કોપર ફોઇલનું ઉત્પાદન અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયા

કોપર ફોઇલ, આ દેખીતી રીતે સરળ અતિ-પાતળી તાંબાની શીટ, ખૂબ જ નાજુક અને જટિલ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા ધરાવે છે. આ પ્રક્રિયામાં મુખ્યત્વે કોપરનું નિષ્કર્ષણ અને શુદ્ધિકરણ, કોપર ફોઇલનું ઉત્પાદન અને પ્રક્રિયા પછીના પગલાંનો સમાવેશ થાય છે.

પહેલું પગલું તાંબાનું નિષ્કર્ષણ અને શુદ્ધિકરણ છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ જીઓલોજિકલ સર્વે (USGS) ના ડેટા અનુસાર, 2021 માં કોપર ઓરનું વૈશ્વિક ઉત્પાદન 20 મિલિયન ટન સુધી પહોંચ્યું (USGS, 2021). કોપર ઓરના નિષ્કર્ષણ પછી, ક્રશિંગ, ગ્રાઇન્ડીંગ અને ફ્લોટેશન જેવા પગલાં દ્વારા, લગભગ 30% કોપર સામગ્રી સાથે કોપર કોન્સન્ટ્રેટ મેળવી શકાય છે. આ કોપર કોન્સન્ટ્રેટ્સ પછી રિફાઇનિંગ પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે, જેમાં સ્મેલ્ટિંગ, કન્વર્ટર રિફાઇનિંગ અને ઇલેક્ટ્રોલિસિસનો સમાવેશ થાય છે, જે આખરે 99.99% જેટલી ઊંચી શુદ્ધતા સાથે ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોપર ઉત્પન્ન કરે છે.

આગળ કોપર ફોઇલની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા આવે છે, જેને ઉત્પાદન પદ્ધતિના આધારે બે પ્રકારમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોપર ફોઇલ અને રોલ્ડ કોપર ફોઇલ.

ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોપર ફોઇલ ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોષમાં, કોપર એનોડ ધીમે ધીમે ઇલેક્ટ્રોલાઇટની ક્રિયા હેઠળ ઓગળી જાય છે, અને કોપર આયનો, પ્રવાહ દ્વારા સંચાલિત, કેથોડ તરફ આગળ વધે છે અને કેથોડ સપાટી પર કોપર થાપણો બનાવે છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોપર ફોઇલની જાડાઈ સામાન્ય રીતે 5 થી 200 માઇક્રોમીટર સુધીની હોય છે, જેને પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ (PCB) ટેકનોલોજીની જરૂરિયાતો અનુસાર ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે (યુ, 1988).

બીજી બાજુ, રોલ્ડ કોપર ફોઇલ યાંત્રિક રીતે બનાવવામાં આવે છે. ઘણા મિલીમીટર જાડા કોપર શીટથી શરૂ કરીને, તેને રોલિંગ દ્વારા ધીમે ધીમે પાતળું કરવામાં આવે છે, જે આખરે માઇક્રોમીટર સ્તર પર જાડાઈ સાથે કોપર ફોઇલ બનાવે છે (કૂમ્બ્સ જુનિયર, 2007). આ પ્રકારના કોપર ફોઇલમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોપર ફોઇલ કરતાં સરળ સપાટી હોય છે, પરંતુ તેની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા વધુ ઊર્જા વાપરે છે.

કોપર ફોઇલનું ઉત્પાદન થયા પછી, તેની કામગીરી સુધારવા માટે તેને સામાન્ય રીતે પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગમાંથી પસાર થવું પડે છે, જેમાં એનલીંગ, સપાટીની સારવાર વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, એનલીંગ કોપર ફોઇલની નમ્રતા અને કઠિનતા વધારી શકે છે, જ્યારે સપાટીની સારવાર (જેમ કે ઓક્સિડેશન અથવા કોટિંગ) કોપર ફોઇલના કાટ પ્રતિકાર અને સંલગ્નતાને વધારી શકે છે.

સારાંશમાં, કોપર ફોઇલનું ઉત્પાદન અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયા જટિલ હોવા છતાં, ઉત્પાદનનું ઉત્પાદન આપણા આધુનિક જીવન પર ઊંડી અસર કરે છે. આ તકનીકી પ્રગતિનું અભિવ્યક્તિ છે, જે ચોક્કસ ઉત્પાદન તકનીકો દ્વારા કુદરતી સંસાધનોને ઉચ્ચ-ટેક ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

જોકે, કોપર ફોઇલ બનાવવાની પ્રક્રિયામાં કેટલાક પડકારો પણ આવે છે, જેમાં ઉર્જા વપરાશ, પર્યાવરણીય અસર વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. એક અહેવાલ મુજબ, 1 ટન કોપરના ઉત્પાદન માટે લગભગ 220GJ ઊર્જાની જરૂર પડે છે, અને તે 2.2 ટન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉત્સર્જન ઉત્પન્ન કરે છે (નોર્થે એટ અલ., 2014). તેથી, આપણે કોપર ફોઇલ ઉત્પન્ન કરવા માટે વધુ કાર્યક્ષમ અને પર્યાવરણને અનુકૂળ રીતો શોધવાની જરૂર છે.

એક શક્ય ઉકેલ એ છે કે કોપર ફોઇલ બનાવવા માટે રિસાયકલ કરેલા કોપરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે. એવું નોંધાયું છે કે રિસાયકલ કરેલા કોપરના ઉત્પાદનમાં ઉર્જાનો વપરાશ પ્રાથમિક કોપરના માત્ર 20% છે, અને તે કોપર ઓર સંસાધનોના શોષણને ઘટાડે છે (UNEP, 2011). વધુમાં, ટેકનોલોજીના વિકાસ સાથે, આપણે વધુ કાર્યક્ષમ અને ઉર્જા-બચત કોપર ફોઇલ ઉત્પાદન તકનીકો વિકસાવી શકીએ છીએ, જે તેમની પર્યાવરણીય અસરને વધુ ઘટાડે છે.

નિષ્કર્ષમાં, કોપર ફોઇલનું ઉત્પાદન અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયા એક ટેકનોલોજીકલ ક્ષેત્ર છે જે પડકારો અને તકોથી ભરેલું છે. ભલે આપણે નોંધપાત્ર પ્રગતિ કરી હોય, છતાં કોપર ફોઇલ આપણી રોજિંદી જરૂરિયાતો પૂરી કરી શકે અને પર્યાવરણનું રક્ષણ કરી શકે તે માટે હજુ ઘણું કામ કરવાનું બાકી છે.