CN114197207B - 放射性去污湿巾及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种放射性去污湿巾及其制备方法，其中，放射性去污湿巾包括湿巾本体和浸润于湿巾本体中的去污液，湿巾本体的材质为无尘布，去污液的制备原料包括超纯水、脂肪醇聚氧乙烯醚、异丙醇、2‑羧基膦酰基乙酸和二乙烯三胺五乙酸五钠。制备原料以超纯水和异丙醇为溶剂，其不含有卤素、硫、水溶性高分子化合物等，因而可避免对核工业设备或管道中的金属材料的影响，以及水溶性高分子化合物所导致放射性液体废物量增大。2‑羧基膦酰基乙酸与二乙烯三胺五乙酸钠复配对锕系核素和过渡金属有较强的络合性，尤其对放射性阳离子核素有较强的络合分散性能，引入异丙醇与脂肪醇聚氧乙烯醚可有效降低去污液的表面张力，提高去污效率，因而去污后残留量很低。

Description

放射性去污湿巾及其制备方法
技术领域
本发明涉及核设施三废处理和放射性去污技术领域，尤其涉及一种用于核设施放射性去污的湿巾及其制备方法。
背景技术
目前国内核设施表面污染一般采用擦拭去污方法，具体操作是先准备一桶去污液，然后用去污布进行浸泡，使用浸泡去污液的去污布对去污对象进行擦拭。擦拭完的去污布作为放射性湿废物处理，其处理方法难度大，成本高。采用这种方式，导致大量的去污液和去污布的浪费，而且增加了放射性废物产量，从而增加了运行成本。
目前，湿巾已经成为了人们生活中的日常消费品。市面上的湿巾种类较多，如：普通湿巾、婴儿湿巾、女性湿巾、卸妆湿巾、消毒湿巾、清洁湿巾及其他用途湿巾等。目前湿巾的主要组成大多是化学纤维无纺布和化学物质组成的液态成分。由于湿巾具有优秀的便捷性、较好的清洁能力、广泛的使用环境使得湿巾的使用频率越来越高。但是目前湿巾所用水刺无纺布，多有掉毛、掉屑等缺陷，并且湿巾添加液中含有氯化钠、高分子材料如壳聚糖、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠等。其中Cl-半径小，穿透能力强，容易穿透氧化膜内极小的孔隙，到达金属表面，并与金属相互作用形成可溶性的化合物，使氧化膜的结构发生变化。壳聚糖作为水溶性高分子化合物在湿巾成分中，使用后的湿巾采用压滤处理废液时其不易处理，而采用湿法氧化处理成本高。同时，硫化物腐蚀金属材料产生FeS，FeS与O和H2O反应生产连多硫酸，容易造成金属晶间腐蚀及应力开裂。受前述因素的影响，市场上的湿巾用于设备或管道表面擦拭后残留过高，故限制了其于核工业上的应用。至今未见用于核工业对放射污染去污的功能性湿巾。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的在于提供一种放射性去污湿巾及其制备方法，此放射性去污湿巾不掉屑、去污方便、去污效率高、去污后低残留，而且减少了放射性废物产量，节约了成本。
为实现上述目的，本发明一方面提供了一种放射性去污湿巾，包括湿巾本体和浸润于所述湿巾本体中的去污液，所述湿巾本体的材质为无尘布，所述去污液的制备原料包括超纯水、脂肪醇聚氧乙烯醚、异丙醇、2-羧基膦酰基乙酸和二乙烯三胺五乙酸五钠。
与现有技术相比，本发明的放射性去污湿巾具有如下的技术效果：
(1)湿巾本体为无尘布，无尘布为由100％聚酯纤维双编织而成，通过双编织可提高织物密度，使表面柔软，易于擦拭敏感表面，摩擦不脱纤维，即不存在掉毛、掉屑问题，并且还具有良好的吸水性及清洁效率，因而对去污液的吸收能力较强，通过湿巾直接进行核设施表面擦拭去污，大大增加了去污便捷性。
