SUKO-1

Radyasyon ve Endüstriyel Polimerler

Sanayileşmenin ilerlemesiyle birlikte kirlilik insanlık için önemli bir sorun haline gelmiştir.Yeşil hamlede, yani dünyayı kirlilikten arındırma yolunda, radyasyon teknolojisi önemli bir yer tutuyor.Nükleer radyasyon birçok kimyasal sürece girmiştir.Polimer alanındaki tüm önemli kimyasal süreçler olan 'polimerizasyon', 'aşılama' ve 'kürleme' radyasyon teknikleri aracılığıyla ilerleyebilir.Radyasyon teknolojisi diğer geleneksel enerji kaynaklarına göre büyük reaksiyonların ve ürün kalitesinin kontrol edilebilmesi, kaynaklardan ve enerjiden tasarruf edilmesi, temiz prosesler, otomasyon ve insan kaynaklarının tasarrufu vb. nedenlerden dolayı tercih edilmektedir. ayrıca diğer geleneksel sterilizasyon tekniklerine göre iyi bir sterilizasyon tekniğidir.Polimerlerin radyasyonu çeşitli sektörlerde uygulanabilmektedir.Bu incelemede dikkat öncelikle biyomedikal, tekstil, elektrik ve membran teknolojisi olmak üzere dört sektöre odaklanmıştır.

Polimerler

Taş ve metal çağından nükleer enerji ve polimer çağına geldik.Aslında polimerlerin dünyasında yaşıyoruz.Bilim adamlarının ve teknoloji uzmanlarının bu dönemi 'polimer çağı' olarak adlandırmasının nedeni budur.Günlük hayatımızın her adımında polimer araştırmalarının meyvesi olan şeylerle karşılaşıyoruz.Son birkaç on yılda polimerlerin günlük yaşamdaki giderek genişleyen uygulamaları, bilim adamları ve teknoloji uzmanları tarafından genel olarak karışık bir nimet olarak kabul edildi.Geçen yüzyılın ortalarında başlamış olmasına rağmen, kimyanın bu alanındaki çalışmalar o kadar hızlı ve uygulama o kadar kullanışlı ve çok yönlü oldu ki, polimer sistemlerinin sayısı çok fazla.

Son otuz yılda nükleer radyasyonun kimyasal proses uygulamaları için güçlü bir enerji kaynağı olarak ortaya çıkışına da tanık olduk.Bu sayede farklı endüstriyel alanlarda da uygulanabilmektedir.Radyasyonun kimyasal reaksiyonları başlatabilmesi veya mikroorganizmaları yok edebilmesi, radyasyonun çeşitli endüstriyel işlemlerde geniş çapta kullanılmasına yol açmıştır.Nükleer radyasyon, maddeden geçerken pozitif iyonlar, serbest elektronlar, serbest radikaller ve uyarılmış moleküller veren iyonlaştırıcıdır.Elektronların moleküller tarafından yakalanması da anyonların oluşmasına neden olabilir.Böylece kimyagerin oynayabileceği çok çeşitli reaktif türler mevcut hale gelir.

Radyasyona dayalı süreçlerin diğer geleneksel yöntemlere göre birçok avantajı vardır.Başlatma süreçleri için radyasyon, kimyasal başlatmadan farklıdır.Radyasyonla işlemede reaksiyonu başlatmak için hiçbir katalizöre veya katkı maddesine gerek yoktur.Genellikle radyasyon tekniğinde enerjinin omurga polimeri tarafından emilmesi serbest radikal sürecini başlatır.Kimyasal başlatma ile serbest radikaller, başlatıcının parçalara ayrılmasıyla ortaya çıkar ve bunlar daha sonra baz polimere saldırarak serbest radikallere yol açar.Sakurada [1] iki prosesin verimliliğini karşılaştırmış ve 1 rad/s'lik bir radyasyon dozuyla veya 01 M konsantrasyonunda bir kimyasal başlatıcı (örn. benzoil peroksit) ile birim zamanda aynı sayıda başlatıcı radikalin üretildiğini tahmin etmiştir. .Ancak kimyasal başlatma, başlatıcıların konsantrasyonu ve saflığı ile sınırlıdır.Bununla birlikte, radyasyonla işleme durumunda, radyasyonun doz hızı geniş ölçüde değişebilir ve böylece reaksiyon daha iyi kontrol edilebilir.Kimyasal başlatma yönteminin aksine, radyasyonun neden olduğu süreç aynı zamanda kirlenmeden de arındırılmıştır.Kimyasal başlatma sıklıkla başlatıcının yerel olarak aşırı ısınmasından kaynaklanan sorunları beraberinde getirir.Ancak radyasyonun indüklediği süreçte, polimer üzerinde serbest radikal bölgelerinin oluşumu sıcaklığa bağlı olmayıp yalnızca nüfuz eden yüksek enerjili radyasyonun polimer matrisi tarafından emilmesine bağlıdır. Bu nedenle radyasyon işlemi sıcaklıktan bağımsızdır veya başka bir deyişle, bunun inisiyasyon için sıfır aktivasyon enerji süreci olduğunu söyleyebiliriz.

Hiçbir katalizör veya katkı maddesi gerekmediği için işlenmiş ürünlerin saflığı korunabilir.Radyasyon işlemiyle ürünlerin moleküler ağırlıkları daha iyi düzenlenebilir.Radyasyon teknikleri aynı zamanda katı yüzeylerde başlatma yeteneğine de sahiptir.Bitmiş ürünler aynı zamanda radyasyon tekniği ile de değiştirilebilir.

Bununla birlikte nükleer radyasyon enerjisi pahalı olmasına rağmen kimyasal reaksiyonları meydana getirmede çok etkilidir.Kurulu radyasyon enerjisinin birim maliyeti, konvansiyonel ısı veya elektrik enerjisinden çok daha yüksektir.Bu gerçeğe rağmen, nükleer radyasyon enerjisinin uygulanması, ısı veya elektrik enerjisi gibi diğer enerji türlerine göre bir takım kimyasal işlemlerde üstünlüğünü ve maliyet etkinliğini kanıtlamıştır.Radyasyon teknikleri, güç açısından iyi bir verimliliğe sahiptir ve kurulması için yalnızca küçük bir alana ihtiyaç duyar.

Radyasyonun polimerlere uygulanması, biyo-medikal, tekstil, elektrik, membran, çimento, kaplamalar, kauçuk ürünler, lastikler ve jantlar, köpük, ayakkabı, baskı ruloları, havacılık ve ilaç endüstrileri gibi çeşitli endüstriyel sektörlerde kullanılabilir.Bu derlemede öncelikle dört sektöre odaklanılmıştır: biyomedikal, tekstil, elektrik ve membran teknolojileri.


Gönderim zamanı: Mar-12-2020