观粒子与原子中的电子碰撞而引起的。 随着国防科研、放射性医学和和核技术应用的不断发展，电离辐射已经广泛的运用于当代科学技术的许多领域，人们在享受由此而获得的巨大利益的同时，也避免不了的受到了辐射的危害，经常接触放射性射线的人会出现皮肤烧伤、毛发脱落、眼痛、白血球减少甚至骨髓瘤等症状。屏蔽射线的传统材料为含铅材料，在历史上已经沿用一百多年，为保护人类健康作出了杰出的贡献。但随着科学发展日新月异，从现代科学观点看，传统的铅材料由于其具有严重的毒性、密度大等缺点，这种材料已不能满足社会发展的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、防电离辐射和电磁辐射的防护服。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种防电离辐射和电磁辐射的防护服，包括防护服本体；所述防护服本体包括外层结构和内层结构，所述外层结构呈双层结构设置，所述内层结构位于双层结构之间；所述外层结构为苎麻纤维和异性聚酯纤维混纺而成；所述内层结构包括第一防水透气层，及设置在第一防水透气层上的防辐射层，及设置在防辐射层上的第二防水透气层；所述防辐射层密封于第一防水透气层和第二防水透气层之间；所述第一防水透气层和第二防水透气层为聚四氟乙烯膜，所述防辐射层为防辐射化学纤维和银纤维混纺而成。

进一步的，所述防护服本体上设置有拉链，所述拉链一侧设置有拉链遮檐，所述拉链遮檐的材质与防护服本体一致。

进一步的，所述拉链遮檐表面设置有魔术贴公面，所述防护服本体设置有与魔术贴公面配合的魔术贴母面。

进一步的，所述防护服本体设置有口袋，所述口袋内胆位于外层结构和内层结构之间。

进一步的，所述防护服本体的衣袖下端设置有袖口，所述袖口内部设置有松紧带。

进一步的，所述防护服本体设置有帽子，所述帽子的帽边设置有拉绳，所述帽子的材质与防护服本体一致。

进一步的，所述防辐射化学纤维由以下重量份配比的材料制成：热塑性聚氨酯130-150份、氢化丁腈橡胶80-120份、甲基丙烯酸钆28-36份、硬脂酸26-34份、碳酸锂22-30份、羧基铁20-26份、碳酸镧18-26份、乙醇18-26份、硬脂酸单甘油酯18-22份、钛酸钡18-22份、过氧乙酸13-17份、铝酸酯11-15份、亚磷酸三丁酯3-7份、磷酸钙3-7份和聚硅硼氧烷1-3份。

本发明的有益效果是：防辐射层中的防辐射化学纤维起到防电离辐射和电磁辐射的作用，银纤维可以消除第二次辐射，第一防水透气层和第二防水透气层可以防止水分进入，使防辐射层的效果更持久和便于防护服进行清洗；防辐射化学纤维中的甲基丙烯酸钆中的钆元素和碳酸镧中的镧元素能与射线中的粒子发生光电效应，并增加了入射光子能力和受辐照物质的原子边界限吸收，过氧乙酸能够引发甲基丙烯酸钆和氢化丁腈橡胶发生原位聚合反应，使甲基丙烯酸钆与氢化丁腈橡胶相容，硬脂酸可以包裹碳酸镧使其能更好的分散在基体中，从而协同具有永久的辐射屏蔽性能；羧基铁属于磁损耗型材料，具有较高的饱和磁化强度，因而具有吸波效果，钛酸钡能够在微波电磁场作用下，依靠电偶极子的取向极化和界面极化损耗衰减电磁波，钛酸钡能够有效的减弱羧基铁颗粒之间的传导性，使其更好的满足电磁匹配特性，使更多频段的电磁波能够进入内部而被衰减掉。

