专利名称：核辐射屏蔽制品机织合金铅纤维丝芯片的生产方法
技术领域：
本发明涉及核辐射防护生物屏蔽技术，特别是应用于核辐射生物防护柔性屏蔽制品生产内芯用材技术领域。
背景技术：
研究表明，核电站的外照射线主要为Y射线，其主要来自核反应的裂变产物和被中子活化的管道及阀门，由于管道中活化腐蚀产物的出现，造成管道中放射性微粒的沉积，使控制区很多检修作业场所环境剂量偏高，増加了工作人员外照射剂量，一般采用屏蔽来解除。因此，在屏蔽材料选择上力求高效安全、造价便宜且节省空间，通常选择钢、铅、普通混凝土和重混凝土等。钢的强度较好，但价格较高；混凝土比重金属便宜，但密度小，屏蔽层厚度大；铅的优点是密度高、熔点低、耐蚀、对Y射线有良好的吸附性和不易被穿透特性、易于浇注且相对屏蔽层厚度较小，所以，铅是首选的屏蔽材料。 目前，在运行的核电站中，控制区生物屏蔽系统采用的屏蔽制品(铅衣或铅屏)主要是滚压成型的“无间隙固体金属块状铅板”，这种金属铅板存在铅当量低、适形性能差、产生废料多、资源利用率不高；产品笨重，导致屏蔽作业劳动强度大，工作人员受照射时间长、剂量大；易造成保温层变形、下坠，控制区射线剂量增高，安全系数低，潜在风险大；不适合管道、阀门等特形设备和人员的屏蔽；且不易去污，使用寿命短等弊端。因此，铅板屏蔽制品在屏蔽效果与结构功能上难以兼容，不适应核エ业持续发展和以人为本的需要。研究表明，抗核辐射生物屏蔽制品除要具有较高的屏蔽效果外，还必须具备良好的物理力学性能(强韧性、热稳定性等)。据报道，当前，用于抗核辐射生物屏蔽的材料和制品主要有以下四类。一类是以普通エ业用铅为主，滚压或浇注成型的无间隙金属块状铅板、铅砖、铅皮混凝土等；第二类是以铅粉为主，橡胶、聚こ烯发泡等作为基料混和复合而成的柔性制品的涂料、胶粘剂等；第三类是以无间隙金属块状铅皮作为内芯，内外层包覆交联发泡材料和合成橡胶锦纶材料制品；第四类是以铅等重金属做成空心微珠等轻质高强材料。实践证明，铅板、铅皮制品尽管抗核辐射效果较佳，但搭建屏蔽系统时使用量大，搭建难度大，工作效率低，产生废料多，潜在风险大；且铅板制品适形性差，不能弯折，不适合管道、阀门等特型设备的屏蔽，操作不慎易掉落伤人或损坏设备。而铅粉与橡胶、聚こ烯发泡材料混和复合而成的制品、涂料和胶粘剂，虽具有一定的柔性，但由于铅粉颗粒易积聚，难以在基料中混和均匀，故屏蔽性能不均匀，且铅当量低、橡胶和聚こ烯等易老化，影响屏蔽效果，给工作人员带来被辐射的危险。铅等重金属做成的空心微珠轻质高强材料，虽抗核辐射性能优，但造价高、成本大，一般用于核能火箭发动机防核辐射外泄。
发明内容
本发明目的在于提出ー种具有克服现有技术缺陷的核辐射屏蔽制品机织合金铅纤维丝芯片的生产方法。本发明将核辐射屏蔽合金铅纤维机织物和尼龙网布相互间隔地放入模具内，在相邻的核辐射屏蔽合金铅纤维机织物层间喷涂胶浆，然后将模具置于30吨硫化压カ中，于160 200°C环境温度下硫化，经冷却至常温，从模具中取出硫化定型的核辐射屏蔽制品机织合金铅纤维丝芯片。本发明可方便地根据设计的产品核辐射屏蔽当量要求，由多层核辐射屏蔽合金铅纤维机织物在胶的作用下，通过尼龙网布相互粘合，再硫化形成片状材料，形成的产品均匀性好，不会在使用过程中发生变形、下坠，产品重量轻，方便运输、搬运、存储，更方便制成服装等制品。本发明所述核辐射屏蔽合金铅纤维机织物为纬向为直径为0.01mm Imm核辐射屏蔽合金铅纤维丝，经向由直径为0. Olmm Imm核辐射屏蔽合金铅纤维丝和直径为 0.05 0. 5mm的玻璃纤维丝线组成。其中，在所述经向中姆3 7cm设有所述玻璃纤维丝线。本发明以核辐射屏蔽合金铅纤维丝为纬向，以核辐射屏蔽合金铅纤维丝和玻璃纤维丝线为经向进行织造，形成的产品不但具有一定的屏蔽核辐射功能，还由于采用了玻璃纤维丝线，可保证织造过程的顺利进行，也提高了产品的抗拉强度，利于后续生产轻、薄、省材型抗核辐射产品，如“屏蔽防护服”、“软铅屏”、“软铅帘”、“安全鞋”、“放射管道屏蔽套”等制品。
