CN114369271A - 一种防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套，1、包括天然胶乳层一、纳米防辐射复合胶乳层、天然胶乳层二，所述纳米防辐射复合胶乳层夹于所述天然胶乳层一与天然胶乳层二之间，所述纳米防辐射复合胶乳的原料组成包括纳米防辐射浆料和纤维素胶乳，所述纳米防辐射浆料的重量份数为60～75份，所述纤维素胶乳的重量份数为25～40份。本发明还提供了一种手套的制备方法，包括以下步骤：S1、将模具浸入天然胶乳浆料中；S2、将模具浸入纳米防辐射复合胶乳中；S3、将模具浸入天然胶乳浆料中。本发明所制得的乳胶手套满足穿戴舒适性的要求，且具有较好的防辐射性能。
Description
技术领域
本发明涉及乳胶手套技术领域，具体地涉及一种防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套及其制备方法。
背景技术
α、β、γ这三种射线被广泛应用于工业、农业、医学和科学研究，但这三种射线的辐射会对人体造成危害，因此人们在进行相关工作时，需要采用屏蔽材料来降低三种射线辐射的危害。特别是在核医学诊断和治疗时，一方面需要较为精细的手部操作，另一方面又要暴露于射线辐射环境中，因此，需要佩戴防辐射手套进行相关的操作，传统的铅手套不仅厚重且穿戴舒适性很差，不能满足精细的手部操作需要，同时铅对人体也存在较大的毒害作用，而且不方便大规模生产，因此，既具有防辐射性能又有良好穿戴舒适性的防护手套非常有必要。
目前的防辐射乳胶手套是采用浸渍工艺生产而得，一般是先将防辐射材料添加到胶乳中制得防辐射复合胶乳,再将手套模具浸渍防辐射复合胶乳中，取出后干燥、硫化、脱模。然而，目前的防辐射材料在防辐射复合胶乳中存在分散稳定性差的问题，在一个生产周期内容易发生严重的沉降现象，导致所制备的乳胶手套的防辐射效果差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套，包括天然胶乳层一、纳米防辐射复合胶乳层、天然胶乳层二，所述纳米防辐射复合胶乳层夹于所述天然胶乳层一与天然胶乳层二之间，所述纳米防辐射复合胶乳的原料组成包括纳米防辐射材料和纤维素胶乳，所述纳米防辐射材料的重量份数为60～75份，所述纤维素胶乳的重量份数为25～40份。
进一步地，按重量份数计，所述纳米防辐射材料包括纳米防辐射材料60～70份，碱性调节剂15～20份，软水15～20份。
进一步地，所述纳米防辐射材料包括纳米级钨粉、钨合金粉中的至少一种。
进一步地，按重量份数计，所述碱性调节剂包括丙烯酸树脂15～20份，氢氧化钾5～10份，去离子水50～60份，所述氢氧化钾的质量分数为8～12％，所述碱性调节剂的质量分数为18～22％。
进一步地，所述碱性调节剂的PH值为9～10。
进一步地，按重量份数计，所述纤维素胶乳包括纤维素1～3份，硫化胶乳99份，所述纤维素的质量份数为1～3％。
进一步地，所述纤维素为羟甲基纤维素或羧乙基纤维素。
进一步地，按重量份数计，所述硫化胶乳包括天然胶乳95.12～96.75份，稳定剂0.25～0.8份，硫磺0.8～1.0份，促进剂0.8～1.0份，防老剂0.4～0.8份，扩散剂0.1～0.3份。
此外，本发明还提供了一种制备乳胶手套的方法，包括以下步骤：
S1、将模具浸入常规天然胶乳浆料中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述天然胶乳层一，
S2、将附着有天然乳胶层一的模具浸入纳米防辐射复合浆料中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述纳米防辐射复合胶乳层；
S3、将附着有纳米防辐射复合胶乳层的模具浸入常规天然胶乳浆料中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述天然胶乳层二。
本发明所提供的的乳胶手套采用三次浸渍工艺成型，第一次和第三次浸渍常规天然胶乳浆料，第二次浸渍纳米防辐射复合胶乳浆料，最终制成内层和外层为常规胶乳层而中间层为纳米防辐射复合胶乳层的三明治夹层结构的手套，满足内外层不同的润滑需求和穿戴的舒适性的要求，且防辐射性能满足中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ 130-2020《放射诊断放射防护要求》中规定的介入防护手套铅当量应不小于0.025mm的铅当量厚度要求。
