পিইটি উপাদানের সম্পূর্ণ বিশ্লেষণ

আপনি যখন সুপারমার্কেটের শেল্ফ থেকে মিনারেল ওয়াটারের বোতল তুলবেন, তখন আপনি বুঝতে পারবেন না যে এই আলোর পিছনে, স্বচ্ছ বোতলটি পদার্থ বিজ্ঞানে একটি বিপ্লব নিহিত রয়েছে। পলিথিন টেরেফথালেট, আধুনিক শিল্পের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পলিমার উপকরণগুলির মধ্যে একটি, মানব জীবনের প্রতিটি ক্ষেত্রে নীরবে প্রবেশ করেছে।

স্বচ্ছ ফিল্ম থেকে খাদ্য মোড়ানো থেকে অন্তরক স্তর থেকে ইলেকট্রনিক উপাদানগুলিকে রক্ষা করে, টেক্সটাইল ফাইবার থেকে স্বয়ংচালিত যন্ত্রাংশ পর্যন্ত, এই বহুমুখী উপাদানটি আমাদের বস্তুজগতকে আশ্চর্যজনক গতিতে নতুন আকার দিচ্ছে। বার্ষিক বৈশ্বিক উৎপাদন ক্ষমতা 110 মিলিয়ন টন অতিক্রম করে, PET শুধুমাত্র প্যাকেজিং শিল্পের একটি প্রধান শক্তিই নয়, উচ্চ প্রযুক্তির ক্ষেত্রে একটি অপরিহার্য ভিত্তি উপাদানও।

PET উপকরণ মৌলিক তথ্য

PET, পলিথিন টেরেফথালেটের রাসায়নিক নাম, টেরেফথালিক অ্যাসিড এবং ইথিলিন গ্লাইকোল নিয়ে গঠিত, যা নিয়মিত রৈখিক পলিমার চেইন গঠনের জন্য একটি এস্টেরিফিকেশন এবং পলিকনডেনসেশন প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে গঠিত হয়। এই অত্যন্ত প্রতিসম আণবিক কাঠামোটি চমৎকার স্ফটিককরণ প্রদান করে, এটি উপযুক্ত প্রক্রিয়াকরণ অবস্থার অধীনে ঘন স্ফটিক অঞ্চল গঠনের অনুমতি দেয়, যার ফলে ব্যতিক্রমী শারীরিক বৈশিষ্ট্য হয়। শিল্পগত পিইটি উৎপাদন প্রাথমিকভাবে দুটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ঘটে: ইথিলিন গ্লাইকোলের সাথে ডাইমিথাইল টেরেফথালেটের ট্রান্সেস্টারিফিকেশন এবং ইথিলিন গ্লাইকোল দিয়ে বিশুদ্ধ টেরেফথালিক অ্যাসিডের সরাসরি ইস্টারিফিকেশন। উভয়েরই 20,000 থেকে 30,000 g/mol পর্যন্ত আণবিক ওজন সহ একটি পলিমার তৈরি করতে একাধিক পলিকনডেনসেশন পদক্ষেপের প্রয়োজন হয়।

PET হল একটি দুধের সাদা বা হালকা হলুদ, একটি মসৃণ পৃষ্ঠ এবং একটি কাচের মতো দীপ্তি সহ অত্যন্ত স্ফটিক পলিমার। পরিবর্তন পদ্ধতি এবং অ্যাপ্লিকেশনের উপর ভিত্তি করে, পিইটি উপকরণগুলিকে তিনটি প্রধান প্রকারে ভাগ করা যায়:

• APET: নিরাকার, স্বচ্ছ উপাদান যা প্রাথমিকভাবে খাদ্য প্যাকেজিং পাত্রে ব্যবহৃত হয়
• RPET: পুনর্ব্যবহৃত পিইটি, একটি পুনর্ব্যবহারযোগ্য সিস্টেমের মাধ্যমে প্রক্রিয়া করা হয় এবং ব্যতিক্রমী পরিবেশগত বন্ধুত্ব প্রদান করে
• PETG: PET প্রক্রিয়াকরণের স্বচ্ছতা এবং দৃঢ়তা উন্নত করতে একটি সাইক্লোহেক্সানিডিমেথানল কোমোনোমার অন্তর্ভুক্ত করে

