一種管道核輻射屏蔽繃帶的製作方法

2023-12-09 12:33:31 2

一種管道核輻射屏蔽繃帶的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種管道核輻射屏蔽繃帶，包括輻射防護內芯層和包覆層，輻射防護內芯層封裝在兩塊包覆層中間，輻射防護內芯層由輻射防護複合纖維經緯或三維編織而成；輻射防護複合纖維由金屬內芯纖維和包芯纖維經過自動包芯編織而成，金屬內芯纖維至少包括一根鉛合金纖維或鎢合金纖維或鉭合金纖維，包芯纖維為碳纖維或高密度聚乙烯纖維或聚四氟乙烯纖維或聚苯硫醚纖維或聚醯胺纖維或聚酯纖維；包覆層由熱塑性樹脂和位於所述熱塑性樹脂內部的網狀增強纖維布經熱碾壓複合而成。該核輻射防護繃帶具有優異的核輻射防護性能，可具備阻燃、防油、防穿刺、易去汙等多種功能，適用於管道、閥門等異型構件，可廣泛用於核電站、醫院、軍事核裝備等領域。
【專利說明】一種管道核輻射屏蔽繃帶
[0001]

【技術領域】
[0002]本發明涉及核輻射防護【技術領域】，尤其涉及一種管道核輻射屏蔽繃帶。
[0003]

【背景技術】
[0004]核科學技術已被廣泛應用於國防、能源、工業、醫療等多個領域，帶來了巨大的經濟和社會效益，也增加了人們接觸各種輻射並受其威脅的機會，核與輻射安全問題已日漸突出並備受關注。輻射防護材料與裝備是保證輻射場所工作人員和公眾安全的關鍵，也是化解核事故危機的有效手段，是軍事和民用輻射安全防護的重要保障，具有迫切需求。
[0005]由於鉛具有良好的核輻射防護效果和較低的成本，在核輻射防護領域得到了廣泛應用。我國在傳統輻射防護材料方面積累了一定技術和經驗，但遠不能滿足當今核技術與核電產業安全快速發展的新需求。鉛板、鉛磚等一般作為防護牆體或核設施主體提供固定式輻射防護，不具備移動性。鉛屏、鉛板、鉛玻璃等也可被應用於移動防護體或需提供暫時防護的場所，但輻射洩漏風險大、搭建難度高、利用率低、適型性差，不適應管道閥門等異型構件的輻射防護。以鉛粉橡膠為主的柔性防護屏、防護服等，具備可移動及可拆卸性強、密閉性好的優點，但防護效率低(線性衰減係數小)、穩定性差(基體易老化、鉛粉易脫落)、重複利用率低(多次摺疊使用後，摺痕處已破損)、使用成本高(為確保防護的有效性，需頻繁更換)。以具有輻射防護功能的金屬纖維為主體的管道核輻射防護繃帶將克服上述不足，更適用於管道、閥門等異型構件的輻射防護。
[0006]


