পলিভিনাইল ক্লোরাইড (পিভিসি) তারের উপকরণগুলির জটিল ফর্মুলেশন সিস্টেমে, সংযোজন পরিমাণদস্তা বোরেট(প্রধানত 2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O) একটি বিচ্ছিন্ন পরীক্ষামূলক মান নয়, কিন্তু একটি সিস্টেম অপ্টিমাইজেশান ফলাফল যা "ক্লোরিন জিঙ্ক বোরন" এর সিনারজিস্টিক ধোঁয়া দমন রসায়ন দ্বারা নির্ধারিত হয়, চূড়ান্ত পণ্যের কর্মক্ষমতা লক্ষ্য এবং ব্যাপক ব্যয়-প্রতিক্রিয়া। এই নিবন্ধটি PVC-এর অভ্যন্তরীণ শিখা প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্য থেকে শুরু হবে, এর সিস্টেমে জিঙ্ক বোরেটের অনন্য প্রক্রিয়াটি গভীরভাবে বিশ্লেষণ করবে এবং অতিরিক্ত পরিমাণের জন্য একটি বৈজ্ঞানিক সিদ্ধান্ত গ্রহণের যুক্তি তৈরি করবে।
পিভিসি নিজেই একটি পলিমার যার অভ্যন্তরীণ শিখা প্রতিবন্ধকতা (ক্লোরিন সামগ্রী ~56.7%), এবং এর শিখা প্রতিরোধী প্রক্রিয়া প্রধানত গ্যাস পর্যায়ে ক্লোরিন মুক্ত র্যাডিকেলের বাধাপ্রাপ্ত চেইন প্রতিক্রিয়ার উপর নির্ভর করে। যাইহোক, জ্বলনের সময় পিভিসির দুটি প্রধান ব্যথা পয়েন্ট রয়েছে:
1. ব্যাপক ধোঁয়া নির্গমন: অসম্পূর্ণ দহনের ফলে প্রচুর পরিমাণে কার্বন কণা (ঘন কালো ধোঁয়া) উৎপন্ন হয়।
2. ক্ষয়কারী এবং বিষাক্ত হাইড্রোজেন ক্লোরাইড (HCl) গ্যাস ছেড়ে দিন।
অতএব, পিভিসি তারের উপকরণগুলিতে (বিশেষত কম ধোঁয়া হ্যালোজেন-মুক্ত টাইপ, LSZH-FR), অ্যাডিটিভগুলির মূল লক্ষ্য "শিখা প্রতিবন্ধকতা উন্নত করা" থেকে "দক্ষ ধোঁয়া দমন, এইচসিএল মুক্তি হ্রাস করা এবং দহন অবশিষ্টাংশের গুণমান উন্নত করা" এ স্থানান্তরিত হয়েছে। জিঙ্ক বোরেট হল একটি "কার্যকর সিনারজিস্ট" যা এই ব্যথার পয়েন্টগুলিকে মোকাবেলা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
PVC-তে জিঙ্ক বোরেটের কার্যকারিতা PVC-এর পাইরোলাইসিস পণ্যগুলির সাথে এর রাসায়নিক বিক্রিয়া দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা এর কার্যকর ঘনত্বের পরিসীমা নির্ধারণ করে।
মূল রাসায়নিক বিক্রিয়া - "ক্লোরিন জিঙ্ক বোরন" ত্রিবিধ সমন্বয়:
উত্তপ্ত হলে PVC পচে এবং HCl ছেড়ে দেয়। HCl জিঙ্ক বোরেটের সাথে বিক্রিয়া করে জিঙ্ক ক্লোরাইড (ZnCl ₂) এবং বোরন অক্সিক্লোরাইড তৈরি করে।
2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O + 22HCl → 2ZnCl₂ + 6BCl₃ + 14.5H₂O
(পরবর্তীকালে, ZnCl ₂ এবং BCl₃ উচ্চ তাপমাত্রা এবং জলীয় বাষ্পের অবস্থার অধীনে অক্সিজেনযুক্ত ক্লোরিন যৌগে রূপান্তরিত হবে)
ZnCl ₂ এর অনুঘটক কার্বনাইজেশন প্রভাব: জেনারেট করা ZnCl ₂ একটি শক্তিশালী লুইস অ্যাসিড অনুঘটক। এটি PVC-তে HCl অপসারণের পরে গঠিত পলিইন কাঠামোর ক্রস-লিঙ্কিং, সাইক্লাইজেশন এবং অ্যারোমাটাইজেশন প্রতিক্রিয়াগুলিকে দৃঢ়ভাবে অনুঘটক করতে পারে, পূর্বের, ঘন এবং উচ্চতর শক্তি সম্প্রসারিত কার্বন স্তরগুলির গঠনের প্রচার করে। একটি ঘন কার্বন স্তর করতে পারে:
1. শারীরিকভাবে তাপ এবং ভর স্থানান্তর ব্লক.