PET রজন বিশ্বের সর্বাধিক ব্যবহৃত ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিকগুলির মধ্যে একটি হয়ে উঠেছে। প্যাকেজিং, ইলেকট্রনিক্স, পরিবহন, এবং অন্যান্য মূল খাতগুলি অন্তর্ভুক্ত করার জন্য এর অ্যাপ্লিকেশনগুলি তার প্রাথমিক সিন্থেটিক ফাইবার অ্যাপ্লিকেশন থেকে প্রসারিত হয়েছে। 2025 সাল নাগাদ বৈশ্বিক উৎপাদন ক্ষমতা 110 মিলিয়ন টন ছাড়িয়ে যাবে বলে ধারণা করা হচ্ছে।

PET উপকরণের মূল বৈশিষ্ট্য

শিল্পে PET-এর জনপ্রিয়তা বৈশিষ্ট্যগুলির ব্যতিক্রমী সুষম সমন্বয় থেকে উদ্ভূত হয়। শারীরিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের ক্ষেত্রে, PET উচ্চ দৃঢ়তা, উচ্চ কঠোরতা এবং চমৎকার মাত্রিক স্থিতিশীলতা প্রদর্শন করে। এর নমনীয় শক্তি 148-310 MPa এ পৌঁছাতে পারে, এবং এর রকওয়েল কঠোরতা M90-95 এ পৌঁছায়, তা থার্মোপ্লাস্টিকের মধ্যে সর্বোচ্চ দৃঢ়তা প্রদর্শন করে।

ভৌত বৈশিষ্ট্য

সারণি 1: PET এর মূল শারীরিক বৈশিষ্ট্য

তাপীয় বৈশিষ্ট্য
PET 120°C পর্যন্ত তাপমাত্রায় দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহার সহ্য করতে পারে। রিইনফোর্সড সংস্করণ এমনকি বিকৃতি ছাড়াই 10 সেকেন্ডের জন্য 250°C সোল্ডার বাথের মধ্যে নিমজ্জন সহ্য করতে পারে। এই তাপ প্রতিরোধের ইলেকট্রনিক্স সোল্ডারিং ক্ষেত্রে এটি একটি অপরিবর্তনীয় সুবিধা দেয়। এর বৈদ্যুতিক নিরোধক বৈশিষ্ট্যগুলিও দুর্দান্ত, উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পরিবেশেও স্থিতিশীল থাকে। তবে এর করোনা প্রতিরোধ ক্ষমতা তুলনামূলকভাবে সীমিত।

রাসায়নিক স্থিতিশীলতা
দুর্বল অ্যাসিড এবং জৈব দ্রাবকগুলির ভাল প্রতিরোধের সাথে PET চমৎকার আবহাওয়া এবং রাসায়নিক প্রতিরোধের প্রদর্শন করে। যাইহোক, এটি শক্তিশালী ঘাঁটি দ্বারা ক্ষয়ের জন্য সংবেদনশীল, এবং গরম জলে দীর্ঘায়িত নিমজ্জিত করার ফলে কর্মক্ষমতা হ্রাস হতে পারে।

পিইটি ফিল্ম - বাইএক্সিলি ওরিয়েন্টেড পলিয়েস্টার ফিল্ম

PET-এর অনেক রূপের মধ্যে, biaxally ভিত্তিক পলিয়েস্টার ফিল্ম একটি বিশেষ স্থান ধারণ করে। একটি নির্ভুল স্ট্রেচিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উত্পাদিত, এই ফিল্মটি, সাধারণত প্রায় 0.012 মিমি পুরু, অসাধারণ শারীরিক শক্তির অধিকারী।

