纺织科技进步一等奖:水溶性PVA微孔薄膜在核防护中的应用!
核电是国家能源战略的重要组成,中国核电已经成为世界核电发展的生力军(仅次于美国)。核电安全关乎公共安全和人类生存环境。作为一种典型的核放射性颗粒污染物,核尘埃防护至关重要。当前核电站普遍使用的核放射性颗粒防护材料为一次性非织造聚烯烃,使用后易产生难以降解的巨量废弃物,填埋处理耗费大量土地资源,焚烧处理易产生废气污染。聚乙烯醇(PVA)具有纯水溶、溶解温度可调控、易降解等典型特征,易与核放射性颗粒污染物分离,为发展可降解核放射性颗粒防护材料及废弃物高效清洁减量化处理提供了思路。
项目提出制备水溶性PVA水刺非织造材料和水溶性PVA微孔薄膜2种防护材料,创制1套核防护废弃物高减容比减量化处理装备,解决了PVA纤维水溶性和水刺成形间的突出矛盾,突破了PVA薄膜难以热塑加工的局限,破解了核防护废弃物难以超高减容比减量化处理的难题,形成了核防护用可溶性PVA非织造防护材料产业化加工技术体系。项目在水刺材料和薄膜成形及废弃物减容的关键设备与工艺技术等方面取得突破,整体技术达到国际先进水平。项目产品逐步替代不可降解的聚烯烃防护服,有力推动核放射性颗粒污染物防护材料行业的技术进步,对保卫国家能源安全、支撑核电高质量发展意义重大。
PVA纤维吸水性强、易溶胀,使得其难以完全适应常规的水刺加工,尤其是先预刺再主刺极易导致纤维板结,纤维在常规高压水刺摩擦下甚至会产生溶解,造成加工不匀,进而影响非织造材料的成形。项目创新性研制喷淋辊压转鼓,通过喷淋预湿代替常规的预刺,避免纤网内的PVA纤维发生流失、位移;创制预除水装置,将常规的“主刺-烘燥(>120 ℃)”工序改为“主刺-预除水-低温烘燥(100 ℃)”工序,通过预除水既能解决烘干过程中PVA纤维的溶解黏连问题,还能实现低温烘燥。
文章来源:山东纺织工程学会、高性能膜材料编辑整理