2. সুট কণাগুলিকে দক্ষতার সাথে ক্যাপচার করা এবং ঘনীভূত পর্যায়ে তাদের ঠিক করা ধোঁয়া দমনের চাবিকাঠি।
· বোরন প্রজাতির কাচের বাধা প্রভাব: প্রতিক্রিয়ার সময় গঠিত বোরন অক্সিক্লোরাইড উচ্চ তাপমাত্রায় গলে যায়, কার্বন স্তরের পৃষ্ঠকে ঢেকে একটি গ্লাসযুক্ত প্রতিরক্ষামূলক স্তর তৈরি করে, কার্বন স্তরকে আরও স্থিতিশীল করে, অক্সিজেনকে বিচ্ছিন্ন করে এবং কার্বন স্তরের পৃষ্ঠে জৈব পদার্থের অক্সিডেশন প্রচার করে (ব্ল্যাকমোকিং)।
অতএব, পরিমাণদস্তা বোরেটএকটি কার্যকর অনুঘটক চর নেটওয়ার্ক নির্মাণের জন্য পর্যাপ্ত পরিমাণ ZnCl ₂ উৎপন্ন করে PVC দ্বারা প্রকাশিত HCl-এর সাথে পর্যাপ্ত প্রতিক্রিয়া নিশ্চিত করার জন্য যোগ করা আবশ্যক।
পিভিসি শিখা-প্রতিরোধী তারের উপকরণ ধারণকারী ঐতিহ্যবাহী অ্যান্টিমনিতে, জিঙ্ক বোরেট প্রায়ই আংশিক বিকল্প বা বর্ধক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
চরিত্রের বিবর্তন:
· সম্পূর্ণ প্রতিস্থাপন: পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ সূত্রে যার জন্য সম্পূর্ণ "অ্যান্টিমনি মুক্ত" প্রয়োজন, জিঙ্ক বোরেট একাই ধোঁয়া দমনকারী সিনার্জিস্ট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
· আংশিক প্রতিস্থাপন (মূলধারার প্রবণতা): কর্মক্ষমতা এবং খরচের ভারসাম্য বজায় রাখতে এবং অ্যান্টিমনি হ্রাসের প্রয়োজনীয়তার প্রতি সাড়া দেওয়ার জন্য, জিঙ্ক বোরেট সাধারণত Sb₂O₃ এর 20% -50% প্রতিস্থাপন করতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি মূল সূত্রটি 4 phr Sb₂O₃ ব্যবহার করে, তবে এটি 2 phr Sb₂O₃ + 1.5-3 phr জিঙ্ক বোরেটের সাথে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।
· সহযোগী যুক্তি: Sb₂O₃ প্রধানত গ্যাস-ফেজ শিখা প্রতিরোধক দক্ষতা উন্নত করে, যখন জিঙ্ক বোরেট ধোঁয়া এবং চর গঠনকে দমন করতে ঘনীভূত পর্যায়কে শক্তিশালী করে। দুটির সংমিশ্রণ গ্যাস ফেজ এবং ঘনীভূত পর্যায়ের মধ্যে একটি "ত্রি-মাত্রিক অগ্নি প্রতিরোধ" অর্জন করে।