附图说明

图1为为本发明一种防电离辐射和电磁辐射的防护服整体结构示意图。

图2为本发明防护服本体的外层结构和内层结构的位置结构示意图。

图3为本发明的内层结构结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

在实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

参阅图1-3所示，一种防电离辐射和电磁辐射的防护服，包括防护服本体1；所述防护服本体1包括由外层结构2和内层结构3，所述外层结构3呈双层结构设置，所述内层结构3位于双层结构之间；所述外层结构2为苎麻纤维和异性聚酯纤维混纺而成，起到吸湿排汗的作用；所述内层结构3包括第一防水透气层31，及设置在第一防水透气层31上的防辐射层32，及设置在防辐射层32上的第二防水透气层33；所述防辐射层32密封于第一防水透气层31和第二防水透气层33之间，能够避免清洗过程中的水进入内部，影响防辐射层32的效果；所述第一防水透气层31和第二防水透气层33为聚四氟乙烯膜，所述防辐射层32为防辐射化学纤维和银纤维混纺而成；所述防护服本体1上设置有拉链4，所述拉链4一侧设置有拉链遮檐41，所述拉链遮檐的材质与防护服本体一致；所述拉链遮檐41表面设置有魔术贴公面42，所述防护服本体1设置有与魔术贴公面42配合的魔术贴母面43；所述防护服本体1设置有口袋5，所述口袋5内胆位于外层结构2和内层结构之间3，可以放置带辐射的物品而又不会对人体造成影响；所述防护服本体1的衣袖下端设置有袖口6，所述袖口6内部设置有松紧带；所述防护服本体1设置有帽子7，所述帽子7的帽边设置有拉绳71，所述帽子7的材质与防护服本体1一致。

所述防辐射化学纤维由以下重量份配比的材料制成：热塑性聚氨酯150份、氢化丁腈橡胶80份、甲基丙烯酸钆28份、硬脂酸26份、碳酸锂22份、羧基铁20份、碳酸镧18份、乙醇18份、硬脂酸单甘油酯18份、钛酸钡18份、过氧乙酸13份、铝酸酯11份、亚磷酸三丁酯3份、磷酸钙3份和聚硅硼氧烷1份。

本发明要解决的另一技术问题为提供一种防辐射化学纤维的制备方法，包括以下步骤：

1）取热塑性聚氨酯150份、碳酸锂22份、羧基铁20份、硬脂酸单甘油酯18份、钛酸钡18份、铝酸酯11份、亚磷酸三丁酯3份、磷酸钙3份和聚硅硼氧烷1份，放进搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为100rpm，时间为24min，然后进行热压处理，温度为95℃，压力为0.8MPa,时间为16min，最后将温度提升到130℃，压力提高至1.7MPa，处理时间为36min，制得热压混合料，备用；

2）取碳酸镧18份、硬脂酸26份和乙醇18份，将硬脂酸和乙醇放进容器内搅拌混合并使用水浴加热，水浴温度为69℃，时间为17min，然后将碳酸镧粉体放进高速搅拌机内，搅拌速度为1500rpm，搅拌过程中逐渐加入加热处理的硬脂酸和乙醇混合物，加入混合物结束后，继续搅拌17min，随后将粉体在60℃烘箱中烘干9h，制得改性碳酸镧，备用；

3）将步骤1）制得热压混合料和步骤2）制得改性碳酸镧放进开炼机上共混，温度为110℃，时间为16min，然后将温度提高至130℃，时间为30min，制得共混料，备用；

4）取氢化丁腈橡胶80份、甲基丙烯酸钆28份和过氧乙酸13份，将甲基丙烯酸钆放进容器内，然后边搅拌边倒入过氧乙酸，密闭加热至68℃，最后加入氢化丁腈橡胶搅拌混合后继续加热至95℃，制得加热混合料，备用；

5）将步骤3）制得共混料和步骤4）制得加热混合料放进高速搅拌机内，搅拌速度为1500rpm，搅拌时间为3h，搅拌完成后进行烘烤固化，固化温度为85℃，时间为19min，再将温度升到130℃，时间为24min，最后使用70℃的温度进行缩紧，时间为7min，制得烘烤料，备用；

6）将步骤5）制得烘烤料放进双螺杆挤出机塑化、熔融、挤出、拉条、冷却和切粒，得到粒料，然后将粒料进行制成纺丝溶体，最后将纺丝溶体经过凝胶喷丝和热牵伸，制得化学纤维基体，备用；

7）将步骤6）制得化学纤维基体进行低温等离子体处理，使以带电粒子为主的高能粒子轰击纤维的表面，等离子处理极板间距为1.7mm，功率为120w，压强为40Pa，时间为7min，温度为9℃，即得化学纤维。

