विकिरण र औद्योगिक पॉलिमर

औद्योगीकरणको विकाससँगै प्रदूषण मानवजातिको लागि एउटा महत्त्वपूर्ण समस्या हो।ग्रीन ड्राइभ अर्थात् विश्वलाई प्रदूषणमुक्त बनाउन विकिरण प्रविधिले महत्त्वपूर्ण स्थान लिन्छ।आणविक विकिरणले धेरै रासायनिक प्रक्रियाहरूमा प्रवेश गरेको छ।'पोलिमराइजेशन', 'ग्राफ्टिङ' र 'क्योरिङ', पोलिमर क्षेत्रका सबै महत्त्वपूर्ण रासायनिक प्रक्रियाहरू विकिरण प्रविधिहरूमार्फत अघि बढ्न सक्छन्।विकिरण प्रविधिलाई केही कारणले अन्य परम्परागत ऊर्जा स्रोतहरू भन्दा प्राथमिकता दिइन्छ, जस्तै ठूला प्रतिक्रियाहरू साथै उत्पादनको गुणस्तर नियन्त्रण गर्न, ऊर्जाको साथै स्रोतहरू बचत गर्न, स्वच्छ प्रक्रियाहरू, स्वचालन र मानव संसाधनको बचत आदि। अन्य परम्परागत स्टेरिलाइजिङ प्रविधिहरू भन्दा पनि राम्रो बाँझीकरण प्रविधि।पोलिमरको विकिरण विभिन्न क्षेत्रहरूमा लागू गर्न सकिन्छ।यस समीक्षामा, ध्यान मुख्यतया फोरसेक्टरहरूमा केन्द्रित गरिएको छ, जस्तै बायोमेडिकल, टेक्सटाइल, इलेक्ट्रिकल र मेम्ब्रेन टेक्नोलोजी।

ढुङ्गा र धातुको युगदेखि हामी परमाणु ऊर्जा र पोलिमरको युगमा आएका छौं।वास्तवमा, हामी पोलिमरको संसारमा बस्छौं।त्यसैले वैज्ञानिक र प्राविधिकहरूले यस युगलाई ‘पोलिमेरिक युग’ भनेका छन् ।हाम्रो दैनिक जीवनको प्रत्येक चरणमा, हामी चीजहरू भेट्छौं, जुन पोलिमर रिसर्चको फल हो।विगत केही दशकहरूमा दैनिक जीवनमा पोलिमरको बढ्दो प्रयोगलाई सामान्यतया वैज्ञानिकहरू र प्राविधिकहरूले मिश्रित वरदानको रूपमा स्वीकार गरेका छन्।यद्यपि पछिल्लो शताब्दीको मध्यमा सुरु भएको थियो, रसायन विज्ञानको यस क्षेत्रमा काम यति छिटो भएको छ र अनुप्रयोग यति उपयोगी र बहुमुखी छ, कि बहुलक प्रणालीहरूको संख्या धेरै छ।

विगत तीन दशकहरूले रासायनिक प्रशोधन अनुप्रयोगहरूको लागि ऊर्जाको शक्तिशाली स्रोतको रूपमा आणविक विकिरणको उदय पनि देखेका छन्।तसर्थ, यो विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रहरूमा लागू गर्न सकिन्छ।विकिरणले रासायनिक प्रतिक्रियाहरू सुरु गर्न वा सूक्ष्म जीवहरूलाई नष्ट गर्न सक्छ भन्ने तथ्यले विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाहरूको लागि विकिरणको ठूलो मात्रामा प्रयोग गर्न निम्त्याएको छ।आणविक विकिरण भनेको आयनाइजिङ हो, जसले पदार्थको माध्यमबाट सकारात्मक आयनहरू, मुक्त इलेक्ट्रोनहरू, मुक्त कणहरू र उत्साहित अणुहरू दिन्छ।इलेक्ट्रोन्सबी अणुहरूको क्याप्चरले पनि एनोनहरूलाई जन्म दिन सक्छ।यसरी, प्रतिक्रियाशील प्रजातिहरूको सम्पूर्ण दायरा रसायनज्ञसँग खेल्नको लागि उपलब्ध हुन्छ।

विकिरण-आधारित प्रक्रियाहरू अन्य परम्परागत विधिहरू भन्दा धेरै फाइदाहरू छन्।प्रारम्भिक प्रक्रियाहरूको लागि, विकिरण रासायनिक दीक्षाबाट भिन्न हुन्छ।विकिरण प्रशोधनमा, प्रतिक्रिया सुरु गर्न कुनै उत्प्रेरक वा additives आवश्यक छैन।सामान्यतया विकिरण प्रविधि संग, ब्याकबोन पोलिमर द्वारा ऊर्जा को अवशोषण एक मुक्त कट्टरपन्थी प्रक्रिया को शुरुवात गर्दछ।रासायनिक प्रारम्भको साथ, इनिसिएटरको टुक्रामा विघटन गरेर फ्रि रेडिकलहरू ल्याइएको छ जसले त्यसपछि आधार पोलिमरलाई फ्री रेडिकलहरूमा आक्रमण गर्दछ।Sakurada [1] ले दुई प्रक्रियाहरूको प्रभावकारिताको तुलना गर्‍यो र अनुमान लगायो कि प्रारम्भिक रेडिकलहरूको समान सङ्ख्या एकाइ समयमा 1 rad/s को विकिरण खुराक वा रासायनिक इनिसिएटर, जस्तै बेन्जोयल पेरोक्साइड, 01 M को एकाग्रतामा प्रयोग गरिन्छ। ।रासायनिक दीक्षा यद्यपि पहलकर्ताहरूको एकाग्रता र शुद्धता द्वारा सीमित छ।यद्यपि, विकिरण प्रशोधनको अवस्थामा, विकिरणको खुराक दर व्यापक रूपमा भिन्न हुन सक्छ र यसरी प्रतिक्रियालाई राम्रोसँग नियन्त्रण गर्न सकिन्छ।रासायनिक प्रारम्भ विधिको विपरीत, विकिरण-प्रेरित प्रक्रिया पनि प्रदूषणबाट मुक्त छ।केमिकल इनिसिएशनले प्रायः प्रारम्भिकको स्थानीय ओभरहेटिंगबाट उत्पन्न हुने समस्याहरू ल्याउँछ।तर विकिरण-प्रेरित प्रक्रियामा, पोलिमरमा फ्री रेडिकल साइटहरूको गठन तापक्रममा निर्भर हुँदैन, तर पोलिमर म्याट्रिक्सद्वारा प्रवेश गर्ने उच्च-ऊर्जा विकिरणको अवशोषणमा मात्र निर्भर हुन्छ, त्यसैले, विकिरण प्रशोधन तापमान स्वतन्त्र हुन्छ वा, अर्को शब्दमा, हामी भन्न सक्छौं कि यो प्रारम्भको लागि शून्य सक्रियता ऊर्जा प्रक्रिया हो।

कुनै उत्प्रेरक वा additives आवश्यक पर्दैन, प्रशोधित उत्पादनहरूको शुद्धता कायम गर्न सकिन्छ।विथरेडिएशन प्रशोधन, उत्पादनहरु को आणविक वजन राम्रो विनियमित गर्न सकिन्छ।विकिरण प्रविधिहरूमा ठोस सब्सट्रेटहरूमा प्रारम्भ गर्ने क्षमता पनि हुन्छ।तयार उत्पादनहरू पनि विकिरण प्रविधिद्वारा परिमार्जन गर्न सकिन्छ।

परमाणु विकिरण ऊर्जा, तथापि, महँगो छ तर रासायनिक प्रतिक्रियाहरू ल्याउन धेरै कुशल छ।स्थापित विकिरण ऊर्जा को एकाइ लागत पारंपरिक गर्मी वा विद्युत ऊर्जा भन्दा धेरै उच्च छ।यस तथ्यको बावजुद, आणविक विकिरण उर्जाको प्रयोगले अन्य प्रकारको उर्जा जस्तै एशिट वा विद्युत उर्जाको तुलनामा धेरै रासायनिक प्रक्रियाहरूमा यसको श्रेष्ठता र यसको लागत प्रभावकारिता प्रमाणित गरेको छ।विकिरण प्रविधिहरू शक्तिको सन्दर्भमा राम्रो प्रभावकारिताहरू छन् र स्थापना गर्न सानो ठाउँ चाहिन्छ।

पोलिमरमा विकिरणको प्रयोग विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रहरू जस्तै बायोमेडिकल, टेक्सटाइल, इलेक्ट्रिकल, मेम्ब्रेन, सिमेन्ट, कोटिंग्स, रबरका सामान, टायर र ह्वील, फोम, जुत्ता, प्रिन्टिङ रोल, एयरोस्पेस र औषधि उद्योगहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।यस समीक्षामा, ध्यान मुख्यतया चार क्षेत्रहरूमा केन्द्रित छ: बायोमेडिकल, टेक्सटाइल, इलेक्ट्रिकल र झिल्ली प्रविधिहरू।