专利名称:一种x射线防护板材及其生产方法
技术领域：
本发明涉及射线防护材料及其生产方法，具体涉及到一种X射线的防护板材及其生产方法。
背景技术：
随着现在科学技术的发展，各种放射线被普遍的应用在经济发展的各个领域，特别是在医学、科研、设备探伤等方面有着极为显著的应用价值，其中医院一般采用X射线作为骨科的诊断手段之一，但是长期接触X射线对于人体会造成一定的伤害，因此在医院及其他使用X射线的单位都会采用专门的射线防护措施。
传统的防护材料是铅，但是由于纯铅的机械性能不高且质地较软，造成其制品容易变形、下垂，因此不能单独的采用其作为防护材料。现有技术中有的采用其他材料作为内衬支架，外部包铅皮作为防护材料的板材使用，这样虽然能够达到一定的防护效果但是铅完全暴露于空气中，十分容易被氧化从而导致长期处于这种环境中的相关人员的铅中毒，严重影响身体健康。制作防护板的过程中需要用钉子等进行固定，这样就会造成钉眼处的防护效果较差，甚至会造成射线外漏。还有一种是将铅和钡的化合物为屏蔽材料，经加工后做成射线防护板，但这样的产品原材料不易准备，制作成本较高，容易变形，尤其是在潮湿的环境下，极易变形，反碱、反卤十分严重，严重影响防护板使用寿命。现有技术中为了避免反碱、反卤现象的发生，将脱模、整形后的板材浸入水中24-48小时，然后再经至少24小时的干燥程序后才能使用，不但延长了制造周期，且仍时常出现反碱、反卤的现象，效果并不是很理想。
发明内容
本发明目的是针对现有技术所存在的缺点，而提供一种防护性能好，质量轻、强度高，几何尺寸稳定，不易变形，不反碱、不反卤，成型方便，有防火防震作用，成本低，制作方便的防护板材及其生产方法。其制作技术工艺简单，易于操作，生产投资低，原料来源广，运输、施用方便，在生产中应用前景广阔。
本发明的解决方案是提供一种X射线防护板材，由屏蔽材料和纤维骨架组成，所用原料中包含有硫化铅和/或氯化铅、硫酸镁、轻烧镁、纤维材料，原料组分为(重量％)20-70的硫化铅和/或氯化铅；10-30的硫酸镁；8-39的水；20-40的轻烧镁；2-4的纤维材料，选自麻纤维、瓷纤维或玻璃纤维中的一种。
本发明所述X射线防护板材所用原料中主要包含有硫化铅和/或氯化铅，还可以含有一定量的氧化铁，也可以不含氧化铁，单独选用硫化铅和/或氯化铅亦可取得很好的防护效果。
原料中不添加氧化铁时，硫化铅和/或氯化铅与轻烧镁优选的重量比为硫化铅和/或氯化铅∶轻烧镁＝3∶2。采用这种比例制作出的厚度为10mm的X射线防护板的铅当量值比标称铅当量值高18.2％。
原料也可以选用硫化铅和/或氯化铅和氧化铁的混合物。硫化铅和/或氯化铅与氧化铁的重量比为，硫化铅和/或氯化铅∶氧化铁＝1∶(0-1)，氧化铁的含量不高于硫化铅和/或氯化铅。
其中，硫化铅和/或氯化铅与氧化铁的优选重量比为1∶1。硫化铅和/或氯化铅、氧化铁、轻烧镁的优选重量比为1∶1∶1。采用此比例制作出的X射线防护板不仅可以保证铅当量值完全达到防护要求，还可以降低板材的比重。
本发明所指的氧化铅和/或硫化铅，既可以单独使用其中的一种，也可以用两者的混合物。
本发明中使用的硫酸镁与水的比例为1∶(0.8-1.3)，其优选比例为1∶1。
所述板材由3-6层材料组成。顶层、底层两层组分配比相同，中间层的组分配比相同。
原料中不含氧化铁时，顶层、底层的硫化铅和/或氯化铅、硫酸镁、轻烧镁的重量比为5∶2∶4；中间层的组分配比硫化铅和/或氯化铅、硫酸镁、轻烧镁的重量比为10∶3∶6。
原料中含有氧化铁时，硫化铅和/或氯化铅、氧化铁、轻烧镁的优选重量比为1∶1∶1，顶层、底层的硫化铅和/或氯化铅、氧化铁、硫酸镁、轻烧镁的重量比为5∶5∶4∶5；中间层的硫化铅和/或氯化铅、氧化铁、硫酸镁、轻烧镁的重量比为5∶5∶3∶5。
本发明所用的增强材料则选自麻纤维、瓷纤维或玻璃纤维中的一种。
本发明所述X线防护板材的生产方法是(a)按比例准备好硫酸镁固体组分，加入配比量的水，搅拌均匀；(b)加入配比量的轻烧镁组分、硫化铅和/或氯化铅，有时还可以加入适量的铁粉，继续搅拌混合至呈现半流体状态，制成具有屏蔽功能的半流体粘合物；(c)制模成型.在模板上先铺一层按第一层配比配出的半流体粘合物，用频率为150-200的震动台均匀振动排气至表面光滑时，粘合物上面铺一层纤维材料，如玻璃纤维，均匀刮拭纤维材料，使得纤维材料与半流体粘合物紧密接触，直至半流体粘合物自纤维材料的通孔中溢出，然后再用150-200的震动台均匀振动排气，如此再交替铺设1-4层按中间层配比配出的粘合物、1层按第一层配比配出的粘合物、1-4层玻璃纤维，制成模坯；(d)在25-35℃下静止固化24-72小时。
(e)脱模、整形。
如此就制成本发明所说防护板材.
