[發(fā)明專(zhuān)利]含有碳化硼成分的織物纖維

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410447914.2
• 申請(qǐng)日: 2014-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104178833A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王基峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 王基峰
• 主分類(lèi)號(hào): D01F1/10
• 分類(lèi)號(hào): D01F1/10
• 代理公司: 鄭州異開(kāi)專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 41114
• 代理人: 王霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)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(shù)

?隨著國(guó)防科研、放射性醫(yī)學(xué)和核技術(shù)應(yīng)用的不斷發(fā)展，各種放射性射線(xiàn)被廣泛應(yīng)用，放射性射線(xiàn)對(duì)人體的傷害和對(duì)環(huán)境的破壞也逐漸為人類(lèi)所認(rèn)知，對(duì)防輻射材料的研究也已成為材料學(xué)研究的一個(gè)重要方向。隨著射線(xiàn)裝置和核技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展，傳統(tǒng)、單一的屏蔽材料已經(jīng)不能滿(mǎn)足科技發(fā)展和人類(lèi)生活的需要。

中子是構(gòu)成物質(zhì)原子核的基本粒子之一，質(zhì)量與質(zhì)子相同。中子雖然不帶電，但具有很強(qiáng)的穿透力，它在空氣中和其它物質(zhì)中可以傳播更遠(yuǎn)的距離，對(duì)人體產(chǎn)生的危害比相同劑量的X射線(xiàn)更為嚴(yán)重。人體受中子輻射后，腸胃和雄性性腺會(huì)受更重?fù)p傷，誘導(dǎo)腫瘤的生物效應(yīng)高，并易導(dǎo)致早期死亡，同時(shí)受損傷的機(jī)體易感染且程度重，所以致眼晶體混濁的相對(duì)生物效應(yīng)為r或X射線(xiàn)的2-14倍。目前，產(chǎn)生中子輻射的設(shè)備多為人工操作，因此，中子輻射防護(hù)服對(duì)于保障該類(lèi)工作人員的安全尤為重要。

碳化硼（B4C）俗稱(chēng)人造金剛石，具有高熔點(diǎn)（2450℃），超硬度（僅次于金剛石和立方氮化硼），低密度（2.52g/cm³）和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，長(zhǎng)期以來(lái)多應(yīng)用與耐磨材料、工程陶瓷和航空航天材料等領(lǐng)域。隨著核技術(shù)和核工業(yè)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)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(shù)幾種元素。而且碳化硼制造成本低,衰變時(shí)無(wú)放射性同位素產(chǎn)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(yīng)用在紡織面料上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)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(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案：

本發(fā)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(shí)，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(duì)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(fā)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(tài)后，按上述比例將碳化硼加入進(jìn)去，在加入的同時(shí)不斷攪拌使其充分混合，然后將混合好的熔融態(tài)物料用噴絲泵壓入噴絲頭，從噴絲頭流出的細(xì)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(tài)后，用噴絲泵壓入噴絲頭，在噴絲時(shí)，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(fā)明的優(yōu)點(diǎn)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(yōu)良的快中子慢化材料（含氫量較高的）合成纖維材料復(fù)合后，制造出的織物纖維，具有強(qiáng)度高、彈性好、比重小，耐磨、耐腐蝕等特點(diǎn)，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(diǎn)，可以有效減慢并吸收中子輻射，對(duì)從事有中子輻射行業(yè)的工作人員起到了很好的保護(hù)作用，避免了中子對(duì)人身的危害，同時(shí)采用這種織物纖維做成的衣服，質(zhì)地輕盈、柔軟，穿著舒適，更有利于專(zhuān)業(yè)人員的日常工作。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述。

實(shí)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(yù)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(shí)不斷攪拌使其充分混合，然后將混合好的熔融態(tài)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(xì)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(wǎng)布，作為防輻射用具涂層的基底材料使用，以增強(qiáng)其防輻射效果。

實(shí)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(yù)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(xì)絲，在噴絲的同時(shí)，用噴槍將碳化硼微粉均勻噴射到合成纖維細(xì)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(lái)制成防輻射服。

實(shí)施例3：