উত্পাদন প্রক্রিয়া শ্রেণীবিভাগ

• দ্বিমুখী ভিত্তিক ফিল্ম: উচ্চ-বিশুদ্ধতা "চকচকে" উপকরণ থেকে তৈরি উচ্চ-কার্যকারিতা ফিল্মগুলি অনুদৈর্ঘ্য এবং অনুপ্রস্থ উভয় দিকেই প্রসারিত, বাজারে আধিপত্য বিস্তার করে।
• এককভাবে ভিত্তিক ফিল্ম: টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড যুক্ত আধা-ম্যাট উপকরণগুলি শুধুমাত্র অনুদৈর্ঘ্য দিকে প্রসারিত হয়। এগুলি নিম্নমানের এবং সাশ্রয়ী, প্রাথমিকভাবে ফার্মাসিউটিক্যাল প্যাকেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।

BOPET ফিল্মের ব্যতিক্রমী পারফরম্যান্স তার অনন্য উত্পাদন প্রক্রিয়া থেকে উদ্ভূত। ফিল্মটি প্রথমে 280 ডিগ্রি সেলসিয়াসে একটি পুরু, নিরাকার শীটে বহিষ্কৃত হয়। শীতল হওয়ার পরে, এটি প্রসারিত পর্যায়ে প্রবেশ করে: অনুদৈর্ঘ্য দিকে 86-87 ডিগ্রি সেলসিয়াসে প্রায় 3 বার এবং 100-120 ডিগ্রি সেলসিয়াসে অনুপ্রস্থ অভিমুখে 2.5-4 বার প্রসারিত হয়। অবশেষে, এটি 230-240 ডিগ্রি সেলসিয়াসে সেট করা হয়। এই প্রক্রিয়ার ফলে উচ্চ মাত্রার আণবিক চেইন ওরিয়েন্টেশন হয়, যা ফিল্মটিকে ব্যতিক্রমী দৃঢ়তা প্রদান করে: ধাতুর সাথে তুলনীয় প্রসার্য শক্তি, চমৎকার ঘর্ষণ প্রতিরোধ, ভাঁজ প্রতিরোধ এবং টিয়ার প্রতিরোধের সাথে। এটিতে ন্যূনতম তাপ সঙ্কুচিত, একটি হালকা সঞ্চারণ>90%, এবং একটি আয়নার মতো পৃষ্ঠ রয়েছে।

সারণি 2: পিইটি ফিল্ম শ্রেণীবিভাগ এবং অ্যাপ্লিকেশন দ্বারা অ্যাপ্লিকেশন

PET উপাদান অ্যাপ্লিকেশন

পিইটি অ্যাপ্লিকেশনের প্রস্থ বিস্ময়কর, আধুনিক শিল্পের প্রায় প্রতিটি মূল ক্ষেত্রকে কভার করে।