এটি মূল ড্রাইভিং ফ্যাক্টর যা সংযোজনের পরিমাণ নির্ধারণ করে।
· স্ট্যান্ডার্ড শিখা-প্রতিরোধী এবং ধোঁয়া দমনকারী তারের উপাদান:
উদ্দেশ্য: UL 1581 VW-1/IEC 60332 এর মতো শিখা প্রতিরোধী মান পূরণ করা এবং ভাল ধোঁয়া দমন করা।
· সাধারণ সংযোজন পরিসীমা: 1-3 phr (পিভিসি রজন প্রতি শত অংশ অংশ)।
· কম ধোঁয়া হ্যালোজেন-মুক্ত (LSZH) বা কঠোর ধোঁয়া দমন প্রয়োজনীয়তা সহ তারের উপকরণ:
উদ্দেশ্য: নিম্ন ধোঁয়ার মান যেমন IEC 61034/EN 50268-2, বা সাবওয়ে, জাহাজ (যেমন EN 45545-2), পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র ইত্যাদির মতো জায়গায় কঠোর প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা।
· সাধারণ সংযোজন পরিসীমা: 3-8 phr. উচ্চ সংযোজন পরিমাণের লক্ষ্য একটি অত্যন্ত শক্তিশালী অনুঘটক কার্বনাইজেশন এবং ভিট্রিফিকেশন ব্যারিয়ার সিস্টেম তৈরি করা, যাতে ধোঁয়া ট্রান্সমিট্যান্স জোরপূর্বক বায়ুচলাচল বা টানেলের আগুনের পরিস্থিতিতে মান পূরণ করে তা নিশ্চিত করে।
· উচ্চ ফিলিং ক্যালসিয়াম জিঙ্ক স্টেবিলাইজার সিস্টেম:
· প্রচুর পরিমাণে ফিলার যেমন ক্যালসিয়াম কার্বনেট (CaCO₃) ব্যবহার করার সময়, শিখা প্রতিবন্ধকতা এবং ধোঁয়া দমনে ফিলারগুলির "পাতলা প্রভাব" এর জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য যথাযথভাবে (যেমন 2-5 phr) যোগ করা জিঙ্ক বোরেটের পরিমাণ বৃদ্ধি করা প্রয়োজন।
অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইডের সাথে যৌগ (ATH): হ্যালোজেন-মুক্ত ফর্মুলেশনে, ATH হল প্রধান ফিলার। দস্তা বোরেট (2-5 phr) ATH এর ডিহাইড্রেশন এন্ডোথার্মিক প্রভাবের সাথে একটি তাপমাত্রার সমন্বয় তৈরি করতে পারে, একটি বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরে ধোঁয়া দমনের প্রভাব ফেলে।
· মলিবডেনাম যৌগগুলির সাথে যৌগ: ক্যালসিয়াম মলিবডেট/জিঙ্ক মলিবডেট একটি শীর্ষ-স্তরের ধোঁয়া দমনকারী। সিনারজিস্টিক দক্ষতা অর্জনের জন্য দস্তা বোরেট কম খরচে (যেমন 1:0.5-1 অনুপাত) এর সাথে মিশ্রিত করা যেতে পারে।
