本发明涉及防辐射无纺布
技术领域：
，具体涉及一种防辐射复合无纺布及其制造方法。
背景技术：
：x射线和γ射线都是由强光子流组成的电磁波，可间接引起物质电离，他们对生物体的作用基本相同，通过光电效应、康普顿效应、电子对效应与组成机体的各种物质相互作用，转移其能量，产生电子使之与之作用的物质电离。x射线和γ射线等对人体的伤害很大，长期接触这些射线会对人体的性腺、乳腺以及红骨髓等产生伤害，超过一定剂量还会造成白血病、骨髓瘤等疾病。随着工农业的发展，特别是国防科研、放射医学和原子能工业的迅速发展，各种射线的使用日益广泛，射线的使用给人们带来了方便和实惠。但在某种程度上也给人类带来了一定的危害，这引起了人们对防辐射材料的研究。按防辐射材料的功能及使用部位，可分为防穿透性辐射材料和表面辐射防护材料两大类；防穿透性辐射材料包括防辐射混凝土、铅、钢铁等重金属材料，以及普通混凝土、黏土砖砌体、压实土壤、石墨、防辐射玻璃等；表面辐射防护材料包括有机板材、涂料、金属材料和无机非金属材料等。几乎所有材料对x、γ射线都具有一定的防护能力，物质的密度越强，对x、γ射线的防护能力也越强。因此，若采用密度较小的轻物质，则要达到相同防护效果时，所需要的结构厚度就很大。放射科是医院重要的辅助检查科室，在现代医院建设中，放射科是一个集检查、诊断、治疗于一体的科室，临床各科许多疾病都须通过放射科设备检查达到明确诊断和辅助诊断。放射科的设备一般有普通x线拍片机、计算机x线摄影系统(cr)、直接数字化x线摄影系统(dr)、计算机x线断层扫描(ct)、核磁共振(mri)、数字减影血管造影系统(dsa)等。医院放射射科机房的门窗、墙壁、室顶、地知板都要有一定的防护措施；一般的防护方案为：在机房面积足够的情况下，普通x线机机房墙壁使用24砖墙或37砖墙，室顶或地板能达到15cm混凝土；ct机房墙壁使专用37砖墙，室顶或地板属能达到20cm混凝土；门窗等需要满足3mmpb以上。放射科的医生的职责主要进行普通x线片、电子计算机体层摄影(ct)、与磁共振成像(mri)等医学影像工作，为临床医生提供诊断支持。虽然现代医学提供很好的防护设施，几乎将接受辐射的风险降到了最低，不会对健康造成太大影响，但是放射科医生依旧需要专门建设档案，记录工作时间，以防长时间进行放射工作，放射科医生在工作时，一般需要在操作机房中进行工作，尽量减少暴露，在必要时需要穿戴防辐射防护服进行工作。现有的防辐射防护服一般穿着体验差，不耐磨不能折叠，大大影响医生工作。无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成。因具有布的外观和某些性能而称其为布。无纺布具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。多采用聚丙烯粒料为原料，经高温熔融、喷丝、铺纲、热压卷取连续一步法生产而成。本发明针对现有技术的不足，提供了一种防辐射复合无纺布及其制造方法。技术实现要素：(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种防辐射复合无纺布及其制造方法，通过端羟基聚二甲基硅氧烷、硅烷偶联剂、苯并三唑类衍生物、碱催化剂等原料经加工制得防辐射涂料，通过特定的几种高分子纤维利用熔喷法制造无纺布层，再利用聚四氟乙烯微孔膜作为外层，聚酯纤维、棉以及亚麻纤维混纺制作内层，各层之间通过热压制作出防辐射无纺布，制作出防辐射无纺布具有亲肤、柔软、抗皱、耐磨、透气、防水、抑菌以及防辐射的优点。