Framleiðslu- og framleiðsluferlið koparþynnu

Koparpappír, þetta virðist einfalda öfgafulla þunnt koparblað, er með mjög viðkvæmt og flókið framleiðsluferli. Þetta ferli felur aðallega í sér útdrátt og betrumbætur á kopar, framleiðslu á koparþynnu og skrefum eftir vinnslu.

Fyrsta skrefið er útdráttur og betrumbætur á kopar. Samkvæmt gögnum frá Jarðfræðiskönnun Bandaríkjanna (USGS) náði alþjóðleg framleiðsla kopar málmgrýti 20 milljónir tonna árið 2021 (USGS, 2021). Eftir útdrátt kopar málmgrýti, í gegnum skref eins og að mylja, mala og flot, er hægt að fá koparþykkni með um það bil 30% koparinnihaldi. Þessi koparþéttni gangast síðan undir hreinsunarferli, þar með talið bræðslu, hreinsun breytinga og rafgreiningar, að lokum skilar rafgreiningar kopar með hreinleika allt að 99,99%.

Næst kemur framleiðsluferlið koparpappír, sem hægt er að skipta í tvær gerðir eftir framleiðsluaðferðinni: rafgreiningar koparpappír og vals koparpappír.

Raflausn koparþynna er gerð með rafgreiningarferli. Í rafgreiningarfrumu leysist kopar rafskautið smám saman undir verkun salta og koparjónir, eknar af straumnum, fara í átt að bakskautinu og mynda koparinnfellingar á yfirborð bakskautsins. Þykkt raflausnar koparpappír er venjulega á bilinu 5 til 200 míkrómetrar, sem hægt er að stjórna nákvæmlega eftir þörfum prentaðs hringrásar (PCB) tækni (YU, 1988).

Rúlluð koparþynna er aftur á móti gerð vélrænt. Byrjað er frá koparblaði nokkrum millimetrum þykkt, það er smám saman þynnt með því að rúlla og framleiða að lokum koparþynnu með þykkt á míkrómetra stigi (Coombs Jr., 2007). Þessi tegund af koparpappír er með sléttara yfirborð en rafgreiningar koparpappír, en framleiðsluferlið neyðir meiri orku.

Eftir að koparpappírinn er framleiddur þarf það venjulega að gangast undir eftirvinnslu, þar með talið glæðun, yfirborðsmeðferð osfrv., Til að bæta afköst þess. Til dæmis getur annealing aukið sveigjanleika og hörku koparþynnu, meðan yfirborðsmeðferð (svo sem oxun eða húðun) getur aukið tæringarþol og viðloðun koparþynnu.

Í stuttu máli, þó að framleiðsla og framleiðsluferli koparþynnu sé flókið, hefur framleiðsla vörunnar mikil áhrif á nútímalíf okkar. Þetta er birtingarmynd tækniframfara og umbreytir náttúruauðlindum í hátækni vörur með nákvæmum framleiðslutækni.

Samt sem áður, ferlið við framleiðslu koparpappír færir einnig nokkrar áskoranir, þar með talið orkunotkun, umhverfisáhrif osfrv. Samkvæmt skýrslu, framleiðsla 1 tonna af kopar krefst um 220GJ af orku og býr til 2,2 tonn af losun koltvísýrings (Northey o.fl., 2014). Þess vegna verðum við að finna skilvirkari og umhverfisvænni leiðir til að framleiða koparpappír.

Ein möguleg lausn er að nota endurunnið kopar til að framleiða koparpappír. Sagt er frá því að orkunotkunin við að framleiða endurunnið kopar sé aðeins 20% af aðal kopar og það dregur úr nýtingu kopar málmgrýti (UNEP, 2011). Að auki, með framgangi tækni, gætum við þróað skilvirkari og orkusparandi koparframleiðsluaðferðir og dregið enn frekar úr umhverfisáhrifum þeirra.

Að lokum, framleiðslu- og framleiðsluferlið koparþynnu er tæknilegt svið fullt af áskorunum og tækifærum. Þrátt fyrir að við höfum náð verulegum framförum er enn mikil vinna að vinna til að tryggja að koparpappír geti staðið við daglegar þarfir okkar meðan þeir vernda umhverfi okkar.