与现有的X射线防护板相比，使用本发明所述技术方案制作而成的X射线防护板的优点是不仅对X射线防护效果强；还具有防火防震功能；可以不再使用现有技术中必须的钡盐及氯化镁、高铝水泥等原料，使得原料准备方便；打成板材后几何尺寸稳定，不易变形，不易折断，不怕潮湿环境，对各种环境的适应性较强；与现有技术相比，生产工艺简单，对原材料湿度要求低，可以省略现有技术中对原材料进行干燥以及对脱模、整形后的板材浸入水中24-48小时，然后再经至少24小时的干燥程序后才能使用的两个工艺步骤；使用本发明所述方案制作出的板材脱模、整形后即可投入使用，大大缩短了生产周期，制作出的板材不会出现反碱、反卤的现象。其制作技术工艺简单，易于操作，生产投资低，原料来源广，运输、施用方便，在生产中应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合实际例子对本发明做进一步说明。
所述板材由六层材料组成，顶层与底层的组分配比相同，硫化铅和/或氯化铅、硫酸镁、水、轻烧镁的重量比为5∶2∶2∶4；中间层的组分配比相同，硫化铅和/或氯化铅、硫酸镁、水、轻烧镁的重量比为10∶3∶3∶6。
在搅拌混合器中，按所述板材顶层与底层硫化铅和/或氯化铅、硫酸镁、水、轻烧镁为5∶2∶2∶4的重量比，首先投入配比量的硫酸镁固体，加入相同配比量的水，搅拌均匀；然后按配比量加入硫化铅和/或氯化铅、轻烧镁，继续搅拌混合至呈现半流体状态，得到具有屏蔽作用的半流体粘合物。此半流体粘合物将铺在本发明所述X射线防护板的顶层和底层。
另一搅拌混合器中，按所述板材中间四层的硫化铅和/或氯化铅、硫酸镁、水、轻烧镁为10∶3∶3∶6的重量比，首先投入配比量的硫酸镁固体，加入相同配比量的水，搅拌均匀；然后按配比量加入硫化铅和/或氯化铅、轻烧镁，继续搅拌混合至呈现半流体状态，得到具有屏蔽作用的半流体粘合物。此半流体粘合物将铺在本发明所述X射线防护板的中间四层。
接着在模板上先铺一层按第一层配比配出的1-2毫米厚的半流体粘合物，用频率为150-200的震动台振动排气至表面光滑时，在粘合物上面铺一层玻璃纤维，均匀刮拭玻璃纤维，使得玻璃纤维与半流体粘合物紧密接触，直至半流体粘合物自玻璃纤维通孔中溢出，用频率为150-200的震动台均匀振动排气。如此再交替铺设1-4层按中间层配比配出的粘合物、1层按第一层配比配出的粘合物、1-4层玻璃纤维，耗用玻璃纤维约1公斤。如此制成厚度约为10毫米的模坯，在25-35℃下静止固化24-72小时，脱模、整形。
下面再用众多实施例配方中的几个实施例配方进一步说明本发明。
性能
为表明本发明对X线的防护效果，由山东省疾病预防控制中心对本发明所述的厚度为10mm的X射线防护板进行了防护水平铅当量检测。
检测依据为GBZ/T147-2002《X射线防护材料衰减性能的测定》、GB 16363-1996《X射线防护材料屏蔽性能及检验方法》。
在100KV，1000mA，0.6s的检测条件下用仪器法进行检测。详见说明书第六、七页《检测报告》。
以铅当量表示材料对X线的吸收能力.铅当量的意义是与被测材料有相同吸收能力的铅的厚度。
检测结果标明，厚度为10mm的X射线防护板的铅当量比标称铅当量值高出了18.2％。完全达到了防护要求，对X射线防护效果强。而且本发明所述X射线防护板的质量轻、强度高，可以不用钡盐；减去了很多现有技术中的原料，有效降低了成本；打成板材后几何尺寸稳定，不易变形，不易折断，不怕潮湿环境，对各种环境的适应性较强；经久耐用。与现有技术相比，生产工艺简单，对原材料湿度要求低，可以省略现有技术中对原材料进行干燥的工艺步骤；制作出的板材不会出现反碱、反卤的现象，脱模、整形后即可投入使用。