(2)去污液的制备原料以超纯水和异丙醇为溶剂，其不含有卤素、硫、水溶性高分子化合物等，因而可避免卤素、硫对核工业设备或管道中的金属材料的影响，以及水溶性高分子化合物所导致的放射性液体废物量增大的问题。
(3)去污液的制备原料中采用2-羧基膦酰基乙酸与二乙烯三胺五乙酸钠复配对锕系核素和过渡金属有较强的络合性，尤其对放射性阳离子核素有较强的络合分散性能，引入异丙醇与脂肪醇聚氧乙烯醚可有效降低去污液的表面张力，提高去污效率，因而去污后残留量很低。采用异丙醇和超纯水做混合溶剂，两者的复配可以形成共沸物有效降低沸点，使用后湿巾析出的废液可自然挥发干燥，并且剩余水分在没有经过压滤的情况下可以挥发掉一部分，故降低了废物压滤时压滤液的体积，减少液体废物量以实现废物最小化，节约了成本，且剩余的湿巾本体经过压滤后可作为干式废物处置。
本发明另一方面提供了一种放射性去污湿巾的制备方法，包括依次的下述步骤：
(1)选用聚酯纤维双编织而成的超细纤维无尘布并进行冷裁，超声波封边；
(2)于超净车间中采用超纯水清洗；
(3)浸润于包含超纯水、脂肪醇聚氧乙烯醚、异丙醇、2-羧基膦酰基乙酸和二乙烯三胺五乙酸五钠的去污液中；
(4)采用外包装进行封装。
本发明放射性去污湿巾的制备方法中，在聚酯纤维双编织而成的超细纤维无尘布经冷裁、超声波封边之后，于超净车间中采用超纯水清洗，因而可清除于冷裁、封边过程中带入的杂质，且可溶解卤素、硫及水溶性高分子化合物等，以避免其对核工业设备或管道中的金属材料的影响，以及导致放射性液体废物量增大。采用的包含超纯水、脂肪醇聚氧乙烯醚、异丙醇、2-羧基膦酰基乙酸和二乙烯三胺五乙酸五钠的去污液，其去污效率高、去污后低残留。
具体实施方式
本发明提供了一种放射性去污湿巾，包括湿巾本体和浸润于湿巾本体中的去污液，湿巾本体为聚酯纤维双编织而成，去污液的制备原料包括超纯水、脂肪醇聚氧乙烯醚、异丙醇、2-羧基膦酰基乙酸和二乙烯三胺五乙酸五钠。当然，为了满足一些特殊需求，也可加入一些不影响其本身技术效果的助剂，如非水溶性但可溶于异丙醇或水中的流平剂、非水溶性但可溶于异丙醇或水中的润湿剂等。
较佳的，以重量百分数计，去污液的制备原料包括68.5～93％的超纯水、1～3％的脂肪醇聚氧乙烯醚、5～25％的异丙醇、0.5～2％的2-羧基膦酰基乙酸和0.2～1.5％的二乙烯三胺五乙酸五钠。更具体的，超纯水的含量包括但不限于为68.5％、70％、73％、75％、78％、80％、82％、84％、85％、87％、89％、91％、93％。脂肪醇聚氧乙烯醚的含量包括但不限于为1％、1.2％、1.5％、1.8％、2.0％、2.2％、2.5％、2.7％、2.9％、3.0％。异丙醇的含量包括但不限于为5％、7％、9％、11％、13％、15％、18％、20％、22％、24％、25％。2-羧基膦酰基乙酸的含量包括但不限于为0.5％、0.7％、0.9％、1.2％、1.5％、1.7％、1.8％、2％。二乙烯三胺五乙酸五钠的含量包括但不限于为0.2％、0.4％、0.5％、0.7％、0.9％、1.2％、1.5％。
较佳的，湿巾本体具有基层和表层，且基层和表层分别通过100％聚酯纤维经经度和纬度方向编织而成。通过双层交叉编织可有效提高织物密度，因而不掉屑。
