TR201616253A1 - X-işinlarina karşi koruyucu nano toz i̇çeri̇kli̇ teksti̇l malzemesi̇ - Google Patents

Abstract

Buluş, tekstil ürünlerinde kullanılmak üzere x-ışınlarına karşı koruma amaçlı geliştirilen radyopak toz ve polimer karışımı ile ilgilidir. Söz konusu karışım, başta tıp alanında olmak üzere x-ışını ile çalışılan diğer tüm alanlarda kullanım alanına sahiptir.

Description

TARIFNAME X-ISINLARINA KARSI KORUYUCU NANO TOZ IÇERIKLI TEKSTIL MALZEMESI Bulusun Ilgili Oldugu Teknik Alan Bulus, tekstil ürünlerinde kullanilEiak üzere x-lSIElarlEla karslîlkoruma amaçlügelistirilen radyopak toz ve polimer karlgliîlilîile ilgilidir. Söz konusu karlglînl, basta tlü alan-a olmak üzere x-lSIElEHIe çaIEIEn diger tüm alanlarda kullanl alan. sahiptir.

Bulusla Ilgili Teknigin Bilinen Durumu (Önceki Teknik) X-lglüian korunma amaçlüilarak, günümüzde aglEillKl [olarak polimer (örnegin vinil) bir tabaka içerisine eklenmis kursun partiküllerinden olusan tabakalar ve üst katmanIa naylon vb. kumaslar kullanilârak dikilmis, giyilebilir ürünler bulunmaktadlEl AynESekiIde kursuna alternatif olarak tungsten, bizmut, kalay, antîmon gibi farkIIZIkatkHârI kullanlgljürünler de yer almaktadlî.! Polimer ve toz katkllârI karlglmian olusan ince katmanlar, kullan! slüleUa deforme olabilmekte, aynEkamanda giyildiginde hareket kabiliyetini engelleyen rijit bir yapma sahip olduklarügözlenmektedir.

Belli kullanIi sürelerinin sonunda x-Iglül- karsükoruyucu bu tarz karSlEMarI kullanligiü önlüklerin kumasla kapatllB'iigl CIS] yüzeylerinde herhangi bir deformasyon veya hataya rastlanmamas- ragmen, önlüklerin röntgen görüntüleri al“[gia iç tabakada bulunan koruyucu tabakalarda leIZJ ve çatlaklara rastlanabilmektedir. Bu durumdaki önlüklerde çatlak ve klEIEl olan her bölgeden radyasyonun engelsizce geçebilmesi söz konusudur. Dolaylglýla önlügün zayEIiatmasEbekIenen x-lSIEIEbranlarIa düsüs gözlenmekte ve bu nedenle istenilen seviyenin aItIda koruma saglanmaktadiB Malzemelerin fiziksel dayanilarlýla iliskili olan bu durum, ürünlerin kullanIi performanslîive kullanIi ömrüyle ilgili önemli bir sorun olarak karsIilîla çlEinaktadE Ayrüa, çallgnlarl konforu göz önünde bulunduruldugunda, hem malzemenin rijit formu hem de yüksek aglEIl[g]|ZönemIi ergonomik sorunlara sebebiyet vermektedir. Yapllân arastIEnalar, özellikle uzun süreli kursun önlük kullanan tLöI çalisanlari. kulland[lZIarl:lyüksek aglHlÜZlElönlükler ile tecrübe ettikleri bel ve S. agrüârlîgibi sagllKJ sorunlarßrasütla iliski oldugunu göstermektedir.

Bu konuda kardiyologlar ve radyologlar tarafIan yapüân çesitli arastlElnalarda, kisisel koruyucu giysi olarak kullanilan yüksek aglîlllKlElve konforlu olmayan önlüklerin kullanIiElile özellikle omurga problemleri aras-a iliskiler oldugu ifade edilmistir. Bu baglamda, koruyucu giyilebilir ekipmanla ilgili yapüân çallglnalarl ortak amaçlarIdan biri de yüksek aglîlllEl sorunun çözülmesi yönündedir. Bunun yanlis& vücudun hareketlerine daha uyumlu malzemelerin gelistirilmesi de çallglan konforu aç-an önemli bir ihtiyaçtlEl X-lglElüladyasyonunun zlEIhIanmasIa en çok kullanüân malzeme olan kursunun arsenikten sonra dünyadaki en tehlikeli ikinci madde olmasIan dolayl:l(ATSDR, 2015), kursun ve kursun bilesiklerinin kullanIilarII sIlEIlandlEllB'iasEl ve mümkünse kursun içermeyen ürünler gelistirilmesi insan ve çevre sagliglElaç-an büyük önem taslühaktadlîl Mevcut ürünlerin pek çogunda kursun ve kursun bilesikleri bulunmakta olup, gelistirilmis malzemeler tamamen kursunsuzdur. Bu sayede doga dostu koruyucu malzemeler gelistirilmesi mümkün olmustur.

Teknigin bilinen durumunda yer alan patentlerden bazlßrßunlardlû - TR 2014 07402 B numaralüpatentte; iyonize radyasyona karsüelastik bir malzeme subnitrat, bizmut subkarbonat ile farkllîldüsük yogunluklu metallerin polimer içerisine eklenmesi ve karlglînla yün Iiflerinin de dahil edilmesiyle olusturulan malzemelerin x- lglüarlâla karsükoruyucu nitelikte oldugu ifade edilmektedir.

- GB 954,594 numarallîibatentte; kursun levha kullanIilZyerine matris içerisine kursun toz eklenerek ve az miktarda koyunyünü destegi ile olusturulmus bir ürün açilZlanmaktadE oksit ve baryum sülfat, düsük yogunluklu polietilen içerisine eklenmektedir. Bu ürünün 100 keV'Iik birincil X-lSIElII en az %10-50 oranIa zaylflbttglîfade edilmektedir.

- US 7,897,949 82 numarallîibatentte; düsük atom numaralünalzeme için kalay, antimon, iyot, sezyum, baryum, lantan, seryum, praseodim ve neodimden en az birinin seçilebilecegini göstermektedir. Bu elementlerden birkaçEile daha az bulunan samaryum, gadolinyum, terbiyum ve erbiyum gibi elementler de karlStlEIlâbilmektedir. Yüksek atom numarallîlnalzeme için ise tantalum, tungsten ve bizmuttan en az biri önerilmektedir.

Patenti allElnlSlürünlerden her bir kompozit tabakan 0.125 mm kursun esdegeri oldugu ve 4 kompozit katman birlestirildiginde 0.5mm kursun esdegerligi saglanabildigi belirtilmektedir. asetat/akrilik asit kopolimerleri, vinil asetat veya üretan olabilir) içerisine toz metaller eklenerek ince kompozit katmanlar olusturma esas. dayanmaktadlü - US 5,548,125 numarallîbatentte; dogal kauçuk içerisine tungsten eklenerek radyasyona patentte de yine dogal kauçuk kullanüârak, Bi203, W203, SnO, SnSbOz katkllârü kullanElârak x-EIEIarIEl zayEElatma niteligi olan kargûiilar olusturulabilecegi ifade edilmektedir.

Mevcut akademik çallglnalar ve patentlerde gelistirilen ürünlerin giyim-hareket konforunu ve kullanIi süresini etkileyebilecek parametreler üzerinde durulmamaktadlEl Bulus kapsamIa dokuma formunda bir zeminin taslýlîlîlolarak kullan-lgili] radyopak katkEl içeren kompozit bir yapEl/e bu yapi. taslIlEEl/üzeye aplikasyonu ile giyim-hareket konforu yüksek ve mekanik olarak kullanIia baglEldeformasyonlara dayanllZllZI koruyucu giysiler için malzemelerin olusturulmasElhedeernmektedir. Bulusta; gelistirilmis olan kaplanmlglkumaslarl x- lglmar. karsElkoruyuculuklarII yanElslB egilme dayanIiElözellikleri de incelenmektedir.

