হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা প্রতিরোধী পিভিসি চামড়ার জন্য ফর্মুলেশন রূপান্তর

হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা প্রতিরোধী পিভিসি চামড়ার জন্য ফর্মুলেশন রূপান্তর

ভূমিকা

ক্লায়েন্টটি শিখা-প্রতিরোধী পিভিসি চামড়া এবং পূর্বে ব্যবহৃত অ্যান্টিমনি ট্রাইঅক্সাইড (Sb₂O₃) তৈরি করে। তারা এখন Sb₂O₃ নির্মূল করে হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা-প্রতিরোধী ব্যবহারে স্যুইচ করার লক্ষ্য রাখে। বর্তমান ফর্মুলেশনে PVC, DOP, EPOXY, BZ-500, ST, HICOAT-410 এবং অ্যান্টিমনি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। অ্যান্টিমনি-ভিত্তিক পিভিসি চামড়া ফর্মুলেশন থেকে হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা-প্রতিরোধী সিস্টেমে রূপান্তর একটি উল্লেখযোগ্য প্রযুক্তিগত আপগ্রেডের প্রতিনিধিত্ব করে। এই পরিবর্তন কেবল ক্রমবর্ধমান কঠোর পরিবেশগত নিয়ম (যেমন, RoHS, REACH) মেনে চলে না বরং পণ্যের "সবুজ" ভাবমূর্তি এবং বাজার প্রতিযোগিতামূলকতাও বাড়ায়।

মূল চ্যালেঞ্জগুলি

1. সিনারজিস্টিক প্রভাবের ক্ষতি:
   • Sb₂O₃ নিজে থেকে একটি শক্তিশালী অগ্নি প্রতিরোধক নয় তবে PVC-তে ক্লোরিনের সাথে চমৎকার সমন্বয়মূলক শিখা-প্রতিরোধী প্রভাব প্রদর্শন করে, যা দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে। অ্যান্টিমনি অপসারণের জন্য একটি বিকল্প হ্যালোজেন-মুক্ত সিস্টেম খুঁজে বের করতে হবে যা এই সমন্বয়ের প্রতিলিপি তৈরি করে।
2. শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা দক্ষতা:
   • হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা প্রতিরোধকগুলির প্রায়শই সমতুল্য শিখা-প্রতিরোধী রেটিং (যেমন, UL94 V-0) অর্জনের জন্য উচ্চ লোডিং প্রয়োজন হয়, যা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য (কোমলতা, প্রসার্য শক্তি, প্রসারণ), প্রক্রিয়াকরণ কর্মক্ষমতা এবং খরচকে প্রভাবিত করতে পারে।
3. পিভিসি চামড়ার বৈশিষ্ট্য:
   • পিভিসি চামড়ার জন্য চমৎকার কোমলতা, হাতের অনুভূতি, পৃষ্ঠের ফিনিশ (এমবসিং, গ্লস), আবহাওয়া প্রতিরোধ, স্থানান্তর প্রতিরোধ এবং নিম্ন-তাপমাত্রার নমনীয়তা প্রয়োজন। নতুন ফর্মুলেশনটি অবশ্যই এই বৈশিষ্ট্যগুলি বজায় রাখতে হবে বা ঘনিষ্ঠভাবে মিলবে।
4. প্রক্রিয়াকরণ কর্মক্ষমতা:
   • হ্যালোজেন-মুক্ত ফিলারের (যেমন, ATH) উচ্চ লোডিং গলিত প্রবাহ এবং প্রক্রিয়াকরণের স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করতে পারে।
5. খরচ বিবেচনা:
   • কিছু উচ্চ-দক্ষ হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা প্রতিরোধক ব্যয়বহুল, যার ফলে কর্মক্ষমতা এবং খরচের মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখা প্রয়োজন।

হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা প্রতিরোধী সিস্টেমের জন্য নির্বাচন কৌশল (পিভিসি কৃত্রিম চামড়ার জন্য)

