Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần bột độn đến hiệu quả che chắn phóng xạ của vải cản xạ trên cơ sở nhựa PVC

Bài viết này giới thiệu kết quả nghiên cứu ảnh hưởng thành phần bột độn đến hiệu quả che chắn phóng xạ của vải cản xạ khi kết hợp với các phụ gia khác trong đơn chế tạo vải cản xạ. Kết quả nghiên cứu cho thấy, Al2O3 giúp tăng hiệu quả cản xạ của vật liệu tốt hơn so với BaSO4, PbO.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần bột độn đến hiệu quả che chắn phóng xạ của vải cản xạ trên cơ sở nhựa PVC Hóa học và Kỹ thuật môi trường NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN BỘT ĐỘN ĐẾN HIỆU QUẢ CHE CHẮN PHÓNG XẠ CỦA VẢI CẢN XẠ TRÊN CƠ SỞ NHỰA PVC Đoàn Công Danh*, Vũ Ngọc Toán, Đỗ Bình Minh Tóm tắt: Vải cản xạ được nghiên cứu ứng dụng rộng rãi trong thực tế làm quần áo, yếm, tạp dề, gang tay, ủng,... bảo hộ cho người làm việc, tiếp xúc với phóng xạ, bức xạ. Trong nước, Đại học Bách Khoa, Viện KH-CN quân sự cũng đã triển khai nghiên cứu chế tạo vải cản xạ trên cơ sở nhựa nhiệt dẻo và cao su phối trộn với oxit chì, oxit kim loại nặng. Bài báo này giới thiệu kết quả nghiên cứu ảnh hưởng thành phần bột độn đến hiệu quả che chắn phóng xạ của vải cản xạ khi kết hợp với các phụ gia khác trong đơn chế tạo vải cản xạ. Kết quả nghiên cứu cho thấy, Al2O3 giúp tăng hiệu quả cản xạ của vật liệu tốt hơn so với BaSO4, PbO. Với đơn thành phần là Al2O3 100 PHR, PVC 100 PHR, DOP 7 PHR, có phụ gia khác 2PHR, vải cốt polyester sẽ thu được vải cản xạ có tính năng cơ lý và hiệu quả cản xạ tốt. Từ khóa: Vật liệu cản xạ; Bột độn; Vải cản xạ. 1. MỞ ĐẦU Vải cản xạ sau khi chế tạo thành quần, áo, yếm, găng tay, ủng, tạp dề, lều,... thường được sử dụng để bảo vệ các bệnh nhân và người làm việc có tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp trong quá trình chụp ảnh chẩn đoán trong bệnh viện. Các sản phẩm này cũng được áp dụng cho nhiều đối tượng khác nhau như nhân viên chạy máy quét ở sân bay, cửa khẩu; cán bộ nghiên cứu liên quan tới bức xạ, lực lượng ứng phó sự cố bức xạ,... [1]. Theo thành phần bột độn, người ta phân ra vải cản xạ chứa chì và vải cản xạ không chứa chì [1-4]: Vải chứa chì: vải chì được chế tạo bằng cách mang bột Pb, PbO lên màng polyme hoặc elastome. Thời gian sử dụng trung bình của các loại vải chì khoảng 10 năm, tùy thuộc vào mức độ sử dụng, cách sử dụng và vải cốt. Vải chứa chì thường có kích thước khổ 0,5 m, dày ~1,5 mm, khối lượng riêng 4,5 kg/m2. Đôi khi người ta sử dụng lớp chì lá bên trong dày 0,5 mm, nặng ~ 2,6 kg và lớp ngoài thường là cao su tự nhiên hoặc polyme [5-10]. Vải không chứa chì: Chế tạo vải không chứa chì nhằm làm giảm độc tính của chì, giảm khối lượng, cải thiện hiệu quả che chắn phóng xạ của sản phẩm. Bên cạnh các kim loại, oxit kim loại, muối kích thước micro, hiện nay, nhiều nghiên cứu đã tiến hành với bột độn kích thước nano mang lên nhiều loại polyme khác nhau. Nhiều loại vải cản xạ không chứa chì đã được thương mại hóa với như demron, superlight, infab,… [5-10]. Trong nước, nhóm nghiên cứu của Đại học Bách khoa Hà Nội đã triển khai chế tạo một số loại vải trên cơ sở nhựa nhiệt dẻo và bước đầu đánh giá được hiệu quả cản bức xạ đối với một số mức năng lượng khác nhau [1]. Trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp Bộ Quốc phòng, Viện KH-CN quân sự cũng đã xây dựng được đơn công nghệ, chế tạo thành công được một số loại vải cản xạ có tính năng tương đương với vải nhập ngoại cùng loại. Nhằm đóng góp thêm vào hướng nghiên cứu này, bài báo tập trung giới thiệu kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần bột độn đến hiệu quả cản xạ của vải chế tạo trên cơ sở nhựa PVC. 2. THÍ NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Hóa chất và dụng cụ 2.1.1. Hóa chất + Al2O3, PA: Hemedia, Ấn Độ, kích thước hạt 0,1-0,15 µm; 82 Đ. C. Danh, V. N. Toán, Đ. B. Minh, “Nghiên cứu ảnh hưởng … trên cơ sở nhựa PVC.” Nghiên cứu khoa học công nghệ + BaSO4, PA: Hemedia, Ấn Độ, kích thước hạt 0,1-0,15 µm; + PbO, PA: Xilong, Trung Quốc, kích thước hạt 0,1-0,15 µm; + V9254, PA: Hemedia, Ấn Độ, d=0,990-0,998 g/mL, chỉ số I2= 1-5 %; + Dioctyl phthalate (DOP): Merk, Đức, tos= 384 oC, d= 0,985-0,987 g/mL; + Polyvinyl clorua (PVC, kích thước hạt 75-90 µm, d= 0,55 g/mL), Singapo; + Vải nền polyester (85 % polyester/15 % visco, d=120 gsm, 0,2 mm): Mỹ. 2.1.2. Dụng cụ và thiết bị Bảng 1. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu. TT Dụng cụ - Thiết bị TT Dụng cụ - Thiết bị 1 Cốc thủy tinh các loại 8 Máy cán cao su 2 Bình định mức các loại 9 Máy nghiền bi sứ 3 Đũa thủy tinh 10 Máy khuấy siêu âm 4 Ống đong 11 Tủ sấy 5 Ống nhỏ giọt 12 Cây tráng 6 Phễu thủy tinh 13 Giấy vân 7 Cân phân tích 14 Thanh đè giấy vân 2.2. Phương pháp chế tạo vải cản xạ * Chế tạo vải cản xạ theo phương pháp thủ công (CTC): - Bước 1: Cân a g nhựa PVC cho vào cốc thủy tinh khô sạch. Cân tiếp khối lượng xác định các thành phần bột đột (tính theo từng đơn thành phần). Dùng ống đong khô sạc ...