Yapilan testlerin sonuçlarlîlkumaslarl kursuna esdeger koruma saglamanI yanlötla tekrarlEl egilmeye karsElyüksek dayanIiIEloldugunu da göstermektedir. Bu sayede koruyuculuk özelliklerinin yanElsEi kullanIi sßsiaki çatlama, klEana gibi sorunlara neden olmayacak, tekstil yaplâlîile takviyelendirilmis bir malzeme gelistirilmistir.

Bulusun KlEa Açüillamasüie Amaçlarü Bulusta gelistirilen x-lSJEarlEla karsEkoruyucu malzemelerin kullan-[gilîtekstil bazlEkoruyucu zlElhlarda toz metalürjisi bilgi ve teknolojisi kullanllârak mikro ve nano boyutlu radyopak toz katkllâr ile üretilen prototipler açllZlanmaktadlEl . Bulus sayesinde vücut hareketleri ile uyumlu, dikilebilir ve kolayca giysi formuna dönüstürülebilir, x-lglmar- karsEkoruyucu malzemeler gelistirilmesi saglanmaktadß Bu sayede ameliyat ve diger operasyonlar süresince kursun önlük giymek zorunda kalan ve bu önlükler içerisinde rahatça hareket edemeyen kisilerin daha konforlu ürünler kulla nmasßaglanmaktadlü o KullanIi slßsia ve sonraslüda klülân, çatlayan koruyucu katmanlar yüzünden olusan radyasyon güvenlik sorunu (yüksek doz allmve ürünün tamiri veya kullanIi dlSIJJImasEl gibi sebeplerin yaratt[g]l]haliyetler düsürülmektedir.

- Nano boyutlu katkllâr kullanilarak elde edilen malzeme sayesinde istenilen kursun esdegeri korumalar için (örnegin; 0,25 mm Pb, 0,50 mm Pb) daha hafif ürünler elde edilebilir. Bu sayede tipi çaligtinlarIa karsllâsllân kronik omurga sorunlarEi/e bel, sI agrüârljjiibi problemlerin hafifletilmesi saglanmaktadiB o Bulusta gelistirilen malzeme; tungsten, bizmut, kalay gibi toksisitesi düsük radyopak malzemeler içermekte olup; çevre ve insan sagllglEla dost ürünler elde edilmesi için kullanilBiaktadlEl o Bulusta nano boyutlu katkllârliîl kullanliglükumas formunda giyilebilir ürünler elde edildiginden agEllilZlaç-dan kazanç saglanmaktadE Bulusun AyrItElDçiElamasEl Bulusa konu radyopak toz-polimer karlSEJlEile uygun kaplama teknikleri kullanilârak tek tarafEl ve/veya çift tarafEkaplanmlglkumas yaplgßaglanlü Kullanilân polimer (kaplama malzemesi); agIEI metal tozlarIEtaslîlabilecek yüksek viskozitede olup, uygulandlgilîkumas ile kimyasal olarak uyumlu ve elastik bir yapüla sahiptir. Bunun için, bu özellikleri gösteren silikon kauçuk ve benzeri kaplama malzemeleri söz konusu radyopak toz-polimer karmlßlde etmede kullanllIü Bulusta tercihen tekstil yüzeylerine uygulanabilir sülîiiormda silikon kauçuk kullanEIJE Radyopak toz olarak; tungsten, bizmut, kalay, antimon, baryum ve bunlari çesitli bilesikleri gibi x-lglülarlüia karsElzaylfJiatma yetenegi yüksek malzemeler kullanilâbilir. Çallsmalarda tungsten, bizmut, kalay, baklElve baryum sülfat tozlarElkuIIaniiBilStE Bulusta; dogal, sentetik ve/veya suni liflerden mamul konvansiyonel tekstil yüzeyleri (dokuma, örme ve nonwoven) taslEEZblarak kullanim] Gelistirilen malzeme baglam-a; %100 pamuklu, dokuma bezayaglîkumasßeçilmistir.