实施例2

参阅图1-3所示，一种防电离辐射和电磁辐射的防护服，包括防护服本体1；所述防护服本体1包括由外层结构2和内层结构3，所述外层结构3呈双层结构设置，所述内层结构3位于双层结构之间；所述外层结构2为苎麻纤维和异性聚酯纤维混纺而成，起到吸湿排汗的作用；所述内层结构3包括第一防水透气层31，及设置在第一防水透气层31上的防辐射层32，及设置在防辐射层32上的第二防水透气层33；所述防辐射层32密封于第一防水透气层31和第二防水透气层33之间，能够避免清洗过程中的水进入内部，影响防辐射层32的效果；所述第一防水透气层31和第二防水透气层33为聚四氟乙烯膜，所述防辐射层32为防辐射化学纤维和银纤维混纺而成；所述防护服本体1上设置有拉链4，所述拉链4一侧设置有拉链遮檐41，所述拉链遮檐的材质与防护服本体一致；所述拉链遮檐41表面设置有魔术贴公面42，所述防护服本体1设置有与魔术贴公面42配合的魔术贴母面43；所述防护服本体1设置有口袋5，所述口袋5内胆位于外层结构2和内层结构之间3，可以放置带辐射的物品而又不会对人体造成影响；所述防护服本体1的衣袖下端设置有袖口6，所述袖口6内部设置有松紧带；所述防护服本体1设置有帽子7，所述帽子7的帽边设置有拉绳71，所述帽子7的材质与防护服本体1一致。

所述防辐射化学纤维由以下重量份配比的材料制成：热塑性聚氨酯130份、氢化丁腈橡胶120份、甲基丙烯酸钆36份、硬脂酸34份、碳酸锂30份、羧基铁26份、碳酸镧26份、乙醇26份、硬脂酸单甘油酯22份、钛酸钡22份、过氧乙酸17份、铝酸酯15份、亚磷酸三丁酯7份、磷酸钙7份和聚硅硼氧烷3份。

本发明要解决的另一技术问题为提供一种防辐射化学纤维的制备方法，包括以下步骤：

1）取热塑性聚氨酯130份、碳酸锂30份、羧基铁26份、硬脂酸单甘油酯22份、钛酸钡22份、铝酸酯15份、亚磷酸三丁酯7份、磷酸钙7份和聚硅硼氧烷3份，放进搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为80rpm，时间为16min，然后进行热压处理，温度为85℃，压力为0.6MPa,时间为10min，最后将温度提升到110℃，压力提高至1.3MPa，处理时间为30min，制得热压混合料，备用；

2）取碳酸镧26份、硬脂酸34份和乙醇26份，将硬脂酸和乙醇放进容器内搅拌混合并使用水浴加热，水浴温度为63℃，时间为13min，然后将碳酸镧粉体放进高速搅拌机内，搅拌速度为1300rpm，搅拌过程中逐渐加入加热处理的硬脂酸和乙醇混合物，加入混合物结束后，继续搅拌13min，随后将粉体在50℃烘箱中烘干7h，制得改性碳酸镧，备用；

3）将步骤1）制得热压混合料和步骤2）制得改性碳酸镧放进开炼机上共混，温度为100℃，时间为10min，然后将温度提高至120℃，时间为20min，制得共混料，备用；

4）取氢化丁腈橡胶120份、甲基丙烯酸钆36份和过氧乙酸17份，将甲基丙烯酸钆放进容器内，然后边搅拌边倒入过氧乙酸，密闭加热至60℃，最后加入氢化丁腈橡胶搅拌混合后继续加热至85℃，制得加热混合料，备用；

5）将步骤3）制得共混料和步骤4）制得加热混合料放进高速搅拌机内，搅拌速度为1300rpm，搅拌时间为1h，搅拌完成后进行烘烤固化，固化温度为75℃，时间为9min，再将温度升到120℃，时间为16min，最后使用50℃的温度进行缩紧，时间为3min，制得烘烤料，备用；

6）将步骤5）制得烘烤料放进双螺杆挤出机塑化、熔融、挤出、拉条、冷却和切粒，得到粒料，然后将粒料进行制成纺丝溶体，最后将纺丝溶体经过凝胶喷丝和热牵伸，制得化学纤维基体，备用；

7）将步骤6）制得化学纤维基体进行低温等离子体处理，使以带电粒子为主的高能粒子轰击纤维的表面，等离子处理极板间距为1.5mm，功率为100w，压强为36Pa，时间为5min，温度为5℃，即得化学纤维。