(二)技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种防辐射复合无纺布及其制造方法，防辐射复合无纺布包括内层，内层上设置有无纺布层，无纺布层与内层之间通过防辐射层粘结而成，无纺布层的上方设置有外层，无纺布层与外层之间设置有金属层；防辐射涂层包括如下重量份的组分：端羟基聚二甲基硅氧烷40-50份、硅烷偶联剂1-1.5份、苯并三唑类衍生物40-50份、碱催化剂0.05-0.06份。进一步地，外层由3-5层聚四氟乙烯微孔膜高温热压而成。进一步地，无纺布层由聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚氨基甲酸酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩醛纤维中的一种或几种高分子纤维通过熔融、喷丝板喷出后，利用气流或机械成网，得到无纺布层。进一步地，防辐射复合无纺布的制作方法为：(1)按重量份分别称取聚酯纤维30-40份、聚乙烯醇缩醛纤维20-30份、聚丙烯纤维20-30份进行充分混合，得到混合物a；(2)将步骤(1)中得到的混合物a与进行共混，然后通过双螺杆挤出机挤出粒料，得到高分子粒料；(3)将步骤(2)中的高分子粒料进行真空干燥，干燥后的高分子粒料通过熔融、喷丝板喷出后，利用气流或机械成网，得到无纺布层；(4)对步骤(3)所得的无纺布作为无纺布层，无纺布层上侧喷涂金属层，无纺布下侧喷涂防辐射层，所述金属层上侧热压粘粘外层，所述防辐射层下侧热压粘粘内层。进一步地，内层由如下重量份的组分制成：聚酯纤维50-60份、棉30-35份、亚麻纤维5-7份。进一步地，防辐射层的涂料的制作方法为：(1)在装有回流冷凝管、搅拌器、分液漏斗的反应釜中，加入端羟基聚二甲基硅氧烷，升温、搅拌，添加碱催化剂；(2)当温度升至60-70℃，将硅烷偶联剂由分液漏斗滴入反应釜中，并缓慢升温至135℃，恒温反应4-9h，反应结束后，减压蒸馏去除未反应物及低沸物，得到无色透明粘稠液体a；(3)待上述无色透明粘稠液体a冷却至50℃时搅拌，将苯并三唑类衍生物用分液漏斗滴入反应釜中，恒温反应3h，反应结束后停止加热，用水环式真空泵减压蒸馏除去未反应物及低沸物，得到氨基/苯并三唑类衍生物聚硅氧烷；(4)用脂肪醇聚氧乙烯醚乳化氨基/苯并三唑类衍生物聚硅氧烷，用冰醋酸调节ph值至8-9，得到液体即为防辐射层的涂料。进一步地，碱催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵、甲醇钠中的一种。进一步地，硅烷偶联剂为n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、n-环己基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种。进一步地，苯并三唑类衍生物为1-氯甲基苯并三唑、α-酰胺基苯并三唑、α-烷氧羰基胺基苯并三唑中的一种。进一步地，金属层的制作方法为：以99.99％纳米银作为靶材，溅射用气体为99.999％氩气，无纺布层为基底布，利用织物功能处理设备，在磁控溅射功率为40-50w功率下、工作气压0.9-1pa、靶基距3-4cm、进气量21-23ml/min的条件下，对无纺布层表面进行溅射。(三)有益效果本发明提供了一种防辐射复合无纺布及其制造方法，采用端羟基聚二甲基硅氧烷、硅烷偶联剂、苯并三唑类衍生物、碱催化剂等原料经加工制得防辐射涂料，从而制备防辐射层；端羟基聚二甲基硅氧烷和硅烷偶联剂反应得到的氨基改性聚硅氧烷高分子，同时交联性使纤维产生弹性，由于氨基的极性强、易与纤维中的羟基和羧基发生极性基团反应，在聚硅氧烷大分子与织物之间形成键和结构，使聚硅氧烷主链发生取向定位并吸附于纤维表面，降低纤维之间的摩擦系数，从而给予纤维极好的柔软性和耐洗性；同时，氨基的引入提高聚硅氧烷的亲水性，使其容易乳化操作得到微乳液，使纤维产生丰满感。