Radyopak toz ve polimer farklüoranlarda karßtlîllârak istenen kursun esdegeri korumayEl saglayan malzemeler elde edilebilir. Tablo 1'de farkllîhumunelere ait toz-polimerlerin hacimsel oranlarülerilmektedir (W: Tungsten, Sn: Kalay, Cu: Bale Bi: Bizmut). Çallginada süEformda silikon kauçuk kullanilE^iaktadlB SlîEformda silikon kauçuk; hale olarak satI al-n a ve b bilesenlerini ayrüyriîiçeren bir kauçuk malzemenin a ve b bilesenlerinin hangi oranlarda kullanilâcagII anlatlgükarigiml haziEIbnmas- iliskin bir reçeteyle haziîlianlEi Radyopak tozun aglEliiiZisal oranEkarigiEiiI en az %60'IEblusturacak sekilde radyopak toz ve silikon kauçuk ile kaplama karlglfnilîihazlîlianlü Bu karigiEi mekanik mikserde 30 dakika ile 1 saat süresince kariSIlElIJEI ve sonrasIa hava kabarc[giEpr0bIeminin önlenebilmesi için karigrîii 30 dakika ile 1 saat arasEivakumIanE Vakum basiEtEien az -0,8 bar olmaIIiEJ Daha sonra kumaslar. tek ve/veya çift yüzlerine rakleli kaplama cihainle karEIEii uygulanlE Kaplama islemi dakika boyunca bekletilir.

Tablo 1. Numune örneklerine ait özellikler Silikon Ra 0 k tozun kauÇUgU" Numune hacindiîeîîrani (°/o) hacimsel orani Bu örneklerin 100 kV'de yapilân ölçümleri sonucunda %90 ve %95 koruma için gerekli kaplama kalIiiZiarElve gramajlarElTablo 2'de verilmektedir. 100 W tüp voltaan gerçeklestirilen ölçümlerde x-lSIEIarII %90'II kalkanlanmasEIçin gerekli olan kursun kalIIgiED,35 mm iken, koruma saglayabilen örnekler için 0,35mm kursun esdegeri koruma, %95 koruma için 0,50mm kursun esdegeri koruma saglayabilir ifadesi kullaniiâbilir.

Tablo 2. Numune örneklerinin ortalama kaIIiElve gramaj degerleri 100kV'de 0/090 oraninda koruma °/o95 oraninda için koruma için kalinligi gramaji kalinligi gramaji (Ka/EE ve agßßara kumas kis/@We agßmahi/ deg//d/r.) Radyopak toz-silikon kauçuk karElînlElkaplama malzemeleri Içerisinde tozun yüzdesel olarak artLîEi ile daha ince ve daha hafif kumaslarla aynüzaylflhtma yüzdelerine ulasabilmek mümkün olmaktadlE Tüm numuneler içerisinde 100 kV'de %90 koruma saglayan en ince kumas kaplamasÇl kaplama içerisinde hacimsel olarak %20 tungsten içeren numunelerle (N3) saglanabilmekte olup; 0,69 mm kaplama kalI[g]El,/eterli olmaktadlE Bu kalIlgb denk gelen kaplama malzemesi gramajlîiia %90 koruma için 3232,62 g/m2 'dir.

Tablo 1 ve Tablo 2'de sunulan örneklerdeki radyopak toz boyutlarEmikron seviyesinde olup, tungsten tozlar kullanilarak nano seviyesinde çallgmalar da mevcuttur. Tablo 3'de aynEiiiacimsel oranda (%12) tungsten toz içeren kaplamalar ve her bir örnekteki ortalama toz tane boyutlarlîi verilmektedir.

