СУКО-1

Радијација и индустријски полимери

Са напретком индустријализације, загађење је кључни проблем за човечанство.У Зеленом погону, односно да свет буде чист без загађења, технологија зрачења заузима значајно место.Нуклеарна радијација је ушла у многе хемијске процесе.'Полимеризација', 'калемљење' и 'очвршћавање', најважнији хемијски процеси у полимерном пољу, могу се одвијати кроз технике зрачења.Радијациона технологија има предност у односу на друге конвенционалне изворе енергије из неких разлога, нпр. велике реакције као и квалитет производа могу се контролисати, уштеда енергије и ресурса, чисти процеси, аутоматизација и уштеда људских ресурса итд. Осим тога, зрачење је такође добра техника стерилизације у односу на друге конвенционалне технике стерилизације.Зрачење полимера може се применити у различитим секторима.У овом прегледу пажња је првенствено усмерена на четири сектора, односно биомедицинску, текстилну, електричну и мембранску технологију.

Полимери

Из доба камена и метала, дошли смо у доба нуклеарне енергије и полимера.Заиста, живимо у свету полимера.Због тога су научници и технолози ову еру назвали „полимерним добом“.У сваком кораку нашег свакодневног живота наилазимо на ствари које су плод истраживања полимера.Све већа примена полимера у свакодневном животу током последњих неколико деценија је генерално призната као мешовити благослов од стране научника и технолога.Иако је започет средином прошлог века, рад у овој области хемије био је толико брз, а примена толико корисна и разноврсна, да је број полимерних система огроман.

Последње три деценије су такође сведоци појаве нуклеарног зрачења као моћног извора енергије за примене у хемијској преради.Дакле, може се применити у различитим индустријским областима.Чињеница да зрачење може покренути хемијске реакције или уништити микроорганизме довела је до широке употребе зрачења за различите индустријске процесе.Нуклеарно зрачење је јонизујуће, које приликом проласка кроз материју даје позитивне јоне, слободне електроне, слободне радикале и побуђене молекуле.Хватање електрона молекулима такође може довести до ањона.Тако, читав низ реактивних врста постаје доступан хемичарима за игру.

Процеси засновани на зрачењу имају многе предности у односу на друге конвенционалне методе.За процесе иницијације, зрачење се разликује од хемијског иницирања.У обради зрачењем нису потребни никакви катализатори или адитиви за покретање реакције.Генерално, са техником зрачења, апсорпција енергије полимером окоснице покреће процес слободних радикала.Са хемијском иницијацијом, слободни радикали се стварају разлагањем иницијатора на фрагменте који затим нападају основни полимер доводећи до слободних радикала.Сакурада [1] је упоредио ефикасност ова два процеса и проценио да се исти број иницијалних радикала производи у јединици времена са дозом зрачења од 1 рад/с или се користи хемијски иницијатор, нпр. бензоил пероксид, у концентрацији од.01 М .Хемијска иницијација је међутим ограничена концентрацијом и чистоћом иницијатора.Међутим, у случају обраде зрачењем, брзина дозе зрачења може да варира у великој мери и тако се реакција може боље контролисати.За разлику од методе хемијске иницијације, процес изазван зрачењем такође није контаминиран.Хемијска иницијација често доводи до проблема који настају услед локалног прегревања иницијатора.Али у процесу изазваном зрачењем, формирање места слободних радикала на полимеру не зависи од температуре, већ зависи само од апсорпције продорног високоенергетског зрачења полимерном матриксом, стога је обрада зрачењем независна од температуре или, у другим речима, можемо рећи да је то енергетски процес нулте активације за иницијацију.

Пошто нису потребни катализатор или адитиви, може се одржати чистоћа прерађених производа.Са обрадом зрачењем, молекуларне тежине производа могу се боље регулисати.Технике зрачења такође имају способност иницирања у чврстим подлогама.Готови производи се такође могу модификовати техником зрачења.

Енергија нуклеарног зрачења је, међутим, скупа, али веома ефикасна у изазивању хемијских реакција.Јединични трошак инсталиране енергије зрачења је много већи од цене конвенционалне топлотне или електричне енергије.Упркос овој чињеници, примена енергије нуклеарног зрачења је доказала своју супериорност и исплативост у низу хемијских процеса у односу на друге облике енергије као што су топлота или електрична енергија.Технике зрачења имају добру ефикасност у погледу снаге и треба само мали простор за постављање.

Примена зрачења на полимере може се применити у различитим индустријским секторима, односно биомедицинској, текстилној, електротехничкој, мембранској, цементној, премази, гуменој галантерији, гумама и фелнама, пени, обући, штампарским ролнама, ваздухопловној и фармацеутској индустрији.У овом прегледу пажња је првенствено усмерена на четири сектора: биомедицински, текстилни, електрични и мембранске технологије.


Време поста: 12.03.2020