(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた放射線遮蔽性を有し、柔軟性および取扱性にも優れた放射線遮蔽性布帛および放射線遮蔽性製品を提供する。【解決手段】金属繊維および有機繊維を混紡してなる混紡糸を用いて放射線遮蔽性布帛を得る。金属繊維がステンレス繊維であり、有機繊維が、ポリエステル繊維または全芳香族ポリアミド繊維またはポリエーテル・エーテル・ケトン繊維であることが好ましい。また、前記混紡糸において、金属繊維の重量比率が５０〜９０％の範囲内であることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線遮蔽性布帛であって、金属繊維および有機繊維を混紡してなる混紡糸を含むことを特徴とする放射線遮蔽性布帛。
【請求項２】
前記混紡糸が、２組のニップローラーを有する牽切装置に、金属繊維の長繊維束と有機繊維の長繊維束とを引きそろえて供給し牽切した後、空気噴射ノズルに通して抱合したものである、請求項１に記載の放射線遮蔽性布帛。
【請求項３】
前記金属繊維がステンレス繊維である、請求項１または請求項２に記載の放射線遮蔽性布帛。
【請求項４】
前記有機繊維が、ポリエステル繊維または全芳香族ポリアミド繊維またはポリエーテル・エーテル・ケトン繊維である、請求項１〜３のいずれかに記載の放射線遮蔽性布帛。
【請求項５】
前記混紡糸において、金属繊維の重量比率が５０〜９０％の範囲内である、請求項１〜４のいずれかに記載の放射線遮蔽性布帛。
【請求項６】
布帛の少なくとも１表面に、樹脂フィルムがラミネートされているか、または樹脂がコーテイングされている、請求項１〜５のいずれかに記載の放射線遮蔽性布帛。
【請求項７】
布帛に、撥水加工、撥油加工、防汚加工、難燃加工、制菌加工、消臭加工、および再帰反射加工からなる群より選択されるいずれかの加工が施されてなる、請求項１〜６のいずれかに記載の放射線遮蔽性布帛。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の放射線遮蔽性布帛を用いてなる放射線遮蔽性製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた放射線遮蔽性を有し、柔軟性および取扱い性にも優れた放射線遮蔽性布帛および放射線遮蔽性製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射線による被曝から、生物、植物、物質、機器類などを保護しようと放射線遮蔽材や放射線遮蔽製品が種々提案されている。
例えば、特許文献１では、鉛の繊維の不織布と合成繊維織物もしく合成樹脂フィルムとを積層した布帛が提案されている。かかる布帛は、柔軟性に富みかつ鉛の使用比率を高くし易く、その分放射線の遮蔽性能を向上出来る等の利点を有すものの、鉛を使っているため、取扱い上大きな制約を受けるという問題があった。また、鉛繊維のみで不織布や織編物を造っており、普通の繊維製造装置や工程を使用してこれらを製造するのは、鉛繊維の屈曲摩擦抵抗や耐屈曲性、強度、硬さなどが普通の繊維と大きく異なるために極めて難しく、生産速度を大幅に下げたり、設備を改造したり、多くの手間と高い費用を掛ける必要があった。また得られた不織布や織編物も、同様の理由で取扱い上大きな制約を有していた。
【０００３】
また、特許文献２では、放射線遮蔽物質を練り込んだ樹脂を繊維の芯部に配置すると共に普通の繊維用樹脂を鞘部に配置し、いわゆる芯鞘複合繊維形態にするなどして普通の繊維と同じように製織や製編が出来るよう工夫がされているが、放射線の遮蔽性能に関しては、少なくとも鞘成分の分だけ低下するという問題を有していた。また放射線遮蔽物質の添加量についても、高率にすると製糸性が悪化し易いため、芯成分の比率が上げられないとか、繊維物性が低下するなどの問題が有った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９６３９１号公報
【特許文献２】特開平１１−３３７６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、優れた放射線遮蔽性を有し、柔軟性および取扱い性にも優れた放射線遮蔽性布帛および放射線遮蔽性製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、金属繊維と有機繊維とを混紡して得られた混紡糸を用いて布帛を構成すると、優れた放射線遮蔽性を有し、柔軟性および取扱い性にも優れた放射線遮蔽性布帛が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
【０００７】
かくして、本発明によれば「放射線遮蔽性布帛であって、金属繊維および有機繊維を混紡してなる混紡糸を含むことを特徴とする放射線遮蔽性布帛。」が提供される。
その際、前記混紡糸が、２組のニップローラーを有する牽切装置に、金属繊維の長繊維束と有機繊維の長繊維束とを引きそろえて供給し牽切した後、空気噴射ノズルに通して抱合したものであることが好ましい。また、前記金属繊維がステンレス繊維であることが好ましい。また、前記有機繊維が、ポリエステル繊維または全芳香族ポリアミド繊維またはポリエーテル・エーテル・ケトン繊維であることが好ましい。また、前記混紡糸において、金属繊維の重量比率が５０〜９０％の範囲内であることが好ましい。また、布帛の少なくとも１表面に、樹脂フィルムがラミネートされているか、または樹脂がコーテイングされていることが好ましい。また、布帛に、撥水加工、撥油加工、防汚加工、難燃加工、制菌加工、消臭加工、および再帰反射加工からなる群より選択されるいずれかの加工が施されていることが好ましい。
また、本発明によれば、前記の放射線遮蔽性布帛を用いてなる放射線遮蔽性製品が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、優れた放射線遮蔽性を有し、柔軟性および取扱性にも優れた放射線遮蔽性布帛および放射線遮蔽性製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（１）は本発明を実施するための装置の一例を示す概略図、（２）は（１）において、ガイドＧ３を通過後、長繊維束Ａ，Ｂを開繊した各偏平糸条を重ね合わせてニップローラーＲ１に供給する部分の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明において、混紡糸は金属繊維および有機繊維を混紡してなるものである。該混紡糸に金属繊維が含まれない場合は、布帛の放射線遮蔽性が低下し好ましくない。一方、該混紡糸に有機繊維が含まれない場合は、屈曲変形の応力が高くかつ塑性変形し易いため屈曲走行時の摩擦が極めて高くなる欠点や、伸縮変形し難いため衝撃を吸収し難い欠点等を有し、取扱い性が低下し好ましくない。混紡糸に金属繊維および有機繊維が含まれることにより、上記屈曲走行時の摩擦が軽減し、かつ衝撃吸収性も改善され、一般の繊維機械でも一般の繊維と余り変わらずに取扱いができるようになり、かつ得られた布帛も柔軟性が増す。
【００１１】
ここで、前記混紡糸に占める金属繊維の割合は５０〜９０重量％であることが好ましい。金属繊維の割合がこの範囲よりも小さいと、放射線の遮蔽性能が低下するおそれがある。逆に、金属繊維の割合がこの範囲よりも大きいと、上記屈曲走行時の摩擦が増加するとともに衝撃吸収性も低下し、一般の繊維機械では取扱いが困難となるおそれがある。
前記金属繊維としては、一般的に質量が大きいほど放射線遮蔽効果が高く、また嵩性が少なくなるため好ましい。なかでも、安価で繊維にし易く、かつ安全な金属繊維が好ましい。
【００１２】
具体的には、タングステンや銅、黄銅、ステンレス、チタン、アルミニウムなどを用いて繊維としたもの、またはかかる繊維にメッキを施したものなどが好適に用いられる。特にステンレス繊維が好ましい。鉛は、質量が大きくかつ繊維にもし易いが、取扱いが困難であるためあまり好ましくない。
その際、金属繊維の線径（直径）としては、１〜１５μｍが好ましい。細い方が、耐屈曲性や柔軟性が向上し好ましいが、該線径が１μｍより小さいと製造が難しくなるおそれがある。逆に、該線径が１５μｍより大きくなると、布帛が硬くなったり、皮膚に刺さったりし易くなるおそれがある。
【００１３】
前記有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリビニルアルコール繊維などの一般に知られた合成繊維、全芳香族ポリアミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリエーテル・エーテル・ケトン繊維などの高強力あるいは耐熱性に優れた高性能繊維、レーヨン繊維、アセテート繊維などの再生繊維あるいは半合成繊維などが、用途に合わせて選定され使用される。特に、放射線被曝による強度劣化などが問題になる場合は、全芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）やポリエーテル・エーテル・ケトン繊維などが好適である。
【００１４】
本発明において、混紡糸の製造方法は限定されないが、特開２０１２−１９３４８４号公報に記載されているように、２組のニップローラーを有する牽切装置に、金属繊維の長繊維束と有機繊維の長繊維束とを引きそろえて供給し牽切した後、空気噴射ノズルに通して抱合する製造方法が好ましい。