较佳的，所述湿巾本体经18兆欧超纯水清洗后再浸润所述去污液，以避免湿巾本体带入杂质进入去污液中而影响去污液的去污效果。
较佳的，超纯水为18兆欧超纯水，采用此超纯水其纯度较高，可避免引入Cl-、金属离子等而影响去污液的去污性能。
较佳的，脂肪醇聚氧乙烯醚为窄分布的C9～11脂肪醇聚氧乙烯醚，其表面活性更强，去污能力更佳。
较佳的，还包括容纳湿巾本体和去污液的外包装，湿巾本体呈连抽式折叠于外包装中，且外包装为铝箔包装袋或塑料包装袋。湿巾本体呈连抽式折叠于外包装中，其使用方便可避免玷污干净的湿巾。
本发明还提供了一种放射性去污湿巾的制备方法，包括依次的下述步骤：
(1)选用聚酯纤维双编织而成的超细纤维无尘布并进行冷裁，超声波封边；
(2)于超净车间中采用超纯水清洗；
(3)浸润于包含超纯水、脂肪醇聚氧乙烯醚、异丙醇、2-羧基膦酰基乙酸和二乙烯三胺五乙酸五钠的去污液中；
(4)采用外包装进行封装。
其中，选用聚酯纤维为纯的(即100％)的聚酯纤维材料，超纯水可为18兆欧超纯水，超细纤维无尘布于去污液中浸润20～40min，外包装为铝箔包装袋或塑料包装袋。
为更好地说明本发明的目的、技术方案和有益效果，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。需说明的是，下述实施所述方法是对本发明做的进一步解释说明，不应当作为对本发明的限制。
实施例1
一种放射性去污湿巾，包括湿巾本体和浸润于湿巾本体中的去污液，及容纳湿巾本体和去污液的外包装，湿巾本体呈连抽式折叠于外包装中，外包装为铝箔包装袋。湿巾本体的材质为无尘布，且为具有基层和表层的两层结构，且基层和表层分别通过100％聚酯纤维经经度和纬度方向编织而成。以重量百分数计，去污液的制备原料包括85％的18兆欧超纯水、2％的窄分布的C9～11脂肪醇聚氧乙烯醚、11％的异丙醇、1％的2-羧基膦酰基乙酸和1％的二乙烯三胺五乙酸五钠。
此放射性去污湿巾的制备方法包括依次的下述步骤：
(1)选用100％聚酯纤维经经度和纬度方向双编织而成的超细纤维无尘布并进行冷裁，超声波封边；
(2)于超净车间中采用18兆欧超纯水清洗；
(3)浸润于去污液中30min；
(4)呈连抽式折叠并密封于外包装中。
实施例2
一种放射性去污湿巾，包括湿巾本体和浸润于湿巾本体中的去污液，及容纳湿巾本体和去污液的外包装，湿巾本体呈连抽式折叠于外包装中，外包装为铝箔包装袋。湿巾本体的材质为无尘布，且为具有基层和表层的两层结构，且基层和表层分别通过100％聚酯纤维经经度和纬度方向编织而成。以重量百分数计，去污液的制备原料包括93％的18兆欧超纯水、1％的窄分布的C9～11脂肪醇聚氧乙烯醚、5％的异丙醇、0.5％的2-羧基膦酰基乙酸和0.5％的二乙烯三胺五乙酸五钠。
此放射性去污湿巾的制备方法包括依次的下述步骤：
(1)选用100％聚酯纤维经经度和纬度方向双编织而成的超细纤维无尘布并进行冷裁，超声波封边；
(2)于超净车间中采用18兆欧超纯水清洗；
(3)浸润于去污液中40min；
(4)呈连抽式折叠并密封于外包装中。
实施例3
一种放射性去污湿巾，包括湿巾本体和浸润于湿巾本体中的去污液，及容纳湿巾本体和去污液的外包装，湿巾本体呈连抽式折叠于外包装中，外包装为铝箔包装袋。湿巾本体的材质为无尘布，且为具有基层和表层的两层结构，且基层和表层分别通过100％聚酯纤维经经度和纬度方向编织而成。以重量百分数计，去污液的制备原料包括70％的18兆欧超纯水、3％的窄分布的C9～11脂肪醇聚氧乙烯醚、24％的异丙醇、1.5％的2-羧基膦酰基乙酸和1.5％的二乙烯三胺五乙酸五钠。
