С напредването на индустриализацията замърсяването е решаващ проблем за човечеството.В Зеления стремеж, т.е. да направим света чист от замърсяване, радиационната технология заема важна позиция.Ядрената радиация е навлязла в много химични процеси.„Полимеризацията“, „присаждането“ и „втвърдяването“, изключително важни химични процеси в областта на полимерите, могат да протичат чрез радиационни техники.Радиационната технология е предпочитана пред другите конвенционални енергийни ресурси поради някои причини, например големи реакции, както и качеството на продукта могат да бъдат контролирани, спестявайки енергия, както и ресурси, чисти процеси, автоматизация и спестяване на човешки ресурси и т.н. Освен това, радиацията е също добра стерилизираща техника в сравнение с други конвенционални стерилизиращи техники.Тяхното облъчване на полимери може да се прилага в различни сектори.В този преглед вниманието е насочено основно към четири сектора, т.е. биомедицинска, текстилна, електрическа и мембранна технология.
От ерата на камъка и металите стигнахме до ерата на ядрената енергия и полимерите.Наистина живеем в света на полимерите.Ето защо учените и технолозите са нарекли тази епоха „полимерна ера“.Във всяка стъпка от нашето ежедневие се натъкваме на неща, които са плод на полимерни изследвания.Постоянно разширяващото се приложение на полимери в ежедневието през последните няколко десетилетия като цяло се признава като смесена благословия от учени и технолози.Въпреки че е започнала в средата на миналия век, работата в тази област на химията е толкова бърза, а приложението толкова полезно и многостранно, че броят на полимерните системи е огромен.
През последните три десетилетия също станахме свидетели на появата на ядрената радиация като мощен източник на енергия за приложения за химическа обработка.По този начин може да се прилага в различни индустриални области.Фактът, че радиацията може да инициира химични реакции или да унищожи микроорганизми, доведе до широкомащабното използване на радиация за различни промишлени процеси.Ядреното лъчение е йонизиращо, което при преминаване през материята дава положителни йони, свободни електрони, свободни радикали и възбудени молекули.Улавянето на електрони от молекули също може да доведе до аниони.По този начин цял набор от реактивни видове става достъпен за химика, с който да си играе.
Процесите, базирани на радиация, имат много предимства пред другите конвенционални методи.За процесите на иницииране радиацията се различава от химическото иницииране.При радиационна обработка не са необходими катализатор или добавки за започване на реакцията.Обикновено при радиационната техника абсорбцията на енергия от основния полимер инициира процес на свободни радикали.При химическо иницииране свободните радикали се генерират чрез разграждането на инициатора на фрагменти, които след това атакуват основния полимер, водещ до свободни радикали.Сакурада [1] сравнява ефикасността на двата процеса и изчислява, че същият брой иницииращи радикали се произвеждат за единица време с радиационна доза от 1 rad/s или се използва химически инициатор, например бензоил пероксид, в концентрация от 0,01 M .Химическото иницииране обаче е ограничено от концентрацията и чистотата на инициаторите.Въпреки това, в случай на радиационна обработка, мощността на дозата на радиацията може да варира широко и по този начин реакцията може да бъде по-добре контролирана.За разлика от метода на химическо иницииране, индуцираният от радиация процес също е свободен от замърсяване.Химическото иницииране често води до проблеми, произтичащи от локално прегряване на инициатора.Но в процеса, предизвикан от радиация, образуването на свободни радикални места върху полимера не зависи от температурата, а зависи само от абсорбцията на проникващата високоенергийна радиация от полимерната матрица, следователно радиационната обработка е независима от температурата или, в с други думи, можем да кажем, че това е енергиен процес с нулева активация за започване.
Тъй като не са необходими катализатор или добавки, чистотата на преработените продукти може да се запази.С радиационна обработка, молекулните тегла на продуктите могат да бъдат по-добре регулирани.Радиационните техники също имат възможност за иницииране в твърди субстрати.Готовите продукти също могат да бъдат модифицирани чрез радиационна техника.
Енергията на ядрената радиация обаче е скъпа, но много ефикасна за предизвикване на химични реакции.Единичната цена на инсталираната радиационна енергия е много по-висока от тази на конвенционалната топлинна или електрическа енергия.Въпреки този факт, прилагането на енергията от ядрено лъчение е доказало своето превъзходство и своята рентабилност в редица химични процеси в сравнение с други форми на енергия като топлина или електрическа енергия.Радиационните техники имат добра ефективност по отношение на мощността и се нуждаят само от малко пространство за инсталиране.
Прилагането на радиация върху полимери може да се използва в различни промишлени сектори, т.е. биомедицински, текстилни, електрически, мембранни, циментови, покрития, гумени изделия, гуми и джанти, пяна, обувки, печатни ролки, аерокосмическа и фармацевтична промишленост.В този преглед вниманието е насочено основно към четири сектора: биомедицински, текстилни, електрически и мембранни технологии.
Време на публикуване: 12 март 2020 г