Tablo 3. Mikro ve nano toz takviyeli numune örnekleri Numun Radyopak tozun Ortalama tane e hacimsel orani bo utu N 12 pm N 300 nm N 150 nm AynEhacimsel orana sahip olan mikro ve nano boyutlu toz içeren numunelerde tane boyut ortalamasEdaha küçük olan nano toz takviyeli numunelerin daha yüksek radyasyon tutuculuk oranlar. ulast[g]l:görülmektedir. AyrlEti nano boyutlu tozlar kullan-[gilrîha, mikron boyutlu toz içeren kaplanmlg kumaslara göre daha düsük kalIilZ] ve aglîlilKlarda es deger koruma seviyelerine çilZliBiiStlü Bu sayede ortalama %12 hacimsel oranda 150 nm toz boyutuna sahip aglElllglll yeterli oldugu görülmektedir (Tablo 4).

Tablo 4. Mikro ve nano takviyeli numunelerin kalIilZlve gramaj degerleri. lOOkV'de /090 orariinda /095 oraninda koruma koruma için için Kalinlik Gramaj Gramaj 1 Kalinlik mm , (mm) (g/nv) ( ) (ci/rw) X-lSlElarI karsElkoruyucu giyilebilir malzeme için kullan! alanülarak basta tipi alanIa teshis ve tedavi amaçlllygulamalar olmak üzere (örnek olarak; röntgen, floroskopi, radyoterapi vb.), x-lgIEEile çallSllân diger alanlardaki (örnek; hasarslîl malzeme analizi, muayenesi vb.) alanlar sunulabilir.

Claims (1)

1. ISTEMLER X-lglmar- karsEkoruyucu nano toz içerikli tekstil malzemesinin kumas kaplamas- iliskin yöntem olup özelligi; - Slîlîllormda silikon kauçugun hazlEllanmasÇl - Radyopak tozun ag lillllleal oranükarml en az %60'Iüilusturacak sekilde radyopak toz ve silikon kauçuk ile kaplama karlglînllîliiazlîllanmasü - Bu karlglüil mekanik mikserde 30 dakika ile 1 saat süresince karlgllülîhasü - SonrasIa hava kabarcigiEprobIeminin önlenebilmesi için karlglEJlI 30 dakika ile 1 saat arasülakumlanmasü - Daha sonra kumaslar. tek ve/veya çift yüzlerine rakleli kaplama cihainle karElEalI uygulanmasÇl - Kaplama islemi sonrasßilikon kauçugun kürlesmesi için kaplanmlglkumaslarl etüvde 90-1100C'de arasü5-25 dakika boyunca bekletilmesi, islem adIiIIarübermesidir. Istem 1'e göre yöntem olup özelligi; vakum basIEL'II en az -0,8 bar olmas- . Istem 1'e göre yöntem olup özelligi; radyopak tozun tungsten, bizmut, kalay, baklElve baryum sülfat tozlarIan en az birini içermesidir.# Istem 1'e göre yöntem olup özelligi; kumasI dokuma veya örme veya nonwoven kumas olmas-El# . Istem 1'e göre yöntem olup özelligi; kumas. %100 pamuklu, dokuma bezayagEkumasEl olmasIIEl# Istem 1'e göre yöntemde kullanllân X-lglülar- karsEkoruyucu nano toz Içerikli tekstil malzemesi. . Istem 6'ya göre bir tekstil malzemesi olup; nano boyutta radyopak toz ve slîEformda silikon kauçuk içermesidir. Istem 6'ya göre bir tekstil malzemesinin tü alanIa teshis ve tedavi amaçIIZI uygulamalarda kullanllüiasü . Istem 6'ya göre bir tekstil malzemesinin röntgen, floroskopi ve radyoterapi alanlEUa kullanianasü 10. Istem 6'ya göre bir tekstil malzemesinin x-@Eüle çalEllân alanlarda kullanlliîasü 11. Istem 6'ya göre bir tekstil malzemesinin# hasarslZ malzeme analizi ve muayenesinde kullanüüiaslîl