本发明将氢氧化钾、去离子水和丙烯酸树脂混合制得PH值为9～10的碱性调节剂，碱性调节剂的PH值与纤维素胶乳的PH值相同或较为接近，防辐射材料纳米级钨粉或钨合金粉加入碱性调节剂中后，纳米级钨粉或钨合金粉与丙烯酸树脂发生螯合反应形成稳定的网格状结构的螯合物，形成螯合物后的纳米防辐射材料使得所制得的纳米防辐射浆料具有较强的热力学稳定性；纳米防辐射浆料与纤维素胶乳进行混合，由于二者的PH值相同或较为接近，二者不会发生化学反应，不会破坏胶乳的结构，纤维素胶乳中的硫化胶乳具有粘性，形成螯合物后的纳米防辐射材料在胶乳中以化合物的形态存在不会发生团聚现象，从而有效地改善防辐射材料在胶乳中的分散性，在硫化胶乳中加入适量的非离子型纤维素，不仅可以适当的增加硫化胶乳的粘度，有效地避免螯合物在胶乳中因重力原因发生的沉降现象，从而进一步地提高了防辐射材料在胶乳中的分散性，使得制得的手套的防辐射性能较好，此外，纤维素还有助于胶乳的成膜性。
本发明所制得的防辐射手套工艺简单、反应条件温和、生产条件容易控制，且在一个生产周期内不会发生沉降分层现象，满足了连续的工业生产对复合胶乳具有较好的分散稳定性的要求。
附图说明
图1是本发明所提供的三层手套的结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
一种防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套，包括天然胶乳层一、纳米防辐射复合胶乳层、天然胶乳层二，所述纳米防辐射复合胶乳层夹于所述天然胶乳层一与天然胶乳层二之间，所述纳米防辐射复合胶乳的原料组成包括纳米防辐射浆料和纤维素胶乳，所述纳米防辐射浆料的重量份数为70份，所述纤维素胶乳的重量份数为30份。
纳米防辐射浆料的制备方法为：将15kg碱性调节剂和15kg软水混合搅拌均匀得碱性调节剂水溶液，将60kg纳米防辐射材料加入碱性调节剂水溶液中搅拌均匀后制得纳米防辐射浆料。其中，碱性调节剂的制备方法为：将15kg丙烯酸树脂和50kg去离子水混合后，加入5kg质量分数为8％的氢氧化钾调节PH值，制得PH值为9的碱性调节剂，碱性调节剂的质量分数为18％；纳米防辐射材料为纳米钨粉。
纤维素胶乳的制备方法为：将1kg质量分数为1％的纤维素加入99kg的硫化胶乳中搅拌均匀即得纤维素胶乳。其中，纤维素为羟甲基纤维素；硫化胶乳的制备方法为，将95.12kg天然胶乳压至搅拌罐，在搅拌的状态下，依次加入0.25kg稳定剂、0.1kg扩散剂，之后，开启热水循环泵升温胶乳，胶乳的温度为35℃，处理时间为4小时；热处理结束后，胶乳的温度调整至40℃，之后，依次加入0.8kg硫磺、0.8kg促进剂、0.4kg防老剂、0.4kg活性剂进行硫化，硫化时间为4小时，硫化过程不断搅拌，即得硫化胶乳。
一种制备手套的方法，包括以下步骤：
S1、将模具浸入常规天然胶乳浆料中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述天然胶乳层一，
S2、将附着有天然乳胶层一的模具浸入纳米防辐射复合胶乳中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述纳米防辐射复合胶乳层；
S3、将附着有纳米防辐射复合胶乳层的模具浸入常规天然胶乳浆料中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述天然胶乳层二。
实施例2：
一种防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套，包括天然胶乳层一、纳米防辐射复合胶乳层、天然胶乳层二，所述纳米防辐射复合胶乳层夹于所述天然胶乳层一与天然胶乳层二之间，所述纳米防辐射复合胶乳的原料组成包括纳米防辐射浆料和纤维素胶乳，所述纳米防辐射浆料的重量份数为75份，所述纤维素胶乳的重量份数为25份。
纳米防辐射浆料的制备方法为：将20kg碱性调节剂和20kg软水混合搅拌均匀得碱性调节剂水溶液，将70kg纳米防辐射材料加入碱性调节剂水溶液中搅拌均匀后制得纳米防辐射浆料。其中，碱性调节剂的制备方法为：将20kg丙烯酸树脂和60kg去离子水混合后，加入10kg质量分数为12％的氢氧化钾调节PH值，制得PH值为10的碱性调节剂，碱性调节剂的质量分数为22％；纳米防辐射材料为钨合金粉。
