JP2013257164A - Radiation shield material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線遮蔽性だけでなく加工性および取扱性にも優れた放射線遮蔽材に関する。 The present invention relates to a radiation shielding material excellent not only in radiation shielding properties but also in workability and handling properties.
放射性物質からはα線，β線，γ線，中性子線等が放射される。α線やβ線は透過能力が低く、紙やアクリル、アルミ等の容器に入れる程度で放射線を遮蔽することができる。また、γ線の透過能力は高く、鉛等の重金属や厚いコンクリートの遮蔽物質を用いることにより放射線を遮蔽する必要がある。一方、放射線の中には、中性子線という放射線があり、高い透過性を有し、重金属やコンクリートでは効果的に遮蔽できない。中性子線の遮蔽は、原子核に吸収・捕獲されやすいように中性子線の速度を十分に減速して低速度の中性子線にすることが重要で、水素は中性子とほぼ同じ質量であるため中性子を減速させる効果が極めて高く、中性子線遮蔽材には、水や分子内に水素を多量に含む炭化水素化合物がよく使用されている。 Radioactive materials emit alpha rays, beta rays, gamma rays, neutron rays, and the like. α-rays and β-rays have a low transmission ability, and can be shielded against radiation only by placing them in a container such as paper, acrylic, or aluminum. Further, it has a high γ-ray transmission capability, and it is necessary to shield radiation by using a heavy metal such as lead or a thick concrete shielding material. On the other hand, radiation includes neutron radiation, which has high permeability and cannot be effectively shielded with heavy metals or concrete. In shielding neutrons, it is important to slow down the neutron beam sufficiently to make it easy to be absorbed and captured by the nucleus to make it a low-speed neutron beam. Since hydrogen has almost the same mass as neutrons, neutrons are slowed down. Hydrocarbon compounds that contain a large amount of hydrogen in water and molecules are often used as neutron beam shielding materials.
上記したように、中性子線を遮蔽する手段としては、水が最も安価であり水素密度も比較的高いため好適であるが、遮蔽のためには、水を入れる容器が必要となるが、大掛りな設置になり設置が煩雑であり、使用しない平時の収納に大きなスペースが必要となる。また、容器の腐食や亀裂によって容器が壊れる懸念もある。 As described above, as a means for shielding neutron beams, water is the cheapest and suitable because hydrogen density is relatively high. However, for shielding, a container for water is necessary, but it is large. The installation is complicated and the installation is complicated, and a large space is required for storage during normal times when not in use. There is also a concern that the container may be broken due to corrosion or cracking of the container.
これを改善する方法としては、例えば、特許文献１では、シート若しくはボード状の挟持体を２枚重ね合わせ、これら挟持体の間に繊維若しくは多孔質体等からなる含水体層を挟んで保持し、この含水体層にゴムラテックスと高吸水性樹脂の混合液を含浸させて成る含水シートおよびボードが提案されている。
As a method for improving this, for example, in
しかしながらこの方法では、ゴムラテックスと高吸水性樹脂の混合液を含浸・乾燥させる工程が必要であり工程も煩雑であり、さらには、高吸水性樹脂がゴムラテックスで覆われることによって、高吸水性樹脂の含水性能を十分に生かしきれないし、含水前の空隙が少ないことにより含水率不足が生じるおそれがあるという問題があった。 However, this method requires a step of impregnating and drying a mixed solution of rubber latex and superabsorbent resin, and the process is complicated, and furthermore, the superabsorbent resin is covered with rubber latex, so There was a problem that the water-containing performance of the resin could not be fully utilized, and there was a risk of insufficient moisture content due to the small number of voids before water-containing.
また、特許文献２では、珪藻土のもつ吸水・吸湿性能を生かした放射線遮蔽ボードが提案されている。
しかしながら、この方法では、珪藻土の粉落ちが懸念されるし、大きくて重いボードになるので、未使用時の収納や設置時の繋ぎ合わせなど、加工性や取扱性の点で十分ではないという問題があった。
Patent Document 2 proposes a radiation shielding board that makes use of the water absorption and moisture absorption performance of diatomaceous earth.
However, with this method, there is a concern that diatomaceous earth will fall off, and it becomes a large and heavy board, so it is not sufficient in terms of workability and handling, such as storage when not in use and joining at the time of installation. was there.
