Medená fólia, tento zdanlivo jednoduchý ultratenký medený plát, má veľmi chúlostivý a zložitý výrobný proces. Tento proces zahŕňa najmä extrakciu a rafináciu medi, výrobu medenej fólie a kroky následného spracovania.
Prvým krokom je ťažba a rafinácia medi. Podľa údajov Geologického prieskumu Spojených štátov (USGS) dosiahla celosvetová produkcia medenej rudy v roku 2021 20 miliónov ton (USGS, 2021). Po ťažbe medenej rudy je možné prostredníctvom krokov, ako je drvenie, mletie a flotácia, získať medený koncentrát s obsahom medi približne 30 %. Tieto medené koncentráty potom prechádzajú rafinačným procesom vrátane tavenia, konvertorovej rafinácie a elektrolýzy, čím sa nakoniec získa elektrolytická meď s čistotou až 99,99 %.
Nasleduje proces výroby medenej fólie, ktorú možno v závislosti od spôsobu výroby rozdeliť na dva typy: elektrolytická medená fólia a valcovaná medená fólia.
Elektrolytická medená fólia sa vyrába elektrolytickým procesom. V elektrolytickom článku sa medená anóda postupne rozpúšťa pôsobením elektrolytu a ióny medi, poháňané prúdom, sa pohybujú smerom ku katóde a tvoria medené usadeniny na povrchu katódy. Hrúbka elektrolytickej medenej fólie sa zvyčajne pohybuje od 5 do 200 mikrometrov, čo sa dá presne regulovať podľa potrieb technológie dosiek plošných spojov (PCB) (Yu, 1988).
Valcovaná medená fólia sa na druhej strane vyrába mechanicky. Vychádza z medeného plechu hrubého niekoľko milimetrov, ktorý sa postupne valcovaním stenčuje, čím sa nakoniec vytvorí medená fólia s hrúbkou na úrovni mikrometra (Coombs Jr., 2007). Tento typ medenej fólie má hladší povrch ako elektrolytická medená fólia, ale jej výrobný proces spotrebuje viac energie.
Po výrobe medenej fólie je zvyčajne potrebné podstúpiť následné spracovanie vrátane žíhania, povrchovej úpravy atď., aby sa zlepšili jej vlastnosti. Napríklad žíhanie môže zvýšiť ťažnosť a húževnatosť medenej fólie, zatiaľ čo povrchová úprava (ako je oxidácia alebo povlakovanie) môže zlepšiť odolnosť proti korózii a priľnavosť medenej fólie.
Stručne povedané, hoci je proces výroby a spracovania medenej fólie zložitý, výstupný produkt má hlboký vplyv na náš moderný život. Je to prejav technologického pokroku, ktorý transformuje prírodné zdroje na high-tech produkty prostredníctvom presných výrobných techník.
Proces výroby medenej fólie však prináša aj určité výzvy, vrátane spotreby energie, vplyvu na životné prostredie atď. Podľa jednej správy si výroba 1 tony medi vyžaduje približne 220 GJ energie a generuje 2,2 tony emisií oxidu uhličitého (Northey a kol., 2014). Preto musíme nájsť efektívnejšie a ekologickejšie spôsoby výroby medenej fólie.
Jedným z možných riešení je použitie recyklovanej medi na výrobu medenej fólie. Uvádza sa, že spotreba energie pri výrobe recyklovanej medi je iba 20 % spotreby primárnej medi, čo znižuje využívanie zdrojov medenej rudy (UNEP, 2011). Okrem toho, s pokrokom v technológii môžeme vyvinúť efektívnejšie a energeticky úspornejšie techniky výroby medenej fólie, čím sa ďalej zníži ich vplyv na životné prostredie.
Záverom možno povedať, že výroba a spracovanie medenej fólie je technologická oblasť plná výziev a príležitostí. Hoci sme dosiahli významný pokrok, stále je potrebné vykonať veľa práce, aby medená fólia mohla spĺňať naše každodenné potreby a zároveň chrániť naše životné prostredie.
Čas uverejnenia: 8. júla 2023