实施例3

参阅图1-3所示，一种防电离辐射和电磁辐射的防护服，包括防护服本体1；所述防护服本体1包括由外层结构2和内层结构3，所述外层结构3呈双层结构设置，所述内层结构3位于双层结构之间；所述外层结构2为苎麻纤维和异性聚酯纤维混纺而成，起到吸湿排汗的作用；所述内层结构3包括第一防水透气层31，及设置在第一防水透气层31上的防辐射层32，及设置在防辐射层32上的第二防水透气层33；所述防辐射层32密封于第一防水透气层31和第二防水透气层33之间，能够避免清洗过程中的水进入内部，影响防辐射层32的效果；所述第一防水透气层31和第二防水透气层33为聚四氟乙烯膜，所述防辐射层32为防辐射化学纤维和银纤维混纺而成；所述防护服本体1上设置有拉链4，所述拉链4一侧设置有拉链遮檐41，所述拉链遮檐的材质与防护服本体一致；所述拉链遮檐41表面设置有魔术贴公面42，所述防护服本体1设置有与魔术贴公面42配合的魔术贴母面43；所述防护服本体1设置有口袋5，所述口袋5内胆位于外层结构2和内层结构之间3，可以放置带辐射的物品而又不会对人体造成影响；所述防护服本体1的衣袖下端设置有袖口6，所述袖口6内部设置有松紧带；所述防护服本体1设置有帽子7，所述帽子7的帽边设置有拉绳71，所述帽子7的材质与防护服本体1一致。

所述防辐射化学纤维由以下重量份配比的材料制成：热塑性聚氨酯140份、氢化丁腈橡胶100份、甲基丙烯酸钆32份、硬脂酸30份、碳酸锂26份、羧基铁23份、碳酸镧22份、乙醇22份、硬脂酸单甘油酯20份、钛酸钡20份、过氧乙酸15份、铝酸酯13份、亚磷酸三丁酯5份、磷酸钙5份和聚硅硼氧烷2份。

本发明要解决的另一技术问题为提供一种防辐射化学纤维的制备方法，包括以下步骤：

1）取热塑性聚氨酯140份、碳酸锂26份、羧基铁23份、硬脂酸单甘油酯20份、钛酸钡20份、铝酸酯13份、亚磷酸三丁酯5份、磷酸钙5份和聚硅硼氧烷2份，放进搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为90rpm，时间为20min，然后进行热压处理，温度为90℃，压力为0.7MPa,时间为13min，最后将温度提升到120℃，压力提高至1.5MPa，处理时间为33min，制得热压混合料，备用；

2）取碳酸镧22份、硬脂酸30份和乙醇22份，将硬脂酸和乙醇放进容器内搅拌混合并使用水浴加热，水浴温度为66℃，时间为15min，然后将碳酸镧粉体放进高速搅拌机内，搅拌速度为1400rpm，搅拌过程中逐渐加入加热处理的硬脂酸和乙醇混合物，加入混合物结束后，继续搅拌15min，随后将粉体在55℃烘箱中烘干8h，制得改性碳酸镧，备用；

3）将步骤1）制得热压混合料和步骤2）制得改性碳酸镧放进开炼机上共混，温度为105℃，时间为13min，然后将温度提高至125℃，时间为25min，制得共混料，备用；

4）取氢化丁腈橡胶100份、甲基丙烯酸钆32份和过氧乙酸15份，将甲基丙烯酸钆放进容器内，然后边搅拌边倒入过氧乙酸，密闭加热至64℃，最后加入氢化丁腈橡胶搅拌混合后继续加热至90℃，制得加热混合料，备用；

5）将步骤3）制得共混料和步骤4）制得加热混合料放进高速搅拌机内，搅拌速度为1400rpm，搅拌时间为2h，搅拌完成后进行烘烤固化，固化温度为80℃，时间为14min，再将温度升到125℃，时间为20min，最后使用60℃的温度进行缩紧，时间为5min，制得烘烤料，备用；

6）将步骤5）制得烘烤料放进双螺杆挤出机塑化、熔融、挤出、拉条、冷却和切粒，得到粒料，然后将粒料进行制成纺丝溶体，最后将纺丝溶体经过凝胶喷丝和热牵伸，制得化学纤维基体，备用；

7）将步骤6）制得化学纤维基体进行低温等离子体处理，使以带电粒子为主的高能粒子轰击纤维的表面，等离子处理极板间距为1.6mm，功率为110w，压强为38Pa，时间为6min，温度为7℃，即得化学纤维。

实验例：

实验对象，银纤维面料制成的防护服以及以及本实施例三制备的防护服。

选取银纤维面料制成的防护服为对照组，本实施例三制备的防护服为实验组。

实验要求，对银纤维面料制成的防护服和本实施例三制备的防护服进行性能测试。

表1为对实验对象进行性能测试所得结果

表1

结合表1，对比银纤维面料制成的防护服和本实施例三制备的防护服，可以看出本申请的一种防电离辐射和电磁辐射的防护服不仅具有良好的防电离辐射和电磁辐射的性能，还具有良好的抗拉断性能和良好的耐臭氧性能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种防电离辐射和电磁辐射的防护服，包括防护服本体；其特征在于：所述防护服本体包括外层结构和内层结构，所述外层结构呈双层结构设置，所述内层结构位于双层结构之间；所述外层结构为苎麻纤维和异性聚酯纤维混纺而成；所述内层结构包括第一防水透气层，及设置在第一防水透气层上的防辐射层，及设置在防辐射层上的第二防水透气层；所述防辐射层密封于第一防水透气层和第二防水透气层之间；所述第一防水透气层和第二防水透气层为聚四氟乙烯膜，所述防辐射层为防辐射化学纤维和银纤维混纺而成；所述防辐射化学纤维由以下重量份配比的材料制成：热塑性聚氨酯130-150份、氢化丁腈橡胶80-120份、甲基丙烯酸钆28-36份、硬脂酸26-34份、碳酸锂22-30份、羧基铁20-26份、碳酸镧18-26份、乙醇18-26份、硬脂酸单甘油酯18-22份、钛酸钡18-22份、过氧乙酸13-17份、铝酸酯11-15份、亚磷酸三丁酯3-7份、磷酸钙3-7份和聚硅硼氧烷1-3份；所述防辐射化学纤维的制备方法，包括以下步骤：

1)取热塑性聚氨酯、碳酸锂、羧基铁、硬脂酸单甘油酯、钛酸钡、铝酸酯、亚磷酸三丁酯、磷酸钙和聚硅硼氧烷，放进搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为100rpm，时间为24min，然后进行热压处理，温度为95℃，压力为0.8MPa,时间为16min，最后将温度提升到130℃，压力提高至1.7MPa，处理时间为36min，制得热压混合料，备用；

2)取碳酸镧、硬脂酸和乙醇，将硬脂酸和乙醇放进容器内搅拌混合并使用水浴加热，水浴温度为69℃，时间为17min，然后将碳酸镧粉体放进高速搅拌机内，搅拌速度为1500rpm，搅拌过程中逐渐加入加热处理的硬脂酸和乙醇混合物，加入混合物结束后，继续搅拌17min，随后将粉体在60℃烘箱中烘干9h，制得改性碳酸镧，备用；

3)将步骤1)制得热压混合料和步骤2)制得改性碳酸镧放进开炼机上共混，温度为110℃，时间为16min，然后将温度提高至130℃，时间为30min，制得共混料，备用；

4)取氢化丁腈橡胶、甲基丙烯酸钆和过氧乙酸，将甲基丙烯酸钆放进容器内，然后边搅拌边倒入过氧乙酸，密闭加热至68℃，最后加入氢化丁腈橡胶搅拌混合后继续加热至95℃，制得加热混合料，备用；

5)将步骤3)制得共混料和步骤4)制得加热混合料放进高速搅拌机内，搅拌速度为1500rpm，搅拌时间为3h，搅拌完成后进行烘烤固化，固化温度为85℃，时间为19min，再将温度升到130℃，时间为24min，最后使用70℃的温度进行缩紧，时间为7min，制得烘烤料，备用；

6)将步骤5)制得烘烤料放进双螺杆挤出机塑化、熔融、挤出、拉条、冷却和切粒，得到粒料，然后将粒料进行制成纺丝溶体，最后将纺丝溶体经过凝胶喷丝和热牵伸，制得化学纤维基体，备用；

7)将步骤6)制得化学纤维基体进行低温等离子体处理，使以带电粒子为主的高能粒子轰击纤维的表面，等离子处理极板间距为1.7mm，功率为120w，压强为40Pa，时间为7min，温度为9℃，即得化学纤维。

2.如权利要求1所述的一种防电离辐射和电磁辐射的防护服，其特征在于：所述防护服本体上设置有拉链，所述拉链一侧设置有拉链遮檐，所述拉链遮檐的材质与防护服本体一致。

3.如权利要求2所述的一种防电离辐射和电磁辐射的防护服，其特征在于：所述拉链遮檐表面设置有魔术贴公面，所述防护服本体设置有与魔术贴公面配合的魔术贴母面。

4.如权利要求1所述的一种防电离辐射和电磁辐射的防护服，其特征在于：所述防护服本体设置有口袋，所述口袋内胆位于外层结构和内层结构之间。

5.如权利要求1所述的一种防电离辐射和电磁辐射的防护服，其特征在于：所述防护服本体的衣袖下端设置有袖口，所述袖口内部设置有松紧带。

6.如权利要求1所述的一种防电离辐射和电磁辐射的防护服，其特征在于：所述防护服本体设置有帽子，所述帽子的帽边设置有拉绳，所述帽子的材质与防护服本体一致。

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