Med industrialiseringens framsteg är föroreningar ett avgörande problem för mänskligheten.I Green drive, dvs för att göra världen fri från föroreningar, tar strålningstekniken en viktig position.Kärnstrålning har gjort sitt inflytande i många kemiska processer."Polymerisering", "ympning" och "härdning", alla viktiga kemiska processer inom polymerområdet, kan fortgå genom strålningstekniker.Strålningstekniken är att föredra framför de andra konventionella energiresurserna på grund av vissa skäl, t.ex. kan stora reaktioner såväl som produktkvalitet kontrolleras, spara energi såväl som resurser, rena processer, automatisering och besparing av mänskliga resurser etc. Utöver detta är strålning också en bra steriliseringsteknik jämfört med andra konventionella steriliseringstekniker.Deras bestrålning av polymerer kan appliceras inom olika sektorer.I denna granskning har uppmärksamheten främst riktats mot fyra sektorer, det vill säga biomedicin, textil, el och membranteknik.
Från stenens och metallernas ålder har vi kommit till kärnenergins och polymerernas ålder.Vi lever faktiskt i polymerernas värld.Det är därför som forskare och teknologer har kallat denna era som "polymeråldern".I varje steg i vårt dagliga liv stöter vi på saker som är frukterna av polymerforskning.Den ständigt ökande tillämpningen av polymerer i vardagen under de senaste decennierna har generellt sett erkänts som en blandad välsignelse av vetenskapsmän och teknologer.Även om det började i mitten av förra seklet, har arbetet inom detta kemiområde gått så snabbt och tillämpningen så användbar och mångsidig att antalet polymersystem är enormt.
De senaste tre decennierna har också sett uppkomsten av kärnstrålning som en kraftfull energikälla för kemiska processtillämpningar.Således kan den appliceras i olika industriområden.Det faktum att strålning kan initiera kemiska reaktioner eller förstöra mikroorganismer har lett till att strålning används i stor skala för olika industriella processer.Kärnstrålning är joniserande, som vid passage genom materia ger positiva joner, fria elektroner, fria radikaler och exciterade molekyler.Infångning av elektroner genom molekyler kan också ge upphov till anjoner.Således blir en hel rad reaktiva arter tillgängliga för kemisten att leka med.
Strålningsbaserade processer har många fördelar jämfört med andra konventionella metoder.För initieringsprocesser skiljer sig strålning från kemisk initiering.Vid strålbehandling krävs inga katalysatorer eller tillsatser för att initiera reaktionen.I allmänhet med strålningstekniken initierar absorption av energi av ryggradspolymeren en fri radikalprocess.Med kemisk initiering frambringas fria radikaler genom sönderdelning av initiatorn till fragment som sedan angriper baspolymeren som leder till fria radikaler.Sakurada [1] jämförde effektiviteten av de två processerna och uppskattade att samma antal initierande radikaler produceras i tidsenhet med en stråldos på 1 rad/s eller en kemisk initiator, t.ex. bensoylperoxid, i en koncentration av 0,01 M används .Kemisk initiering begränsas emellertid av initiatorernas koncentration och renhet.När det gäller strålbehandling kan emellertid stråldoshastigheten varieras kraftigt och således kan reaktionen kontrolleras bättre.Till skillnad från den kemiska initieringsmetoden är den strålningsinducerade processen också fri från kontaminering.Kemisk initiering medför ofta problem som uppstår från lokal överhettning av initiatorn.Men i den strålningsinducerade processen är bildningen av fria radikaler på polymeren inte beroende av temperaturen utan endast beroende av absorptionen av den genomträngande högenergistrålningen av polymermatrisen.Därför är strålningsbearbetningen temperaturoberoende eller, i med andra ord kan vi säga att det är en nollaktiveringsenergiprocess för initiering.
Eftersom inga katalysatorer eller tillsatser krävs kan renheten hos de bearbetade produkterna bibehållas.Med strålningsbearbetning kan produkternas molekylvikter regleras bättre.Strålningstekniker har också förmågan att initieras i fasta substrat.De färdiga produkterna kan också modifieras genom strålningstekniken.
Kärnstrålningsenergi är dock dyr men mycket effektiv för att åstadkomma kemiska reaktioner.Enhetskostnaden för installerad strålningsenergi är mycket högre än för konventionell värme eller elektrisk energi.Trots detta faktum har tillämpningen av kärnstrålningsenergi visat sin överlägsenhet och sin kostnadseffektivitet i ett antal kemiska processer jämfört med andra energiformer såsom värme eller elektrisk energi.Strålningstekniker har god effektivitet med avseende på kraft och behöver endast ett litet utrymme att sätta upp.
Appliceringen av strålning på polymerer kan användas inom olika industrisektorer, t.ex. biomedicinska, textil-, el-, membran-, cement-, beläggningar, gummivaror, däck och hjul, skum, skor, tryckrullar, flyg- och läkemedelsindustrin.I denna recension fokuseras uppmärksamheten främst på fyra sektorer: biomedicinsk, textil-, el- och membranteknologi.
Posttid: Mar-12-2020