দস্তা বোরেটের সংযোজন অগত্যা ভাল নয়, এবং নিম্নলিখিত "পারফরম্যান্স ত্রিভুজ" এ একটি ভারসাম্য বিন্দু খুঁজে পাওয়া দরকার:
1. ইতিবাচক প্রভাব (ডোজ বৃদ্ধির সাথে উন্নত):
ধোঁয়া দমন কর্মক্ষমতা (ধোঁয়ার ঘনত্ব উল্লেখযোগ্য হ্রাস)
· অবশিষ্ট কার্বন শক্তি এবং মানের উন্নতি
· একটি নির্দিষ্ট মাত্রার শিখা retardant synergistic প্রভাব (অক্সিজেন সূচক সামান্য বৃদ্ধি হতে পারে)
2. নেতিবাচক প্রভাব (অতিরিক্তভাবে যোগ করলে প্রকাশ পায়):
· হ্রাস প্রক্রিয়াকরণ তরলতা: দস্তা বোরেট একটি অজৈব পাউডার, এবং অতিরিক্ত সংযোজন দ্রবীভূত সান্দ্রতা বৃদ্ধি করতে পারে, এক্সট্রুশন গতি এবং পৃষ্ঠের মসৃণতাকে প্রভাবিত করে।
· যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের ক্ষতি: অতিরিক্ত ফিলিং প্রসার্য শক্তি হ্রাস করতে পারে, বিশেষ করে বিরতির সময় দীর্ঘায়িত হতে পারে।
· বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা প্রভাব: ট্রেস ধাতু আয়ন ভলিউম প্রতিরোধের উপর একটি সম্ভাব্য প্রভাব থাকতে পারে এবং উচ্চ-ভোল্টেজ তারের উপকরণগুলির জন্য সাবধানে মূল্যায়ন করা উচিত।
· খরচ বৃদ্ধি.
অতএব, "সর্বোত্তম সংযোজন পরিমাণ" হল সেই বিন্দু যা প্রক্রিয়াযোগ্যতা, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং খরচের উপর সর্বনিম্ন ব্যাপক প্রভাব ফেলে যখন লক্ষ্য ধোঁয়া দমন এবং শিখা প্রতিরোধী স্তরগুলি পূরণ করে।
নির্দিষ্ট সূত্রে সর্বোত্তম সংযোজন পরিমাণ নির্ধারণ করতে নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়:
1. বেঞ্চমার্ক নির্ধারণ: তারের উপকরণগুলির চূড়ান্ত প্রয়োগের মানগুলি স্পষ্ট করুন (শিখা retardant স্তর, ধোঁয়ার ঘনত্ব স্তর, ব্যবহারের পরিবেশ)।
2. স্টার্টিং পয়েন্ট ডিজাইন:
· সাধারণ শিখা প্রতিরোধক এবং ধোঁয়া দমনকারী উপকরণগুলির জন্য: 1.5 phr থেকে শুরু।
· LSZH উপাদানের জন্য: 3.5 phr থেকে শুরু।
যদি Sb₂O₃ প্রতিস্থাপন করা হয়: শুরুর বিন্দু হিসাবে Sb₂O₃ ভরের 30% ব্যবহার করুনদস্তা বোরেট.