此放射性去污湿巾的制备方法包括依次的下述步骤：
(1)选用100％聚酯纤维经经度和纬度方向双编织而成的超细纤维无尘布并进行冷裁，超声波封边；
(2)于超净车间中采用18兆欧超纯水清洗；
(3)浸润于去污液中30min；
(4)呈连抽式折叠并密封于外包装中。
实施例4
一种放射性去污湿巾，包括湿巾本体和浸润于湿巾本体中的去污液，及容纳湿巾本体和去污液的外包装，湿巾本体呈连抽式折叠于外包装中，外包装为塑料包装袋。湿巾本体的材质为无尘布，且为具有基层和表层的两层结构，且基层和表层分别通过100％聚酯纤维经经度和纬度方向编织而成。以重量百分数计，去污液的制备原料包括85％的18兆欧超纯水、2％的窄分布的C9～11脂肪醇聚氧乙烯醚、11％的异丙醇、1％的2-羧基膦酰基乙酸和1％的二乙烯三胺五乙酸五钠。
此放射性去污湿巾的制备方法包括依次的下述步骤：
(1)选用100％聚酯纤维经经度和纬度方向双编织而成的超细纤维无尘布并进行冷裁，超声波封边；
(2)于超净车间中采用18兆欧超纯水清洗；
(3)浸润于去污液中25min；
(4)呈连抽式折叠并密封于外包装中。
实施例5
一种放射性去污湿巾，包括湿巾本体和浸润于湿巾本体中的去污液，及容纳湿巾本体和去污液的外包装，湿巾本体呈连抽式折叠于外包装中，外包装为铝箔包装袋。湿巾本体的材质为无尘布，且为具有基层和表层的两层结构，且基层和表层分别通过100％聚酯纤维经经度和纬度方向编织而成。以重量百分数计，去污液的制备原料包括85％的18兆欧超纯水、2％的C16-18脂肪醇聚氧乙烯醚、11％的异丙醇、1％的2-羧基膦酰基乙酸和1％的二乙烯三胺五乙酸五钠。
此放射性去污湿巾的制备方法包括依次的下述步骤：
(1)选用100％聚酯纤维经经度和纬度方向双编织而成的超细纤维无尘布并进行冷裁，超声波封边；
(2)于超净车间中采用18兆欧超纯水清洗；
(3)浸润于去污液中30min；
(4)呈连抽式折叠并密封于外包装中。
对比例1
一种放射性去污湿巾，包括湿巾本体和浸润于湿巾本体中的去污液，及容纳湿巾本体和去污液的外包装，湿巾本体呈连抽式折叠于外包装中，外包装为铝箔包装袋。湿巾本体的材质为100％聚酯纤维无纺布。以重量百分数计，去污液的制备原料包括85％的18兆欧超纯水、2％的窄分布的C9～11脂肪醇聚氧乙烯醚、11％的异丙醇、1％的2-羧基膦酰基乙酸和1％的二乙烯三胺五乙酸五钠。
此放射性去污湿巾的制备方法包括依次的下述步骤：
(1)选用100％聚酯纤维无纺布并进行冷裁，超声波封边；
(2)于超净车间中采用18兆欧超纯水清洗；
(3)浸润于去污液中30min；
(4)呈连抽式折叠并密封于外包装中。
对比例2
一种放射性去污湿巾，包括湿巾本体和浸润于湿巾本体中的去污液，及容纳湿巾本体和去污液的外包装，湿巾本体呈连抽式折叠于外包装中，外包装为铝箔包装袋。湿巾本体的材质为无尘布，且为具有基层和表层的两层结构，且基层和表层分别通过100％聚酯纤维经经度和纬度方向编织而成。以重量百分数计，去污液的制备原料包括87％的18兆欧超纯水、11％的异丙醇、1％的2-羧基膦酰基乙酸和1％的二乙烯三胺五乙酸五钠。
此放射性去污湿巾的制备方法包括依次的下述步骤：
(1)选用100％聚酯纤维经经度和纬度方向双编织而成的超细纤维无尘布并进行冷裁，超声波封边；
