১৯৫৮ সালে, গুডরিচ কেমিক্যাল কোম্পানি (বর্তমানে লুব্রিজল নামে পরিচিত) প্রথমবারের মতো এস্টেন নামক টিপিইউ ব্র্যান্ডটি নিবন্ধন করে। বিগত ৪০ বছরে, বিশ্বজুড়ে ২০টিরও বেশি ব্র্যান্ডের নাম রয়েছে এবং প্রতিটি ব্র্যান্ডের বেশ কয়েকটি সিরিজের পণ্য রয়েছে। বর্তমানে, টিপিইউ কাঁচামাল প্রস্তুতকারকদের মধ্যে প্রধানত রয়েছে বিএএসএফ, কোভেস্ট্রো, লুব্রিজল, হান্টসম্যান কর্পোরেশন, ওয়ানহুয়া কেমিক্যাল গ্রুপ, সাংহাই হেং'আন, রুইহুয়া, শুচুয়ান কেমিক্যাল ইত্যাদি।
১. টিপিইউ-এর শ্রেণীবিভাগ
সফট সেগমেন্টের গঠন অনুসারে একে পলিয়েস্টার টাইপ, পলিইথার টাইপ এবং বিউটাডাইন টাইপে ভাগ করা যায়, যেগুলিতে যথাক্রমে এস্টার গ্রুপ, ইথার গ্রুপ বা বিউটিন গ্রুপ থাকে।
হার্ড সেগমেন্টের গঠন অনুসারে, একে ইউরেথেন টাইপ এবং ইউরেথেন ইউরিয়া টাইপে ভাগ করা যায়, যা যথাক্রমে ইথিলিন গ্লাইকল চেইন এক্সটেন্ডার বা ডায়ামিন চেইন এক্সটেন্ডার থেকে পাওয়া যায়। প্রচলিত শ্রেণিবিন্যাস অনুযায়ী একে পলিয়েস্টার টাইপ এবং পলিইথার টাইপে ভাগ করা হয়।
ক্রস-লিঙ্কিংয়ের উপস্থিতি বা অনুপস্থিতি অনুসারে একে বিশুদ্ধ থার্মোপ্লাস্টিক এবং সেমি থার্মোপ্লাস্টিকে ভাগ করা যায়।
প্রথমটির একটি বিশুদ্ধ রৈখিক গঠন রয়েছে এবং এতে কোনো আন্তঃসংযোগ বন্ধন নেই; দ্বিতীয়টিতে অল্প পরিমাণে আন্তঃসংযোগ বন্ধন থাকে, যেমন অ্যালোফ্যানিক অ্যাসিড এস্টার।
প্রস্তুতকৃত পণ্যের ব্যবহার অনুসারে, সেগুলোকে প্রোফাইলযুক্ত অংশ (বিভিন্ন যন্ত্রাংশ), পাইপ (আবরণ, দণ্ডাকার প্রোফাইল), ফিল্ম (শীট, পাতলা প্লেট), আঠা, প্রলেপ, ফাইবার ইত্যাদিতে ভাগ করা যায়।
২. টিপিইউ এর সংশ্লেষণ
আণবিক গঠন অনুসারে টিপিইউ পলিইউরেথেন শ্রেণীর অন্তর্ভুক্ত। তাহলে, এটি কীভাবে একত্রিত হলো?