具体实施例方式一、形成核辐射屏蔽合金铅纤维机织物
取直径为0. Olmm Imm核辐射屏蔽合金铅纤维丝绕于织造用的纡子上。取直径为0. Olmm Imm核辐射屏蔽合金铅纤维丝和直径为0. 05 0. 5mm的玻璃纤维丝线进行穿经，并控制每3 7cm设有ー根玻璃纤维丝线。通过织机织造形成核辐射屏蔽合金铅纤维机织物。ニ、形成芯片
分别将机织定型后的核辐射屏蔽合金铅纤维机织物和尼龙网布裁剪成同样形状和大小的片材。将核辐射屏蔽合金铅纤维机织物和尼龙网布相互间隔地放入模具内，放入木模内，每放ー层用胶浆喷涂一次(如织成的定型合金铅纤维丝片厚度为0. 5mm，制造的产品所需芯片铅当量要求是5mmpb，则需要放10层)，并经30吨硫化压カ，160 200°C硫化高温的条件下，作用5 10分钟后(因芯片的层数而定)，冷却至常温，从模具中取出硫化定型的核辐射屏蔽制品机织合金铅纤维丝芯片。三、产品主要技术指标
1、对核辐射r射线屏蔽效果，5mmpb的芯片，在放射源核素137Cs，活度3.7X107 3q ;剂量仪45/p，其刻度因子为0. 1-lusv/h环境下检测，环境剂量率< 80usv/h，比传统屏蔽制品屏蔽效果提高42%;
2、铅当量可调范围l-10_pb；
3、铅当量不均匀性<平均值的5%；
4、柔软适形，任意形状使用后自然恢复率100%；
5、拉カ强度彡700N/cm2；6、芯片使用寿命> 3年。·
权利要求
1.核辐射屏蔽制品机织合金铅纤维丝芯片的生产方法，其特征在于将核辐射屏蔽合金铅纤维机织物和尼龙网布相互间隔地放入模具内，在相邻的核辐射屏蔽合金铅纤维机织物层间喷涂胶浆，然后将模具置于30吨硫化压力中，于160 200°C环境温度下硫化，经冷却至常温，从模具中取出硫化定型的核辐射屏蔽制品机织合金铅纤维丝芯片。
2.根据权利要求I所述核辐射屏蔽制品机织合金铅纤维丝芯片的生产方法，其特征在于所述核辐射屏蔽合金铅纤维机织物为纬向为直径为0. Olmm Imm核辐射屏蔽合金铅纤维丝，经向由直径为0. Olmm Imm核辐射屏蔽合金铅纤维丝和直径为0. 05 0. 5mm的玻璃纤维丝线组成。
3.根据权利要求2所述核辐射屏蔽制品机织合金铅纤维丝芯片的生产方法，其特征在于在所述经向中每3 7cm设有所述玻璃纤维丝线。
全文摘要
核辐射屏蔽制品机织合金铅纤维丝芯片的生产方法，涉及核辐射防护生物屏蔽技术，将核辐射屏蔽合金铅纤维机织物和尼龙网布相互间隔地放入模具内，在相邻的核辐射屏蔽合金铅纤维机织物层间喷涂胶浆，然后将模具置于30吨硫化压力中，于160～200℃环境温度下硫化，经冷却至常温，从模具中取出硫化定型的核辐射屏蔽制品机织合金铅纤维丝芯片。本发明生产的产品不会在使用过程中发生变形、下坠，产品重量轻，方便运输、搬运、存储，更方便制成服装等制品。
文档编号B32B37/12GK102649341SQ20121015568
公开日2012年8月29日 申请日期2012年5月19日 优先权日2012年5月19日
发明者于丰源 申请人:扬州锦江有色金属有限公司