本発明は、上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、放射線遮蔽性だけでなく加工性および取扱性にも優れた放射線遮蔽材を提供することにある。 This invention is made | formed in view of said background, The objective is to provide the radiation shielding material excellent not only in radiation shielding but also in workability and handleability.
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、高吸水性繊維を用いて放射線遮蔽材を構成すると放射線遮蔽性だけでなく加工性および取扱性にも優れた放射線遮蔽材が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本考案に想到した。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have obtained a radiation shielding material that is excellent not only in radiation shielding properties but also in workability and handling properties when a radiation shielding material is constituted using superabsorbent fibers. The present invention has been conceived by further finding out what is possible.
かくして、本発明によれば「水膨潤度が１０倍以上の高吸水性繊維を含んでなることを特徴とする放射線遮蔽材。」が提供される。
その際、放射線遮蔽材において、前記高吸水性繊維の重量割合が１０〜８０重量％であることが好ましい。また、放射線遮蔽材が不織布構造を有することが好ましい。また、放射線遮蔽材が、シート状またはボード状またはブロック状であることが好ましい。かかる放射線遮蔽材の厚さとしては１ｍｍ以上であることが好ましい。また、放射線遮蔽材に、直径が１ｍｍ以上の貫通孔が複数形成されていることが好ましい。また、放射線遮蔽材が多層構造を有することが好ましい。また、前記多層構造のうち少なくとも１層が、前記高吸水性繊維以外の繊維からなる、通気度が５０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上の布帛またはメッシュシートにより構成されることが好ましい。また、前記多層構造のうち少なくとも１層が、面ファスナーにより構成されることが好ましい。また、放射線遮蔽材にさらにジルコニウム化合物が含まれることが好ましい。
Thus, according to the present invention, there is provided “a radiation shielding material characterized by comprising a superabsorbent fiber having a water swelling degree of 10 times or more”.
At that time, in the radiation shielding material, the weight ratio of the superabsorbent fiber is preferably 10 to 80% by weight. Moreover, it is preferable that a radiation shielding material has a nonwoven fabric structure. The radiation shielding material is preferably in the form of a sheet, board or block. The thickness of the radiation shielding material is preferably 1 mm or more. Moreover, it is preferable that a plurality of through holes having a diameter of 1 mm or more are formed in the radiation shielding material. The radiation shielding material preferably has a multilayer structure. In addition, it is preferable that at least one layer of the multilayer structure is made of a fabric or mesh sheet made of fibers other than the superabsorbent fibers and having an air permeability of 50 cm 3 / cm 2 · sec or more. Moreover, it is preferable that at least 1 layer is comprised with a hook_and_loop | surface fastener among the said multilayer structures. Moreover, it is preferable that a zirconium compound is further contained in a radiation shielding material.
本発明によれば、放射線遮蔽性だけでなく加工性および取扱性にも優れた放射線遮蔽材が得られる。 According to the present invention, a radiation shielding material excellent not only in radiation shielding properties but also in workability and handleability can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の放射線遮蔽材には、水膨潤度が１０倍以上（好ましくは、３０〜３００倍）の高吸水性繊維が含まれる。ここで、水膨潤度とは、以下の方法により測定するものとする。まず、高吸水性繊維の０．４ｇｒを３００ｃｃの生理食塩水に浸漬し、３０分間放置し、その後３２メッシュの金属ふるいの上に注ぎ１０分間水切りをする。そして、メッシュ上に残ったゲル状の繊維の質量（ｇｒ）を測定し、下記式により水膨潤度を算出する。
水膨潤度＝（ゲル状繊維質量［ｇｒ］−０．４［ｇｒ］）／０．４［ｇｒ］
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The radiation shielding material of the present invention includes superabsorbent fibers having a water swelling degree of 10 times or more (preferably 30 to 300 times). Here, the degree of water swelling is measured by the following method. First, 0.4 g of superabsorbent fiber is immersed in 300 cc of physiological saline, left for 30 minutes, then poured onto a 32 mesh metal sieve and drained for 10 minutes. And the mass (gr) of the gel-like fiber which remained on the mesh is measured, and a water swelling degree is computed by a following formula.
