一种防护高压低于150kV的X射线纺织防护材料及其制作方法与流程

一种防护高压低于150kv的x射线纺织防护材料及其制作方法
技术领域
1.本发明属于特殊纺织材料与辐射防护材料开发技术领域，涉及一种防护高压低于150kv的x射线多层纺织防护材料及其制作方法。


背景技术：

2.随着放射性医学和核技术应用的不断发展，x光放射性射线被广泛应用于现代医学的各个领域，成为疾病预防与医疗领域必不可少的检查和监控方式。x光射线装置的工作人员由于长期接触x射线，所受到的职业照射对其性腺、乳腺、造血骨髓等都会产生伤害，超过剂量甚至会致癌，给工作人员的健康带来严重威胁和隐患。
3.x光射线装置的工作人员常用的防护材料主要成分为铅，其生产过程及使用过程都存在毒性大、污染环境等问题。因此，从x光射线装置的相关工作人员的健康和环境保护的角度出发，很有必要开发一种无铅且环保的防护新纺织材料及其制备方法，来替代现有的x射线辐射防护铅制品，以加快x射线辐射防护材料的开发应用进程。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种防护高压低于150kv的x射线多层纺织防护材料及其制作方法，以开发一种用于x射线防护的无铅新纺织材料及其制作方法，加快整个材料开发应用过程，降低x光射线装置的工作人员的职业照射剂量。
5.为实现此目的，本发明提供一种防护高压低于150kv的x射线多层纺织防护材料，所述多层纺织防护材料包括二层以上的屏蔽功能层、二层以上的外围结构层，其中：
6.所述屏蔽功能层采用金属钨wu、金属铋bi作为屏蔽材料，按x射线入射方向进行排序，所述屏蔽功能层至少包括第一屏蔽功能层、第二屏蔽功能层；
7.所述外围结构层采用纤维材料作为外围结构层材料；
8.所述外围结构层包裹固定屏蔽功能层。
9.进一步，所述屏蔽功能层中金属钨wu与金属铋bi的质量比为1:1。
10.进一步，所述第一屏蔽功能层采用金属钨wu作为屏蔽材料，所述第二屏蔽功能层采用金属铋bi作为屏蔽材料。
11.进一步，所述外围结构层的纤维材料与屏蔽功能层的屏蔽材料之间不发生影响屏蔽功能层和外围结构层结构强度的反应；所述外围结构层的纤维材料与屏蔽功能层的屏蔽材料之间不发生改变外围结构层与屏蔽功能层质量的反应；所述外围结构层的纤维材料与屏蔽功能层的金属材料之间不存在由机械作用而产生的静电。
12.本发明还提供一种防护高压低于150kv的x射线多层纺织防护材料制作方法，所述方法包括如下步骤：
13.(1)制作所述屏蔽功能层：各屏蔽功能层采用全金属纺织制成均匀结构，各屏蔽功能层之间采用粘接和/或纺织连接固定；
14.(2)制作所述外围结构层：采用纤维材料纺织制成结构均匀的外围结构层；
15.(3)用所述外围结构层包裹固定并支撑屏蔽功能层。
16.进一步，所述步骤(1)中制成的第一屏蔽功能层与第二屏蔽功能层的质量厚度一致。
17.进一步，所述步骤(1)中制成的屏蔽功能层单位面积的质量控制为2kg/m2。
18.进一步，所述步骤(1)中制成的屏蔽功能层质量均匀度控制为变化小于5％。
19.进一步，所述步骤(2)中制成的外围结构层质量不超过屏蔽功能层质量的10％。
20.进一步，所述步骤(3)中，所述外围结构层采用粘接和/或纺织连接的方式包裹固定屏蔽功能层，并为屏蔽功能层提供柔性支撑。
21.本发明的有益效果在于，采用本发明所提供的防护高压低于150kv的x射线多层纺织防护材料及其制作方法，可以加快整个x射线多层纺织防护材料的开发过程，为辐射防护新材料开发提供一种可实施的方法，避免大量漫无目的辐射实验，极大的促进了防护材料开发；同时，本发明所提供的方法为尽快实现既降低x光射线装置工作人员的职业照射剂量，又保护环境提供了可行的方法借鉴。
附图说明
22.图1为本发明实施例所述一种x射线四层纺织防护材料结构示意图。
23.图2为本发明所述一种x射线多层纺织防护材料制作方法示意图。
24.图3为本发明实施方式中实施例1和实施例2制作而成的x射线四层纺织防护材料的防护特性图。
具体实施方式
25.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
26.实施例1
27.如图1和图2所示，鉴于x光放射性射线被广泛应用，x射线特性能谱成分多样复杂，本发明提供的是一种防护高压低于150kv的x射线四层纺织防护材料及其制作方法，所述四层纺织防护材料中的各层按x射线射入先后进行排序，x射线经由图1中所示第一层1入射到第四层4，所述四层纺织防护材料包括二层屏蔽功能层和二层外围结构层，其制作方法包括如下步骤：
