CN109811450A - 一种核辐射屏蔽面料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核辐射屏蔽面料，属于纺织品功能性应用材料领域，解决了传统、单一的屏蔽材料不能满足诸如移动式反应堆和可携带辐射源等防护要求的问题，其技术要点是：采用含有屏蔽核辐射功能粉体的经纬纤维纱线经梭织而成。纱线为多网络加弹丝，所用纱线尺寸规格为150D～300D(26S～35S)，面料的经线密度≥250根/英寸，纬线密度≥150根/英寸。所述面料具有3/1斜纹提花双层结构，厚度为≥0.25mm，面料克重≥300g/m2。面料半成品经水洗去油退浆、浸泡制软、出缸烘干、高温定型后得到成品面料。本发明所得的面料与传统铅衣料相比，具有制备工艺简单、经济适用、质地柔软、穿着方便及屏蔽效率高等特点。
Description
技术领域
本发明属于纺织品功能性应用材料领域，具体是一种核辐射屏蔽面料及其制造方法。
背景技术
射线在科学、医学、地质学等许多领域应用日益增多。在其实际使用过程中，不可避免地会产生一定量的辐射，当人体接受超过一定量的辐射照射时，即会造成辐射损伤，此外辐射还可能污染环境，放射性废弃物不适当的排放将会对当地的水资源、农作物造成恶劣影响，从而影响人类生活与健康。按国家相关规定为减少辐射对人体、设备、环境等的损伤，必须对射线进行有效的屏蔽。
对防辐射材料的研究亦成为材料研究的一个重要方向。然而，随着射线装置和核技术应用的进一步发展，传统、单一的屏蔽材料已不能满足诸如移动式反应堆和可携带辐射源等的防护要求。例如日本福岛核事故发生后，核能的安全性问题受到社会的广泛关注。为克服由此带来的挑战，研制轻便、高效、无毒、物理性质优异、屏蔽效果好且性能持久、易于产业化的的新型防辐射材料具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核辐射屏蔽面料及其制造方法，该屏蔽材料具有轻便、无毒、力学性能优异、屏蔽效率高、易于产业化等特点，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：
一种核辐射屏蔽面料，采用含有屏蔽核辐射功能粉体的经纬纤维纱线经梭织而成，经纬纤维纱线中含有的屏蔽核辐射功能粉体为为碳化硼粉、钽粉、钨粉、稀土中的一种或多种。
作为本发明进一步的方案：经纬纱线中的功能粉体含量为1％～50％。
作为本发明再进一步的方案：纱线为多网络加弹丝，纱线尺寸规格为150D～300D(26S～35S)。
作为本发明再进一步的方案：面料的经线密度≥250根/英寸，纬线密度≥150根/英寸。
作为本发明再进一步的方案：所述面料具有3/1斜纹提花双层结构，厚度为≥0.25mm，面料克重≥300g/m2。
基于所述核辐射屏蔽面料的制造方法，主要包括以下工序步骤：
步骤一：将含有功能粉体的纤维纱线上浆、穿综整经、纺织成坯布；
步骤二：面料坯布经水洗去油退浆、浸泡制软、出缸烘干、拉幅定型后得到成品面料。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤一中，利用梭织工艺进行纺纱成坯布。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤二中，面料坯布在一定温度下经水洗去油退浆，水缸温度为40～60℃，水洗时间为30min～60min。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤二中，在染缸中加入布料柔软剂浸泡，浸泡时间为3min～30min。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤二中，将面料从染缸取出，将面料烘干，干燥温度为90～105℃。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤二中，将面料在所需幅宽进行拉幅定型，所述幅宽为140cm～160cm。
所述的核辐射屏蔽面料在制造防辐射屏蔽纺织产品中的用途。
本发明的有益效果是：区别现有市场上出现的防电磁辐射面料，以及医疗上用的防辐射含铅橡胶材料，本发明通过利用现代纺织工程技术将含有屏蔽中高能电离射线的功能粉体及纤维材料制备成一种核辐射屏蔽面料，该面料具有轻便、无毒、物理性质优异、屏蔽效果好且性能持久、易于产业化等特点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。为帮助理解，以下实施例将对某些工艺参数进行详尽说明，但该实施例不意欲以任何方式限制本发明范围。
实施例1
一种核辐射屏蔽面料，其制造方法包括以下工序步骤：
步骤一：自制含有屏蔽中高能电离射线功能粉体的纤维纱线材料，所述的纤维纱线材料中功能粉体含有1.5％碳化硼粉末，纤维纱线的规格为160D(33S)，经网络加弹后得到150D(35S)的多网络加弹丝；
步骤二：设计核辐射屏蔽面料的经线密度为255根/英寸，纬线密度为160根/英寸，采用3/1斜纹提花双层结构工艺将纤维纱线上浆、穿综整经、纺织成坯布，所得坯布面料厚度为1.0mm，面料克重510g/m2；
步骤三：将上述面料坯布在一定温度下经水洗去油退浆，水缸温度为40℃，水洗时间为60min；
步骤四：在染缸中加入布料柔软剂浸泡，浸泡时间为15min；
步骤五：将面料从染缸取出，将面料烘干，干燥温度为100℃；
步骤六：将面料在所需幅宽进行拉幅定型，所述幅宽为160cm。
实施例2
一种核辐射屏蔽面料，其制造方法包括以下工序步骤：
步骤一：自制含有屏蔽中高能电离射线功能粉体的纤维纱线材料，所述的纤维纱线材料中功能粉体含有1％钽粉，纤维纱线的规格为150D(26S)，经网络加弹后得到150D(26S)的多网络加弹丝；
步骤二：设计核辐射屏蔽面料的经线密度为250根/英寸，纬线密度为150根/英寸，采用3/1斜纹提花双层结构工艺将纤维纱线上浆、穿综整经、纺织成坯布，所得坯布面料厚度为0.25mm，面料克重300g/m2；
步骤三：将上述面料坯布在一定温度下经水洗去油退浆，水缸温度为40℃，水洗时间为30minmin；
步骤四：在染缸中加入布料柔软剂浸泡，浸泡时间为3min；
步骤五：将面料从染缸取出，将面料烘干，干燥温度为90℃；
步骤六：将面料在所需幅宽进行拉幅定型，所述幅宽为140cmcm。
实施例3
一种核辐射屏蔽面料，其制造方法包括以下工序步骤：
步骤一：自制含有屏蔽中高能电离射线功能粉体的纤维纱线材料，所述的纤维纱线材料中功能粉体含有150％钨粉，纤维纱线的规格为300D(35S)，经网络加弹后得到300D(35S)的多网络加弹丝；
步骤二：设计核辐射屏蔽面料的经线密度为500根/英寸，纬线密度为300根/英寸，采用3/1斜纹提花双层结构工艺将纤维纱线上浆、穿综整经、纺织成坯布，所得坯布面料厚度为2mm，面料克重600g/m2；
步骤三：将上述面料坯布在一定温度下经水洗去油退浆，水缸温度为60℃，水洗时间为60min；
步骤四：在染缸中加入布料柔软剂浸泡，浸泡时间为30min；
步骤五：将面料从染缸取出，将面料烘干，干燥温度为105℃；
步骤六：将面料在所需幅宽进行拉幅定型，所述幅宽为160cm。
实施例4
一种核辐射屏蔽面料，其制造方法包括以下工序步骤：
步骤一：自制含有屏蔽中高能电离射线功能粉体的纤维纱线材料，所述的纤维纱线材料中功能粉体含有30％的碳化硼粉、钽粉、钨粉和稀土按重量比1：3：2：1混合的混合物，纤维纱线的规格为200D(31S)，经网络加弹后得到290D(30S)的多网络加弹丝；
步骤二：设计核辐射屏蔽面料的经线密度为350根/英寸，纬线密度为200根/英寸，采用3/1斜纹提花双层结构工艺将纤维纱线上浆、穿综整经、纺织成坯布，所得坯布面料厚度为0.5mm，面料克重450g/m2；
步骤三：将上述面料坯布在一定温度下经水洗去油退浆，水缸温度为50℃，水洗时间为45min；
步骤四：在染缸中加入布料柔软剂浸泡，浸泡时间为18min；
步骤五：将面料从染缸取出，将面料烘干，干燥温度为100℃；
步骤六：将面料在所需幅宽进行拉幅定型，所述幅宽为150cm。
实施例5
一种核辐射屏蔽面料，其制造方法包括以下工序步骤：
步骤一：自制含有屏蔽中高能电离射线功能粉体的纤维纱线材料，所述的纤维纱线材料中功能粉体含有25％的稀土和钽粉按重量比1：3混合的混合物，纤维纱线的规格为250D(30S)，经网络加弹后得到230D(29S)的多网络加弹丝；
步骤二：设计核辐射屏蔽面料的经线密度为300根/英寸，纬线密度为180根/英寸，采用3/1斜纹提花双层结构工艺将纤维纱线上浆、穿综整经、纺织成坯布，所得坯布面料厚度为0.4mm，面料克重400g/m2；
步骤三：将上述面料坯布在一定温度下经水洗去油退浆，水缸温度为55℃，水洗时间为50min；
步骤四：在染缸中加入布料柔软剂浸泡，浸泡时间为25min；
步骤五：将面料从染缸取出，将面料烘干，干燥温度为101℃；
步骤六：将面料在所需幅宽进行拉幅定型，所述幅宽为155cm。
配合上述实施例1-5，与市场上一般的防辐射面料进行比较，得出结果如下：
从以上结果中可以看出，表1的数据表明本发明的核辐射屏蔽面料的服用性能以及防辐射效果均高于市面上常见的防辐射面料，因此，本发明区别现有市场上出现的防电磁辐射面料，以及医疗上用的防辐射含铅橡胶材料，本发明通过利用现代纺织工程技术将含有屏蔽中高能电离射线的功能粉体及纤维材料制备成一种核辐射屏蔽面料，该面料具有轻便、无毒、物理性质优异、屏蔽效果好且性能持久、易于产业化等特点。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (10)
1.一种核辐射屏蔽面料，其特征在于，采用含有屏蔽核辐射功能粉体的经纬纤维纱线经梭织而成，纱线为多网络加弹丝。
2.根据权利要求1所述的核辐射屏蔽面料，其特征在于，经纬纤维纱线中含有的屏蔽核辐射功能粉体为碳化硼粉、钽粉、钨粉、稀土中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的核辐射屏蔽面料，其特征在于，经纬纱线中的功能粉体含量为1％～50％。
4.根据权利要求3所述的核辐射屏蔽面料，其特征在于，所述纱线尺寸规格为150D～300D。
5.根据权利要求4所述的核辐射屏蔽面料，其特征在于，核辐射屏蔽面料的经线密度≥250根/英寸，纬线密度≥150根/英寸。
6.根据权利要求5所述的核辐射屏蔽面料，其特征在于，核辐射屏蔽面料具有3/1斜纹提花双层结构，厚度为≥0.25mm，面料克重≥300g/m2。
7.一种如权利要求1-6任一所述的核辐射屏蔽面料的制造方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一：将含有功能粉体的纤维纱线上浆、穿综整经、利用梭织工艺进行纺织成坯布；
步骤二：面料坯布在一定温度下经水洗去油退浆、浸泡制软、将面料从染缸取出，将面料烘干、拉幅定型后得到成品面料。
8.根据权利要求7所述的核辐射屏蔽面料的制造方法，其特征在于，步骤二中，面料坯布经水洗去油退浆，水缸温度为40～60℃，水洗时间为30min～60min；在染缸中加入布料柔软剂浸泡，浸泡时间为3min～30min。
9.根据权利要求8所述的核辐射屏蔽面料的制造方法，其特征在于，步骤二中，将面料从染缸取出，将面料烘干，干燥温度为90～105℃；将面料在所需幅宽进行拉幅定型，所述幅宽为140cm～160cm。
10.一种如权利要求1-6任一所述的核辐射屏蔽面料在制造防辐射屏蔽纺织产品中的用途。
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