Water swell degree = (gel fiber mass [gr] −0.4 [gr]) / 0.4 [gr]
上記特性を備えた高吸水性繊維としては、例えば架橋アクリル酸塩系繊維、アクリル繊維を後加工によりその表面を加水分解させて得られた繊維、ポリエステル等の繊維にアクリル酸やメタクリル酸をグラフト重合した繊維等があげられ、これらは単独で用いても２種以上を併用してもよい。そして、これらのなかでも、特に、架橋アクリル酸塩系繊維が非常に高吸水性であり、好適である。 Examples of superabsorbent fibers having the above characteristics include cross-linked acrylate fibers, fibers obtained by hydrolyzing the surface of acrylic fibers by post-processing, and fibers such as polyester grafted with acrylic acid or methacrylic acid. Examples thereof include polymerized fibers, and these may be used alone or in combination of two or more. Of these, crosslinked acrylate fibers are particularly preferred because of their extremely high water absorption.
上記架橋アクリル酸塩系繊維は、アクリル酸系モノマーと、これと架橋結合を形成しうる官能基を有するモノマーとを反応させて得られるポリマーを架橋処理したもので、上記アクリル酸系モノマーとしては、アクリル酸（ＡＡ）、メタクリル酸、マレイン酸、あるいこれらのアルカリ金属塩等があげられる。また、これらを反応させるモノマーとしては、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、グリセリルモノメタクリレート、グリセリルモノアクリレート等のヒドロシキル系モノマーや、ジメチルアミノエチルアクリレート（ＡＥＡ）、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノプロピルメタクリレーオ等のアミノ系モノマー等があげられる。 The cross-linked acrylate fiber is obtained by cross-linking a polymer obtained by reacting an acrylic acid monomer with a monomer having a functional group capable of forming a cross-linking bond therewith. As the acrylic acid monomer, Acrylic acid (AA), methacrylic acid, maleic acid, or alkali metal salts thereof. Moreover, as a monomer with which these are reacted, hydroxy monomers such as hydroxyethyl methacrylate (HEMA), hydroxypropyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, glyceryl monomethacrylate, glyceryl monoacrylate, and dimethylaminoethyl acrylate (AEA) And amino monomers such as diethylaminoethyl acrylate and diethylaminopropyl methacrylate.
これらのモノマーは、単独で用いても複数種類を組み合わせて用いてもよいが、アクリル酸系モノマーと官能基モノマーとは、アクリル酸に対し官能基が当量以下に設定することが好適である。そして、これらを反応させる際には、可塑性を付与するために、他のビニルモノマー、例えば酢酸ビニル（ＶＡ）、アクリロニトリル等を配合することができる。ただし、可塑化のためのモノマーの配合量は全体に対し３０％以下にすることが望ましい。 These monomers may be used alone or in combination of a plurality of types. However, it is preferable that the acrylic acid monomer and the functional group monomer have a functional group equivalent to or less than that of acrylic acid. And when making these react, in order to provide plasticity, other vinyl monomers, for example, vinyl acetate (VA), acrylonitrile, etc. can be mix | blended. However, the blending amount of the monomer for plasticization is desirably 30% or less.
このような架橋アクリル酸系繊維の好適な市販品としては、帝人ファイバー社製の「ベルオアシス」（登録商標）や、東洋紡績社製の「ランシール」登録商標）等をあげることができる。例えば、上記「ベルオアシス」（登録商標）の場合、自重の８０倍まで水分を吸収することができるという優れた吸水性能を示す。 Examples of suitable commercial products of such crosslinked acrylic fibers include “BEL OASIS” (registered trademark) manufactured by Teijin Fibers Limited, and “Lan Seal” registered trademark manufactured by Toyobo Co., Ltd.). For example, in the case of the above-mentioned “BEL OASIS” (registered trademark), excellent water absorption performance is shown in which moisture can be absorbed up to 80 times its own weight.
前記高吸水性繊維の単繊維繊度としては１〜２０ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。該単繊維繊度が１ｄｔｅｘよりも小さいと高吸水性繊維の製造が困難となるおそれがある。逆に、該単繊維繊度が２０ｄｔｅｘよりも大きいと、十分な吸水性能が得られないおそれがある。 The single fiber fineness of the superabsorbent fiber is preferably in the range of 1 to 20 dtex. If the single fiber fineness is less than 1 dtex, it may be difficult to produce superabsorbent fibers. On the other hand, if the single fiber fineness is larger than 20 dtex, sufficient water absorption performance may not be obtained.