【發明內容】

[0007]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提出一種管道核輻射屏蔽帶，可廣泛用於核電站、醫院、軍事核裝備等領域。
[0008]本發明所解決的技術問題通過以下方案來實現:一種管道核輻射屏蔽繃帶，包括輻射防護內芯層和包覆層，所述輻射防護內芯層封裝在所述兩塊包覆層中間，所述輻射防護內芯層由輻射防護複合纖維經緯或三維編織而成；所述輻射防護複合纖維由內芯纖維和包芯纖維經過自動包芯編織而成，所述內芯纖維至少包括一根鉛合金纖維或鎢合金纖維或鉭合金纖維，所述包芯纖維為碳纖維或高密度聚乙烯纖維或聚四氟乙烯纖維或聚苯硫醚纖維或聚醯胺纖維或聚酯纖維；所述包覆層由熱塑性樹脂和位於所述熱塑性樹脂內部的網狀增強纖維布經熱碾壓複合而成。
[0009]上述方案中，所述輻射防護內芯層(1)為一層或多層。
[0010]上述方案中，所述輻射防護內芯層的厚度範圍為0.03 mm-10 mm，根據客戶對產品厚度要求而生產，一層為0.03 mm，多層複合，最大值10 mm，所述包覆層的厚度不超過3mm。
[0011]上述方案中，所述網狀增強纖維布的厚度不超過1_。
[0012]上述方案中，所述輻射防護複合纖維的直徑範圍為0.03 mm -0.6 mm。
[0013]上述方案中，所述內芯纖維的直徑為0.02 mm -0.5 mm ;所述包芯纖維的根數為16—32根，所述包芯纖維的直徑為100— 150D。
[0014]上述方案中，所述熱塑性樹脂為聚氨酯或聚氯乙烯，所述網狀增強纖維布為尼龍或碳纖維。
[0015]上述方案中，所述管道核輻射屏蔽帶的寬度為50 mm-200 mm，厚度為0.1 mm-80 mm。
[0016]上述方案中，出現的單位D是DENIER (旦尼爾)的縮寫，是化學纖維的一種細度表達方法，是指9000米長的絲在公定回潮率時的重量克數，也稱為旦數。D越大，表示紗線越粗。
[0017]一種製作多層輻射防護內芯層的方法，其特徵在於，分別用多功能粘結劑將每塊輻射防護內芯層逐塊塗層，將每塊塗層後的柔性金屬內芯逐塊重疊放在一個的木模內，在熱壓機作用下，壓實烘乾，從而形成多層輻射防護內芯層。
[0018]本發明的有益效果是:此管道核輻射防護繃帶具有優異的核輻射防護性能和良好的柔性，其防護效果可通過優化金屬合金纖維絲組成來調節，其可同時具備防核輻射、防電磁輻射和防靜電作用，還可具備阻燃、防油、易去汙等多種功能，適用於管道、閥門等異型構件的輻射防護，可廣泛用於核電站、醫院、軍事核裝備等領域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面結合附圖，對本發明的技術方案進行詳細的說明。
[0020]圖1為本發明的管道核輻射屏蔽繃帶截面示意圖。
[0021]圖中:1、輻射防護內芯層；2、包覆層。

【具體實施方式】
[0022]下面通過實施例的方式，對本發明技術方案進行詳細說明，但本發明的保護範圍不局限於所述實施例。
[0023]實施例1
選取I根直徑為0.4mm的鉛合金纖維作為內芯纖維、16根直徑為150D的碳纖維作為包芯纖維，進行自動包芯編織得到直徑為0.5 mm的鉛合金纖維/碳纖維複合纖維絲。在自動經緯或三維編織機上，將鉛合金纖維/碳纖維複合纖維絲進行經緯交叉編織形成厚度為1.5mm的福射防護內芯層I。將厚度為0.3mm的網狀碳纖維布放入兩層熱塑性聚氨酯中,熱壓形成厚度為0.5mm的包覆層2。將上述厚度為1.5mm的輻射防護內芯層I夾在兩塊厚度為0.5mm的包覆層2中間進行二次封裝,製成厚度為2.5mm的管道核福射屏蔽繃帶。在NaI譜儀上測試其輻射防護性能，放射源選用Cs-137。經測試，厚度為2.5_的管道核輻射屏蔽繃帶，其福射防護能力為1.4mmPb。
[0024]實施例2
內芯纖維選取I根直徑為0.3mm的鉛合金纖維和I根直徑為0.1mm的鉭合金纖維；包芯纖維選用16根直徑為150D的聚醯胺纖維，經自動包芯編織得到直徑為0.5mm的鉛合金纖維/鉭合金纖維/聚醯胺纖維複合纖維絲。在自動經緯或三維編織機上，將鉛合金纖維/鉭合金纖維/聚醯胺纖維複合纖維絲進行經緯交叉編織形成厚度為1.5mm的輻射防護內芯層1。將厚度為0.3mm的網狀尼龍布放入兩層熱塑性聚氯乙烯中，熱壓形成厚度為0.6mm的包覆層2。將上述厚度為1.5mm的輻射防護內芯層1夾在兩塊厚度為0.6mm的包覆層2中間進行二次封裝，製成厚度為2.7mm的管道核輻射屏蔽繃帶。在Nal譜儀上測試其輻射防護性能，放射源選用Cs-137。經測試，厚度為2.7mm的管道核輻射屏蔽繃帶，其輻射防護能力為1.5mmPb。
[0025]實施例3
內芯纖維選取1根直徑為0.4mm的鶴合金纖維，包芯纖維選用選用16根直徑為150D的高密度聚乙烯纖維，經自動包芯編織得到直徑為0.5mm的鎢合金纖維/高密度聚乙烯纖維複合纖維絲。在自動經緯或三維編織機上，將鎢合金纖維/高密度聚乙烯纖維複合纖維絲進行經緯交叉編織形成厚度為1.5mm的輻射防護內芯層1。將厚度為0.3mm的網狀碳纖維布放入兩層熱塑性聚氨酯中，熱壓形成厚度為0.6mm的包覆層2。將厚度為1.5mm的輻射防護內芯層1夾在兩塊厚度為0.6mm的包覆層2中間進行二次封裝，製成厚度為2.7mm的管道核輻射屏蔽繃帶。在Nal譜儀上測試其輻射防護性能，放射源選用Cs-137。經測試，厚度為2.7 mm的管道核福射屏蔽繃帶，其福射防護能力為1.6mmPb。
[0026]實施例4
內芯纖維選取1根直徑為0.6mm的鉛合金纖維；包芯纖維選用32根直徑為100D的聚四氟乙烯纖維，經自動包芯編織得到直徑為0.7mm的鉛合金纖維/聚四氟乙烯纖維複合纖維絲。在自動經緯或三維編織機上，將鉛合金纖維/聚四氟乙烯纖維複合纖維絲進行經緯交叉編織形成厚度為2_的輻射防護內芯層，然後將5塊厚度為2_的輻射防護內芯層，分別用多功能粘結劑逐塊塗層，將每塊塗層後的柔性金屬內芯逐塊重疊放在一個特製的木模內，在溫度300度、壓力300噸的熱壓機作用下，壓實烘乾，形成厚度為10mm的輻射防護內芯層1 ;將厚度為1_的網狀尼龍布放入兩層熱塑性聚氯乙烯中，熱壓形成厚度為1.5_的包覆層2。將上述厚度為10mm的輻射防護內芯層夾在兩塊厚度分別為1.5mm的包覆層2中間進行二次封裝，製成厚度為13mm的管道核輻射屏蔽帶。在Nal譜儀上測試其輻射防護性能，放射源選用Cs-137。經測試，厚度為13mm的管道核輻射屏蔽繃帶，其輻射防護能力為9.9mmPb0
[0027]實施例5
內芯纖維選取1根直徑為0.01mm的鉭合金纖維；包芯纖維選用16根直徑為100D的聚苯硫醚纖維，經自動包芯編織得到直徑為0.015mm的鉭合金纖維/聚苯硫醚纖維複合纖維絲。在自動經緯或三維編織機上，將鉭合金纖維/聚苯硫醚纖維複合纖維絲進行經緯交叉編織形成厚度為0.03mm的福射防護內芯層1。將厚度為0.2mm的網狀尼龍布放入兩層熱塑性聚氯乙烯中，熱壓形成厚度為0.3mm的包覆層2。將上述厚度為0.03mm的輻射防護內芯層1夾在兩塊厚度為0.3mm的包覆層2中間進行二次封裝，製成厚度為0.63mm的管道核輻射屏蔽帶。在Nal譜儀上測試其輻射防護性能，放射源選用Cs-137。經測試，厚度為0.63mm的管道核福射屏蔽帶，其福射防護能力為0.04mmPb。
[0028]實施例6
內芯纖維選取1根直徑為0.2mm的鶴合金纖維，包芯纖維選用選用16根直徑為150D的高密度聚酯纖維，經自動包芯編織得到直徑為0.3mm的鎢合金纖維/高密度聚酯纖維複合纖維絲。在自動經緯或三維編織機上，將鎢合金纖維/高密度聚酯纖維複合纖維絲進行經緯交叉編織形成厚度為Imm的輻射防護內芯層，然後將5塊厚度為Imm的柔性金屬內芯，分別用多功能粘結劑逐塊塗層，將每塊塗層後的柔性金屬內芯逐塊重疊放在一個特製的木模內，在溫度300度、壓力300噸的熱壓機作用下，壓實烘乾，形成厚度為5_的輻射防護內芯層I ;。將厚度為0.3mm的網狀碳纖維布放入兩層熱塑性聚氨酯中，熱壓形成厚度為0.5mm的包覆層2。將厚度為5mm的輻射防護內芯層I夾在兩塊厚度分別為0.5mm的包覆層2中間進行二次封裝，製成厚度為6 mm的管道核輻射屏蔽帶。在NaI譜儀上測試其輻射防護性能，放射源選用Cs-137。經測試，厚度為6mm的管道核輻射屏蔽繃帶，其輻射防護能力為5.3mmPb。
[0029] 以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種管道核輻射屏蔽繃帶，其特徵在於:包括輻射防護內芯層(I)和包覆層(2)，所述輻射防護內芯層(I)封裝在所述兩塊包覆層(2)中間，所述輻射防護內芯層由輻射防護複合纖維經緯或三維編織而成；所述輻射防護複合纖維由金屬內芯纖維和包芯纖維經過自動包芯編織而成，所述金屬內芯纖維至少包括一根鉛合金纖維或鎢合金纖維或鉭合金纖維，所述包芯纖維為碳纖維或高密度聚乙烯纖維或聚四氟乙烯纖維或聚苯硫醚纖維或聚醯胺纖維或高密度聚酯纖維；所述包覆層由熱塑性樹脂和位於所述熱塑性樹脂內部的網狀增強纖維布經熱碾壓複合而成。
2.根據權利要求1所述的一種管道核輻射屏蔽繃帶，其特徵在於:所述輻射防護內芯層(I)為一層或多層。
3.根據權利要求2所述的一種管道核輻射屏蔽繃帶，其特徵在於:所述輻射防護內芯層(I)的厚度為0.03 mm-10 mm，所述包覆層(2)的厚度不超過3mm。
4.根據權利要求3所述的一種管道核輻射屏蔽繃帶，其特徵在於:所述網狀增強纖維布的厚度不超過1mm。
5.根據權利要求3或4所述的一種管道核輻射屏蔽繃帶，其特徵在於:所述輻射防護複合纖維的直徑為0.03 mm -0.6 mm。
6.根據權利要求5所述的一種管道核輻射屏蔽繃帶，其特徵在於:所述金屬內芯纖維的直徑為0.02 mm-0.5 mm ;所述包芯纖維的根數為16—32根，所述包芯纖維的直徑為100—150D。
7.根據權利要求1或2或3或4或6所述的一種管道核輻射屏蔽繃帶，其特徵在於:所述熱塑性樹脂為聚氨酯或聚氯乙烯，所述網狀增強纖維布為尼龍布或碳纖維布。
8.根據權利要求1或2或3或4或6所述的一種管道核輻射屏蔽繃帶，其特徵在於:所述管道核輻射屏蔽帶的寬度為50 mm -200 mm,厚度為0.1 mm -80 mm。
9.一種製作權利要求2中多層輻射防護內芯層的方法，其特徵在於，分別用多功能粘結劑將每塊輻射防護內芯層逐塊塗層，將每塊塗層後的柔性金屬內芯逐塊重疊放在一個的木模內，在熱壓機作用下，壓實烘乾，從而形成多層輻射防護內芯層。
【文檔編號】D02G3/12GK104361919SQ201410543933
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】常樹全, 於豐源, 馬顏雪, 楊東輝, 戴耀東, 李進, 常嶺, 於徐生 申請人:揚州錦江有色金屬有限公司