纤维素胶乳的制备方法为：将3kg质量分数为3％的纤维素加入99kg的硫化胶乳中搅拌均匀即得纤维素胶乳。其中，纤维素为羧乙基纤维素；硫化胶乳的制备方法为，将96.75kg天然胶乳压至搅拌罐，在搅拌的状态下，依次加入0.8kg稳定剂、0.3kg扩散剂，之后，开启热水循环泵升温胶乳，胶乳的温度为35℃，处理时间为4小时；热处理结束后，胶乳的温度调整至40℃，之后，依次加入1kg硫磺、1kg促进剂、0.8kg防老剂、0.4kg活性剂进行硫化，硫化时间为4小时，硫化过程不断搅拌，即得硫化胶乳。
一种制备手套的方法，包括以下步骤：
S1、将模具浸入常规天然胶乳浆料中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述天然胶乳层一，
S2、将附着有天然乳胶层一的模具浸入纳米防辐射复合胶乳中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述纳米防辐射复合胶乳层；
S3、将附着有纳米防辐射复合胶乳层的模具浸入常规天然胶乳浆料中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述天然胶乳层二。
实施例3：
一种防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套，包括天然胶乳层一、纳米防辐射复合胶乳层、天然胶乳层二，所述纳米防辐射复合胶乳层夹于所述天然胶乳层一与天然胶乳层二之间，所述纳米防辐射复合胶乳的原料组成包括纳米防辐射浆料和纤维素胶乳，所述纳米防辐射浆料的重量份数为60份，所述纤维素胶乳的重量份数为40份。
纳米防辐射浆料的制备方法为：将17.5kg碱性调节剂和17.5kg软水混合搅拌均匀得碱性调节剂水溶液，将65kg纳米防辐射材料加入碱性调节剂水溶液中搅拌均匀后制得纳米防辐射浆料。其中，碱性调节剂的制备方法为：将18kg丙烯酸树脂和55kg去离子水混合后，加入8kg质量分数为10％的氢氧化钾调节PH值，制得PH值为9.5的碱性调节剂，碱性调节剂的质量分数为20％；纳米防辐射材料为纳米钨粉。
纤维素胶乳的制备方法为：将2kg质量分数为2％的纤维素加入99kg的硫化胶乳中搅拌均匀即得纤维素胶乳。其中，纤维素为羧乙基纤维素；硫化胶乳的制备方法为，将96.05kg天然胶乳压至搅拌罐，在搅拌的状态下，依次加入0.55kg稳定剂、0.2kg扩散剂，之后，开启热水循环泵升温胶乳，胶乳的温度为35℃，处理时间为4小时；热处理结束后，胶乳的温度调整至40℃，之后，依次加入0.9kg硫磺、0.9kg促进剂、0.6kg防老剂、0.5kg活性剂进行硫化，硫化时间为4小时，硫化过程不断搅拌，即得硫化胶乳。
一种制备手套的方法，包括以下步骤：
S1、将模具浸入常规天然胶乳浆料中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述天然胶乳层一，
S2、将附着有天然乳胶层一的模具浸入纳米防辐射复合胶乳中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述纳米防辐射复合胶乳层；
S3、将附着有纳米防辐射复合胶乳层的模具浸入常规天然胶乳浆料中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述天然胶乳层二。
对比例1～6：
表1给出了对比例1～6提供的乳胶手套的防辐射中间层的原料组成，对比例1～6提供的乳胶手套的天然乳胶层一与天然乳胶层二的原料与实施例1至3相同，为常规天然胶乳浆料，也就是说对比例1至6所提供的的乳胶手套也是三层结构。
对比例1所提供的的乳胶手套与实施例1不同之处在于，对比例1中不包含碱性调节剂；对比例2所提供的的乳胶手套与实施例2不同之处在于，对比例2中不包含碱性调节剂；对比例3所提供的的乳胶手套与实施例3不同之处在于，对比例3中不包含碱性调节剂；对比例4所提供的的乳胶手套与实施例1不同之处在于，对比例4中不包含纤维素；对比例5所提供的的乳胶手套与实施例2不同之处在于，对比例5中不包含纤维素；对比例6所提供的的乳胶手套与实施例3不同之处在于，对比例6中不包含纤维素。
表1
性能测试：
将实施例1～3以及对比例1～6所制得的手套按照GBZ 130-2020：《放射诊断放射防护要求》中规定的铅当量进行放射防护性能试验，以及按照HG4-875-84:《胶乳制品拉伸性能试验方法》进行手套物理机械性能试验，测试结果如表2所示。