本発明の放射線遮蔽材は前記の高吸水性繊維のみで構成されていてもよいが、前記の高吸水性繊維と他の繊維とで構成されていると、放射線遮蔽材の引張り強度、引裂き強度、寸法安定性などが向上し好ましい。高吸水性繊維のみで構成されていると、吸水した部分がゲル化して吸水率が低下するおそれがある。その際、高吸水性繊維の重量割合は放射線遮蔽材の１０〜８０重量％（より好ましくは２０〜５０重量％）であることが好ましい。 The radiation shielding material of the present invention may be composed only of the superabsorbent fiber, but when composed of the superabsorbent fiber and other fibers, the tensile strength and tear strength of the radiation shielding material. The dimensional stability is improved, which is preferable. If it is composed only of superabsorbent fibers, the water-absorbed part may gel and the water absorption rate may decrease. At that time, the weight ratio of the superabsorbent fiber is preferably 10 to 80% by weight (more preferably 20 to 50% by weight) of the radiation shielding material.
ここで、他の繊維としては、自身が放射線照射によって放射能を持たなければ特に特定されるものではないが、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリアクリルニトリル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等の合成繊維、レーヨン繊維などの再生繊維、綿繊維、ウール繊維、絹繊維などの天然繊維、これらを複合したものなどが例示される。さらに詳しく述べると、ポリアクリルニトリル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等の撥水性繊維とレーヨン繊維、綿繊維等の親水性繊維を組み合わせると、吸水スピードと保水のバランスが最適になり好ましい。 Here, other fibers are not particularly specified as long as they do not have radioactivity upon irradiation, but polyester fibers, polyamide fibers, aramid fibers, polyvinyl chloride fibers, polyacrylonitrile fibers, polypropylene fibers. Examples thereof include synthetic fibers such as polyethylene fibers, regenerated fibers such as rayon fibers, natural fibers such as cotton fibers, wool fibers, and silk fibers, and composites thereof. More specifically, it is preferable to combine water-repellent fibers such as polyacrylonitrile fiber, polypropylene fiber, and polyethylene fiber with hydrophilic fibers such as rayon fiber and cotton fiber because the balance of water absorption speed and water retention is optimized.
鞘成分がポリエチレンまたはイソフタル酸やカプロラクトン共重合ポリエステルまたはポリエーテルエステルからなり、一方芯成分がポリプロピレンやポリエチレンテレフタレートからなる芯鞘型複合繊維でもよい。これらの繊維を混ぜることで、不織布を作製する際、熱成型が可能になる。 The sheath component may be polyethylene, isophthalic acid, caprolactone copolymer polyester or polyether ester, while the core component may be a core-sheath type composite fiber composed of polypropylene or polyethylene terephthalate. By mixing these fibers, thermoforming becomes possible when producing a nonwoven fabric.
また、放射線遮蔽材にジルコニウム化合物が含まれていると、中性子線だけでなくγ線も遮蔽することができ好ましい。ジルコニウム化合物は塗膜として表面処理してもよいし、高吸水性繊維以外の他の繊維に練りこんでもよい。また、高吸水性繊維を含む層以外の層に存在していてもよい。
さらには、放射線遮蔽材には粉末状の高吸水性樹脂が含まれていてもよい。例えば、放射線遮蔽材をシート状にし、粉末状の高吸水性樹脂を内包する構造などが好ましい。
Moreover, when the zirconium compound is contained in the radiation shielding material, not only neutron rays but also γ rays can be shielded. The zirconium compound may be surface-treated as a coating film, or may be kneaded into fibers other than the superabsorbent fibers. Moreover, you may exist in layers other than the layer containing a super absorbent fiber.
Further, the radiation shielding material may contain a powdery superabsorbent resin. For example, a structure in which the radiation shielding material is formed into a sheet shape and a powdery superabsorbent resin is included is preferable.
本発明の放射線遮蔽材において、その形状は特に限定されないが、加工性および取扱性の点でシート状またはボード状またはブロック状であることが好ましい。タイル状でもよし、土嚢のように袋詰めされたものでもよい。 In the radiation shielding material of the present invention, the shape is not particularly limited, but is preferably a sheet shape, a board shape, or a block shape in terms of workability and handleability. It may be tiled or packed like a sandbag.