১. প্রাথমিক শিখা প্রতিরোধক - ধাতব হাইড্রোক্সাইড

• অ্যালুমিনিয়াম ট্রাইহাইড্রক্সাইড (ATH):
  • সবচেয়ে সাধারণ, সাশ্রয়ী।
  • প্রক্রিয়া: এন্ডোথার্মিক পচন (~২০০°C), জলীয় বাষ্প নির্গত করে দাহ্য গ্যাস এবং অক্সিজেনকে পাতলা করে একটি প্রতিরক্ষামূলক পৃষ্ঠ স্তর তৈরি করে।
  • অসুবিধা: কম দক্ষতা, উচ্চ লোডিং প্রয়োজন (40-70 phr), উল্লেখযোগ্যভাবে কোমলতা, প্রসারণ এবং প্রক্রিয়াকরণযোগ্যতা হ্রাস করে; পচন তাপমাত্রা কম।
• ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইড (MDH):
  • উচ্চতর পচন তাপমাত্রা (~৩৪০°C), পিভিসি প্রক্রিয়াকরণের জন্য বেশি উপযুক্ত (১৬০-২০০°C)।
  • অসুবিধা: একই রকম উচ্চ লোডিং (৪০-৭০ পিএইচআর) প্রয়োজন; ATH এর তুলনায় সামান্য বেশি খরচ; উচ্চ আর্দ্রতা শোষণ ক্ষমতা থাকতে পারে।

কৌশল:

• খরচ, প্রক্রিয়াকরণ তাপমাত্রা অভিযোজনযোগ্যতা এবং শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতার ভারসাম্য বজায় রাখতে MDH অথবা ATH/MDH মিশ্রণ (যেমন, 70/30) পছন্দ করুন।
• সারফেস-ট্রিটেড (যেমন, সাইলেন-কাপল্ড) ATH/MDH PVC-এর সাথে সামঞ্জস্য উন্নত করে, সম্পত্তির অবক্ষয় কমায় এবং শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়।

2. শিখা প্রতিরোধী সিনারজিস্ট

প্রাথমিক শিখা প্রতিরোধক লোডিং কমাতে এবং দক্ষতা উন্নত করতে, সিনারজিস্ট অপরিহার্য:

• ফসফরাস-নাইট্রোজেন শিখা প্রতিরোধক: হ্যালোজেন-মুক্ত পিভিসি সিস্টেমের জন্য আদর্শ।
  • অ্যামোনিয়াম পলিফসফেট (APP): দহন বৃদ্ধি করে, একটি তীব্র অন্তরক স্তর তৈরি করে।
    • দ্রষ্টব্য: প্রক্রিয়াকরণের সময় পচন এড়াতে উচ্চ-তাপমাত্রা-প্রতিরোধী গ্রেড (যেমন, দ্বিতীয় ধাপ, >২৮০°C) ব্যবহার করুন। কিছু অ্যাপ স্বচ্ছতা এবং জল প্রতিরোধ ক্ষমতাকে প্রভাবিত করতে পারে।
  • অ্যালুমিনিয়াম ডাইইথাইলফসফিনেট (ADP): অত্যন্ত দক্ষ, কম লোডিং (5-20 phr), বৈশিষ্ট্যের উপর ন্যূনতম প্রভাব, ভাল তাপীয় স্থিতিশীলতা।
    • অসুবিধা: বেশি খরচ।
  • ফসফেট এস্টার (যেমন, RDP, BDP, TCPP): প্লাস্টিকাইজিং শিখা প্রতিরোধক হিসেবে কাজ করে।
    • সুবিধা: দ্বৈত ভূমিকা (প্লাস্টিকাইজার + শিখা প্রতিরোধক)।
    • অসুবিধা: ছোট অণু (যেমন, TCPP) স্থানান্তরিত/উদ্বায়ী হতে পারে; RDP/BDP-এর প্লাস্টিকাইজিং দক্ষতা DOP-এর তুলনায় কম এবং নিম্ন-তাপমাত্রার নমনীয়তা হ্রাস করতে পারে।
• জিঙ্ক বোরেট (ZB):
  • কম খরচে, বহুমুখী (শিখা প্রতিরোধক, ধোঁয়া দমনকারী, চর প্রবর্তক, অ্যান্টি-ড্রিপিং)। ATH/MDH এবং ফসফরাস-নাইট্রোজেন সিস্টেমের সাথে ভালোভাবে সমন্বয় সাধন করে। সাধারণ লোডিং: 3-10 phr।
• জিঙ্ক স্ট্যানেট/হাইড্রোক্সি স্ট্যানেট:
  • চমৎকার ধোঁয়া দমনকারী এবং অগ্নি প্রতিরোধী সিনার্জিস্ট, বিশেষ করে ক্লোরিনযুক্ত পলিমারের জন্য (যেমন, পিভিসি)। অ্যান্টিমনির সিনারজিস্টিক ভূমিকা আংশিকভাবে প্রতিস্থাপন করতে পারে। সাধারণ লোডিং: 2-8 পিএইচআর।
• মলিবডেনাম যৌগ (যেমন, MoO₃, অ্যামোনিয়াম মলিবডেট):
  • অগ্নি প্রতিরোধক সিনার্জি সহ শক্তিশালী ধোঁয়া দমনকারী। সাধারণ লোডিং: 2-5 phr।
• ন্যানো ফিলার (যেমন, ন্যানোক্লে):
  • কম লোডিং (৩-৮ পিএইচআর) শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা (চার গঠন, তাপ নির্গমনের হার হ্রাস) এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত করে। বিচ্ছুরণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

৩. ধোঁয়া দমনকারী

পিভিসি দহনের সময় প্রচুর ধোঁয়া উৎপন্ন করে। হ্যালোজেন-মুক্ত ফর্মুলেশনের জন্য প্রায়শই ধোঁয়া দমনের প্রয়োজন হয়। জিঙ্ক বোরেট, জিঙ্ক স্ট্যানেট এবং মলিবডেনাম যৌগগুলি চমৎকার পছন্দ।

প্রস্তাবিত হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা প্রতিরোধক সূত্র (ক্লায়েন্টের মূল সূত্রের উপর ভিত্তি করে)

লক্ষ্য: কোমলতা, প্রক্রিয়াজাতকরণ এবং মূল বৈশিষ্ট্য বজায় রেখে UL94 V-0 (1.6 মিমি বা তার বেশি ঘন) অর্জন করুন।

অনুমান:

• মূল সূত্র:
  • ডিওপি: ৫০-৭০ পিএইচআর (প্লাস্টিকাইজার)।
  • ST: সম্ভবত স্টিয়ারিক অ্যাসিড (লুব্রিকেন্ট)।
  • HICOAT-410: Ca/Zn স্টেবিলাইজার।
  • BZ-500: সম্ভবত একটি লুব্রিকেন্ট/প্রক্রিয়াকরণ সহায়ক (নিশ্চিত করার জন্য)।
  • ইপক্সি: ইপক্সিডাইজড সয়াবিন তেল (কো-স্ট্যাবিলাইজার/প্লাস্টিকাইজার)।
  • অ্যান্টিমনি: Sb₂O₃ (সরিয়ে ফেলতে হবে)।

১. প্রস্তাবিত ফর্মুলেশন ফ্রেমওয়ার্ক (প্রতি ১০০ পিএইচআর পিভিসি রজনে)

2. উদাহরণ সূত্র (অপ্টিমাইজেশন প্রয়োজন)

গুরুত্বপূর্ণ বাস্তবায়ন পদক্ষেপ

1. কাঁচামালের বিবরণ নিশ্চিত করুন:
   • রাসায়নিক পরিচয় স্পষ্ট করুনবিজেড-৫০০এবংST(সরবরাহকারীর ডেটাশিটগুলির সাথে পরামর্শ করুন)।
   • সঠিক লোডিং যাচাই করুনডিওপি,ইপক্সি, এবংহিকোট-৪১০.
   • ক্লায়েন্টের প্রয়োজনীয়তাগুলি সংজ্ঞায়িত করুন: লক্ষ্য শিখা প্রতিবন্ধকতা (যেমন, UL94 বেধ), কোমলতা (কঠোরতা), প্রয়োগ (গাড়ি, আসবাবপত্র, ব্যাগ?), বিশেষ চাহিদা (ঠান্ডা প্রতিরোধ, UV স্থিতিশীলতা, ঘর্ষণ প্রতিরোধ?), খরচ সীমা।
2. নির্দিষ্ট শিখা প্রতিরোধক গ্রেড নির্বাচন করুন:
   • সরবরাহকারীদের কাছ থেকে পিভিসি চামড়ার জন্য তৈরি হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা প্রতিরোধক নমুনার অনুরোধ করুন।
   • ভালোভাবে ছড়িয়ে পড়ার জন্য পৃষ্ঠ-চিকিৎসা করা ATH/MDH-কে অগ্রাধিকার দিন।
   • APP-এর জন্য, উচ্চ-তাপমাত্রা-প্রতিরোধী গ্রেড ব্যবহার করুন।
   • ফসফেট এস্টারের ক্ষেত্রে, কম স্থানান্তরের জন্য TCPP-এর চেয়ে RDP/BDP পছন্দ করুন।
3. ল্যাব-স্কেল পরীক্ষা এবং অপ্টিমাইজেশন:
   • বিভিন্ন লোডিং সহ ছোট ব্যাচ প্রস্তুত করুন (যেমন, MDH/APP/ZB/ZS অনুপাত সামঞ্জস্য করুন)।
   • মিশ্রণ: সুষম বিচ্ছুরণের জন্য উচ্চ-গতির মিক্সার (যেমন, হেনশেল) ব্যবহার করুন। প্রথমে তরল (প্লাস্টিকাইজার, স্টেবিলাইজার) যোগ করুন, তারপর পাউডার।
   • প্রক্রিয়াকরণ পরীক্ষা: উৎপাদন সরঞ্জামের উপর পরীক্ষা (যেমন, ব্যানবেরি মিক্সার + ক্যালেন্ডারিং)। প্লাস্টিফিকেশন সময়, গলিত সান্দ্রতা, টর্ক, পৃষ্ঠের গুণমান পর্যবেক্ষণ করুন।
   • কর্মক্ষমতা পরীক্ষা:
     • শিখা প্রতিবন্ধকতা: UL94, LOI।
     • যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য: কঠোরতা (তীর A), প্রসার্য শক্তি, প্রসারণ।
     • কোমলতা/হাতের অনুভূতি: বিষয়গত + কঠোরতা পরীক্ষা।
     • নিম্ন-তাপমাত্রার নমনীয়তা: ঠান্ডা বাঁক পরীক্ষা।
     • তাপীয় স্থিতিশীলতা: কঙ্গো লাল পরীক্ষা।
     • চেহারা: রঙ, গ্লস, এমবসিং।
     • (ঐচ্ছিক) ধোঁয়ার ঘনত্ব: NBS ধোঁয়া চেম্বার।
4. সমস্যা সমাধান এবং ভারসাম্য:

5. পাইলট এবং উৎপাদন: ল্যাব অপ্টিমাইজেশনের পরে, স্থিতিশীলতা, ধারাবাহিকতা এবং খরচ যাচাই করার জন্য পাইলট পরীক্ষা পরিচালনা করুন। যাচাইয়ের পরেই কেবল স্কেল বাড়ান।

উপসংহার

অ্যান্টিমনি-ভিত্তিক থেকে হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা-প্রতিরোধী পিভিসি চামড়ায় রূপান্তর সম্ভব, তবে পদ্ধতিগত উন্নয়ন প্রয়োজন। মূল পদ্ধতিতে ধাতব হাইড্রোক্সাইড (পৃষ্ঠ-চিকিত্সা করা MDH), ফসফরাস-নাইট্রোজেন সিনার্জিস্ট (APP বা ADP), এবং বহুমুখী ধোঁয়া দমনকারী (জিঙ্ক বোরেট, জিঙ্ক স্ট্যানেট) একত্রিত করা হয়। একই সাথে, প্লাস্টিকাইজার, স্টেবিলাইজার, লুব্রিকেন্ট এবং প্রক্রিয়াকরণ সহায়কগুলিকে অপ্টিমাইজ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

সাফল্যের চাবিকাঠি:

1. স্পষ্ট লক্ষ্য এবং সীমাবদ্ধতা (শিখা প্রতিবন্ধকতা, বৈশিষ্ট্য, খরচ) সংজ্ঞায়িত করুন।
2. প্রমাণিত হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা প্রতিরোধক (সারফেস-ট্রিটেড ফিলার, উচ্চ-তাপমাত্রা অ্যাপ্লিকেশন) নির্বাচন করুন।
3. কঠোর ল্যাব পরীক্ষা (শিখা প্রতিবন্ধকতা, বৈশিষ্ট্য, প্রক্রিয়াজাতকরণ) পরিচালনা করুন।
4. অভিন্ন মিশ্রণ এবং প্রক্রিয়ার সামঞ্জস্য নিশ্চিত করুন।

   More info., you can contact lucy@taifeng-fr.com