表2
由表2的测试结构可知，本申请所提供的的手套的防辐射性能满足中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ 130-2020《放射诊断放射防护要求》中规定的介入防护手套铅当量应不小于0.025mm的铅当量厚度要求，以及物理机械性能满足HG4-875-84:《胶乳制品拉伸性能试验方法》中相应的规定。本发明的碱性调节剂的PH值与纤维素胶乳的PH值相同或较为接近，防辐射材料加入碱性调节剂中后，可与丙烯酸树脂发生螯合反应形成稳定的网格状结构的螯合物，形成螯合物后的纳米防辐射材料使得所制得的纳米防辐射浆料具有较强的热力学稳定性；纳米防辐射浆料与纤维素胶乳进行混合，由于二者的PH值相同或较为接近，二者不会发生化学反应，不会破坏胶乳的结构，纤维素胶乳中的硫化胶乳具有粘性，形成螯合物后的纳米防辐射材料在胶乳中以化合物的形态存在不会发生团聚现象，从而有效地改善防辐射材料在胶乳中的分散性，在硫化胶乳中加入适量的非离子型纤维素，不仅可以适当的增加硫化胶乳的粘度，有效地避免螯合物在胶乳中因重力原因发生的沉降现象，从而进一步地提高了防辐射材料在胶乳中的分散性，使得制得的手套的防辐射性能较好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套，其特征在于，包括天然胶乳层一、纳米防辐射复合胶乳层、天然胶乳层二，所述纳米防辐射复合胶乳层夹于所述天然胶乳层一与天然胶乳层二之间，所述纳米防辐射复合胶乳的原料组成包括纳米防辐射浆料和纤维素胶乳，所述纳米防辐射浆料的重量份数为60～75份，所述纤维素胶乳的重量份数为25～40份。
2.根据权利要求1所述的防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套，其特征在于，按重量份数计，所述纳米防辐射浆料包括纳米防辐射材料60～70份，碱性调节剂15～20份，软水15～20份。
3.根据权利要求2所述的防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套，其特征在于，所述纳米防辐射材料包括纳米级钨粉、钨合金粉中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套，其特征在于，按重量份数计，所述碱性调节剂包括丙烯酸树脂15～20份，氢氧化钾5～10份，去离子水50～60份，所述氢氧化钾的质量分数为8～12％，所述碱性调节剂的质量分数为18～22％。
5.根据权利要求2所述的防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套，其特征在于，所述碱性调节剂的PH值为9～10。
6.根据权利要求1所述的防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套，其特征在于，按重量份数计，所述纤维素胶乳包括纤维素1～3份，硫化胶乳99份，所述纤维素的质量份数为1～3％。
7.根据权利要求6所述的防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套，其特征在于，所述纤维素为羟甲基纤维素或羧乙基纤维素。
8.根据权利要求6所述的防辐射性能好的便于穿戴的乳胶手套，其特征在于，按重量份数计，所述硫化胶乳包括天然胶乳95.12～96.75份，稳定剂0.25～0.8份，硫磺0.8～1.0份，促进剂0.8～1.0份，防老剂0.4～0.8份，扩散剂0.1～0.3份。
9.一种制备乳胶手套的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将模具浸入常规天然胶乳浆料中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述天然胶乳层一，
S2、将附着有天然乳胶层一的模具浸入纳米防辐射复合胶乳中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述纳米防辐射复合胶乳层；
S3、将附着有纳米防辐射复合胶乳层的模具浸入常规天然胶乳浆料中，然后取出进行干燥处理，使得模具上形成所述天然胶乳层二。
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