また、その組織は特に限定されず、織物、編物、不織布いずれでもよい。なかでも、不織布が、組織間空隙が小さく優れた吸水性能が得られ好ましい。かかる不織布としては、エアレイド法、ニードルパンチ法、サーマルボンド法、ケミカルボンド法などによって製造される不織布があげられる。これらの織物、編物、不織布は常法により製造することができる。 Moreover, the structure is not specifically limited, Any of a woven fabric, a knitted fabric, and a nonwoven fabric may be sufficient. Among these, non-woven fabrics are preferable because the interstitial voids are small and excellent water absorption performance is obtained. Examples of the nonwoven fabric include nonwoven fabrics manufactured by an airlaid method, a needle punch method, a thermal bond method, a chemical bond method, and the like. These woven fabrics, knitted fabrics and non-woven fabrics can be produced by conventional methods.
また、かかる放射線遮蔽材において、一方の表面から他方の表面に貫通する、直径１ｍｍ以上（好ましくは１〜３００ｍｍ）の貫通孔が複数（好ましくは遮蔽材の表面において１平方メートルあたり１〜５００個）形成されていると、吸水性が向上しさらに優れた放射線遮蔽効果が得られ好ましい。なお、貫通孔の断面形状が円形状以外の場合、前記の直径は外接円の直径を測定するものとする。 Further, in such a radiation shielding material, there are a plurality of through holes having a diameter of 1 mm or more (preferably 1 to 300 mm) penetrating from one surface to the other surface (preferably 1 to 500 per square meter on the surface of the shielding material). If formed, the water absorption is improved, and a further excellent radiation shielding effect is obtained, which is preferable. In addition, when the cross-sectional shape of a through-hole is other than circular shape, the said diameter shall measure the diameter of a circumscribed circle.
本発明の実施態様としては、まず、図１に示すような、高吸収性繊維単独、または必要に応じて高吸収性繊維と他の繊維とを用いて得られた、不織布や織編物のみからなる単層構造を有する態様（第１の態様）が例示される。 As an embodiment of the present invention, first, as shown in FIG. 1, only from a non-woven fabric or a woven or knitted fabric obtained by using a superabsorbent fiber alone or, if necessary, a superabsorbent fiber and another fiber. An embodiment (first embodiment) having a single layer structure is exemplified.
第１の態様において、温度２０℃、湿度６０％ＲＨの雰囲気下で一昼夜放置した後の厚さが１ｍｍ以上（より好ましくは１〜２００ｍｍ）であることが好ましい。該厚さが１ｍｍよりも小さいと十分な放射線遮蔽効果が得られないおそれがある。逆に、該厚さが２００ｍｍよりも大きいと、加工性が低下し、また、搬送や収納が困難となり取扱性が損なわれるおそれがある。 In the first aspect, it is preferable that the thickness after being left overnight in an atmosphere of temperature 20 ° C. and humidity 60% RH is 1 mm or more (more preferably 1 to 200 mm). If the thickness is less than 1 mm, a sufficient radiation shielding effect may not be obtained. On the contrary, if the thickness is larger than 200 mm, the workability deteriorates, and the handling and storage may become difficult due to difficulty in transportation and storage.
また、第１の態様において、温度２０℃、湿度６０％ＲＨの雰囲気下で一昼夜放置した後の目付けとしては５０ｇ／ｍ２以上（より好ましくは５０〜１００ｇ／ｍ２）であることが好ましい。該目付けが５０ｇ／ｍ２よりも小さいと十分な放射線遮蔽効果が得られないおそれがある。逆に、該目付けが１０００ｇ／ｍ２よりも大きいと、加工性が低下し、また、搬送や収納が困難となり取扱性が損なわれるおそれがある。 In the first embodiment, the basis weight after being left overnight in an atmosphere of temperature 20 ° C. and humidity 60% RH is preferably 50 g / m 2 or more (more preferably 50 to 100 g / m 2 ). If the basis weight is less than 50 g / m 2 , a sufficient radiation shielding effect may not be obtained. On the other hand, if the basis weight is larger than 1000 g / m 2 , the workability is lowered, and the handling and handling may be impaired due to difficulty in transport and storage.
本特許において、第２の態様は、前記単層構造体（第１の態様）の少なくとも１表面に他の布帛を積層した態様である。前記単層構造体に他の布帛を積層することにより、放射線遮蔽材の引張り強度、引裂き強度、寸法安定性などが向上し好ましい。 In this patent, the second aspect is an aspect in which another fabric is laminated on at least one surface of the single-layer structure (first aspect). By laminating another fabric on the single layer structure, the radiation shielding material is preferably improved in tensile strength, tear strength, dimensional stability, and the like.
