পলিসালফোন হল একটি ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিক যার উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা, ভাল ক্রীপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং চমৎকার যান্ত্রিক শক্তি। এটি বিভিন্ন উচ্চ-পারফরম্যান্স বিচ্ছেদ ঝিল্লিতে প্রস্তুত করা যেতে পারে এবং বিভিন্ন ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে, যেমন জ্বালানী কোষ, সমুদ্রের জল বিশুদ্ধকরণ, জৈব এবং অজৈব পরিশোধন ইত্যাদি।
Polysulfone (PSU) একটি দৃঢ় এবং উচ্চ-পারফরমেন্স প্লাস্টিক যা তাপ, রসায়ন বিরোধিতা এবং চাপের অধীনে শক্তি ধরে থাকার জন্য পরিচিত। এটি ঐতিহ্যবাহী প্লাস্টিক বা আলুমিনিয়ামও ব্যর্থ হতে পারে এমন কঠিন কাজের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ উপকরণ। এটি এতটা উপযোগী কেন:
তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা : ১৬০–১৮০°সি (ভাপ জলের চেয়ে উষ্ণ) তাপমাত্রায় অবিরাম কাজ করতে পারে এবং সংক্ষিপ্ত সময়ে ২০০°সি বেশি তাপমাত্রা বহন করতে পারে।
রাসায়নিক প্রতিরোধের : এটি এসিড, তেল, এলকোহল বা তীব্র শোধনজনকের সাথে যোগাযোগে ভেঙে যায় না।
হালকা ও শক্ত : কিছু ধাতুর মতো দৃঢ় কিন্তু অনেক হালকা, গাড়ি বা বিমানের ওজন কমাতে পূর্ণ পরিকল্পনা।
ঔেডিকেল ব্যবহারের জন্য নিরাপদ : পুনরাবৃত্তি করে স্টারিলাইজেশন (যেমন সার্জারি উপকরণ) এবং খাদ্যের সরাসরি সংস্পর্শের জন্য অনুমোদিত।
ঔষধি যন্ত্রপাতি : পুনরায় ব্যবহারযোগ্য সার্জিকাল যন্ত্রপাতি, ডায়ালিসিস মেশিন এবং স্টিম স্টারিলাইজেশন সহ থাকা পাত্র।
ইলেকট্রনিক্স : পরিবর্তনীয় অংশের জন্য পরিবর্তক, গাড়ির ইঞ্জিনের সেন্সর এবং হিট-রেজিস্ট্যান্ট LED উপাদান।
গাড়ির অংশ : জ্বলন্ত ইঞ্জিনের কাছে জ্বলনশীল পদার্থের লাইন, ব্যাটারি কেস এবং অংশসমূহ।
পানির ফিল্টার : সাগরের জল বা শিল্পকারখানার জল পরিষ্কার করার জন্য মেমব্রেন।
মহাকাশ : হালকা ওজনের কেবিন অংশ এবং উপগ্রহের জন্য উপাদান।
এনার্জি টেক : হাইড্রোজেন ফুয়েল সেল এবং পাইপলাইনে গুরুত্বপূর্ণ অংশ।
রাসায়নিক বিক্রিয়ার ধরণ
পলিকনডেনসেশন বিক্রিয়া : বিসফিনল A এবং 4,4'-ডাইক্লোরোডাইফেনাইল সালফোনকে মোনোমার হিসেবে ব্যবহার করে, নিউক্লিওফিলিক সাবস্টিটিউশনের মাধ্যমে সালফোন গ্রুপ গঠন করে, যার ফলে হাইড্রোজেন ক্লোরাইড (HCl) উৎপন্ন হয়।
উচ্চ বিলুপ্তি দ্রাবক পদ্ধতি : পোলার সলভেন্ট যেমন DMAC বা NMP একটি সমতুল্য বিক্রিয়া নিশ্চিত করে এবং পলিমার চেইনগুলি দissolve করে।
ক্রিটিক্যাল প্রসেস কন্ট্রোল
অনিয়ন্ত্রিত গ্যাস সুরক্ষা : নাইট্রোজেন পরিবেশ অক্সিডেশন রোধ করে, অণু চেইনের নিয়মিততা নিশ্চিত করে।
অপটিমাইজড তাপমাত্রা এবং সময় : ১৫০–২০০°সে উত্তাপে ৪–১২ ঘন্টা বিক্রিয়া করুন যাতে অণুগুলির ওজন এবং বিতরণ সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায়।
অপশিষ্ট পদার্থের ব্যবস্থাপনা : হাইড্রোক্লোরিক এসিড (এইচসিএল) খন্ডন বা সরিয়ে ফেলুন যাতে যন্ত্রপাতির করোজ এড়ানো যায় এবং বিক্রিয়ার দক্ষতা বাড়ে।
পরিবেশগত এবং খরচের দক্ষতা
সলভেন্ট পুনরুদ্ধার : ডিএমএসিএ/এনএমপি পুনরায় ব্যবহার করা যেতে পারে, যা খরচ কমায় এবং পরিবেশের উপর প্রভাব হ্রাস করে।
