[发明专利]核辐射屏蔽铅衣用面料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及核防辐射技术，特别是用于制作防辐射用的铅衣面料的用材生产技术领域。

背景技术

研究表明，核电站的外照射线主要为γ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，增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；混凝土的比重金属便宜，但密度小，屏蔽层厚度大；铅的优点是密度高、熔点低、耐蚀、对γ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，我国在运行的核电站，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，不适应核工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。一类是以普通工业用铅为主，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、聚乙烯发泡等作为基料混和复合而成的柔性制品和涂料、胶粘剂等；第三类是以无间隙金属块状铅皮作为内心，内外层包覆交联发泡材料和合成橡胶绵纶材料制品；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、阀门等特形设备的屏蔽，操作不慎易掉落伤人或损坏设备。而铅粉与橡胶、聚乙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、橡胶和聚乙烯等易老化，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。

发明人经过进一步研究，如能以铅丝替代厚重的铅板、铅皮，制成片式屏蔽制品的芯层，则能克服以上现有技术的缺陷。将制成的芯层包裹在纺织面料中，防止金属外露，可提高产品的耐用性。但是由于铅衣产品的制作成本较高，而使用的环境会遇到各种污染，因此采用普通的纺织制品作为铅衣的面料不能满足使用要求。

发明内容

本发明目的在于提出一种适合在相核场所使用的核辐射屏蔽铅衣用面料。

本发明包括TPU基布，其特征在于在所述TPU基布表面设置复合涂层，所述复合涂层主要由阻燃剂、防污剂和防老化剂混合组成。

本发明的阻燃性能氧指数≥27%，抗拉强度≥700N/cm²，防水、防油，可去污、可处置更新，有利于降低铅衣的生产成本，提高铅衣的使用寿命。

本发明的另一目的在于提出核辐射屏蔽铅衣用面料的生产方法：

将纺成的TPU基布于由阻燃剂、防污剂和防老化剂混合组成的复合涂层浆液中浸渍后，再经烘干、定型制成。

本发明工艺简单、合理，易于生产制作，只需在TPU基布的后加工过程中按常规处理，即可制成。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

1、通过纺织形成TPU基布。

2、后处理

将阻燃剂、防污剂和防老化剂混合组成的复合涂层浆液，并将复合涂层浆液置于浆槽中。

3、通过放卷和收卷，使TPU基布先通过浆槽浸渍后，再经烘干、定型制成。

4、产品结构，如图1所示，在TPU基布1的两个外表面分别设置阻燃防污和防老化剂复合涂层2、3。

5、制成的产品阻燃性能氧指数≥27%，抗拉强度≥700N/cm²，具有防水、防油的特性。