かかる他の布帛としては、通気度が５０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上の布帛（好ましくは不織布）やメッシュシートであると、放射線遮蔽シートに水をかけた際に水が高吸水性繊維まで容易に浸透し保水でき、好ましい。その際、メッシュシートとしては、４平方ミリメートル〜９００平方センチメートルの網目（空隙部）を有するものが好ましい。 As such other fabrics, when the air permeability is 50 cm 3 / cm 2 · sec or more (preferably non-woven fabric) or mesh sheet, when water is applied to the radiation shielding sheet, the water can easily reach the superabsorbent fiber. It is preferable because it can penetrate and retain water. In that case, as a mesh sheet, what has a mesh | network (gap part) of 4 square millimeters-900 square centimeters is preferable.
第２の態様において、他の布帛は前記単層構造体の表裏両表面に積層されていることが好ましい。その際、どちらか一方を面ファスナーとすることは好ましいことである。
他の布帛を単層構造体に積層する方法としては、接着剤を用いる方法やキルテイングなどの縫製による方法などが例示される。
2nd aspect WHEREIN: It is preferable that the other fabric is laminated | stacked on the front and back both surfaces of the said single layer structure. In that case, it is preferable to use either one as a hook-and-loop fastener.
Examples of methods for laminating other fabrics on a single layer structure include a method using an adhesive and a method using sewing such as quilting.
なお、本発明の目的が損われない範囲内であれば、部材を製造する前および／または後の工程で、抗菌剤や防カビ剤などを添加する抗菌加工や、染色加工、親水加工、熱プレスなどを施してもよい。 As long as the purpose of the present invention is not impaired, antibacterial processing, dyeing processing, hydrophilic processing, heat processing, and the like, which are performed before and / or after manufacturing the member, are performed. You may give a press etc.
本発明の放射線遮蔽材には前記の高吸水性繊維が含まれるので、放水や雨により水を保水させることにより、優れた放射線遮蔽性効果を有する。また同時に、加工性および取扱性にも優れる。 The radiation shielding material of the present invention contains the superabsorbent fiber described above, and therefore has excellent radiation shielding effect by retaining water by water discharge or rain. At the same time, it is excellent in workability and handleability.
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。 Next, although the Example and comparative example of this invention are explained in full detail, this invention is not limited by these. In addition, each measurement item in an Example was measured with the following method.
（１）水膨潤度
以下の方法により測定した。まず、高吸水性繊維の０．４ｇｒを３００ｃｃの生理食塩水に浸漬し、３０分間放置し、その後３２メッシュの金属ふるいの上に注ぎ１０分間水切りをした。そして、メッシュ上に残ったゲル状の繊維の質量（ｇｒ）を測定し、下記式により水膨潤度を算出した。
水膨潤度＝（ゲル状繊維質量［ｇｒ］−０．４［ｇｒ］）／０．４［ｇｒ］
(1) Water swelling degree It measured with the following method. First, 0.4 g of superabsorbent fiber was immersed in 300 cc of physiological saline, allowed to stand for 30 minutes, then poured onto a 32 mesh metal sieve and drained for 10 minutes. And the mass (gr) of the gel-like fiber which remained on the mesh was measured, and the water swelling degree was computed by the following formula.
Water swell degree = (gel fiber mass [gr] −0.4 [gr]) / 0.4 [gr]
（２）保水量
ＪＩＳ Ｌ１９１３により保水量（％）を測定した。
(2) Water retention amount The water retention amount (%) was measured according to JIS L1913.
