专利名称:表面放射性污染清除膜及其成膜剂制备方法
本发明属于环境污染控制与清除
技术领域：
，涉及一种表面放射性污染清除方法。放射性物质在工业、农业、医药卫生及军事等领域得到广泛应用，放射性污染也日益成为人们关注的问题。例如在某些军用装备、核医学等研究与应用工作中，要进行开放型放射性物质操作，不可避免地会发生放射性物质的洒落、飞溅；在有关仪器设备检修时处理不当，也可能产生放射性物质的泄漏或残留，这些散落于操作台面或设备表面的放射性物质如不及时清除，可进而沾染入的皮肤甚至污染空气，对人体健康及环境产生危害。因此表面放射性污染清除方法是核武器防护、核事故应急及核医学应用等领域不可缺少的技术要求。
传统的机械物理和化学洗消方法是通过擦洗、打磨、水冲等方法清除表面放射性物质，化学洗消剂如络合剂、氧化剂、表面活性剂等能与放射性物质发生化学作用，破坏或溶解污染物，达到去污目的。这些方法的缺点是在除污过程中会产生大量废物、废液，易产生二次污染，后处理比较麻烦，并且除污时间长，除污工序复杂。1983年日本的栗原贡将一种液态成膜剂涂布在污染表面，干燥后将涂膜剥离，应用于去除表面放射性污染。涂膜剥离法现已成为世界各国核电站厂研究和应用的除污新方法。但成膜剂的组成各有不同，例如日本专利报道的涂膜剂以丙烯酸聚合物、乳胶为主要成分，其所占比例为86.5～97.75％，其余为螫合剂、稳定剂及染色剂等，涂层对受60Co污染的不锈钢板有显著的除污染作用(JP 59，228，194；1984)；匈牙利研制的涂膜材料含天然胶乳、丙烯酸聚合物50-90％(MuanyagGumi，1990；27(6))；法国应用聚酯-聚脲酰胺聚合物、聚丙烯酸77％(FR 2，634，774；1990)等。但现有技术多是针对核电站、核事故等污染量较大的环境，其高分子材料用量大(在50％以上)，多使用有机助剂如苯、甲苯等污染环境。由于粘稠度大，喷涂使用受到限制。本发明提出的成膜剂组方使用水-醇溶剂，采用水溶性的聚乙烯醇缩合醛(以下简称PEB)树脂，比例减少为5-20％。涂布和喷涂使用方便，不含对人体有害的有机溶剂，清除和防污效率高，适合工业、医院等放射性核素应用场所防污和去污。
本发明提出的表面放射性污染清除膜的制备与使用方法如下a.将PEB树脂按5％～20％比例，在加热搅拌条件下溶于水醇溶剂，冷却后加入络合剂EDTA(乙二胺四乙酸二钠盐)2％～10％、甘油5％～10％、液体石蜡5％～10％，充分搅拌混匀后制成成膜剂。
b.表面放射性污染的清除在受放射性污染的物体表面均匀涂布(涂刷或喷涂)上述成膜剂，干燥成膜后，将薄膜剥离除去。根据清除前后表面放射性强度，用如下公式可计算出清除膜的去率去污率E(％)＝(A原-A终)/A原×100％c.表面放射性污染的预防在清洁物体表面均匀涂布成膜剂，待4～5小时干燥成膜后，在其上操作或使用放射性物质，操作完成后将薄膜剥离除去。以薄膜剥离后物体表面残留放射性强度A终表示清除膜的防污效果。
按a.所述方法制备的成膜剂涂布在物体表面，厚度为0.2～0.5mm的薄膜，干燥约4～5小时成为可剥离性薄膜。对受13I、32P等放射性核素污较例1中的碳阳极相比，本例子的充放电效率大于93％。结果还显示比较例2中阳极的充电容量与本例中阳极的充电容量相当，而放电容量则低于本例中的放电容量。比较例2充放电的效率低至约82％，表明出现了容量损失。
表1