すなわち、例えば図１に示すような牽切複合糸条の製造装置を用いて製造される。Ａは金属繊維の長繊維束、Ｂは有機繊維の長繊維束である。
【００１５】
ここで、金属繊維の長繊維束における本数は２０〜３０００本が好ましい。一方、有機繊維の長繊維束において、総繊度としては１００〜１００００ｄｔｅｘ（より好ましくは５００〜５０００ｄｔｅｘ）、単繊維繊度としては０．１〜２０ｄｔｅｘ（より好ましくは０．５〜１０ｄｔｅｘ）、フィラメント数としては２０〜２００００本が好ましい。また、金属繊維および有機繊維は細いほど牽切後の糸条の太さ斑が少なく出来る他、柔軟性に富みかつ相互に交絡し易くなり、それによって屈曲走行時の摩擦が軽減する他、衝撃吸収性や耐屈曲等も改善され、一般の繊維機械でも一般の繊維と余り変わらずに取り扱いが出来るようになり、得られた布帛も柔軟で平滑な風合いとなり、製品化が容易になり好ましい。
【００１６】
金属繊維および有機繊維はそれぞれボビンに巻き取られており、それぞれそのボビンから解除撚が入らないようにして解除され、それぞれ開繊ガイドＧ１およびＧ２に通して屈曲を与えながら扁平に薄く開繊され、かつ厚み方向に重ね合わされ、高圧ニップローラーＲ１およびこれより周速度が速い高圧ニップローラーＲ２に通されて牽切されると共に細く牽伸されながら複合され、引き続き高圧ニップローラーＲ２とニップローラーＲ３の間において高圧ニップローラーＲ２より空気ノズルＮ１を用いて吸引されると同時に空気ノズルＮ２を用いて交絡あるいは捲回抱合され、必要に応じて熱セットや油剤付与装置によるオイリングを施こされた後、牽切複合糸条ＹとしてワインダーＷに巻き取られる。
【００１７】
これを普通の紡績装置を用いて製造しようとすると、繊維間に捲縮等による適度の絡みがないと落綿が増えて製造が困難となったり、捲縮付与時並びに多種の紡績工程通過時に繊維が損傷を受け易いなどの問題が生ずるおそれがあるが、上記方法によれば捲縮を必要としないばかりか損傷も少なくでき、さらには高圧ニップローラーＲ１とＲ２の間隔を長く設定するだけで、牽切繊維長を普通の紡績用短繊維長よりはるかに長い３００ｍｍあるいは５００ｍｍでも自由に設定することができ、毛羽数が減って嵩性をさらに小さくできるという利点がある。
また、上記方法においては、供給する長繊維束はいずれも捲縮を有しないことが好ましく、さらには、牽切性を容易にするため、繊維束に撚りや交絡が少ないもの、また繊維油剤は収束性や摩擦、静電気の少ないものが好ましい。
【００１８】
また、高圧ニップローラーＲ１に対する高圧ニップローラーＲ２の周速度比は、（Ｒ１：Ｒ２）１：８〜３０が好ましい。高圧ニップローラーＲ１の周速度が該範囲よりも大きいと牽切後の繊維端がこれに巻き付き易くなるおそれがある、一方、高圧ニップローラーＲ２の周速度が該範囲よりも大きいと牽切斑などによる牽切糸条の太細比が大きくなるおそれがある。
また、ニップローラーＲ２の牽切域側には、ニップ点に近接して、該ローラー表面に発生する空気の随伴流の繊維束への影響を遮断する箱状のガイドＧ４を設けることが好ましい。すなわち、該随伴流を遮断しないと、ニップローラーＲ１から送り出されてくる繊維束の先端が乱れてニップローラーＲ２に安定してニップされず、牽切斑が生じ易くなるおそれがある。
【００１９】
また、空気ノズルＮ１としては、ニップローラーＲ２から搬出されてくる牽切繊維が該ローラーに捲き付かないように吸引作用を有したノズルが好ましく使用され、吸引作用と同時に旋回作用をも有したノズルを使用すると、繊維をより有効に吸引できより好ましい。
空気ノズルＮ２としては、目的に応じて、牽切された短繊維束に旋廻流によって該短繊維端を巻き付けて結束抱合するもの、あるいは該短繊維束内の繊維同士を撹乱交絡させて抱合するものなどが使用できる。
【００２０】
次に、このようにして得られた牽切複合糸条は、そのまま単糸または合糸され、あるいは撚糸または合撚されて、織物の少なくとも経糸または緯糸にあるいは編物の表面または裏面の全面に均一に配置されるよう製織あるいは製編され、本発明の放射線遮蔽布帛に仕上げられる。尚、その際の織物や編物の組織は、なるべく凹凸が少ない平滑な表面、並びに組織間空隙が小さく密になるようなものが好ましい。
すなわち、布帛表面に凹凸があると積層して使用する際に厚みが大きくなり、また組織間空隙が大きいものや空隙に大小斑のあるものは、そこから放射線が漏れ易くなるおそれがある。
【００２１】
また、上記放射線遮蔽布帛は、用途によって、表面に樹脂フィルムをラミネートあるいは樹脂をコーテイングしてもよい。また、撥水加工、または撥油加工、防汚加工、難燃加工、制菌加工、消臭加工、再帰反射加工、等を施してもよい。
かくして得られた放射線遮蔽布帛は、優れた放射線遮蔽性を有し、柔軟性および取扱性にも優れる。
【００２２】
このようにして得られた本発明の放射線遮蔽布帛は、用途に合わせて、一枚もしくは複数枚積層し、放射線被曝から生物や植物あるいは物質や機器類を少しでも保護するために、その放射線遮蔽性能と柔軟性を活かしていろいろな放射線遮蔽製品として形成される。具体的には、放射線遮蔽シートやマット、カーテン、放射線遮蔽防護服、放射線遮蔽カバー、壁材など各種放射線遮蔽製品に形成される。
その形成に際しては、ミシンによる縫製以外にも、接着材による接着、高周波や超音波、熱などによる溶着など、用途に合わせて幅広く利用することができる。
製品内部を加圧することにより放射線汚染物質の内部侵入を防止するいわゆる加圧型タイプの防護製品の場合は、後者の接着や溶着が布帛の繋ぎ目を密封するのに好適である。
【００２３】
また、上記放射線遮蔽製品は、主に放射線を扱う医療機関や農業・園芸機関、発電所をはじめとする原子力利用機関における作業従事者や装置を放射線被曝から保護する用途、装甲車や戦車などの防衛機器用途などに使用され、その形状や放射線遮蔽布帛の厚み、積層数、樹脂加工の有無などは、その用途や放射線の種類および強さなどによって適宜選定して使用される。
このように、本発明によれば、その柔軟性と放射線遮蔽性を活用することによって、いろいろな放射線被曝から、人体をはじめとする種々の生物や植物、あるいは物質や装置機器類を保護することが可能となる。
【実施例】
【００２４】
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
（１）放射線遮蔽性（ベータ線遮へい率）
ＧＭ計数装置の試料棚最下段にベータ線源（直径２．２ｃｍ）をセットし、その直上段に試料（５ｃｍ×５ｃｍ、４枚）がない場合とある場合について、１分間の計数をそれぞれ１０回測定した平均値より、遮へい率を求めた。その際、線源はストロンチウム９０線源１ｋＢｑ（平成２２年１２月２１日現在）とし、測定器はＧＭ計数装置  日立アロカメデイカル社  ＪＤＣ−１１３７を用いた。
【００２５】
［実施例１］
第１図に示した牽切複合糸条の製造装置を用い、金属繊維の長繊維束Ａとして線径１２μｍφ、繊維本数１５００本のステンレス繊維束を用い、化学繊維の長繊維束Ｂとして全繊度５０００ｄＴ、繊維本数６６７０本のポリエステル繊維束を用い、ボビンからの解舒時に撚りが入らないように各繊維束が巻かれたボビンを回転させながらボビンの外周方向に解舒し、途中２．３ｍの伸長スペースを設けて撚りや絡みを解きほぐしながらそれぞれ開繊ガイドＧ１およびＧ２に通して薄くテープ状に開繊し、更にこれらを厚み方向に重ね合わせると共にガイドＧ３を用いて該開繊巾を約７ｍｍ巾に規制して高圧ニップローラーＲ１に供給した。
【００２６】
次に、該積層繊維束を、高圧ニップローラーＲ１およびこれより１．５ｍの間隔を置きかつ周速度が１８．５倍速い高圧ニップローラーＲ２の間で均一に牽切すると共に細く牽伸し、引き続き高圧ニップローラーＲ２とニップローラーＲ３の間で吸引空気ノズルＮ１および旋回流を利用した抱合空気ノズルＮ２に通して該複合繊維束に抱合性を付与し、１０００ｄＴの実質的に無撚の繊維束を該牽切繊維の端部が捲回して結束抱合した、金属繊維の比率が７３％の牽切複合糸条とし、最後にニップローラーＲ３と同速の、２１０℃に加熱した加熱ローラーＲ４に複数回捲回して熱セットを加えてからワインダーＷに巻き取った。
【００２７】
次に該牽切複合糸条に４２０回／ｍのＺ方向の下撚を施し、更にこれを２本合わせ
て３００回／ｍのＳ方向の上撚を施し、双糸の牽切複合糸条とし、引き続き、これを一般の繊維糸条と同じようにして平織物を製織し、放射線遮蔽性布帛を得た。かかる布帛は優れた放射線遮蔽性（遮へい率６７．４％）を有し、柔軟性および取扱い性にも優れていた。
次いで、該布帛を植物用放射線遮蔽シートとして用いたところ、優れた放射線遮蔽性を有し、柔軟性および取扱い性にも優れていた。
【００２８】
［比較例１］
実施例１において、金属繊維にかえて、実施例１で用いた化学繊維の長繊維束Ｂを用いること以外は実施例１と同様にした。
得られた布帛は放射線遮蔽性に劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明によれば、優れた放射線遮蔽性を有し、柔軟性および取扱性にも優れた放射線遮蔽性布帛および放射線遮蔽性製品が提供され、その工業的価値は極めて大である。
【図１】
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