（３）中性子線遮蔽係数
過剰量の水を含ませた試料を重ね合わせて厚みをかえ、カルフォルニウム２５２線源（日本アイソトープ教会 照射量率標準中性子線源 ＣＦ２３０１４０１１Ｕ 線源番号Ｈ７−７６２ 公証値３．７ＭＢｑ）を用い中性子線を照射し、距離２０ｃｍに置いた中性子サーベイメータ（アロカ ＴＰＳ−４５１ＢＳ Ｓ．Ｎ．４６Ｒ９２８）にて中性子線量を測定し、サンプルの有無による中性子線量の変化より、その透過度を検出した。それを下式にあてはめ、遮蔽係数ｋを求めた。中性子線遮蔽係数が０．０５ｃｍ−１以上を合格とする。なお水の遮蔽係数は０．１３ｃｍ−１である。
透過度＝ｅｘｐ（−ｋ×厚さ）
(3) Neutron beam shielding coefficient The sample was overlaid with an excessive amount of water, and the thickness was changed. .7MBq) is irradiated with a neutron beam and measured with a neutron survey meter (Aloka TPS-451BS SN 46R928) placed at a distance of 20 cm. Was detected. This was applied to the following equation to determine the shielding coefficient k. A neutron beam shielding coefficient of 0.05 cm −1 or more is considered acceptable. The water shielding coefficient is 0.13 cm −1 .
Transmittance = exp (−k × thickness)
（４）吸水速度
２０℃、６０％ＲＨ雰囲気下で一昼夜放置した試料に３００ｍＬを一定速度で滴下して水が表面からなくなる時間を計測し吸水速度とした。
(4) Water absorption rate 300 mL was dripped at a constant rate on a sample that was allowed to stand overnight at 20 ° C. and 60% RH, and the time when water disappeared from the surface was measured to obtain the water absorption rate.
（５）目付け
ＪＩＳ Ｌ１９１３により目付け（ｇ／ｍ２）を測定した。
(5) Fabric weight A fabric weight (g / m 2 ) was measured according to JIS L1913.
（６）厚さ
ＪＩＳ Ｌ１９１３により厚さ（ｍｍ）を測定した。
(6) Thickness Thickness (mm) was measured according to JIS L1913.
（７）通気度
ＪＩＳ Ｌ１９１３により通気度（ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ）を測定した。
(7) Air permeability The air permeability (cm 3 / cm 2 · sec) was measured according to JIS L1913.
［実施例１］
高吸水性繊維として「ベルオアシス」（登録商標、帝人ファイバー社製、水膨潤度８０倍）３０重量％、レーヨン繊維４０重量％、ポリエステル繊維３０重量％とを用いてニードルパンチ法で、図１に示すようなシート状の不織布（目付け２００ｇ／ｍ２、厚さ２ｍｍ、大きさ５０ｃｍ×５０ｃｍ）を作製し、放射線遮蔽材とした。
該放射線遮蔽材において、保水量９５％、吸水速度は１０秒、中性子線遮蔽係数０．１２ｃｍ−１と優れていた。また、該放射線遮蔽材は未使用時の収納や設置時の繋ぎ合わせが容易であり、加工性および取扱性にも優れていた。
[Example 1]
As a superabsorbent fiber, "BEL OASIS" (registered trademark, manufactured by Teijin Fibers Ltd., water swelling degree 80 times) 30% by weight, rayon fiber 40% by weight, polyester fiber 30% by weight, and the needle punch method, FIG. A sheet-like non-woven fabric (weight per unit area: 200 g / m 2 , thickness: 2 mm, size: 50 cm × 50 cm) was prepared as a radiation shielding material.
In the radiation shielding material, the water retention amount was 95%, the water absorption speed was 10 seconds, and the neutron beam shielding coefficient was 0.12 cm −1 . Further, the radiation shielding material was easy to store when not in use or to be joined at the time of installation, and was excellent in workability and handleability.
［比較例１］
実施例１において、高吸水性繊維にかえてポリエチレンテレフタレート繊維（水膨潤度が１０倍未満）を用いること以外は同様にしたところ、吸水速度は３０秒、含水率５％、中性子線遮蔽係数０．０１ｃｍ−１以下であった。
[Comparative Example 1]
In Example 1, the same procedure was used except that polyethylene terephthalate fiber (water swelling degree is less than 10 times) was used instead of the highly water-absorbing fiber. 0.01 cm −1 or less.
本発明によれば、放射線遮蔽性だけでなく加工性および取扱性にも優れた放射線遮蔽材が得られ、その工業的価値は極めて大である。 According to the present invention, a radiation shielding material excellent not only in radiation shielding properties but also in workability and handling properties can be obtained, and its industrial value is extremely large.
１：不織布 1: Nonwoven fabric
Claims (10)
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| JP2012131951A JP2013257164A (en) | 2012-06-11 | 2012-06-11 | Radiation shield material |
Applications Claiming Priority (1)
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2012
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