Avec les progrès de l’industrialisation, la pollution constitue un problème crucial pour l’humanité.Dans la démarche verte, c'est-à-dire pour rendre le monde sans pollution, la technologie des rayonnements occupe une place importante.Les rayonnements nucléaires ont fait leur entrée dans de nombreux processus chimiques.La « polymérisation », le « greffage » et le « durcissement », processus chimiques très importants dans le domaine des polymères, peuvent se dérouler grâce à des techniques de rayonnement.La technologie des rayonnements est préférée aux autres ressources énergétiques conventionnelles pour certaines raisons, par exemple, les réactions importantes ainsi que la qualité des produits peuvent être contrôlées, ce qui permet d'économiser de l'énergie et des ressources, des processus propres, l'automatisation et l'économie des ressources humaines, etc. également une bonne technique de stérilisation par rapport aux autres techniques de stérilisation conventionnelles.Leur rayonnement de polymères peut être appliqué dans divers secteurs.Dans cette revue, l'attention s'est concentrée principalement sur quatre secteurs, à savoir la technologie biomédicale, textile, électrique et membranaire.
De l’ère de la pierre et des métaux, nous sommes arrivés à l’ère de l’énergie nucléaire et des polymères.En effet, nous vivons dans le monde des polymères.C'est pourquoi les scientifiques et les technologues ont qualifié cette époque d'« ère polymérique ».À chaque étape de notre vie quotidienne, nous rencontrons des choses qui sont le fruit de la recherche sur les polymères.L'application sans cesse croissante des polymères dans la vie quotidienne au cours des dernières décennies a généralement été reconnue comme une bénédiction mitigée par les scientifiques et les technologues.Bien qu'ils aient débuté au milieu du siècle dernier, les travaux dans ce domaine de la chimie ont été si rapides et leurs applications si utiles et si polyvalentes que le nombre de systèmes polymères est énorme.
Les trois dernières décennies ont également vu l’émergence des rayonnements nucléaires comme source d’énergie puissante pour les applications de traitement chimique.Ainsi, il peut être appliqué dans différents domaines industriels.Le fait que les rayonnements puissent déclencher des réactions chimiques ou détruire des micro-organismes a conduit à leur utilisation à grande échelle dans divers processus industriels.Le rayonnement nucléaire est ionisant et, en traversant la matière, il donne des ions positifs, des électrons libres, des radicaux libres et des molécules excitées.La capture d'électrons par des molécules peut également donner naissance à des anions.Ainsi, toute une gamme d’espèces réactives devient disponible pour le chimiste.
Les procédés basés sur les radiations présentent de nombreux avantages par rapport aux autres méthodes conventionnelles.Pour les processus d'initiation, le rayonnement diffère de l'initiation chimique.Dans le traitement par rayonnement, aucun catalyseur ou additif n’est nécessaire pour initier la réaction.Généralement avec la technique de rayonnement, l'absorption d'énergie par le polymère du squelette initie un processus de radicaux libres.Avec l'initiation chimique, des radicaux libres sont produits par la décomposition de l'initiateur en fragments qui attaquent ensuite le polymère de base, conduisant à des radicaux libres.Sakurada [1] a comparé l'efficacité des deux processus et a estimé que le même nombre de radicaux initiateurs est produit par unité de temps avec une dose de rayonnement de 1 rad/s ou qu'un initiateur chimique, par exemple le peroxyde de benzoyle, à une concentration de 0,01 M est utilisé. .L'initiation chimique est cependant limitée par la concentration et la pureté des initiateurs.Cependant, dans le cas du traitement par rayonnement, le débit de dose du rayonnement peut varier considérablement et la réaction peut ainsi être mieux contrôlée.Contrairement à la méthode d'initiation chimique, le processus radio-induit est également exempt de contamination.L'initiation chimique entraîne souvent des problèmes liés à une surchauffe locale de l'initiateur.Mais dans le processus induit par les radiations, la formation de sites de radicaux libres sur le polymère ne dépend pas de la température mais dépend uniquement de l'absorption du rayonnement pénétrant de haute énergie par la matrice polymère. Par conséquent, le traitement par rayonnement est indépendant de la température ou, dans en d’autres termes, nous pouvons dire qu’il s’agit d’un processus énergétique d’activation nulle pour l’initiation.
Comme aucun catalyseur ou additif n’est requis, la pureté des produits traités peut être maintenue.Grâce au traitement par rayonnement, les poids moléculaires des produits peuvent être mieux régulés.Les techniques de rayonnement ont également la capacité d'initiation dans des substrats solides.Les produits finis peuvent également être modifiés par la technique des radiations.
Toutefois, l'énergie des rayonnements nucléaires est coûteuse, bien que très efficace pour provoquer des réactions chimiques.Le coût unitaire de l’énergie de rayonnement installée est bien supérieur à celui de l’énergie thermique ou électrique conventionnelle.Malgré cela, l'application de l'énergie des rayonnements nucléaires a prouvé sa supériorité et sa rentabilité dans un certain nombre de processus chimiques par rapport à d'autres formes d'énergie telles que la chaleur ou l'énergie électrique.Les techniques de rayonnement ont de bons rendements en termes de puissance et ne nécessitent qu'un petit espace pour être mises en place.
L'application de rayonnements sur les polymères peut être utilisée dans divers secteurs industriels, à savoir les secteurs biomédical, textile, électrique, des membranes, du ciment, des revêtements, des produits en caoutchouc, des pneus et des roues, de la mousse, de la chaussure, des rouleaux d'impression, de l'aérospatiale et de l'industrie pharmaceutique.Dans cette revue, l'attention se porte principalement sur quatre secteurs : les technologies biomédicales, textiles, électriques et membranaires.
Heure de publication : 12 mars 2020