X射线屏蔽件的制造方法及X射线屏蔽件

本发明涉及防辐射材料，尤其涉及一种x射线屏蔽件的制造方法及x射线屏蔽件。

背景技术：

1、无线电通信技术和医疗设备的快速发展增加了人们生活的便利性，但电磁干扰和x射线辐射等问题也有所增加。x射线辐射不仅危害人们的健康，也会干扰各类电子设备的正常运行。因此，研究实验室、x射线治疗室以及同位素实验室的墙体使用的x射线屏蔽材料至关重要。现有技术中，主要是利用屏蔽剂填充的方式，例如铅板、重金属砂浆等材料。但是为了达到屏蔽效果，往往大量添加屏蔽剂，制备的材料更加笨重，且成本很高。因此，如果研发出一种具有透光性能的防辐射材料，就可以在建筑中使用该防辐射材料而不用考虑透光性的问题；减少了x射线从建筑结构，比如窗户散射的风险。因此，亟需研发出一种具有透光性能和良好的防辐射性能的x射线屏蔽件。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点和不足，本发明提供一种具有透光性能和良好的防辐射性能的x射线屏蔽件的制造方法及x射线屏蔽件。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的：

5、本发明一方面提供一种x射线屏蔽件的制造方法，包括如下步骤：s1、准备具有木质素的基材；s2、脱除基材中的木质素并进行磺化反应，得到具有孔隙且负载有亚硫酸根的一级中间产物；s3、在重金属离子溶液中浸泡一级中间产物，重金属离子溶液中的重金属离子与一级中间产物中的亚硫酸根反应，得到二级中间产物；s4、在透明固化剂中浸泡二级中间产物，得到孔隙被透明固化剂固化封堵的三级中间产物，其中，透明固化剂的光反射率等于基材的光反射率；s5、洗涤和干燥三级中间产物，得到x射线屏蔽件。

6、优选地，步骤s1包括：s11、对具有木质素的基材原料进行煮沸；s12、在盐溶液中浸泡煮沸过的基材原料，盐溶液为氯化钠溶液和氯化钾溶液中的一个或混合，盐溶液的浓度为0.1-1mol/l，盐溶液和煮沸过的基材原料的体积比为1:1-5:1，浸泡时间为2-24小时；s13、利用烘箱干燥盐溶液浸泡后的基材原料，烘干温度为60-100℃，烘干时间24-96小时；s14、对干燥后的基材原料进行表面处理，得到具有光滑的、软化的表面的基材。

7、优选地，步骤s11中：具有木质素的基材原料为毛竹；步骤s12中：盐溶液的浓度为0.1-0.5mol/l，盐溶液和煮沸过的基材原料的体积比为2:1-4:1，浸泡时间为12-24小时；步骤s13中：烘干温度为70-90℃，烘干时间24-48小时；步骤s14中：表面处理包括去青皮和打磨，得到的基材为具有光滑的、软化的表面的毛竹。

8、其中，煮沸和浸泡的目的是软化毛竹表面，方便后续去青过程。

9、优选地，打磨时间为6-24小时，更优选为12-24小时。

10、优选地，采用不同精度的工具逐次打磨，比如使用240目、600目、1500目、5000目以及7000目的砂纸依次打磨。每种工具打磨时间为6-24小时，更优选为12-24小时。

11、其中，打磨的目的是为了是得到光滑的基材，这样后续得到的产品的表面也会光滑，适用于作为建筑材料。

12、优选地，使用刀片去青皮。

13、优选地，步骤s3中：在温度为25-65℃恒温水浴锅中进行重金属离子溶液对一级中间产物的浸泡，重金属离子溶液的浓度为0.1-1mol/l，重金属离子溶液为钡离子溶液、铅离子溶液或银离子溶液，重金属离子溶液与一级中间产物的体积比为2:1-10:1，浸泡时间为24-96小时；步骤s4中：在温度为25-65℃的恒温水浴锅中进行透明固化剂对二级中间产物的浸泡，透明固化剂为uv树脂，透明固化剂的粘度为5-30mpa.s，透明固化剂与二级中间产物的体积比为2:1-10:1，浸泡时间为24-96小时。

14、步骤s4的目的是为了使进行过脱木素以及磺化处理后的毛竹转变成为具有屏蔽性能的透光材料。uv树脂会均匀填满脱除木质素的部分，使得毛竹具备透光的性能。同时，重金属离子会和处理后的毛竹表面的亚硫酸根离子结合，负载在毛竹的表面，使得毛竹具有屏蔽性能。