28.(1)制作屏蔽功能层：如图1中所示四层纺织防护材料中的第二层2、第三层3为屏蔽功能层；其中，第二层2采用金属钨wu作为屏蔽材料，即采用金属钨wu作为第一屏蔽功能层；第三层3采用金属铋bi作为屏蔽材料，即采用金属铋bi作为第二屏蔽功能层；同时，各屏蔽功能层采用全金属纺织均匀结构，金属钨wu与金属铋bi的质量比为1:1或接近1:1，并使第一屏蔽功能层和第二屏蔽功能层的质量厚度保持一致，单位面积的屏蔽功能层质量控制为2kg/m2，质量均匀度控制为变化小于5％；各屏蔽功能层之间采用粘接和/或纺织连接固定。
29.(2)制作外围结构层：如图1中所示四层结构纺织防护材料中的第一层1、第四层4
为外围结构层，为采用高强度、拉伸延展性好、柔韧性强的纤维材料纺织而成的均匀结构层；外围结构层所使用的纤维材料应不与屏蔽功能层的金属材料之间发生影响屏蔽功能层和外围结构层结构强度的反应；外围结构层所使用的纤维材料应不与屏蔽功能层的金属材料之间发生改变外围结构层与屏蔽功能层质量的反应；外围结构层所使用的纤维材料也应避免与上述二种屏蔽功能层材料存在机械作用而有较强静电的高强度纺织材料。同时，外围结构层所使用的纤维材料还应尽可能轻便，优选的外围结构层材料为质量不超过屏蔽功能层质量10％、高强度、柔韧性强的芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维和聚四氟乙烯纤维中的一种或两种组合制成的纺织材料。
30.(3)外围结构层采用粘接和/或纺织连接的方式包裹固定屏蔽功能层，并为屏蔽功能层提供具有高强度、良好拉伸延展性的柔性支撑。
31.实施例2
32.如图1和图2所示，本发明提供的一种防护高压低于150kv的x射线四层纺织防护材料及其制作方法，所述四层纺织防护材料中的各层按x射线射入先后进行排序，x射线经由图1中所示第一层1入射到第四层4，所述四层纺织防护材料包括二层屏蔽功能层和二层外围结构层，其制作方法包括如下步骤：
33.(1)制作屏蔽功能层：如图1中所示四层纺织防护材料中的第二层2、第三层3为屏蔽功能层；其中，第二层2采用金属铋bi作为屏蔽材料，即采用金属铋bi作为第一屏蔽功能层；第三层3采用金属钨wu作为屏蔽材料，即采用金属钨wu作为第二屏蔽功能层；同时，各屏蔽功能层采用全金属纺织均匀结构，金属铋bi与金属钨wu的质量比为1:1或接近1:1，并使第一屏蔽功能层和第二屏蔽功能层的质量厚度保持一致，单位面积的屏蔽功能层质量控制为2kg/m2，质量均匀度控制为变化小于5％；各屏蔽功能层之间采用粘接和/或纺织连接固定。
34.(2)制作外围结构层：如图1中所示四层纺织防护材料中的第一层1、第四层4为外围结构层，为采用高强度、拉伸延展性好、柔韧性强的纤维材料纺织而成的均匀结构层；外围结构层所使用的纤维材料应不与屏蔽功能层的金属材料之间发生影响屏蔽功能层和外围结构层结构强度的反应；外围结构层所使用的纤维材料应不与屏蔽功能层的金属材料之间发生改变外围结构层与屏蔽功能层质量的反应；外围结构层所使用的纤维材料也应避免与上述二种屏蔽功能层材料存在机械作用而有较强静电的高强度纺织材料。同时，外围结构层所使用的纤维材料还应尽可能轻便，优选的外围结构层材料为质量不超过屏蔽功能层质量10％、高强度、柔韧性强的芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维和聚四氟乙烯纤维中的一种或两种组合制成的纺织材料。
35.(3)外围结构层采用粘接和/或纺织连接的方式包裹固定屏蔽功能层，并为屏蔽功能层提供具有高强度、良好拉伸延展性的柔性支撑。
36.x射线特性能谱成分多样复杂，150kv的x射线的主要能量成分在100kev以下，根据本发明实施方式中实施例1制成的防护高压低于150kv的x射线四层纺织防护材料的防护特性如图3中bi/wu曲线所示，根据实施例2制成的防护高压低于150kv的x射线四层纺织防护材料的防护特性如图3wu/bi曲线所示。从图3可以看出，对于65～110kev的x射线能量，实施例1制成的防护高压低于150kv的x射线四层纺织防护材料对x射线剂量的减弱倍数k高于实施例2制成的防护高压低于150kv的x射线四层纺织防护材料。
37.上述实施例只是对本发明的举例说明，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。