一种低能电子束辐照实现辐射硫化的装置制造方法及图纸

一种低能电子束辐照实现辐射硫化的装置，包括低能电子加速器和反应器，反应器专用辐照盘中心设有乳液入口，底部设有乳液出口，乳液入口、出口分别经过进料泵、循环泵、乳液管与循环罐相连接。橡胶乳液由进料泵输送到反应器，在反应器中形成“喷泉”，以薄层形式流经专用辐照盘表面，使乳液得到辐照。本发明专利技术结构简单，所用的低能电子加速器可采用自屏蔽，造价、运行成本均较低，操作方便，使用安全，硫化效果好，便于工业化应用，可替代传统的化学硫化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核技术应用领域，具体涉及一种低能电子束辐照实现辐射硫化的装置。
技术介绍
天然橡胶乳液是以顺式聚异戊二烯为主体，含十几种组分的乳状液体，只有交联后(俗称“硫化”)的天然橡胶才有应用价值。 辐射硫化技术，即在天然橡胶乳液中加入少量的敏化剂，通过钴-60伽玛射线或电子束辐照，使橡胶分子发生交联，其制品的理化性能与化学硫化制品的理化性能相当，并具有以下优点1.产品“洁净”，不含硫、硫化促进剂(噻唑类、秋兰姆等)和氧化锌，废旧制品焚烧时不产生二氧化硫，灰烬量少，有利于环境保护；2.不含亚硝胺；3.透明度和柔软性较好；4.低细胞毒性；5.水溶性蛋白质含量低。 辐射硫化的天然橡胶乳液可用于生产医用手套、指套、安全套、医用导管、气球和核工业用特种手套等，上述优点有利于医疗卫生和环保事业，实现其工业应用的前景十分看好。 60Co辐照工艺较为成熟，60Co所产生的γ射线贯穿能力强，辐照容器易于设计和制作，这是它的优点；但是60Co的半衰期为5.27年，需不断补充60Co，而且需要厚的屏蔽，运行成本较高。而电子加速器的电子束贯穿能力虽然较差，辐照容器需特殊设计，但它无需厚的屏蔽，操作安全，运行成本较低，这些均是电子加速器运行的明显优点。幕内惠三对60Co和电子加速器用于辐射硫化的成本进行的分析表明，60Co的运行成本要高于电子加速器运行的成本。因而，用电子加速器实施辐射硫化值得推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，给出一种低能电子束辐照实现辐射硫化的装置，使乳液中的高分子材料实现辐射交联，达到辐射硫化的目的，该装置无需厚的隔式防护，结构简单，操作方便，使用安全，运行成本比60Coγ射线装置要低，使之替代传统的化学硫化成为可能。 本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的，具体包括电子加速器和反应器，其特征在于所说的加速器为低能电子加速器，所说的反应器设在电子加速器电子束的下方，反应器中设有一个中间略高、四周略低的专用辐照盘，专用辐照盘的中心设有乳液入口，反应器底部设有乳液出口，乳液入口、乳液出口分别经过进料泵、循环泵、乳液管与循环罐相连接，上述部件共同组成低能电子束辐照实现辐射硫化的装置。天然橡胶乳液存放于循环罐中，由进料泵输送到反应器，在反应器中形成“喷泉”，然后以薄层形式流经专用辐照盘表面，使乳液得到辐照。辐照后的乳液流入反应器中，由循环泵送回循环罐。当循环罐中的乳液累积吸收剂量达到30～60kGy(千戈瑞)后即实现了天然橡胶乳液的辐射硫化，该批乳液可送入下一工序。 本专利技术采用低能电子加速器，其优点是体积小，可采用自屏蔽，无需隔式防护，造价较低，操作方便，便于工业化应用；其次，由于中、高能电子加速器产生的中高能电子，会导致乳液表面瞬时吸收过大能量而产生焦化现象，低能电子加速器可克服此类弊端。 本专利技术还具有结构简单、防护简便、造价较低、性能优良、操作方便、容易控制、使用安全、硫化效果好等优点。 附图说明 本专利技术有如下附图图1辐照装置示意图图2反应器结构示意图具体实施方式以下结合附图，对本专利技术作进一步详细说明。 图1为本专利技术给出的低能电子束辐照乳液装置示意图，包括电子加速器和反应器，所说的加速器为低能电子加速器，所说的反应器2设在电子加速器电子束1的下方，反应器2中设有一个专用辐照盘8，其中心高，四周低，专用辐照盘位于电子束的下方，其形状要与加速器电子束的形状相适配，例如，可以同为圆形或长方形，其尺寸应略大于加速器电子束的照射野尺寸，以充分利用辐照能量。