(2)于超净车间中采用18兆欧超纯水清洗；
(3)浸润于去污液中30min；
(4)呈连抽式折叠并密封于外包装中。
对比例3
一种放射性去污湿巾，包括湿巾本体和浸润于湿巾本体中的去污液，及容纳湿巾本体和去污液的外包装，湿巾本体呈连抽式折叠于外包装中，外包装为铝箔包装袋。湿巾本体的材质为无尘布，且为具有基层和表层的两层结构，且基层和表层分别通过100％聚酯纤维经经度和纬度方向编织而成。以重量百分数计，去污液的制备原料包括93％的18兆欧超纯水、4％的窄分布的C9～11脂肪醇聚氧乙烯醚、2％的2-羧基膦酰基乙酸和1％的二乙烯三胺五乙酸五钠。
此放射性去污湿巾的制备方法包括依次的下述步骤：
(1)选用100％聚酯纤维经经度和纬度方向双编织而成的超细纤维无尘布并进行冷裁，超声波封边；
(2)于超净车间中采用18兆欧超纯水清洗；
(3)浸润于去污液中30min；
(4)呈连抽式折叠并密封于外包装中。
对比例4
一种放射性去污湿巾，包括湿巾本体和浸润于湿巾本体中的去污液，及容纳湿巾本体和去污液的外包装，湿巾本体呈连抽式折叠于外包装中，外包装为铝箔包装袋。湿巾本体的材质为无尘布，且为具有基层和表层的两层结构，且基层和表层分别通过100％聚酯纤维经经度和纬度方向编织而成。以重量百分数计，去污液的制备原料包括85％的18兆欧超纯水、2％的窄分布的C9～11脂肪醇聚氧乙烯醚、12％的异丙醇和1％的二乙烯三胺五乙酸五钠。
此放射性去污湿巾的制备方法包括依次的下述步骤：
(1)选用100％聚酯纤维经经度和纬度方向双编织而成的超细纤维无尘布并进行冷裁，超声波封边；
(2)于超净车间中采用18兆欧超纯水清洗；
(3)浸润于去污液中30min；
(4)呈连抽式折叠并密封于外包装中。
对比例5
一种放射性去污湿巾，包括湿巾本体和浸润于湿巾本体中的去污液，及容纳湿巾本体和去污液的外包装，湿巾本体呈连抽式折叠于外包装中，外包装为铝箔包装袋。湿巾本体的材质为无尘布，且为具有基层和表层的两层结构，且基层和表层分别通过100％聚酯纤维经经度和纬度方向编织而成。以重量百分数计，去污液的制备原料包括85％的18兆欧超纯水、2％的窄分布的C9～11脂肪醇聚氧乙烯醚、11％的异丙醇和2％的2-羧基膦酰基乙酸。
此放射性去污湿巾的制备方法包括依次的下述步骤：
(1)选用100％聚酯纤维经经度和纬度方向双编织而成的超细纤维无尘布并进行冷裁，超声波封边；
(2)于超净车间中采用18兆欧超纯水清洗；
(3)浸润于去污液中30min；
(4)呈连抽式折叠并密封于外包装中。
参照《GBT 14057.1-2008放射性污染表面去污第1部分：试验与评价去污难以程度的方法》标准对核工业管道的表面进行去污实验测试，其中去污剂采用实施例1～5和对比例1～5的放射性去污湿巾，去污条件为采用放射性去污湿巾对管道表面进行5次来回反复擦拭，其去污检测效果如表1所示。
其中，去污难易程度等级分为极易、易、较易、难四个等级，且去污后计数率小于3000为极易；介于3000和15000之间为易；介于15000和6000之间为较易，大于6000为难。
表1实施例1～5和对比例1～5的去污结果
Figure BDA0002687697820000101