15、优选地，步骤s3中：恒温水浴锅的温度为30-50℃，重金属离子溶液的浓度为0.5-1mol/l，重金属离子溶液与一级中间产物的体积比为2:1-5:1，浸泡时间为48-96小时，重金属离子溶液为氯化钡溶液和硝酸钡溶液中的一种或两种混合；步骤s4中：恒温水浴锅的温度为30-50℃，透明固化剂的粘度为10-20mpa.s，透明固化剂与二级中间产物的体积比为2:1-5:1，浸泡时间为48-96小时。

16、优选地，步骤s2包括在温度为25-65℃的恒温水浴锅中前后进行或同时进行的如下操作s21和操作s22：s21、在氧化剂溶液中浸泡基材，氧化剂溶液为过氧化氢溶液、过碳酸钠溶液、高锰酸钾溶液、过氧乙酸溶液和硝酸溶液中的一种或多种混合，其中，过氧化氢溶液的质量浓度为5％-30％，过碳酸钠溶液的质量浓度为1％-3％；高锰酸钾溶液的浓度质量为5％-10％；过氧乙酸溶液的质量浓度为10％-20％；硝酸溶液的质量浓度为1％-10％；s22、在磺化剂溶液中浸泡基材，磺化剂溶液为浓硫酸溶液、氯磺酸溶液和氨基磺酸溶液中的一种或多种混合，磺化剂溶液的浓度为5％-30％；在同时进行操作s21和操作s22时，氧化剂溶液和磺化剂溶液的体积比为1:1-5:1，基材与氧化剂溶液和磺化剂溶液的混合溶液的体积比为1:5，浸泡时间为24-96小时。

17、优选地，磺化剂溶液选择氯磺酸溶液。

18、过氧化氢溶液浸泡的目的是脱除竹子的一部分木质素，同时磺化剂溶液浸泡的目的是对脱除木质素的部分进行磺化反应，使得脱除木质素的部分可以负载亚硫酸根离子，方便后续负载重金属离子。利用恒温水浴锅的目的是为了加快离子负载过程，同时温度不能过高，因为温度过高会导致过碳酸钠溶液的分解。

19、优选地，步骤s2的恒温水浴锅的温度为30-50℃；操作s21中：氧化剂溶液为过氧化氢溶液和过碳酸钠溶液中的一种或两种混合，过氧化氢溶液的质量浓度为10％-30％，过碳酸钠溶液的质量浓度为1％-2％。

20、优选地，操作s22中：磺化剂溶液的浓度为5％-10％；在同时进行操作s21和操作s22时，氧化剂溶液和磺化剂溶液的体积比为1:1-2:1，基材与氧化剂溶液和磺化剂溶液的混合溶液的体积比为1:2，浸泡时间为48-96小时。

21、优选地，步骤s5中：利用蒸馏水或超纯水洗涤，利用烘箱烘干干燥，烘干温度为35-65℃，烘干时间为24-96小时。选用较低温度进行烘干，是为了不破坏负载的具有屏蔽性能的物质(例如硫酸钡)的稳定性。

22、优选地，步骤s5中：烘干温度为40-55℃，烘干时间为24-48小时。

23、优选地，制作的x射线屏蔽件的x射线屏蔽性能大于44％，优选为44％-51％。

24、优选地，制作的x射线屏蔽件的透光率大于88％，优选为88％-96％。

25、本发明另一方面提供一种x射线屏蔽件，利用上述权利要求任一项的制造方法制造出，能够作为建筑材料。

26、(三)有益效果

27、本发明的有益效果是：

28、本发明的x射线屏蔽件的制造方法，先脱除基材中的木质素以在基材中形成大量孔隙，并进行磺化反应以使得基材负载有亚硫酸根；然后引入重金属离子与亚硫酸根反应，使得重金属离子稳定在基材中；之后利用透明固化剂固化封堵孔隙，此步骤有两个作用，一方面与基材具有相同光反射率的透明固化剂使得产品能够透光且透光均匀；另一方面固化剂封堵孔隙也起到了进一步固定重金属离子的效果，而重金属离子本身具有屏蔽性能。由此，得到了既透光、又能够防止x射线向外辐射的x射线屏蔽件，该x射线屏蔽件能够作为建筑材料。