JP6561405B2 - 放射線不透過性の繊維、フィラメント、および布地 - Google Patents
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Description
本明細書においては放射線不透過性を供する繊維およびフィラメントが記載される。放射線不透過性の繊維、フィラメントおよび布地は、電磁スペクトルにおける広範囲の周波数に対して放射線不透過性を供する。本明細書において開示する放射線不透過性の繊維、フィラメントおよび布地は、適当な粒子状形態で放射線不透過性材料を使用して作製され、柔軟で、垂れ下がることが可能であり、縫合可能、および洗濯可能である。さらに、放射線不透過性布地は、衣類、手袋、放射能マスク、甲状腺保護カラーなどを作製するのに適する。これらの繊維、フィラメントおよび布地で作製された衣類は比較的軽量である。さらに、該材料で作製された衣類は、多層化することができ、多層の各層が広範囲の周波数の電磁放射線スペクトルにおける異なった範囲に対して放射線不透過性を示すことができる。
経糸:二成分糸396/72D
緯糸:70Dポリウレタン糸を含む二成分糸396/72D
経糸練条(Warp Drawing):筬羽中に3本の糸
織り:平織り(plain one up one down)
経糸密度:1インチ当たり40本の経糸
緯糸密度:1インチ当たり60本の緯糸
布帛の緩和GSM(Relaxed GSM of fabric):399
上で説明した方法により実現した布地は、二板法[IS 7702:2012/ISO 5084:1996]で測定して0.69mmの厚さを有した。
東芝のRotanode E7252 X装置を使用した。
出力が安定な高周波数のX線装置
分圧器:侵入電圧(kV)測定のため
RaySafe Xi kVおよび管からの発射側における線量測定の品質保証ツールセット
ビームの照準(alignment)を確実にするためのTOR IQIIツールセット
制御された環境の実験室:24℃+/−2℃に保たれた温度
ポリプロピレン:30%
硫酸バリウム:15%
酸化ビスマス:55%
経糸密度:1インチ当たり84本の経糸
緯糸密度:1インチ当たり72本の緯糸
布帛394の緩和GSM。
布帛構造中におけるエラストマーの糸のパーセンテージは2%である。
二板法により測定された布帛厚さ:0.64mm
布地の構造を例示する。該構造は、所与の実施において、処理されたフィラメント200
を使用して形成された放射線不透過性布地のX線画像を取り上げることにより例示した。
使用された放射線不透過性布地は、表5に関連して記載した。試験を実施する目的で、2
層の放射線不透過性布地が置かれて、ここで各層は他の層に対して十字形に交差する。放
射線の線源は、試験のために40kVに設定した。図6(b)から、放射線不透過性布地
はその全体で捕らえられて、糸の網目は可視でないことを観察することができる。網目構
造の可視性の欠如は、放射線不透過性布地から担体ポリマー108を溶解して、布地の放
射線に透過性の区域を減少させ、それ故、放射線不透過性布地が放射線の線源に対する増
大した不透過性を発揮することにより説明することができる。図6(a)および図6(b
)から、後処理にかけられて、処理されたフィラメント200から形成された放射線不透
過性布地は、フィラメント100から形成された放射線不透過性布地と比較して優れた放
射線不透過性を発揮することを観察することができる。
<付記>
項1
複数の放射線不透過性材料(104)および第1のポリマー(106)を含むマトリッ
クス(102)であって、前記放射線不透過性材料(104)は、放射線不透過性元素、
前記放射線不透過性元素の合金、および前記放射線不透過性元素の化合物のうちの少なく
とも1つ、またはそれらの組合せであり、前記放射線不透過性元素は原子番号が29以上
のものであり、前記マトリックス(102)は一体化した柔軟構造を形成する、マトリッ
クスと、
複数のマトリックス(102)に結合して紡糸性を与える担体ポリマー(108)であ
って、前記複数のマトリックス(102)を結合し前記マトリックス(102)と共押出
しされる、担体ポリマー
とを含む、放射線不透過性フィラメント(100)。
項2
前記放射線不透過性材料(104)のパーセンテージ重量比が全フィラメント(100
)の30から80重量%の範囲内である、項1に記載の放射線不透過性フィラメント(100)。
項3
前記第1のポリマー(106)および前記担体ポリマー(108)の各々が、ポリエス
テル、アクリル、ポリアミド、ポリウレタン、再生セルロース(regereatedcellulose)
、ポリアクリロニトリル、ポリトリフェニレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリ乳酸、アラミド、メタアラミド、ナイロン6、ナイロン6,6、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ポリウレタン、イソプレンのポリマー、および再生セルロースの1つ
である、少なくとも1種の再生ポリマーまたは合成ポリマーである、項1に記載の放射線不透過性フィラメント(100)。
項4
前記放射線不透過性元素が、アクチニウム、アンチモン、バリウム、ビスマス、臭素、
カドミウム、セリウム、セシウム、金、ヨウ素、インジウム、イリジウム、ランタン、鉛
、水銀、モリブデン、オスミウム、白金、ポロニウム、レニウム、ロジウム、銀、ストロ
ンチウム、タンタル、テルル、タリウム、トリウム、スズ、タングステン、ウランおよび
ジルコニウム、プロメチウム以外のランタニド系列の元素のうちの少なくとも1つである
、項1に記載の放射線不透過性フィラメント(100)。
項5
前記放射線不透過性元素の化合物が、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、特にフ
ッ化物およびヨウ化物、水酸化物、タングステン酸塩、炭化物、硫化物、ウラン酸塩、お
よびテルル化物、または有機酸の金属塩、ならびに他の有機スズ化合物および有機鉛化合
物のうちの1つの形態であり、前記有機酸が、酢酸、ステアリン酸、ナフテン酸、安息香
酸、ギ酸、プロピオン酸のうちの1つである、項1に記載の放射線不透過性フィラメント(100)。
項6
前記フィラメント(100)が複数の同心円形の層を有し、各同心層が前記マトリック
ス(102)を含み、前記複数の同心円形の層が前記担体ポリマー(108)により封入
されている、項5に記載の放射線不透過性フィラメント(100)。
項7
前記複数の同心層の内側の同心層の放射線不透過性材料の放射線不透過性元素が、外側
の同心層の対応する原子番号より小さい原子番号のものである、項6に記載の放射線不透過性フィラメント(100)。
項8
前記フィラメント(100)が担体ポリマー(108)により結合された複数のマトリ
ックス(102)を含むことにより、複数のマトリックス(102)に紡糸性を与え、前
記複数のマトリックス(102)の各々は多角形の断面を有し、前記多角形の断面は、正
方形、長方形、三角形、六角形、八角形、九角形、および十角形または任意の他の非特定
の幾何学的断面図形状のうちの1つである、項5に記載の放射線不透過性フィラメント(100)。
項9
放射線不透過性フィラメント(100)が、前記担体ポリマー(108)を溶解する後
処理にかけられて処理されたフィラメント(202)を形成し、前記処理されたフィラメ
ント(202)が放射線不透過性であり柔軟である、項1に記載の放射線不透過性フィラメント(100)。
項10
X線およびγ線のうちの少なくとも1つに不透過性である、項1に記載の放射線不透過性フィラメント(100)。
項11
編み布地製作技法、織り布地製作技法、不織布地製作技法、およびそれらの組合せのう
ちの1つにより放射線不透過性布地に形成される放射線不透過性フィラメント(100)
から作製された複数の放射線不透過性フィラメント(100)および複数の糸のうちの少
なくとも1つを含む、放射線不透過性布地であって、
前記放射線不透過性フィラメント(100)が、
複数の放射線不透過性材料(104)および第1のポリマー(106)を含むマトリ
ックス(102)であって、前記放射線不透過性材料(104)は、放射線不透過性元素
、前記放射線不透過性元素の合金、および前記放射線不透過性元素の化合物のうちの少な
くとも1つ、またはそれらの組合せであり、前記放射線不透過性元素は原子番号が29以
上のものであり、前記複数の放射線不透過性材料(104)と前記第1のポリマー(10
6)とは一体化した柔軟構造を形成する、マトリックス(102)と、
複数のポリマーマトリックス(102)を保持する担体ポリマー(108)であって
、前記複数のマトリックス(102)を結合し前記マトリックス(102)と共押出しさ
れる、担体ポリマー(108)
とを含む、放射線不透過性布地。
項12
放射線不透過性布地が、前記放射線不透過性材料の前記担体ポリマー(108)を溶解
する後処理にかけられ、前記担体ポリマー(108)が適当な溶媒に溶解される、項9に記載の放射線不透過性布地。
項13
衣類または掛け布が、複数の層の放射線不透過性布地を使用して作製され、前記放射線
不透過性布地が柔軟で垂れ下がることが可能である、項10に記載の放射線不透過性布地。
項14
複数の放射線不透過性布地層の少なくとも1層が水分に対して多孔性であり、前記少な
くとも1層の多孔性が放射線不透過性の衣類を空気に対して透過性にする、項11に記載の放射線不透過性布地。
項15
洗濯可能であり、オートクレーブ滅菌可能である、項11に記載の放射線不透過性布地の衣類。
項16
放射線不透過性布地の衣類が、織り技法、編み技法、または不織布技法、およびそれら
の組合せのうちの少なくとも1つにより、前記放射線不透過性布地を形成する工程でポリ
ウレタンのようなエラストマーの糸の使用により伸縮可能にされる、項10に記載の放射線不透過性布地。
項17
マトリックス(102)を第1の供給容器(302)から第1の押出機(304)に供
給するステップであって、前記マトリックス(102)は、複数の放射線不透過性材料(
104)および第1のポリマー(106)を含み、前記放射線不透過性材料(104)は
、放射線不透過性元素、前記放射線不透過性元素の合金、および前記放射線不透過性元素
の化合物のうちの少なくとも1つ、またはそれらの組合せであり、前記放射線不透過性元
素は原子番号が29以上のものであり、前記複数の放射線不透過性材料(104)と前記
第1のポリマー(106)とは一体化した柔軟構造を形成する、ステップと、
担体ポリマー(108)を第2の供給容器(306)から第2の押出機(308)に供
給するステップと、
紡糸口金中の前記マトリックス(102)および前記担体ポリマー(108)を紡糸し
て前記放射線不透過性フィラメント(100)を形成するステップ
とを含む、放射線不透過性フィラメント(100)を紡糸する方法。
項18
マトリックス(102)が、前記放射線不透過性材料(104)と前記第1のポリマー
(106)との合計重量に対して30から80重量%の範囲内で使用される、項17に記載の方法。
項19
前記マトリックス(102)が、前記第1の供給容器(302)に、ペレットおよびチ
ップのうちの1つである実質的に小さい固体粒子の形態で供給される、項17に記載の方法。
Claims (15)
- 複数の層を含む、放射線不透過性布地であって、
前記複数の層の各々が、複数の溶媒処理された放射線不透過性フィラメント(200)と、エラストマーとを含み、
前記複数の処理された放射線不透過性フィラメント(200)が、マトリックス(102)を含み、前記マトリックス(102)が、少なくとも放射線不透過性材料(104)を含み、前記放射線不透過性材料(104)は、放射線不透過性元素、前記放射線不透過性元素の合金、および前記放射線不透過性元素の化合物、およびそれらの組合せのうちの少なくとも1つであり、前記放射線不透過性元素は原子番号が29以上のものであり、
前記エラストマーと前記複数の処理された放射線不透過性フィラメント(200)とが、前記放射線不透過性布地に製造され、前記エラストマーが、前記処理された放射線不透過性フィラメント(200)間の放射線透過性領域を減少させ、
前記処理された放射線不透過性フィラメント(200)の各々の繊度は40μm以下であり、放射線不透過性材料(104)の前記処理された放射線不透過性フィラメント(200)の各々に対する重量比は、50%〜80%である、
放射線不透過性布地。 - 前記エラストマーが、その中に分散された前記放射線不透過性材料(104)を含むこ
とにより前記マトリックス(102)を形成する、第1のポリマー(106)である、請
求項1に記載の放射線不透過性布地。 - 前記放射線不透過性材料(104)と前記第1のポリマー(106)とが、一体化した
柔軟構造を形成する、請求項2に記載の放射線不透過性布地。 - 前記エラストマーが、複数のエラストマー糸である、請求項1に記載の放射線不透過性
布地。 - 前記複数のエラストマー糸および複数の放射線不透過性フィラメント(200)が、織
り技法、編み技法、または不織布技法、およびそれらの組合せのうちの1つにより、前記
放射線不透過性布地に形成される、請求項4に記載の放射線不透過性布地。 - 前記放射線不透過性元素が、アクチニウム、アンチモン、バリウム、ビスマス、臭素、
カドミウム、セリウム、セシウム、金、ヨウ素、インジウム、イリジウム、ランタン、鉛
、水銀、モリブデン、オスミウム、白金、ポロニウム、レニウム、ロジウム、銀、ストロ
ンチウム、タンタル、テルル、タリウム、トリウム、スズ、タングステン、ウランおよび
ジルコニウム、プロメチウム以外のランタニド系列の元素のうちの少なくとも1つである
、請求項1に記載の放射線不透過性布地。 - 前記放射線不透過性元素の化合物が、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、水酸化
物、タングステン酸塩、炭化物、硫化物、ウラン酸塩、およびテルル化物、または有機酸
の金属塩のうちの1つの形態であり、前記有機酸が、酢酸、ステアリン酸、ナフテン酸、
安息香酸、ギ酸、プロピオン酸のうちの1つである、請求項1に記載の放射線不透過性布
地。 - 前記処理された放射線不透過性フィラメント(200)の各々が複数の同心層を有し、前記複数の同心層の各々は多角形の断面を有し、前記多角形の断面は、正方形、長方形、三角形、六角形、八角形、九角形、および十角形または他の非特定の幾何学的断面図形状のうちの1つである、請求項1に記載の放射線不透過性布地。
- 前記複数の同心層の内側の同心層の放射線不透過性材料(104)の放射線不透過性元
素の原子番号が、外側の同心層の放射線不透過性材料(104)の放射線不透過性元素の
原子番号より小さい、請求項8に記載の放射線不透過性布地。 - 前記複数の同心層の内側の同心層の放射線不透過性材料(104)のパーセンテージが
、外側の同心層の放射線不透過性材料(104)のパーセンテージより小さい、請求項8
に記載の放射線不透過性布地。 - 前記放射線不透過性布地が、空気に対して透過性である、請求項1に記載の放射線不透過性布地。
- 放射線不透過性布地を製造する方法であって、
複数の放射線不透過性フィラメント(100)を提供するステップであって、前記複数の放射線不透過性フィラメント(100)の各々が、マトリックス(102)と担体ポリマー(108)とを含み、
前記マトリックス(102)は、少なくとも放射線不透過性材料(104)および第1のポリマー(106)を含み、前記放射線不透過性材料(104)は、放射線不透過性元素、前記放射線不透過性元素の合金、および前記放射線不透過性元素の化合物のうちの少なくとも1つ、またはそれらの組合せであり、前記放射線不透過性元素は原子番号が29以上のものであり、前記放射線不透過性材料(104)と前記第1のポリマー(106)とは一体化した柔軟構造を形成し、
前記担体ポリマー(108)は、複数のマトリックス(102)に結合し、前記マトリックス(102)と共に押し出される、ステップと;
複数のエラストマー糸を供給するステップと;
複数の放射線不透過性フィラメントおよび前記複数のエラストマー糸が、織り技法、編み技法、または不織布技法、およびそれらの組合せのうちの1つにより、未処理の放射線不透過性布地に形成されるステップと;
前記未処理の放射線不透過性布地を溶媒で処理して、前記担体ポリマーを溶解することにより放射線不透過性布地を形成するステップであって、前記担体ポリマーの溶解によって前記未処理の放射線不透過性布地の放射線透過性領域を減少させ、前記放射線不透過性布地は処理された放射線不透過性フィラメント(200)を含み、前記処理された放射線不透過性フィラメント(200)の各々の繊度は40μm以下であり、放射線不透過性材料(104)の前記処理された放射線不透過性フィラメント(200)の各々に対する重量比は、50%〜80%である、ステップ;
とを含む、放射線不透過性布地を製造する方法。 - 前記第1のポリマー(106)および前記担体ポリマー(108)の各々が、ポリエス
テル、アクリル、ポリアミド、ポリウレタン、再生セルロース(regereated cellulose)
、ポリアクリロニトリル、ポリトリフェニレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリ乳酸、アラミド、メタアラミド、ナイロン6、ナイロン6,6、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、およびイソプレンのポリマーの1つである、少なくとも1種の再生ポ
リマーまたは合成ポリマーである、請求項12に記載の放射線不透過性布地を製造する方
法。 - 前記溶解により、前記未処理の放射線不透過性布地の糸密度が少なくとも2倍に増加す
る、請求項12に記載の放射線不透過性布地を製造する方法。 - 前記複数の放射線不透過性フィラメントの各々が複数の同心層を有し、前記複数
の同心層の各々は多角形の断面を有し、前記多角形の断面は、正方形、長方形、三
角形、六角形、八角形、九角形、および十角形または他の非特定の幾何学的断面図形状の
うちの1つである、請求項12に記載の放射線不透過性布地を製造する方法。
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