由表1的结果可知，采用聚酯纤维双编织而成的无尘布，由于对去污液的吸收能力较强，因而浸润去污液之后内部含有的去污液更多，其去污效率更高。采用包含超纯水、脂肪醇聚氧乙烯醚、异丙醇、2-羧基膦酰基乙酸和二乙烯三胺五乙酸五钠的去污液，其中，2-羧基膦酰基乙酸与二乙烯三胺五乙酸钠复配对锕系核素和过渡金属有较强的络合性，尤其对放射性阳离子核素有较强的络合分散性能，引入异丙醇与脂肪醇聚氧乙烯醚可有效降低去污液的表面张力，因而，通过此作用可大大提高去污效率，其可到90％以上。
而对比例1中，采用无纺布作为湿巾本体，无纺布并非通过编织而成，因而对去污液的吸收能力有限，故即使浸润于与实施例1同样的去污液中，其去污难易程度等级虽为极易，但是去污效率仅为78.3％，仍明显低于实施例1。
对比例2和3中，由于缺少脂肪醇聚氧乙烯醚或异丙醇，因而仅能有限的降低去污液的表面张力，故去污效率低于80％，明显低于实施例1。
对比例4和5中，仅含2-羧基膦酰基乙酸或二乙烯三胺五乙酸钠，虽然去污难易程度等级皆为极易，但是由于不存在2-羧基膦酰基乙酸和二乙烯三胺五乙酸钠对锕系核素和过渡金属的复配络合作用，故对放射性阳离子核素的络合分散性能有限，即使在异丙醇与脂肪醇聚氧乙烯醚的作用下，其去污效率仍然不高。
对比实施例1和实施例5可知，脂肪醇聚氧乙烯醚为窄分布的C9～11脂肪醇聚氧乙烯醚时，其去污效率更高，这可能与其分子量有关。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，但是也并不仅限于实施例中所列，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种放射性去污湿巾，其特征在于，包括湿巾本体和浸润于所述湿巾本体中的去污液，所述湿巾本体的材质为无尘布，以重量百分数计，所述去污液的制备原料包括68.5~93%的超纯水、1~3%的脂肪醇聚氧乙烯醚、5~25%的异丙醇、0.5~2%的2-羧基膦酰基乙酸和0.2~1.5%的二乙烯三胺五乙酸五钠，所述湿巾本体具有基层和表层，且所述基层和所述表层分别通过100%聚酯纤维经经度和纬度方向编织而成。
2.根据权利要求1所述的放射性去污湿巾，其特征在于，所述湿巾本体经18兆欧超纯水清洗后再浸润所述去污液。
3.根据权利要求1所述的放射性去污湿巾，其特征在于，所述超纯水为18兆欧超纯水。
4.根据权利要求1所述的放射性去污湿巾，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚为窄分布的C9~11脂肪醇聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求1所述的放射性去污湿巾，其特征在于，还包括容纳所述湿巾本体和所述去污液的外包装，所述湿巾本体呈连抽式折叠于所述外包装中。
6.根据权利要求5所述的放射性去污湿巾，其特征在于，所述外包装为铝箔包装袋或塑料包装袋。
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的放射性去污湿巾的制备方法，其特征在于，包括依次的下述步骤：
（1）选用聚酯纤维双编织而成的超细纤维无尘布并进行冷裁，超声波封边；
（2）于超净车间中采用超纯水清洗；
（3）浸润于包含超纯水、脂肪醇聚氧乙烯醚、异丙醇、2-羧基膦酰基乙酸和二乙烯三胺五乙酸五钠的去污液中；
（4）采用外包装进行封装。
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