苯并三唑类衍生物与聚硅氧烷聚合物的相容性与稳定性都比较好，在苯并三唑分子中引入可聚合的基团，再聚合成带有苯并三唑类高分子化合物。这种高分子化合物既有良好的辐射吸收功能，又可以防止在织物整理和使用过程中迁移和挥发；其吸收辐射之后，以热能或者荧光的形式释放出去，回复到更稳定的基态，该类辐射吸收具有良好的可逆过程，可以重复使用，苯并三唑类衍生物与氨基聚硅氧烷中的基团反应，合成出防辐射涂料。复合无纺布的外层由多层聚四氟乙烯微孔膜热压而成，聚四氟乙烯微孔膜是柔韧而富有弹性的微孔材料，孔率高、孔径分布均匀，具有透气不透水的特性，而且摩擦系数小、耐气候性、耐多种高腐蚀性介质，且具有抗电性。在外层与无纺布层之间利用溅射技术喷涂金属层，纳米银薄膜不仅具有防辐射作用，且对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用。聚酯纤维、棉以及亚麻纤维混纺制作内层，聚酯纤维的添加使内侧具有抗皱的特性，天然棉具有轻松保暖、柔和贴身，以及吸湿性、透气性、吸湿性甚佳，其中添加的亚麻纤维具有抗过敏、防静电、抗菌的功能，作为内层与人体皮肤接触，增加复合无纺布的使用舒适性。本发明提供了一种防辐射复合无纺布及其制造方法，通过端羟基聚二甲基硅氧烷、硅烷偶联剂、苯并三唑类衍生物、碱催化剂等原料经加工制得防辐射涂料，通过聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚氨基甲酸酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩醛纤维中的一种或几种高分子纤维纤维利用熔喷法制造无纺布层，再利用聚四氟乙烯微孔膜作为外层，聚酯纤维、棉以及亚麻纤维混纺制作内层，各层之间通过热压制作出防辐射无纺布，制作出防辐射无纺布具有亲肤、柔软、抗皱、耐磨、透气、防水、抑菌以及防辐射的优点。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例1-5所用到的原料及来源如表1所示。原料来源端羟基聚二甲基硅氧烷无锡市瑞赫尔环保科技有限公司硅烷偶联剂曲阜晨光化工有限公司苯并三唑类衍生物(阿尔法)河南威梯希化工科技有限公司碱催化剂山东飞硕化工科技有限公司实施例1：一种防辐射复合无纺布，包括内层，内层上设置有无纺布层，无纺布层与内层之间通过防辐射层粘结而成，无纺布层的上方设置有外层，无纺布层与外层之间设置有金属层；该防辐射复合无纺布的防辐射涂层包括如下重量份的组分：端羟基聚二甲基硅氧烷40份、硅烷偶联剂1份、苯并三唑类衍生物40份、氢氧化钾0.05份。防辐射层的涂料的制作方法为：(1)在装有回流冷凝管、搅拌器、分液漏斗的反应釜中，加入端羟基聚二甲基硅氧烷，升温、搅拌，添加碱催化剂；(2)当温度升至60℃，将硅烷偶联剂由分液漏斗滴入反应釜中，并缓慢升温至80℃，恒温反应4h，反应结束后，减压蒸馏去除未反应物及低沸物，得到无色透明粘稠液体a；(3)待上述无色透明粘稠液体a冷却至50℃时搅拌，将苯并三唑类衍生物用分液漏斗滴入反应釜中，恒温反应3h，反应结束后停止加热，用水环式真空泵减压蒸馏除去未反应物及低沸物，得到氨基/苯并三唑类衍生物聚硅氧烷；(4)用脂肪醇聚氧乙烯醚乳化氨基/苯并三唑类衍生物聚硅氧烷，用冰醋酸调节ph值至8，得到液体即为防辐射层的涂料。