下面将对本例，比较例1和比较例2的充放电循环性能进行评价。充放电过程中的电流密度为10mA/cm2。结果示于图5中。尽管本例使用的是通过汽相淀积的阳极，但是通过CVD或溅射所形成的Si膜阳极可以获得与汽相淀积的阳极相当的充放电循环性能。图中，纵坐标表示容量，为方便起见假定初始充放电容量为1，横坐标表示循环次数。在本发明的例子中，500次循环之后初始充电容量保持在85％或更高，这与比较例1相当。由于本例的初始充电容量是比较例1的初始充电容量的1.4倍，可以推出如果循环性能相同的话，本例的样品具有更高的容量。相比之下，随着循环次数增加，比较例2的充电容量会降低，并且在循环次数超过150次时，容量会迅速下降(快速衰退)，这是因为电场在铝粉处的局部化会造成电极剥离。铝之所以会出现这种现象可能是因为铝的活动性由于锂的吸附而变高，以至于高的活动性和稳定状态会由于充电和放电而不断重复，导致铝结构的逐渐分解。
根据对本例循环性能的评价结果，很明显包括根据本发明的阳极的二次电池的充放电性能得到了改善并且具有稳定的循环性能。<p>本发明提出的表面放射性清除膜具有如下优点1.高分子树脂含量低，涂布使用方便不使用有机溶剂，不会造成环境污染；2.除污和防污效率高，适用范围广；3.除污成本低，不产生放射性废液，没有二次污染，后处理简单；实施例1a.将聚乙烯醇缩丁醛树脂粉沫400g在加热搅拌条件下加入到4000ml水醇溶剂中，待溶解后依次加入EDTA(乙二胺四乙酸二钠盐)80g、甘油40ml、液体石蜡40ml，充分搅拌混匀，放置制成成膜剂。
b.将上述成膜剂500～1000ml/m2均匀涂布在受放射性物质污染的瓷砖表面，约5小时后干燥成膜，将薄膜剥离除去，去污率为95％～99％。
c.将上述成膜剂500～1000ml/m2均匀涂布在未受污染的瓷砖表面，约5小时后干燥成膜，再在其上进行放射性物质的操作，台面污染强度为104～105cpm，将薄膜剥离除去，测定瓷砖表面污染强度为其本底水平。
实施例2a.将聚乙烯醇缩丙醛树脂粉沫150g在加热搅拌条件下加入到1000ml水醇溶剂中，待溶解后依次加入EDTA(乙二胺四乙酸二钠盐)20g、甘油10ml、液体石蜡10ml，充分搅拌混匀，放置制成成膜剂。
b.将上述成膜剂500～800ml/m2均匀涂布在受放射性物质污染的玻璃表面，4.5小时后干燥成膜，将薄膜剥离除去，去污率为93％～99％。
c.将上述成膜剂500～800ml/m2均匀涂布在未受污染的玻璃表面，约4.5小时后干燥成膜，再在其上进行放射性物质的操作，台面污染强度为104～105cpm，将薄膜剥离除去，测定玻璃表面污染强度为其本底水平。
权利要求1.一种表面放射性污染清除方法，其特征在于a.将聚乙烯醇缩合醛树脂溶于水醇溶液中，然后加入络合剂、助溶剂、增塑剂等分散制备得到一种液态成膜剂。b.将上述成膜剂均匀地涂布于受污染物体表面，待4～5小时干燥成膜后将薄膜剥离，放射性污染物随之被清除；在清洁物体表面均匀涂布成膜剂，待4～5小时干燥成膜后，可有效防止进行放射性物质操作时引起的表面污染。
2.根据权力要求1所述，其特征在于a.步中制备液态成膜剂所用树脂为聚乙烯醇与醛的缩合物，其中以聚乙烯醇缩丁醛树脂为佳。
3.根据权力要求1所述，其特征在于a.步中制备液态成膜剂所用溶剂为水与乙醇的混合物。
专利摘要一种表面放射性污染清除方法,属于环境污染控制与清除
技术领域：
。本方法是将聚乙烯醇缩合醛树脂加热溶于水醇溶液中,加入络合剂、助溶剂、增塑剂等分散制备得到一种液态成膜剂,将该成膜剂均匀地涂布于受污染物体表面,待干燥后将薄膜剥离,放射性污染物随之被清除;亦可在清洁物体表面涂布成膜剂,成膜后可有效防止表面放射性污染。本发明提出的表面放射性清除膜具有如下优点:高分子树脂含量低,涂布使用方便;不使用有机溶剂,不会造成环境污染;除污和防污效率高,适用范围广;除污成本低,不产生放射性废液,没有二次污染,后处理简单。
文档编号G21F9/28GKCN1338757SQ01127398
公开日2002年3月6日 申请日期2001年9月12日
发明者王修德, 王欣梅, 邢桂平, 孙华斌, 唐木涛 申请人:中国人民解放军济南军区联勤部军事医学研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan