一种管道核辐射屏蔽绷带 |
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| 申请号 | CN201410543933.5 | 申请日 | 2014-10-15 | 公开(公告)号 | CN104361919A | 公开(公告)日 | 2015-02-18 |
| 申请人 | 扬州锦江有色金属有限公司; | 发明人 | 常树全; 于丰源; 马颜雪; 杨东辉; 戴耀东; 李进; 常岭; 于徐生; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种管道核 辐射 屏蔽 绷带，包括 辐射防护 内芯层和包覆层，辐射防护内芯层封装在两 块 包覆层中间，辐射防护内芯层由辐射防护复合 纤维 经纬或三维编织而成；辐射防护复合纤维由金属内芯纤维和包芯纤维经过自动包芯编织而成，金属内芯纤维至少包括一根铅 合金 纤维或钨合金纤维或钽合金纤维，包芯纤维为 碳 纤维或高 密度 聚乙烯纤维或聚四氟乙烯纤维或聚苯硫醚纤维或聚酰胺纤维或聚酯纤维；包覆层由热塑性 树脂 和位于所述热塑性树脂内部的网状增强纤维布经热碾压复合而成。该核辐射防护绷带具有优异的核辐射防护性能，可具备阻燃、防油、防穿刺、易 去污 等多种功能，适用于管道、 阀 门 等异型构件，可广泛用于核电站、医院、军事核装备等领域。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种管道核辐射屏蔽绷带，其特征在于：包括辐射防护内芯层(1)和包覆层(2)，所述辐射防护内芯层(1)封装在所述两块包覆层(2)中间，所述辐射防护内芯层由辐射防护复合纤维经纬或三维编织而成；所述辐射防护复合纤维由金属内芯纤维和包芯纤维经过自动包芯编织而成，所述金属内芯纤维至少包括一根铅合金纤维或钨合金纤维或钽合金纤维，所述包芯纤维为碳纤维或高密度聚乙烯纤维或聚四氟乙烯纤维或聚苯硫醚纤维或聚酰胺纤维或高密度聚酯纤维；所述包覆层由热塑性树脂和位于所述热塑性树脂内部的网状增强纤维布经热碾压复合而成。 |
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| 说明书全文 | 一种管道核辐射屏蔽绷带[0001] 技术领域[0003] 背景技术[0004] 核科学技术已被广泛应用于国防、能源、工业、医疗等多个领域，带来了巨大的经济和社会效益，也增加了人们接触各种辐射并受其威胁的机会，核与辐射安全问题已日渐突出并备受关注。辐射防护材料与装备是保证辐射场所工作人员和公众安全的关键，也是化解核事故危机的有效手段，是军事和民用辐射安全防护的重要保障，具有迫切需求。 [0005] 由于铅具有良好的核辐射防护效果和较低的成本，在核辐射防护领域得到了广泛应用。我国在传统辐射防护材料方面积累了一定技术和经验，但远不能满足当今核技术与核电产业安全快速发展的新需求。铅板、铅砖等一般作为防护墙体或核设施主体提供固定式辐射防护，不具备移动性。铅屏、铅板、铅玻璃等也可被应用于移动防护体或需提供暂时防护的场所，但辐射泄漏风险大、搭建难度高、利用率低、适型性差，不适应管道阀门等异型构件的辐射防护。以铅粉橡胶为主的柔性防护屏、防护服等，具备可移动及可拆卸性强、密闭性好的优点，但防护效率低（线性衰减系数小）、稳定性差（基体易老化、铅粉易脱落）、重复利用率低（多次折叠使用后，折痕处已破损）、使用成本高（为确保防护的有效性，需频繁更换）。以具有辐射防护功能的金属纤维为主体的管道核辐射防护绷带将克服上述不足，更适用于管道、阀门等异型构件的辐射防护。 [0006] 发明内容[0007] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种管道核辐射屏蔽带，可广泛用于核电站、医院、军事核装备等领域。 [0008] 本发明所解决的技术问题通过以下方案来实现：一种管道核辐射屏蔽绷带，包括辐射防护内芯层和包覆层，所述辐射防护内芯层封装在所述两块包覆层中间，所述辐射防护内芯层由辐射防护复合纤维经纬或三维编织而成；所述辐射防护复合纤维由内芯纤维和包芯纤维经过自动包芯编织而成，所述内芯纤维至少包括一根铅合金纤维或钨合金纤维或钽合金纤维，所述包芯纤维为碳纤维或高密度聚乙烯纤维或聚四氟乙烯纤维或聚苯硫醚纤维或聚酰胺纤维或聚酯纤维；所述包覆层由热塑性树脂和位于所述热塑性树脂内部的网状增强纤维布经热碾压复合而成。 [0009] 上述方案中，所述辐射防护内芯层(1)为一层或多层。 [0010] 上述方案中，所述辐射防护内芯层的厚度范围为0.03㎜-10㎜，根据客户对产品厚度要求而生产，一层为0.03㎜，多层复合，最大值10㎜，所述包覆层的厚度不超过3mm。 [0011] 上述方案中，所述网状增强纤维布的厚度不超过1mm。 [0012] 上述方案中，所述辐射防护复合纤维的直径范围为0.03㎜-0.6㎜。 [0013] 上述方案中，所述内芯纤维的直径为0.02㎜-0.5㎜；所述包芯纤维的根数为16—32根，所述包芯纤维的直径为100—150D。 [0015] 上述方案中，所述管道核辐射屏蔽带的宽度为50㎜-200㎜，厚度为0.1㎜-80㎜。 [0017] 一种制作多层辐射防护内芯层的方法，其特征在于，分别用多功能粘结剂将每块辐射防护内芯层逐块涂层，将每块涂层后的柔性金属内芯逐块重叠放在一个的木模内，在热压机作用下，压实烘干，从而形成多层辐射防护内芯层。 [0018] 本发明的有益效果是：此管道核辐射防护绷带具有优异的核辐射防护性能和良好的柔性，其防护效果可通过优化金属合金纤维丝组成来调节，其可同时具备防核辐射、防电磁辐射和防静电作用，还可具备阻燃、防油、易去污等多种功能，适用于管道、阀门等异型构件的辐射防护，可广泛用于核电站、医院、军事核装备等领域。附图说明 [0019] 下面结合附图，对本发明的技术方案进行详细的说明。 [0020] 图1为本发明的管道核辐射屏蔽绷带截面示意图。 [0021] 图中：1、辐射防护内芯层；2、包覆层。 具体实施方式[0022] 下面通过实施例的方式，对本发明技术方案进行详细说明，但本发明的保护范围不局限于所述实施例。 [0023] 实施例1选取1根直径为0.4mm的铅合金纤维作为内芯纤维、16根直径为150D的碳纤维作为包芯纤维，进行自动包芯编织得到直径为0.5㎜的铅合金纤维/碳纤维复合纤维丝。在自动经纬或三维编织机上，将铅合金纤维/碳纤维复合纤维丝进行经纬交叉编织形成厚度为 1.5mm的辐射防护内芯层1。将厚度为0.3mm的网状碳纤维布放入两层热塑性聚氨酯中，热压形成厚度为0.5mm的包覆层2。将上述厚度为1.5mm的辐射防护内芯层1夹在两块厚度为0.5mm的包覆层2中间进行二次封装，制成厚度为2.5mm的管道核辐射屏蔽绷带。在NaI谱仪上测试其辐射防护性能，放射源选用Cs-137。经测试，厚度为2.5mm的管道核辐射屏蔽绷带，其辐射防护能力为1.4mmPb。 [0024] 实施例2内芯纤维选取1根直径为0.3mm的铅合金纤维和1根直径为0.1mm的钽合金纤维；包芯纤维选用16根直径为150D的聚酰胺纤维，经自动包芯编织得到直径为0.5mm的铅合金纤维/钽合金纤维/聚酰胺纤维复合纤维丝。在自动经纬或三维编织机上，将铅合金纤维/钽合金纤维/聚酰胺纤维复合纤维丝进行经纬交叉编织形成厚度为1.5mm的辐射防护内芯层1。将厚度为0.3mm的网状尼龙布放入两层热塑性聚氯乙烯中，热压形成厚度为0.6mm的包覆层2。将上述厚度为1.5mm的辐射防护内芯层1夹在两块厚度为0.6mm的包覆层2中间进行二次封装，制成厚度为2.7mm的管道核辐射屏蔽绷带。在NaI谱仪上测试其辐射防护性能，放射源选用Cs-137。经测试，厚度为2.7mm的管道核辐射屏蔽绷带，其辐射防护能力为1.5mmPb。 [0025] 实施例3内芯纤维选取1根直径为0.4mm的钨合金纤维，包芯纤维选用选用16根直径为150D的高密度聚乙烯纤维，经自动包芯编织得到直径为0.5mm的钨合金纤维/高密度聚乙烯纤维复合纤维丝。在自动经纬或三维编织机上，将钨合金纤维/高密度聚乙烯纤维复合纤维丝进行经纬交叉编织形成厚度为1.5mm的辐射防护内芯层1。将厚度为0.3mm的网状碳纤维布放入两层热塑性聚氨酯中，热压形成厚度为0.6mm的包覆层2。将厚度为1.5mm的辐射防护内芯层1夹在两块厚度为0.6mm的包覆层2中间进行二次封装，制成厚度为2.7mm的管道核辐射屏蔽绷带。在NaI谱仪上测试其辐射防护性能，放射源选用Cs-137。经测试，厚度为2.7 mm的管道核辐射屏蔽绷带，其辐射防护能力为1.6mmPb。 [0026] 实施例4内芯纤维选取1根直径为0.6mm的铅合金纤维；包芯纤维选用32根直径为100D的聚四氟乙烯纤维，经自动包芯编织得到直径为0.7mm的铅合金纤维/聚四氟乙烯纤维复合纤维丝。在自动经纬或三维编织机上，将铅合金纤维/聚四氟乙烯纤维复合纤维丝进行经纬交叉编织形成厚度为2mm的辐射防护内芯层，然后将5块厚度为2mm的辐射防护内芯层，分别用多功能粘结剂逐块涂层，将每块涂层后的柔性金属内芯逐块重叠放在一个特制的木模内，在温度300度、压力300吨的热压机作用下，压实烘干，形成厚度为10mm的辐射防护内芯层1；将厚度为1mm的网状尼龙布放入两层热塑性聚氯乙烯中，热压形成厚度为1.5mm的包覆层2。将上述厚度为10mm的辐射防护内芯层夹在两块厚度分别为1.5mm的包覆层2中间进行二次封装，制成厚度为13mm的管道核辐射屏蔽带。在NaI谱仪上测试其辐射防护性能，放射源选用Cs-137。经测试，厚度为13mm的管道核辐射屏蔽绷带，其辐射防护能力为 9.9mmPb。 [0027] 实施例5内芯纤维选取1根直径为0.01mm的钽合金纤维；包芯纤维选用16根直径为100D的聚苯硫醚纤维，经自动包芯编织得到直径为0.015mm的钽合金纤维/聚苯硫醚纤维复合纤维丝。在自动经纬或三维编织机上，将钽合金纤维/聚苯硫醚纤维复合纤维丝进行经纬交叉编织形成厚度为0.03mm的辐射防护内芯层1。将厚度为0.2mm的网状尼龙布放入两层热塑性聚氯乙烯中，热压形成厚度为0.3mm的包覆层2。将上述厚度为0.03mm的辐射防护内芯层1夹在两块厚度为0.3mm的包覆层2中间进行二次封装，制成厚度为0.63mm的管道核辐射屏蔽带。在NaI谱仪上测试其辐射防护性能，放射源选用Cs-137。经测试，厚度为0.63mm的管道核辐射屏蔽带，其辐射防护能力为0.04mmPb。 [0028] 实施例6内芯纤维选取1根直径为0.2mm的钨合金纤维，包芯纤维选用选用16根直径为150D的高密度聚酯纤维，经自动包芯编织得到直径为0.3mm的钨合金纤维/高密度聚酯纤维复合纤维丝。在自动经纬或三维编织机上，将钨合金纤维/高密度聚酯纤维复合纤维丝进行经纬交叉编织形成厚度为1mm的辐射防护内芯层，然后将5块厚度为1mm的柔性金属内芯，分别用多功能粘结剂逐块涂层，将每块涂层后的柔性金属内芯逐块重叠放在一个特制的木模内，在温度300度、压力300吨的热压机作用下，压实烘干，形成厚度为5mm的辐射防护内芯层1；。将厚度为0.3mm的网状碳纤维布放入两层热塑性聚氨酯中，热压形成厚度为0.5mm的包覆层2。将厚度为5mm的辐射防护内芯层1夹在两块厚度分别为0.5mm的包覆层2中间进行二次封装，制成厚度为6 mm的管道核辐射屏蔽带。在NaI谱仪上测试其辐射防护性能，放射源选用Cs-137。经测试，厚度为6mm的管道核辐射屏蔽绷带，其辐射防护能力为 5.3mmPb。 [0029] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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