权利要求
1.一种X射线防护板材，由屏蔽材料和纤维骨架组成，其特征在于所用原料中包含有硫化铅和/或氯化铅、硫酸镁、轻烧镁、纤维材料，原料组分为(重量％)20-70的硫化铅和/或氯化铅；10-30的硫酸镁；8-39的水；12-46的轻烧镁；2-4的纤维材料，选自麻纤维、瓷纤维或玻璃纤维中的一种。
2.如权利要求
1所述的X射线防护板材，其特征是原料中硫化铅和/或氯化铅、轻烧镁的重量比为硫化铅和/或氯化铅∶轻烧镁＝3∶2。
3.如权利要求
1所述的X射线防护板材，其特征是原料中添加有氧化铁，硫化铅和/或氯化铅与氧化铁的重量比为，硫化铅和/或氯化铅∶氧化铁＝1∶(0-1)。
4.如权利要求
3所述的X射线防护板材，其特征是原料中硫化铅和/或氯化铅、氧化铁、轻烧镁的重量比为硫化铅和/或氯化铅∶氧化铁∶轻烧镁＝1∶1∶1。
5.如权利要求
1所述的X射线防护板材，其特征是所述硫酸镁固体组分和水的重量比为硫酸镁∶水＝1∶(0.8-1.3)。
6.如权利要求
1所述的X射线防护板材，其特征是所述硫酸镁固体组分和水的重量比为硫酸镁∶水＝1∶1。
7.如权利要求
1所述的X射线防护板材，其特征是所述板材由3-6层材料组成，顶层与底层两层组分的配比相同，硫化铅和/或氯化铅、硫酸镁、轻烧镁的重量比为5∶2∶4；中间层的组分配比相同，硫化铅和/或氯化铅、硫酸镁、轻烧镁的重量比为10∶3∶6。
8.如权利要求
1所述的X射线防护板材，其特征是所述板材由3-6层材料组成，顶层、底层的硫化铅和/或氯化铅、氧化铁、硫酸镁、轻烧镁的重量比为5∶5∶4∶5；中间层的硫化铅和/或氯化铅、氧化铁、硫酸镁、轻烧镁的重量比为5∶5∶3∶5。
9.按照权利要求
1所述的X射线防护板材的生产方法，其特征在于包括以下步骤(1)按比例准备好硫酸镁的固体组分，加入配比量的水，搅拌均匀；(2)加入配比量的轻烧镁、硫化铅和/或氯化铅，有时还可以加入适量的铁粉，继续搅拌混合至呈现半流体状态，制成具有屏蔽功能的半流体粘合物；(3)制模成型.在模板上铺一层半流体粘合物，用震动台均匀振动排气至表面光滑时，粘合物上面铺一层纤维材料，均匀刮拭纤维材料，使得纤维材料与半流体粘合物紧密接触，用震动台均匀振动排气，如此再交替铺设1-4层按中间层配比配出的粘合物、1层按第一层配比配出的粘合物、1-4层玻璃纤维，制成模坯；(4)在25-35℃下静止固化48-72小时；(5)脱模整形。
专利摘要
本发明提供一种X线防护板材。先把硫酸镁与水按比例混合，混合均匀；再加入配比量的氧化铅和/或硫化铅、轻烧镁，也可以加入所用原料中包含有氧化铁，搅拌均匀成一种具有屏蔽作用的半流体粘合物；尔后在模板上制模成型，得到防护板材。这种板材质量轻、强度高，几何尺寸稳定，不易变形，不反碱、不反卤，成型方便，有防火防震作用，对X线的屏蔽性能较强，可在X线防护装置上广泛应用。其制作技术工艺简单，易于操作，生产投资低，原料来源广，运输、施用方便。
文档编号G21F1/00GKCN101093734SQ200710016173
公开日2007年12月26日 申请日期2007年7月6日
发明者赵仲强, 庄艾平 申请人:赵仲强, 庄艾平导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan