一种防护设备的可探测层、该防护设备及其制造方法与流程

1.本技术涉及防护设备技术领域，具体涉及一种可探测组合物、可探测防护设备，以及该可探测防护设备的制造方法。


背景技术：

2.目前，工业领域大量使用一次性手套，包括防化手套、防切割手套等类型。然而，在食品加工和机械生产过程中，这些手套在使用过程中会出现磨损、掉屑、割破、扯断等现象，可能导致其夹杂在处理对象内；同时，使用后手套也经常会被损坏或者遗忘在生产线中，这不仅对机械设备的运行造成严重的风险，也对消费者的使用造成潜在的安全隐患。
3.现有的解决方案是通过选择更加耐磨、更加耐割的防护产品制作手套，以降低因受套破损带来的夹杂风险；以及通过加强使用后的现场监督管理来减少手套的遗漏或任意丢弃的现象。但在实际操作中发现，手套碎屑的夹杂是很难由人体察觉的，而手套被丢失或遗忘后是很难寻找的，因此现有的方法并不能很好地解决上述问题。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本技术的第一目的在于提供一种防护设备的可探测层，该可探测层进一步包括浸胶层和金属层。以丁腈乳胶的重量为100重量份计，该浸胶层包括：100重量份的丁腈乳胶，20～50重量份的粒径为1～10微米(μm)的钽粉，以及5重量份的增稠剂；该金属层由粒径为25～55μm的钽粉形成，金属层的重量占可探测层重量的50％～80％；该金属层夹设在其上下的两个浸胶层之间。也就是说可探测层为浸胶层 金属层 浸胶层的夹心状设置。
5.该技术方案的可探测层通过金属探测器(例如但不限于用于食品的)或x射线均可检测到其残渣，从而避免带有夹杂物的产品流入到市面上造成安全隐患，同时也能在防护设备遗落或丢失的情况下及时检测到其位置，避免对生产线造成不利的影响。并且，由于在浸胶层之间增加了一均匀致密的金属层，该金属层没有胶含量，所以使该可探测层用于防护设备时的可探测性和机械强度都得到了提高，特别是在相同厚度情况下，可探测性相对于普通的可探测设备能够提高2～4倍。
6.在上述方案中，增稠剂包括但不限于羧甲基纤维素、甘油、糖和糖醇、麦芽糊精、多糖、聚甘油、淀粉、改性淀粉及其混合物等能够实现增稠目的物质。
7.进一步地，浸胶层还包括4～8重量份的用于生产弹性体的试剂，用于生产弹性体的试剂选自于稳定剂、非离子表面活性剂、乳化剂、抗氧化剂、硫化剂、促进剂、聚合引发剂、消泡剂、颜料、填充剂和敏化剂中的至少一种。
8.所述稳定剂包括但不限于氢氧化钾、氨水、氢氧化铵和/或氢氧化钠的溶液；所述非离子表面活性剂包括但不限于聚氧乙烯醚类表面活性剂，炔醇聚醚类表面活性剂等能够起到稳定乳液的作用的试剂；所述乳化剂包括但不限于烷基芳基硫酸钠、烷基硫酸钠或其他阴离子/非离子表面活性剂；所述抗氧化剂包括但不限于位阻芳基胺或聚合物位阻酚，以
及wingstay l(p-甲酚和二环戊二烯的丁基化反应产物)；所述硫化剂包括但不限于硫磺，酚醛树脂；所述促进剂包括但不限于二乙基二硫代氨基甲酸锌(zdec)，2、2'-二硫代二苯并噻唑(dm)，2-巯基苯并噻唑(促进剂m)；所述聚合引发剂包括但不限于zno，硬脂酸锌；消泡剂包括但不限于萘类消泡剂、硅酮类消泡剂和其他非烃类消泡剂或植物来源的精制油消泡剂；填充剂包括但不限于碳酸钛钙、炭黑或粘土；敏化剂包括但不限于聚乙烯基甲基醚、聚丙二醇、硝酸铵和氯化铵。
9.进一步地，在本技术的一种实施方式中，包括5.2重量份的用于生产弹性体的试剂，具体包括0.5重量份的稳定剂，0.1重量份的非离子表面活性剂，0.1重量份的消泡剂，1.0重量份的硫化剂，3.0重量份的聚合引发剂，0.5重量份的促进剂。
10.进一步地，可探测层的厚度为0.1～0.2mm，金属层的厚度为0.05～0.15mm。
11.进一步地，金属层的厚度占可探测层厚度的25％～75％。
12.本技术的第二方面提供一种防护设备，其从外到内包括耐磨层、前述任一技术方案所述的可探测层，以及舒适层。
13.在一个实施方式中，以耐磨层中的丁腈乳胶的重量为100重量份计，耐磨层还包括4～8重量份的用于生产弹性体的试剂。具体地，在一个实施方式中，包括0.5重量份的稳定剂，0.1重量份的非离子表面活性剂，0.1重量份的消泡剂，1.0重量份的硫化剂，3.0重量份的聚合引发剂，0.5重量份的促进剂，1.0重量份的颜料。
14.在一个实施方式中，以舒适层中的丁腈乳胶的重量为100重量份计，舒适层还包括10～40重量份的棉纤维，1～8重量份的增稠剂，以及5～9重量份的用于生产弹性体的试剂。其中，纤维包括担不限于棉纤维，涤纶纤维，腈纶纤维。具体地，在本技术的一个实施方式的舒适层中，包括0.5重量份的稳定剂，2.0重量份的消泡剂，1.0重量份的硫化剂，3.0重量份的聚合引发剂，0.5重量份的促进剂。
15.进一步地，在上述技术方案中，可探测防护设备的耐磨层、可探测层和舒适层中的丁腈乳胶的重量是相等的。且各类别的所述用于生产弹性体的试剂可以各自选用相同或不同的试剂。
16.进一步地，本技术的可探测防护设备包括但不限于手套、防护服、防护靴。
17.进一步地，该可探测防护设备的厚度为0.2～0.4mm，其中，耐磨层厚度为0.05～0.3mm，可探测层厚度为0.1～0.2mm，舒适层厚度为0.05～0.1mm。
18.当本技术的可探测防护设备为手套时，通过金属探测器或x射线均可以检测到0.05mm3体积检的手套残渣。根据en388：2016测试其对机械危害的表现，其耐磨性(即标准仪器以一定速度磨坏样品所需的来回圈数)可达2级(》500圈)～4级(》8000圈)，抗割性(按同样速度连续来回切割，割断样品所需的次数)可达1级(》1.2次)，抗撕裂性(用标准仪器拉伸，使样品开裂所需的力)可达1级(》10n)，耐穿刺性1级(》20n)。根据en37：2016对其耐化学性进行测试，对甲醇的渗透阻力达到30～60分钟，对正庚烷的渗透阻力超过480分钟，对于浓硫酸的渗透阻力达到30～60分钟。根据en421：2010对其进行防辐射测试，可达防辐射铅当量0.15～0.2mm。
19.本技术的第三方面提供上述技术方案中的可探测层的制造方法，依序包括浸胶，喷涂，再浸胶的步骤。其中，浸胶步骤用于形成浸胶层；喷涂步骤为将钽粉均匀喷涂于已形成的浸胶层上，以形成金属层；再浸胶步骤用于形成覆盖于金属层的浸胶层。采用该方法制
造的可探测层的金属层致密，且无胶夹杂，其用于防护设备时，使防护设备的机械强度和可探测性都得以提高。
20.本技术的第四方面提供上述技术方案中的防护设备的制造方法，依序包括：(1)模具处理：包括对模具进行酸洗、碱洗、水洗；(2)制备耐磨层；(3)制备可探测层；(4)制备舒适层；以及(5)脱模的步骤。其中，可探测层采用本技术第三方面提供的制备方法制得。
附图说明
21.图1为本技术提供的防护设备的结构示意图。
具体实施方式
22.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.如果含量、浓度或其他数值或参数是以范围、优选范围或一系列上限与下限表示，则其应理解成是本文已特定公开了由任意一对该范围的上限或优选值与该范围的下限或优选值构成的所有范围，不论这些范围是否有分别公开。此外，本文中若提到数值的范围时，除非另有说明，否则该范围应包括其端点以及范围内的所有整数与分数。
24.在本文中，在可实现发明目的的前提下，数值应理解成具有该数值有效位数的精确度。举例来说，数字40.0应理解成涵盖39.50至40.49的范围。
25.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
26.本技术的实施方式提供了一种防护设备的制造方法，该防护设备为手套，手套中设有本技术提供的可探测层，具体如下：
27.模具处理：
28.对模具进行酸洗、第一次水洗、碱洗、第二次水洗，刷洗，喷淋。其中，酸洗过程中酸洗液的ph为2～4，碱洗时碱洗液的ph为10～12，第一次水洗和第二次水洗的温度都为50℃。
29.将经过上述洗涤步骤的模具在50℃下进行预热，并将预热后的手模浸入凝固剂溶液中。本技术的实施方式采用的凝固剂溶液的配方为：65重量份的水，50重量份的硝酸钙，0.11重量份的非离子表面活性剂，0.66重量份的消泡剂。但凝固剂并不限于此，可以采用其他质量浓度的硝酸钙或氯化钙溶液；另外，凝固剂在制备时可以加入凝固剂聚合物、分散剂等其他添加剂来调节手套的厚度。
30.制备耐磨层：
31.将经凝固剂浸渍后的手模浸入原料中，该制备耐磨层的原料包括100重量份的丁腈乳胶，4～8重量份的用于生产弹性体的试剂。具体地，用于生产弹性体的试剂为0.5重量份的稳定剂，0.1重量份的非离子表面活性剂，0.1重量份的消泡剂，1.0重量份的硫化剂，
3.0重量份的聚合引发剂，0.5重量份的促进剂，1.0重量份的颜料。浸渍时间可以是3～5s。
32.随后，在50℃下进行预干燥，将经过第一次预干燥的手模再次浸入到上述耐磨层原料中30s～90s；再在50℃下进行第二次预干燥。
33.所形成的耐磨层厚度为0.05～0.3mm。
34.制备可探测层：
35.浸胶步骤：将上述已形成耐磨层的模具浸渍在用于制备可探测层的原料中，该原料包括100重量份的丁腈乳胶；20～50重量份的粒径为1～10μm的钽粉，其重量占所述可探测层重量的2％～5％；5重量份的增稠剂；以及4～8重量份的用于生产弹性体的试剂。例如，用于生产弹性体的试剂为0.5重量份的稳定剂，0.1重量份的非离子表面活性剂，0.1重量份的消泡剂，1.0重量份的硫化剂，3.0重量份的聚合引发剂，0.5重量份的促进剂。浸入的速度为10～30mm/s，浸渍的深度为250～400mm，浸入的时间为30～90s，以形成可探测层的浸胶层。
36.喷涂步骤：在已形成的浸胶层上喷涂粒径25～55μm的钽粉，并在50～80℃下干燥多少分钟10～20min以形成均匀致密的金属层。
37.再浸胶步骤：再次浸入上述用于制备可探测层的原料中，随后在50～80℃下干燥10～20min形成浸胶层，以覆盖金属层。
38.最终形成的可探测层结构为浸胶层 金属层 浸胶层。其中，可探测层的厚度为0.1～0.2mm，金属层的厚度为0.05～0.15mm。
39.制备舒适层：
40.将上述已形成可探测层的模具浸渍在用于制备舒适层的原料中，该原料包括100重量份的丁腈乳胶，10～40重量份的棉纤维，1～8重量份的增稠剂，以及5～9重量份的用于生产弹性体的试剂。具体地，用于生产弹性体的试剂为0.5重量份的稳定剂，2.0重量份的消泡剂，1.0重量份的硫化剂，3.0重量份的聚合引发剂，0.5重量份的促进剂，浸入的速度为10～30mm/s，浸渍的深度为250～400mm，浸入的时间为30～90s。
41.随后在50～80℃下干燥10～20min。
42.所形成的舒适层厚度为0.05～0.1mm，将形成舒适层的手套在10～25℃的水中冷却5～10min。
43.可选地，前述步骤完成后再浸入防粘层，具体方式不限，但需要满足本技术对于防护设备厚度的限制。
44.脱模：
45.完成上述全部步骤后进行脱模，最终得到厚度为0.2～0.4mm的可探测防护手套。
46.在上述实施方式中，选用的化学试剂如下：
47.1、稳定剂：5％氢氧化钾水溶液，自制；
48.2、非离子表面活性剂：rhodoline 1865，购自索尔维罗地亚公司；
49.3、消泡剂：easytech df-965，购自易泰得公司；
50.4、硫化剂：硫磺分散液，购自瑞翁化工(上海)有限公司；
51.5、聚合引发剂：zno，氧化锌水分散液，杭州恒格纳米科技有限公司；
52.6、促进剂：二乙基二硫代氨基甲酸锌，zdec，购自瑞翁化工(上海)有限公司；
53.7、颜料：蓝色浆，酞菁蓝，购自灿森化工新材料(深圳)有限公司；
54.8、增稠剂：羧甲基纤维素钠，cmc，购自国药集团化学试剂有限公司；
55.9、棉纤维：棉，购自廊坊增鹏节能科技有限公司；
56.10、丁腈乳胶：6617，购自synthomer公司。
57.通过上述方法以及试剂，制得的手套取得的效果如下：
58.最小可探测性：通过金属探测器或x射线均可以检测到0.05mm3体积检的手套残渣。
59.根据en388：2016测试其对机械危害的表现，其耐磨性可达2级(》500圈)～4级(》8000圈)，抗割性可达1级(》1.2次)，抗撕裂性可达1级(》10n)，耐穿刺性可达1级(》20n)。
60.根据en37：2016对其耐化学性进行测试，对甲醇的渗透阻力达到30～60min，对正庚烷的渗透阻力超过480min，对于浓硫酸的渗透阻力达到30～60min。
61.根据en421：2010对其进行防辐射测试，防辐射铅当量0.15～0.2mm。
62.虽然通过参照本发明的优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。