基本介紹
- 中文名：輻射氧化
- 定義：用於材料改性的技術
簡介,輻射氧化的危害,聚丙烯腈纖維,食品油脂,
簡介
輻照技術具有高效性、衛生安全性和無化學殘留等優點，受到日益廣泛的關注。
聚合物的輻射效應受氧、添加劑和聚合物的結構的影響。在高能輻射作用下，聚合物的輻射交聯和裂解兩個過程同時存在，但總有一種是主要的，根據聚合物的結構和化學特性，可大致分為交聯型和裂解型。所謂的交聯是指聚合物分子之間通過橋鍵連在一起的現象，引起聚合物分子量的增加，最終導致三維網狀結構的形成。交聯的聚合物在溶劑中不能溶解，只能溶脹形成凝膠，輻射交聯會引發材料的物理和化學變化。裂解是指聚合物在高能輻射作用下主鏈發生斷裂的過程，使得聚合物的分子量降低，熱穩定性下降，機械強度下降，溶解度增加等。聚合物的輻射交聯和輻射裂解是指其在某一特定條件下而言的， 氧的存在一般可促進聚合物的裂解，如聚乙烯在真空或惰性氣氛下輻照時主要發生交聯，若在氧氣氣氛條件下輻照時，則會產生氧化降解；如PVC 在真空中輻照，以交聯反應為主，而在空氣中輻照，以裂解為主。和化學法相比，輻射法具有無環境污染，容易控制，適於連續操作，產品純度高而且均勻，可形成高效生產線的特點。
輻射氧化的危害
聚丙烯腈纖維
聚丙烯腈（PAN）纖維由於其熔點高，碳收率高，熱解速度快而最適合作為碳纖維的前驅體。PAN 在是一種典型的輻射交聯型聚合物，在室溫真空條件下輻照時的 G（X）= 0.59 和 G（S）=0，但是在有氧輻照下，PAN 的分子量逐漸降低，且以氧化降解反應為主。
相關研究表明，在室溫下，經γ射線空氣和氧氣下輻照後，PAN纖維表面發生輻射氧化降解，芯部仍主要發生交聯，輻射氧化程度可通過調節劑量、劑量率及氧氣分壓來控制。輻射氧化降解對纖維造成損傷，引起纖維強度明顯下降，尤其是在高劑量下，同時，由於PAN分子鏈上引入了氧原子，有利於氧化脫氫，進一步緩和了環化放熱反應。經過惰性氣氛退火處理可以產生新的交聯結構，提高凝膠含量，從而削弱輻射氧化降解程度。
食品油脂
採用輻照對食品進行處理，可有效殺滅或減少食物中的微生物（包括致病菌和寄生蟲等），提高食物的食用安全性，同時還可顯著延長食物的貨架期，保證食物的有效供應。但是研究發現，輻照處理可以使食品中生成大量自由基，進而導致油脂發生腐敗、退色、褐變，並產生不愉快的感官風味。目前，在食品輻照加工和儲存過程中，食品中的油脂氧化是導致食品質量降低主要原因之一，大大限制了輻照技術在農產品儲藏與保鮮中的套用。
因此，今後應加大對食品油脂輻照氧化的研究，通過添加抗氧化劑、低溫處理、氣調包裝等措施抑制油脂氧化，提高輻照食品質量，促進輻照技術在食品保鮮中的套用。