বিভিন্ন সংশ্লেষণ প্রক্রিয়া অনুসারে, একে প্রধানত স্থূল পলিমারাইজেশন এবং দ্রবণ পলিমারাইজেশনে ভাগ করা হয়।
বাল্ক পলিমারাইজেশনে, প্রাক-বিক্রিয়ার উপস্থিতি বা অনুপস্থিতির উপর ভিত্তি করে একে প্রাক-পলিমারাইজেশন পদ্ধতি এবং এক-ধাপ পদ্ধতিতেও ভাগ করা যায়:
প্রিপলিমারাইজেশন পদ্ধতিতে, টিপিইউ উৎপাদনের জন্য চেইন এক্সটেনশন যোগ করার আগে একটি নির্দিষ্ট সময় ধরে ডাইআইসোসায়ানেটের সাথে ম্যাক্রোমলিকিউলার ডাইওলের বিক্রিয়া ঘটানো হয়;
এক-ধাপ পদ্ধতিতে টিপিইউ গঠনের জন্য ম্যাক্রোমলিকিউলার ডাইওল, ডাইআইসোসায়ানেট এবং চেইন এক্সটেন্ডারগুলোকে একই সাথে মিশ্রিত ও বিক্রিয়া করানো হয়।
দ্রবণ পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়ায় প্রথমে একটি দ্রাবকে ডাইআইসোসায়ানেট দ্রবীভূত করা হয়, তারপর একটি নির্দিষ্ট সময় ধরে বিক্রিয়া করার জন্য ম্যাক্রোমলিকিউলার ডাইঅল যোগ করা হয় এবং সবশেষে টিপিইউ (TPU) তৈরি করার জন্য চেইন এক্সটেন্ডার যোগ করা হয়।
টিপিইউ সফট সেগমেন্টের ধরন, আণবিক ওজন, হার্ড বা সফট সেগমেন্টের পরিমাণ এবং টিপিইউ-এর একত্রীকরণ অবস্থা টিপিইউ-এর ঘনত্বকে প্রভাবিত করতে পারে, যার ঘনত্ব প্রায় ১.১০-১.২৫ এবং অন্যান্য রাবার ও প্লাস্টিকের তুলনায় এর কোনো উল্লেখযোগ্য পার্থক্য নেই।
একই কাঠিন্যে, পলিইথার টাইপ টিপিইউ-এর ঘনত্ব পলিয়েস্টার টাইপ টিপিইউ-এর তুলনায় কম।
৩. টিপিইউ-এর প্রক্রিয়াকরণ
চূড়ান্ত পণ্য তৈরি করতে টিপিইউ কণাগুলোর বিভিন্ন প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয়, যার মধ্যে প্রধানত গলন এবং দ্রবণ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।
গলন প্রক্রিয়া প্লাস্টিক শিল্পে একটি বহুল ব্যবহৃত প্রক্রিয়া, যেমন মিশ্রণ, রোলিং, এক্সট্রুশন, ব্লো মোল্ডিং এবং মোল্ডিং;
দ্রবণ প্রক্রিয়াকরণ হলো কোনো দ্রাবকে কণা দ্রবীভূত করে বা সরাসরি পলিমারাইজ করে দ্রবণ প্রস্তুত করা এবং তারপর প্রলেপ দেওয়া, স্পিনিং ইত্যাদি করার প্রক্রিয়া।
টিপিইউ থেকে তৈরি চূড়ান্ত পণ্যে সাধারণত ভলকানাইজেশন ক্রসলিংকিং বিক্রিয়ার প্রয়োজন হয় না, যা উৎপাদন চক্রকে সংক্ষিপ্ত করতে এবং বর্জ্য পদার্থ পুনর্ব্যবহার করতে পারে।
৪. টিপিইউ-এর কর্মক্ষমতা
টিপিইউ-এর উচ্চ মডুলাস, উচ্চ শক্তি, উচ্চ প্রসারণ ও স্থিতিস্থাপকতা, চমৎকার ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, তেল প্রতিরোধ ক্ষমতা, নিম্ন তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং বার্ধক্য প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।
উচ্চ প্রসার্য শক্তি, উচ্চ প্রসারণ এবং দীর্ঘমেয়াদী সংকোচনে কম স্থায়ী বিকৃতির হার হলো টিপিইউ-এর উল্লেখযোগ্য সুবিধা।
শাওউ প্রধানত টিপিইউ-এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, যেমন—টান শক্তি ও প্রসারণ, স্থিতিস্থাপকতা, কাঠিন্য ইত্যাদি বিষয় নিয়ে বিশদ আলোচনা করবেন।
উচ্চ প্রসার্য শক্তি এবং উচ্চ প্রসারণ
টিপিইউ-এর চমৎকার প্রসার্য শক্তি এবং প্রসারণ ক্ষমতা রয়েছে। নিচের চিত্রের তথ্য থেকে আমরা দেখতে পাই যে, পলিইথার টাইপ টিপিইউ-এর প্রসার্য শক্তি এবং প্রসারণ ক্ষমতা পলিভিনাইল ক্লোরাইড প্লাস্টিক এবং রাবারের চেয়ে অনেক ভালো।
এছাড়াও, প্রক্রিয়াজাতকরণের সময় খুব কম বা কোনো সংযোজনী যোগ না করেই টিপিইউ খাদ্য শিল্পের চাহিদা মেটাতে পারে, যা পিভিসি এবং রাবারের মতো অন্যান্য উপকরণের পক্ষে অর্জন করাও কঠিন।
স্থিতিস্থাপকতা তাপমাত্রার প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল।
টিপিইউ-এর স্থিতিস্থাপকতা বলতে বোঝায় বিকৃতিজনিত পীড়ন উপশম হওয়ার পর এটি কত দ্রুত তার মূল অবস্থায় ফিরে আসে, যা পুনরুদ্ধার শক্তি হিসাবে প্রকাশ করা হয়। এই পুনরুদ্ধার শক্তি হলো বিকৃতি সংকোচনের জন্য প্রয়োজনীয় কাজ এবং বিকৃতি ঘটাতে প্রয়োজনীয় কাজের অনুপাত। এটি একটি স্থিতিস্থাপক বস্তুর ডাইনামিক মডুলাস এবং অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণের উপর নির্ভরশীল এবং তাপমাত্রার প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল।
একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা পর্যন্ত তাপমাত্রা কমার সাথে সাথে রিবাউন্ড কমে যায় এবং স্থিতিস্থাপকতা আবার দ্রুত বৃদ্ধি পায়। এই তাপমাত্রাটি হলো সফট সেগমেন্টের ক্রিস্টালাইজেশন তাপমাত্রা, যা ম্যাক্রোমলিকিউলার ডাইওলের গঠন দ্বারা নির্ধারিত হয়। পলিইথার টাইপ টিপিইউ-এর স্থিতিস্থাপকতা পলিয়েস্টার টাইপ টিপিইউ-এর চেয়ে কম। ক্রিস্টালাইজেশন তাপমাত্রার নিচের তাপমাত্রায়, ইলাস্টোমারটি খুব শক্ত হয়ে যায় এবং এর স্থিতিস্থাপকতা হারায়। তাই, এর স্থিতিস্থাপকতা একটি কঠিন ধাতুর পৃষ্ঠ থেকে রিবাউন্ডের অনুরূপ।
কাঠিন্যের পরিসর হলো শোর এ৬০-ডি৮০
কাঠিন্য হলো কোনো বস্তুর বিকৃতি, দাগ ও আঁচড় প্রতিরোধ করার ক্ষমতার একটি সূচক।
টিপিইউ-এর কাঠিন্য সাধারণত শোর এ এবং শোর ডি হার্ডনেস টেস্টার ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়, যেখানে নরম টিপিইউ-এর জন্য শোর এ এবং শক্ত টিপিইউ-এর জন্য শোর ডি ব্যবহার করা হয়।
নরম ও শক্ত চেইন সেগমেন্টের অনুপাত সমন্বয় করে টিপিইউ-এর কাঠিন্য সামঞ্জস্য করা যায়। তাই, টিপিইউ-এর কাঠিন্যের পরিসর তুলনামূলকভাবে বিস্তৃত, যা শোর A60-D80 পর্যন্ত বিস্তৃত এবং এটি রাবার ও প্লাস্টিকের কাঠিন্যকে ধারণ করে। এই সম্পূর্ণ কাঠিন্য পরিসর জুড়েই এর উচ্চ স্থিতিস্থাপকতা বিদ্যমান।
কাঠিন্য পরিবর্তনের সাথে সাথে টিপিইউ-এর কিছু বৈশিষ্ট্য পরিবর্তিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, টিপিইউ-এর কাঠিন্য বৃদ্ধি করলে এর কার্যক্ষমতায় পরিবর্তন আসে, যেমন—টান সহনশীলতা ও ছিঁড়ে যাওয়ার শক্তি বৃদ্ধি, দৃঢ়তা ও সংকোচনশীল পীড়ন (ভারবহন ক্ষমতা) বৃদ্ধি, প্রসারণ হ্রাস, ঘনত্ব ও গতিশীল তাপ উৎপাদন বৃদ্ধি এবং পরিবেশগত প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি।
৫. টিপিইউ-এর প্রয়োগ
একটি উৎকৃষ্ট ইলাস্টোমার হিসেবে, টিপিইউ-এর বিভিন্ন পণ্যে ব্যবহারের ব্যাপক সুযোগ রয়েছে এবং এটি নিত্যপ্রয়োজনীয় সামগ্রী, ক্রীড়া সামগ্রী, খেলনা, সাজসজ্জার উপকরণ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
জুতার উপকরণ
টিপিইউ তার চমৎকার স্থিতিস্থাপকতা এবং ক্ষয়-প্রতিরোধ ক্ষমতার কারণে প্রধানত জুতার উপকরণ হিসেবে ব্যবহৃত হয়। টিপিইউ যুক্ত জুতা সাধারণ জুতার চেয়ে পরতে অনেক বেশি আরামদায়ক, তাই উচ্চমানের জুতা, বিশেষ করে কিছু স্পোর্টস শু এবং ক্যাজুয়াল শু-তে এর ব্যবহার বেশি।
হোস
এর কোমলতা, ভালো টান শক্তি, অভিঘাত শক্তি এবং উচ্চ ও নিম্ন তাপমাত্রা প্রতিরোধের ক্ষমতার কারণে, চীনে বিমান, ট্যাঙ্ক, অটোমোবাইল, মোটরসাইকেল এবং মেশিন টুলের মতো যান্ত্রিক সরঞ্জামগুলিতে গ্যাস ও তেলের হোস হিসাবে টিপিইউ হোস ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
তার
টিপিইউ ছিঁড়ে যাওয়া ও ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং বাঁকানোর বৈশিষ্ট্য প্রদান করে, এবং এর উচ্চ ও নিম্ন তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতাই হলো কেবলের কার্যকারিতার মূল চাবিকাঠি। তাই চীনের বাজারে, কন্ট্রোল কেবল এবং পাওয়ার কেবলের মতো উন্নত কেবলগুলোতে জটিল ডিজাইনের আবরণী উপাদান রক্ষা করার জন্য টিপিইউ ব্যবহার করা হয় এবং এর প্রয়োগ ক্রমশ ব্যাপক হয়ে উঠছে।
চিকিৎসা সরঞ্জাম
টিপিইউ হলো একটি নিরাপদ, স্থিতিশীল এবং উচ্চ-মানের পিভিসি বিকল্প উপাদান, যাতে থ্যালেট এবং অন্যান্য ক্ষতিকর রাসায়নিক পদার্থ থাকে না, যা মেডিকেল ক্যাথেটার বা মেডিকেল ব্যাগের রক্ত বা অন্যান্য তরলে মিশে গিয়ে পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে। এটি বিশেষভাবে তৈরি এক্সট্রুশন গ্রেড এবং ইনজেকশন গ্রেড টিপিইউ-ও বটে।
চলচ্চিত্র
টিপিইউ ফিল্ম হলো একটি পাতলা স্তর যা টিপিইউ দানাদার উপাদান থেকে রোলিং, কাস্টিং, ব্লোয়িং এবং কোটিং-এর মতো বিশেষ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তৈরি করা হয়। এর উচ্চ শক্তি, ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা, ভালো স্থিতিস্থাপকতা এবং আবহাওয়া প্রতিরোধের কারণে, টিপিইউ ফিল্ম শিল্প, জুতার উপকরণ, পোশাকের ফিটিং, স্বয়ংচালিত, রাসায়নিক, ইলেকট্রনিক, চিকিৎসা এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
পোস্টের সময়: ০৫-ফেব্রুয়ারি-২০২০