一种伽马防护功能的纤维毡及其制备方法与流程

本发明属于防辐射技术领域，特别是涉及一种伽马防护功能的纤维毡以及一种伽马防护功能的纤维毡的制备方法。

背景技术：

近年来，核能的应用助推国防、民生等领域的快速发展，然而，潜在的核威胁也引起人们的普遍关注。人体吸收超剂量的核辐射之后，体内细胞发生变异，从而严重破坏人们的身体健康。

目前，制备核防护面料常见的制备方式主要有以下两种，一种为在多层面料夹层中加入核防护材料，另一种为将核防护材料涂敷于面料表面，使面料有一定的核防护性能。如中国发明专利(cn109461511a)公开了一种x射线防护布料及x射线防护服的制备方法，该方法首先配置金属浸泡液，其组分为2-5％纳米钽氧化物、2-5％纳米钨氧化物和90-96％辅助液，将丝线放入金属浸泡液中浸泡后烘干后纺织成布并进行抗菌和染色处理，在布料表面涂敷胶状防护层，该防护层的重量百分比包括以下组分：5-15％纳米钽氧化物、5-15％纳米钨氧化物和70-90％树脂，烘干布料表面的防护涂层并卷绕成卷。如中国发明专利(cn108422717a)公开的一种三维复合核防护面料的制备方法，该方法将具有中子吸收功能的锂硼化合物封装入织物外层中空处，将具有x射线防护功能的钡化合物封装入织物中层中空处，最内层中空填充氧化锌/石墨烯进一步吸收紫外线等次级射线，从而获得三维柔性核防护复合面料。其共同不足之处在于，相同规格面料的质量体系较大，且织物的透气性有待进一步提升。铋和钨材料的合理使用可以实现对宽频射线的有效阻隔，且铋的熔点为271.3℃，更易成型加工。

技术实现要素：

本发明提供了一种伽马防护功能的纤维毡及其制备方法，将钨丝剪成一定规格的短纤后采用湿法成型工艺做成纤维毡，将高纯铋以真空镀的方式覆盖于纤维毡的表面，从而形成一个质量很轻，透气性良好且能实现宽频射线防护功能的一种伽马防护功能的纤维毡解决了以上问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种伽马防护功能的纤维毡的制备方法，包括以下步骤：

s01、湿法成型制备纤维毡原料：将重金属纤维剪成一定长度的短纤，利用湿法成型工艺将其做成一定厚度纤维毡原料；

s02、将纤维毡原料固定于真空镀膜机：将纤维毡原料置于真空镀膜机的放卷站，并穿过真空镀膜机的蒸镀辊卷绕在收卷站上，待真空镀膜机的蒸镀室达到一定真空度时，真空镀膜机的真空泵停止工作；

s03、离子轰击纤维毡原料表面：打开离子轰击源轰击纤维毡原料表面一段时间，真空泵继续工作；

s04、高纯铋汽化沉积：当蒸镀室达到另一个真空度时，加热蒸发舟使一定质量高纯度的铋在一定温度条件下融化并形成铋蒸汽，打开挡板，静置一段时间，使纤维毡原料表面沉积一定厚度的高纯铋；

s05、获得纤维毡成品：静置一段时间，使纤维毡原料表面沉积一定厚度的高纯铋，冷却以后，即获得一种伽马防护功能的纤维毡成品。

进一步地，所述重金属纤维采用包括但不限于钨丝、镍丝、不锈钢丝纤维材料。

进一步地，所述重金属纤维的直径为0.001～0.1mm。

进一步地，所述步骤s01中短纤的长度为1～20mm。

进一步地，所述步骤s01中纤维毡原料的厚度为0.1～10mm。

进一步地，所述步骤s02中纤维毡原料表面处理之前的蒸镀室真空度为1～100p。

进一步地，所述步骤s03中离子轰击源轰击纤维毡原料表面的时间为1～50min。

进一步地，所述步骤s04中纤维毡原料表面处理之后的蒸镀室真空镀为1×10^-4～10×10^-4mpa。

进一步地，所述步骤s04中蒸发舟内高纯度铋的质量为0.1～100g。

进一步地，所述步骤s04中蒸发舟的加热温度为100～1000℃。

进一步地，所述步骤s05中静置时间为0.5～12h。

如上述所述的由该方法制备的一种伽马防护功能的纤维毡，用于防辐射领域等领域，该γ防护功能的纤维毡是借助高纯铋低熔点的特点，利用真空镀手段，使铋均匀包裹于纤维毡原料外层，以制备结构均匀且γ防护功能的纤维毡。

本发明相对于现有技术包括有以下有益效果：

1、在尺寸以及防护效果相当的前提下，可以大幅度降低面料的质量。

2、与其他密闭材料相比，纤维毡有良好的透气性能。

3、该复合纤维毡做成织物以后，具有宽频防辐射性能。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种伽马防护功能的纤维毡的制备方法的流程步骤图；

图2为本发明实施例中纤维毡图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-2所示，本发明的一种伽马防护功能的纤维毡的制备方法，具体步骤为：将直径为0.01mm的钨丝剪成5mm的短纤，采用湿法成型工艺，制成1mm厚的纤维毡原料，置于真空镀膜机的放卷站，并穿过蒸镀辊卷绕在收卷站上，待蒸镀室的真空度达到15pa时，真空泵停止工作，打开离子轰击源轰击纤维毡原料表面15min，真空泵继续工作，当蒸镀室的真空镀达到5×10^-2mpa时，加热蒸发舟使3g高纯度的铋在550℃条件下融化并形成铋蒸汽，打开挡板，静置6h，使纤维毡原料表面沉积高纯铋，即得一种伽马防护功能的纤维毡成品。

实施例2：

如图1和图2所示，一种伽马防护功能的纤维毡的制备方法，具体步骤为：将直径为0.015mm的不锈钢丝剪成10mm的短纤，采用湿法成型工艺，制成2mm厚的纤维毡原料，置于真空镀膜机的放卷站，并穿过蒸镀辊卷绕在收卷站上，待蒸镀室的真空度达到15pa时，真空泵停止工作，打开离子轰击源轰击纤维毡原料表面20min，真空泵继续工作，当蒸镀室的真空镀达到5×10-2mpa时，加热蒸发舟使3g高纯度的铋在550℃条件下融化并形成铋蒸汽，打开挡板，静置5h，使纤维毡表面沉积高纯铋，即得一种伽马防护功能的纤维毡成品。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

1、在尺寸以及防护效果相当的前提下，可以大幅度降低面料的质量。

2、与其他密闭材料相比，纤维毡有良好的透气性能。

3、该复合纤维毡做成织物以后，具有宽频防辐射性能。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。