3. পরীক্ষামূলক নকশা: মধ্যম হিসাবে প্রারম্ভিক বিন্দু ব্যবহার করে, নমুনার একটি সিরিজ প্রস্তুত করতে একটি অতিরিক্ত গ্রেডিয়েন্ট (যেমন ± 1.5 phr) ডিজাইন করুন।
4. মূল কর্মক্ষমতা পরীক্ষা:
· মূল ফাংশন: স্মোক ডেনসিটি টেস্টিং (এনবিএস বক্স), অক্সিজেন সূচক, উল্লম্ব জ্বলন।
· ব্যাপক কর্মক্ষমতা: প্রসার্য শক্তি এবং প্রসারণ, গলিত প্রবাহ হার (বা কৈশিক রিওলজি), ভলিউম প্রতিরোধ ক্ষমতা।
5. ডেটা বিশ্লেষণ এবং সংকল্প: একটি কর্মক্ষমতা সংযোজন কার্ভ গ্রাফ আঁকুন। "ইনফ্লেকশন পয়েন্ট এলাকা" খুঁজুন যেখানে ধোঁয়া দমন কর্মক্ষমতা লক্ষ্য প্ল্যাটফর্ম এলাকায় পৌঁছায়, কিন্তু প্রক্রিয়াকরণ এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি এখনও তীব্রভাবে হ্রাস পায়নি এবং এই এলাকাটি যোগ পরিমাণের সর্বোত্তম পরিসর।
পিভিসি তারের উপাদানে যোগ করা দস্তা বোরেটের পরিমাণ একটি সাধারণ কর্মক্ষমতা ভিত্তিক পরিবর্তনশীল। একটি সাধারণ সংখ্যা (যেমন 3 phr) সমস্ত পরিস্থিতিতে প্রয়োগ করা যাবে না।
বৈজ্ঞানিক সিদ্ধান্ত গ্রহণের যুক্তি হল:
1. চালিত প্রক্রিয়া: নিশ্চিত করুন যে যোগ করা পরিমাণ একটি কার্যকর "ক্লোরিন জিঙ্ক বোরন" অনুঘটক চার প্রতিক্রিয়া শুরু করার জন্য যথেষ্ট।
2. স্ট্যান্ডার্ড চালিত: ধোঁয়া দমন এবং শিখা প্রতিরোধকারী মানগুলির কঠোরতার উপর ভিত্তি করে চাহিদার নীচের লাইনটি নির্ধারণ করুন যা চূড়ান্ত পণ্যটি অবশ্যই পাস করবে৷
3. সহযোগিতামূলক ড্রাইভ: জটিল সিস্টেমে (Sb₂O₃, ATH, ইত্যাদির সাথে), "1+1>2" এর সিনারজিস্টিক প্রভাব অনুপাতকে অপ্টিমাইজ করে অর্জন করা যেতে পারে, যা মোট ডোজ কমাতে পারে।
4. ভারসাম্যপূর্ণ ড্রাইভ: কার্যকরী প্রয়োজনীয়তা পূরণের ভিত্তিতে, পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে সর্বোত্তম অর্থনৈতিক বিন্দুটি সন্ধান করুন যা প্রক্রিয়াকরণ এবং অ্যাপ্লিকেশন কর্মক্ষমতার উপর প্রভাব কমিয়ে দেয়।
অতএব, তারের উপাদান প্রণয়ন প্রকৌশলীদের জন্য, সত্যিকারের পেশাদার ক্ষমতা একটি সর্বজনীন অনুপাত মনে রাখার মধ্যে নিহিত নয়, তবে উপরের সিস্টেম পদ্ধতিগুলি আয়ত্ত করার মধ্যে, প্রতিটি নির্দিষ্ট PVC কেবল উপাদান পণ্যের জন্য সর্বোত্তম জিঙ্ক বোরেট সংযোজন স্কিম গণনা করতে সক্ষম হওয়া, এর কার্যকারিতা, খরচ এবং নিয়ন্ত্রক প্রয়োজনীয়তার ভারসাম্য বজায় রাখা।
আপনি কি নির্দিষ্ট পিভিসি তারের উপকরণ যেমন ডেটা কেবল, পাওয়ার তার এবং সামুদ্রিক তারের জন্য কম ধোঁয়া এবং হ্যালোজেন-মুক্ত ফর্মুলেশন তৈরি করছেন বা অপ্টিমাইজ করছেন? আমরা আপনাকে আপনার নির্দিষ্ট চাহিদাগুলি সঠিকভাবে মেটাতে এবং পণ্যের প্রতিযোগীতা বাড়াতে সাহায্য করার জন্য জিঙ্ক বোরেট সিনারজিস্টিক কেমিস্ট্রির উপর ভিত্তি করে ফর্মুলা ডিজাইন সাপোর্ট, কী পারফরম্যান্স টেস্টিং এবং সর্বোত্তম সংযোজন অপ্টিমাইজেশান পরিষেবা প্রদান করতে পারি।
