[發明專利]含有碳化硼成分的織物纖維

無效

• 申請號: 201410447914.2
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104178833A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 王基峰
• 申請（專利權）人: 王基峰
• 主分類號: D01F1/10
• 分類號: D01F1/10
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 王霞

技術領域

本發明涉及織物纖維，尤其是涉及一種具有抗輻射功能的含有碳化硼成分的織物纖維。

背景技術

?隨著國防科研、放射性醫學和核技術應用的不斷發展，各種放射性射線被廣泛應用，放射性射線對人體的傷害和對環境的破壞也逐漸為人類所認知，對防輻射材料的研究也已成為材料學研究的一個重要方向。隨著射線裝置和核技術應用的進一步發展，傳統、單一的屏蔽材料已經不能滿足科技發展和人類生活的需要。

中子是構成物質原子核的基本粒子之一，質量與質子相同。中子雖然不帶電，但具有很強的穿透力，它在空氣中和其它物質中可以傳播更遠的距離，對人體產生的危害比相同劑量的X射線更為嚴重。人體受中子輻射后，腸胃和雄性性腺會受更重損傷，誘導腫瘤的生物效應高，并易導致早期死亡，同時受損傷的機體易感染且程度重，所以致眼晶體混濁的相對生物效應為r或X射線的2-14倍。目前，產生中子輻射的設備多為人工操作，因此，中子輻射防護服對于保障該類工作人員的安全尤為重要。

碳化硼（B4C）俗稱人造金剛石，具有高熔點（2450℃），超硬度（僅次于金剛石和立方氮化硼），低密度（2.52g/cm³）和穩定的化學性質，長期以來多應用與耐磨材料、工程陶瓷和航空航天材料等領域。隨著核技術和核工業的發展，人們發現碳化硼還具有較高的熱中子吸收能力，其中子俘獲截面高，俘獲能譜寬，僅次于釤、鎘等少數幾種元素。而且碳化硼制造成本低,衰變時無放射性同位素產生,二次輻射能低,并且耐高溫,抗輻照。但截至目前尚未有人將其應用在紡織面料上。

發明內容

本發明的目的在于利用碳化硼可以吸收中子的性能，提供一種含有碳化硼成分的植物纖維。

為實現上述目的，本發明可采取下述技術方案：

本發明所述的含有碳化硼成分的織物纖維的成分組成為合成纖維45-70%，碳化硼30-55%。

所述織物纖維的成分組成為合成纖維55-70%，碳化硼30-45%時，防輻射效果最佳。

所用的合成纖維為含氫量較高的合成纖維，包括聚對苯二甲酸乙二醇、聚酰胺、聚乙烯醇縮甲醛、聚丙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚氨酯彈性體纖維及芳香族聚酰胺纖維等等。

本發明含有碳化硼成分的織物纖維的制備方法為：

第一步，將純度85%以上的碳化硼原料破碎成粒徑＜20微米的微粉備用；

第二步，將合成纖維加熱成熔融狀態后，按上述比例將碳化硼加入進去，在加入的同時不斷攪拌使其充分混合，然后將混合好的熔融態物料用噴絲泵壓入噴絲頭，從噴絲頭流出的細絲冷凝后即可得到含有碳化硼成分的織物纖維成品。

上述第二步也可以替換為：

將合成纖維加熱成熔融狀態后，用噴絲泵壓入噴絲頭，在噴絲時，用噴槍將碳化硼微粉均勻噴射到噴絲頭噴出的合成纖維絲表面，粘附有碳化硼微粉的合成纖維冷凝后即可得到含有碳化硼成分的織物纖維成品。

本發明的優點在于利用低成本的碳化硼原料所具有的較高的熱中子吸收能力，將其與優良的快中子慢化材料（含氫量較高的）合成纖維材料復合后，制造出的織物纖維，具有強度高、彈性好、比重小，耐磨、耐腐蝕等特點，織成的混紡織物可加工成防輻射服、防輻射板等功能性衣物或用品，具有挺括、滑爽、免燙、快干等特點，可以有效減慢并吸收中子輻射，對從事有中子輻射行業的工作人員起到了很好的保護作用，避免了中子對人身的危害，同時采用這種織物纖維做成的衣服，質地輕盈、柔軟，穿著舒適，更有利于專業人員的日常工作。

具體實施方式

下面通過具體實施例來對本發明做進一步的詳述。

實施例1：

選用純度為90%的碳化硼原料破碎成粒徑10微米的微粉后備用；將聚乙烯醇縮甲醛在預熱器中加熱到220-230℃熔融后，按其重量的35%添加碳化硼微粉，并在加入的同時不斷攪拌使其充分混合，然后將混合好的熔融態物料用SJ100噴絲泵壓入噴絲頭，從噴絲頭流出的直徑1毫米左右的細絲冷凝后即可得到含有碳化硼成分的織物纖維成品。該織物纖維較粗，可將該織物纖維紡織成網布，作為防輻射用具涂層的基底材料使用，以增強其防輻射效果。

實施例2：

選用純度95%的碳化硼原料破碎成粒徑0.5微米的微粉后備用；將聚丙烯在預熱器中加熱145-160℃熔融后，用SJ45型噴絲泵壓入噴絲頭，即可噴出0.045毫米左右的合成纖維細絲，在噴絲的同時，用噴槍將碳化硼微粉均勻噴射到合成纖維細絲表面，粘附有碳化硼微粉的合成纖維冷凝后即可得到直徑小于0.045毫米的織物纖維成品。將該織物纖維紡織成布料，可用來制成防輻射服。

實施例3：