上述复合无纺布的制备方法为：(1)按重量份分别称取聚酯纤维35份、聚乙烯醇缩醛纤维25份、聚丙烯纤维25份进行充分混合，得到混合物a；(2)将步骤(1)中得到的混合物a与进行共混，然后通过双螺杆挤出机挤出粒料，得到高分子粒料；(3)将步骤(2)中的高分子粒料进行真空干燥，干燥后的高分子粒料通过熔融、喷丝板喷出后，利用气流或机械成网，得到无纺布层；(4)对步骤(3)所得的无纺布作为无纺布层，无纺布层上侧喷涂金属层，金属层是以99.99％纳米银作为靶材，溅射用气体为99.999％氩气，无纺布层为基底布，利用织物功能处理设备，在磁控溅射功率为50w功率下、工作气压1pa、靶基距3.5cm、进气量23ml/min的条件下，对无纺布层表面进行溅射形成；(5)无纺布下侧喷涂防辐射层，金属层上侧热压粘粘外层，外层由3-5层聚四氟乙烯微孔膜高温热压而成；(6)防辐射层下侧热压粘粘内层，内层由聚酯纤维55份、棉30份、亚麻纤维6份混纺制作而成。实施例2：一种防辐射复合无纺布，包括内层，内层上设置有无纺布层，无纺布层与内层之间通过防辐射层粘结而成，无纺布层的上方设置有外层，无纺布层与外层之间设置有金属层；该防辐射复合无纺布的防辐射涂层包括如下重量份的组分：端羟基聚二甲基硅氧烷40份、硅烷偶联剂1份、苯并三唑类衍生物40份、氢氧化钾0.05份。防辐射层的涂料的制作方法为：(1)在装有回流冷凝管、搅拌器、分液漏斗的反应釜中，加入端羟基聚二甲基硅氧烷，升温、搅拌，添加碱催化剂；(2)当温度升至70℃，将硅烷偶联剂由分液漏斗滴入反应釜中，并缓慢升温至80℃，恒温反应9h，反应结束后，减压蒸馏去除未反应物及低沸物，得到无色透明粘稠液体a；(3)待上述无色透明粘稠液体a冷却至50℃时搅拌，将苯并三唑类衍生物用分液漏斗滴入反应釜中，恒温反应3h，反应结束后停止加热，用水环式真空泵减压蒸馏除去未反应物及低沸物，得到氨基/苯并三唑类衍生物聚硅氧烷；(4)用脂肪醇聚氧乙烯醚乳化氨基/苯并三唑类衍生物聚硅氧烷，用冰醋酸调节ph值至8，得到液体即为防辐射层的涂料。上述复合无纺布的制备方法同实施例1。实施例3：一种防辐射复合无纺布，包括内层，内层上设置有无纺布层，无纺布层与内层之间通过防辐射层粘结而成，无纺布层的上方设置有外层，无纺布层与外层之间设置有金属层；该防辐射复合无纺布的防辐射涂层包括如下重量份的组分：端羟基聚二甲基硅氧烷50份、硅烷偶联剂1.5份、苯并三唑类衍生物50份、氢氧化钾0.06份。防辐射层的涂料的制作方法为：(1)在装有回流冷凝管、搅拌器、分液漏斗的反应釜中，加入端羟基聚二甲基硅氧烷，升温、搅拌，添加碱催化剂；(2)当温度升至60℃，将硅烷偶联剂由分液漏斗滴入反应釜中，并缓慢升温至80℃，恒温反应4h，反应结束后，减压蒸馏去除未反应物及低沸物，得到无色透明粘稠液体a；(3)待上述无色透明粘稠液体a冷却至50℃时搅拌，将苯并三唑类衍生物用分液漏斗滴入反应釜中，恒温反应3h，反应结束后停止加热，用水环式真空泵减压蒸馏除去未反应物及低沸物，得到氨基/苯并三唑类衍生物聚硅氧烷；(4)用脂肪醇聚氧乙烯醚乳化氨基/苯并三唑类衍生物聚硅氧烷，用冰醋酸调节ph值至8，得到液体即为防辐射层的涂料。上述复合无纺布的制备方法同实施例1。实施例4：一种防辐射复合无纺布，包括内层，内层上设置有无纺布层，无纺布层与内层之间通过防辐射层粘结而成，无纺布层的上方设置有外层，无纺布层与外层之间设置有金属层；该防辐射复合无纺布的防辐射涂层包括如下重量份的组分：端羟基聚二甲基硅氧烷50份、硅烷偶联剂1.5份、苯并三唑类衍生物50份、氢氧化钾0.06份。防辐射层的涂料的制作方法为：(1)在装有回流冷凝管、搅拌器、分液漏斗的反应釜中，加入端羟基聚二甲基硅氧烷，升温、搅拌，添加碱催化剂；(2)当温度升至70℃，将硅烷偶联剂由分液漏斗滴入反应釜中，并缓慢升温至80℃，恒温反应9h，反应结束后，减压蒸馏去除未反应物及低沸物，得到无色透明粘稠液体a；(3)待上述无色透明粘稠液体a冷却至50℃时搅拌，将苯并三唑类衍生物用分液漏斗滴入反应釜中，恒温反应3h，反应结束后停止加热，用水环式真空泵减压蒸馏除去未反应物及低沸物，得到氨基/苯并三唑类衍生物聚硅氧烷；(4)用脂肪醇聚氧乙烯醚乳化氨基/苯并三唑类衍生物聚硅氧烷，用冰醋酸调节ph值至8，得到液体即为防辐射层的涂料。上述复合无纺布的制备方法同实施例1。实施例5：一种防辐射复合无纺布，包括内层，内层上设置有无纺布层，无纺布层与内层之间通过防辐射层粘结而成，无纺布层的上方设置有外层，无纺布层与外层之间设置有金属层；该防辐射复合无纺布的防辐射涂层包括如下重量份的组分：端羟基聚二甲基硅氧烷45份、硅烷偶联剂1.2份、苯并三唑类衍生物45份、碱催化剂0.05份。防辐射层的涂料的制作方法为：(1)在装有回流冷凝管、搅拌器、分液漏斗的反应釜中，加入端羟基聚二甲基硅氧烷，升温、搅拌，添加碱催化剂；(2)当温度升至60℃，将硅烷偶联剂由分液漏斗滴入反应釜中，并缓慢升温至80℃，恒温反应7h，反应结束后，减压蒸馏去除未反应物及低沸物，得到无色透明粘稠液体a；(3)待上述无色透明粘稠液体a冷却至50℃时搅拌，将苯并三唑类衍生物用分液漏斗滴入反应釜中，恒温反应3h，反应结束后停止加热，用水环式真空泵减压蒸馏除去未反应物及低沸物，得到氨基/苯并三唑类衍生物聚硅氧烷；(4)用脂肪醇聚氧乙烯醚乳化氨基/苯并三唑类衍生物聚硅氧烷，用冰醋酸调节ph值至8，得到液体即为防辐射层的涂料。上述复合无纺布的制备方法同实施例1。对比例1：本对比例与实施例5对比，该复合无纺布中未设置外层，其他含量和制备步骤与实施例5一致。对比例2：本对比例与实施例5对比，该复合无纺布中未设置金属层，其他含量和制备步骤与实施例5一致。对比例3：本对比例与实施例5对比，该复合无纺布中未设置防辐射层，其他含量和制备步骤与实施例5一致。无外层的防辐射无纺布分别在相同条件下检测透气性、防水性、抗菌性、耐磨性以及防辐射性。(1)透气性：根据gb/t5453-1997检测标准检测实施例1-5制备的复合无纺布以及两个对比例无纺布的透气性：透气率r＝qv/a×167(mm/s)qv-平均气流量，dm3/min(l/min)a-实验面积，cm2167-由dm3/min换算成mm/s换算系数；(2)防水性：利用aatcc22标准喷淋式拒水性能测试仪检测实施例1-5制备的复合无纺布以及两个对比例无纺布的防水性，透湿量(g/m2·24h)(静水压p>180cm)；(3)抗菌性：利用gb/t8629-20001检测标准检测实施例1-5制备的复合无纺布以及两个对比例无纺布的抗菌性；(4)耐磨性：根据gb/t4802.2-1997检测标准检测实施例1-5制备的复合无纺布以及两个对比例无纺布的耐磨性；1级：合格(缠接点为0)不起毛；2级：合格(缠接点为≤5)轻微起毛；3级：不合格(缠接点为≤10)起毛较严重；4级：合格(缠接点为>10)起毛严重；(5)防辐射性：铅当量：为便于比较各种防护材料的屏蔽性能，通常以铅为参照物，把达到与一定厚度的某屏蔽材料相同的屏蔽效果的铅层厚度，称为该屏蔽材料的铅当量。用铅作为基准物质时以铅的厚度来表示的衰减当量，以1mm复合无纺布作为样品检测铅当量，单位(mmpd)。其结果如表2所示。表2：由表2可看出，本发明实施例1-5制备的复合无纺布具有更加亲肤、柔软、抗皱、耐磨、透气、防水、抑菌以及防辐射的优点。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12