专用辐照盘的中心设有乳液入口9，乳液入口9经过进料泵5、乳液管3与循环罐7相连接，将乳液引导至电子加速器电子束1的下方；专用辐照盘8可由乳液管3支撑在反应器内，其具体连接方式可以为专用辐照盘8通过乳液入口9固定在乳液管3的上端，可以采用螺纹连接、焊接或铆接，乳液管3的另一端穿过反应器2，并与反应器的器壁固定连接，例如，可以预设螺纹管、法兰管(焊接或铆接)，再与乳液管连接(通过螺母、法兰、螺栓等连接)，然后经进料泵5与循环罐相连。反应器底部设有乳液出口10，乳液出口10经过循环泵6、乳液管4与循环罐7相连接，将辐照后的乳液送回循环罐7，这样，乳液即可在反应器和循环罐之间循环流动，上述部件共同组成低能电子束辐照乳液的装置。反应器的结构可参见图2，根据具体需要，反应器可以设置在支架11上；且循环罐、反应器可按现有技术设置冷却系统，工作时，开启冷却水，对天然橡胶乳液降温，乳液温度通常不超过37℃。 天然橡胶乳液存放于循环罐7中，由进料泵5输送到反应器2，在反应器的专用辐照盘中心形成“喷泉”，专用辐照盘中心与其周边有一高度差δ(这一高度差δ可以根据乳液的流速、粘度来选择)，形成一个坡度，例如，其中心与边缘的坡度可以选择为8～12度，乳液以薄层形式从专用辐照盘中心向周边流淌，在专用辐照盘表面受到电子加速器电子束的辐照，使乳液中的高分子材料实现辐射交联，达到辐射硫化的目的。辐照后的乳液流入反应器，由循环泵送回循环罐。循环流速应略大于进料流速，以防止乳液在接收槽中淤积而溢出，例如，当进料流速为1.8升/分时，循环流速可以为2.0升/分。本专利技术的专用辐照盘采用不锈钢制作，专用辐照盘表面必须平滑，不能阻碍乳液的流动，以防止乳液滞留受照而发生焦化现象；专用辐照盘的边缘也应平滑，并有适宜的弧度以降低表面张力，减少乳液的滞留；其形状要与加速器电子束的形状相适配，例如，按照电子加速器的设计方案，电子束和专用辐照盘的形状可以为圆形或长方形或其它形状。专用辐照盘的尺寸应大于加速器电子束的照射野(电子扫描区域)尺寸，这样，电子束到达不了专用辐照盘边缘，消除了能量在专用辐照盘边缘聚集而导致的焦化现象。作为一种实施例，当电子扫描区域的尺寸为Φ234mm时，专用辐照盘的尺寸可以为Φ350mm。为防止焦化现象的产生，辐射硫化时宜采用低能电子束，低乳液浓度，并适当增大乳液流速。 所说的加速器可以为低能电子加速器，例如，可以选用参数为250～300kV、30～60mA的低能电子加速器，低能加速器的优点是体积小，屏蔽简便，造价较低，操作方便，便于工业化应用；其次，由于中、高能电子加速器产生的中高能电子束，会导致乳胶表面瞬时吸收过大能量而产生焦化现象，低能加速器可克服此类弊端。由于低能电子加速器电子束的穿透能力较弱，例如，本专利技术实施例的加速器电子束在乳液中的射程约为0.3mm，采用本专利技术的辐照装置，进行连续循环辐照，可使硫化橡胶乳液的性能达到最佳。例如，当吸收剂量达到30～60kGy(千戈瑞)后即可实现天然橡胶乳液的辐射硫化。经辐射硫化的乳液可直接用于生产浸渍制品，如医用手套、指套、安全套、医用导管、气球和核工业用特种手套等。 本专利技术所用低能电子加速器可采用自屏蔽，无需厚的隔式防护，操作方便，使用安全，运行成本比60Coγ射线装置要低，它所具有的上述优点，使之替代传统的化学硫化成为可能，并极具推广应用价值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低能电子束辐照实现辐射硫化的装置，包括电子加速器和反应器，其特征在于所说的加速器为低能电子加速器，所说的反应器（２）设在电子加速器电子束（１）的下方，反应器中设有一个中间略高、四周略低的专用辐照盘（８），专用辐照盘（８）的中心设有乳液入口（９），反应器底部设有乳液出口（１０），乳液入口（９）、乳液出口（１０）分别经过进料泵（５）、循环泵（６）、乳液管（３、４）与循环罐（７）相连接，上述部件共同组成低能电子束辐照实现辐射硫化的装置。

【技术特征摘要】
1.一种低能电子束辐照实现辐射硫化的装置，包括电子加速器和反应器，其特征在于所说的加速器为低能电子加速器，所说的反应器(2)设在电子加速器电子束(1)的下方，反应器中设有一个中间略高、四周略低的专用辐照盘(8)，专用辐照盘(8)的中心设有乳液入口(9)，反应器底部设有乳液出口(10)，乳液入口(9)、乳液出口(10)分别经过进料泵(5)、循环泵(6)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱南康，王春雷，王传祯，幕内惠三，
申请(专利权)人：苏州中核华东辐照有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]