辐射加工,是指将电子加速器(0.2MeV~10MeV)产生的电子线或放射性同位素(Cs-137或Co-60)产生的γ射线的能量转移给被辐照物质,电离辐射作用到被辐照的物质上,产生电离和激发,释放出轨道电子,形成自由基,通过控制辐射条件,而使被辐照物质的物理性能和化学组成发生变化并能使其成为人们所需要的一种新的物质,或使生物体(微生物等)受到不可恢复的损失和破坏,达到人们所需要的目标。这种新的加工技术称为辐射加工技术。比如,使高分子材料分别实现接枝、聚合、裂变或交联,抑制或刺激生物生长,有效地杀灭害虫、虫卵、病菌等。 辐射灭菌是利用电磁辐射产生的电磁波杀死大多数物质上的微生物的一种有效方法。用于灭菌的电磁波有微波、紫外线(UV)、X射线和γ射线等。它们都能通过特定的方式控制微生物生长或杀死微生物。 例如微波可以通过热产生杀死微生物的作用;紫外线使DNA分子中相邻的嘧啶形成嘧啶二聚体,抑制DNA复制与转录等功能,杀死微生物;X射线和γ射线能使其它物质氧化或产生自由基(OH?H)再作用于生物分子,或者直接作用于生物分子,打断氢键、使双键氧化、破坏环状结构或使某些分子聚合等方式,破坏和改变生物大分子的结构,从而抑制或杀死微生物。 辐射改性 编辑 radiation modification 在很多情况下电离辐射可以使高分子材料的物理、化学性能得到改善,从而提高了材料的应用价值,拓宽了其应用范围。[1] 如通过辐射交联提高聚烯烃融点、机械深度、耐油性等适用于电线电缆和热收缩材料的应用。 利用辐射接枝技术提高基材的亲水性、离子交换性等。 在电离辐射作用下,高分子化合物分子产生电离和激发,并发生交联反应(见高分子辐照交联)、裂解反应及其他化学的和物理的变化,从而改变其固有性质的过程。 在电离辐射作用下,交联反应和裂解反应总是同时进行的。一般而言,如果乙烯类高聚物主链的碳原子上只有一个非氢的侧基或无非氢的侧基(怘CH2—CHR怘或怘CH2—CH2怘) 时,以交联反应为主(R为烷基)。如果具有两个非氢的侧基(怘CH2—CRR′怘)时,则以裂解为主。 辐照交联是在电离辐射作用下,高分子链与链之间通过自由基或离子产生桥键,形成三维网状结构: 原理 这种网状结构的高聚物具有不溶解于溶剂、也不易熔融等性能。例如,未辐照交联的低密度聚乙烯,在 115~125°C熔融为粘液,经2×104戈瑞剂量辐照之后,加热至250°C,外形仍保持不变,但本身变得柔顺并富有弹性,其耐热性、耐电性、耐腐蚀性、耐冲击性等都大为提高。这种聚乙烯广泛用于电线电缆绝缘层,泡沫塑料,热收缩管、套、膜等方面。 辐照裂解是在电离辐射作用下,高分子主链发生断裂的过程(辐照裂解一般很少裂解为单体分子)。高聚物经辐照裂解后,分子量下降,熔融温度下降,在溶剂中的溶解度增加。这些新的性能赋予高聚物新的重要用途。如聚四氟乙烯经(2~3)×104戈瑞剂量辐照后,可裂解为几微米的超细粉,是一种摩擦系数只有0.03~0.07的极好的固体润滑剂。聚氧化乙烯(见聚环氧乙烷)经辐照裂解后,其分子量可降低到适于作纺织品精整时的增厚剂和溶液粘度的调节剂。 辐照食品 辐照,一种新的灭菌保鲜技术,粮、蔬、果、肉、调味品、中药等领域均已应用,中国相关食品产量已占全球总量的三分之一。辐照食品指的是利用辐照加工帮助保存食物,辐照能杀死食品中的昆虫以及它们的卵及幼虫。消除危害全球人类健康的食源性疾病,使食物更安全,延长食品的货架期。