বর্জ্য চিকিৎসা : হাইড্রোক্লোরিক এসিড সংযোজনের মাধ্যমে ক্ষার দ্বারা নিরপেক্ষীকরণ, জৈব তরল অপशিষ্ট দূষণ দূর করতে ব্যবহৃত হয় বাষ্পীভবনের মাধ্যমে, সবুজ উৎপাদন মানদণ্ডের সাথে মিলে।
অত্যাধুনিক তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্য
উচ্চ গ্লাস ট্রানজিশন তাপমাত্রা (Tg ≈ 185°C) : দীর্ঘমেয়াদী সেবা তাপমাত্রা সর্বোচ্চ 160–180°C; সংক্ষিপ্ত-মেয়াদী প্রতিরোধ 200°C এর উপর।
কম তাপমাত্রা বিস্তৃতি সহগ : সঠিক উপাদানের জন্য উত্তম মাত্রাগত স্থিতিশীলতা।
বিশেষ রাসায়নিক প্রতিরোধ
এসিড, খড়, এবং দ্রাবকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ : শক্ত এসিড (যেমন, সালফিউরিক এসিড), খড় (যেমন, NaOH), এবং অ্যালকোহলে স্থিতিশীল।
হাইড্রোলিসিস রিজিস্টেন্স : উচ্চ-তাপমাত্রা/চাপ বাষ্পের পরিবেশের জন্য উপযুক্ত (যেমন, চিকিৎসা শোধন)।
অত্যুৎকৃষ্ট যান্ত্রিক পারফরম্যান্স
উচ্চ শক্তি এবং স্থিতিশীলতা : টেনশনাল শক্তি ≥70 MPa, বাঁকানো শক্তি ≥100 MPa, কিছু ধাতুর সমান।
ঘর্ষণ প্রতিরোধ : দীর্ঘমেয়াদী ভারের অধীনে খুব কম বিকৃতি, গঠনমূলক অংশের জন্য আদর্শ।
কার্যকারী বৈশিষ্ট্য
স্বচ্ছতা : উচ্চ আলোক পরিবহন (PC-এর মতো), স্বচ্ছ চিকিৎসা যন্ত্রপাতি বা অপটিক্যাল উপাদানের জন্য উপযুক্ত।
বৈদ্যুতিক নিরোধক : উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সির ইলেকট্রনিক উপাদানের জন্য উচ্চ ডায়েলেকট্রিক শক্তি।
আспект | সুবিধাসমূহ |
---|---|
প্রক্রিয়া | ① পুনর্ব্যবহারযোগ্য সলভেন্ট খরচ এবং পরিবেশীয় প্রভাব কমায়; ② নিয়ন্ত্রিত মৌলিক ওজন নির্দিষ্ট পারফরম্যান্স গ্রহণ করে; ③ ক্ষারক-প্রতিরোধী সজ্জা তৈরি করে জীবনকাল বাড়ায়। |
কর্মক্ষমতা | ① তাপ/রসায়নীয় প্রতিরোধের সাথে মিশে, ধাতু/কেরামিক প্রতিস্থাপিত হয়; ② ওজনের তুলনায় বেশি শক্তি দিয়ে হালকা সজ্জা তৈরি করা; ③ জীববিজ্ঞানীয় উপযোগিতা (চিকিৎসা-মানের সনদ)। |
অ্যাপ্লিকেশন | ① বহুমুখী (চিকিৎসা, ইলেকট্রনিক্স, গাড়ি, জল প্রক্রিয়াকরণ); ② লিকুইড প্রসেসিং (অনুভূমিক মল্টি-শট, ইনজেকশন মল্ডিং); ③ দীর্ঘ সার্ভিস জীবন রক্ষা করে যা মেন্টেনেন্স খরচ কমায়। |
পলিকার্বোনেট (PC) এর তুলনায় :
উচ্চতর হিট রিজিস্টেন্স (PC এর Tg ≈ 150°C) এবং শক্তিশালী রাসায়নিক রিজিস্টেন্স।
পলিথার এথার কিটন (PEEK) তুলনায় :
নিম্ন খরচ এবং প্রক্রিয়াজাত উষ্ণতা (PEEK-এর জন্য >380°C প্রয়োজন), বড় পরিমাণে উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত।
পলিফিনালেন সালফাইড (PPS) তুলনায় :
আরও ভালো পারদর্শিতা এবং যান্ত্রিক দৃঢ়তা, ভঙ্গুরতায় কম ঝুঁকি।
পলিসালফোন একটি অপটিমাল ব্যালেন্স অর্জন করে উচ্চ-আয়ু তাপ বিরোধিতা , যান্ত্রিক শক্তি , এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতা এর মাধ্যমে শুদ্ধতা সহ বহুপুষ্টি প্রক্রিয়া এবং উন্নত আণবিক ডিজাইন , এটি উচ্চ-অগ্রগামী ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিকের অগ্রগামী। এর পরিবেশ-সোয়াস্থ্যকর উৎপাদন, বহুল বৈশিষ্ট্য এবং চিকিৎসা স্টার্টিলাইজেশন, ইলেকট্রনিক্স ইনসুলেশন এবং গাড়ির উপাদানে ব্যবহারের ব্যাপকতা তার অপরিবর্তনীয় ভূমিকা উল্লেখ করে উন্নত উপকরণ উন্নয়নে।