• প্যাকেজিং শিল্প: বিশ্বব্যাপী PET উৎপাদনের 70% প্যাকেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। কার্বনেটেড পানীয় এবং খনিজ জলের বোতলগুলি হল এর বৃহত্তম অ্যাপ্লিকেশন, অ্যাপ্লিকেশনগুলি ভোজ্য তেলের বোতল, মশলা বোতল এবং ফার্মাসিউটিক্যাল বোতলগুলিতে বিস্তৃত। একটি 500ml PET বোতলের ওজন প্রায় 18 গ্রাম, একটি কাচের বোতল থেকে 80% হালকা, তবুও 150 psi পর্যন্ত অভ্যন্তরীণ চাপ সহ্য করতে পারে। খাদ্য প্যাকেজিং ফিল্মগুলি এর উচ্চ অক্সিজেন বাধা এবং স্বচ্ছ প্রদর্শন বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করে।
• ইলেকট্রনিক্স এবং বৈদ্যুতিক খাতে: PET-এর চমৎকার নিরোধক এবং তাপ প্রতিরোধক বিভিন্ন অন্তরক ফিল্ম, ক্যাপাসিটর ডাইলেক্ট্রিকস এবং নমনীয় সার্কিট বোর্ড তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। বৈদ্যুতিক-গ্রেড ফিল্মগুলি 3.5 এবং 125 μm এর মধ্যে পুরুত্বে অবিকল নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে, ব্রেকডাউন ভোল্টেজগুলি 5 kV-এর বেশি। রিইনফোর্সড পিইটি উচ্চ-তাপমাত্রা-প্রতিরোধী ইলেকট্রনিক উপাদান যেমন সংযোগকারী এবং ট্রান্সফরমার ববিন তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।
• টেক্সটাইল শিল্পে: PET ফাইবার বিশ্বব্যাপী সিন্থেটিক ফাইবার উৎপাদনের 50% এর বেশি, এবং এর উচ্চ শক্তি এবং বলি প্রতিরোধ টেক্সটাইল শিল্পকে রূপান্তরিত করেছে।
• স্বয়ংচালিত শিল্পে: রিইনফোর্সড পিইটি ল্যাম্প হোল্ডার, সুইচবোর্ড কভার এবং ভালভের মতো উপাদান তৈরি করতে ব্যবহার করা হয়, যা হালকা ওজনের জন্য ধাতু প্রতিস্থাপন করে।
• বিশেষায়িত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে: উচ্চ-সান্দ্রতা PET প্রতিরক্ষামূলক ফিল্ম LCD প্যানেল এবং টাচ স্ক্রিনগুলির পৃষ্ঠগুলিকে রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়, যা শুধুমাত্র 0.05-0.1 মিমি পুরুত্বে চমৎকার স্ক্র্যাচ প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয়। এর মাত্রিক স্থায়িত্ব এবং স্বচ্ছতা আলোক সংবেদনশীল ফিল্ম সাবস্ট্রেটগুলিতেও ব্যবহৃত হয়। ভ্যাকুয়াম-কোটেড অ্যালুমিনিয়াম ফিল্মগুলি আলংকারিক উদ্দেশ্যে এবং ক্যাপাসিটর তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

PET ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিকগুলি একাধিক শিল্পে ব্যাপক অনুপ্রবেশ প্রদর্শন করে: ইলেকট্রনিক্স এবং বৈদ্যুতিক 26%, স্বয়ংচালিত 22%, যন্ত্রপাতি 19%, এবং দৈনন্দিন প্রয়োজনীয় 10%। যদিও ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিকগুলি মোট PET বাজারের শুধুমাত্র 1.6% এর জন্য দায়ী, তারা সর্বোচ্চ প্রযুক্তিগত সামগ্রী এবং অতিরিক্ত মূল্যের অধিকারী।

PET উৎপাদন প্রক্রিয়া

PET পণ্যগুলির উত্পাদন একটি সুনির্দিষ্ট থার্মোমেকানিকাল প্রক্রিয়া যার জন্য অত্যন্ত কঠোর তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয়।

ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ
বোতল প্রিফর্ম এবং ইলেকট্রনিক উপাদানের মতো পণ্যগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। ব্যারেলের তাপমাত্রা পর্যায়ক্রমে নিয়ন্ত্রিত হয়: পিছনের অংশ (250-270°C), মধ্যভাগ (265-275°C), সামনের অংশ (270-275°C), এবং অগ্রভাগ (280-295°C)। ছাঁচের তাপমাত্রা 30-85°C এর মধ্যে বজায় থাকে, যার পিছনের চাপ 5-15 kg/cm² থাকে। হাইড্রোলাইসিস দ্বারা সৃষ্ট আণবিক চেইন ভাঙ্গন রোধ করতে কাঁচামালকে 2-5 ঘন্টার জন্য 120-140°C তাপমাত্রায় আগে থেকে শুকানো উচিত।

দ্বিমুখী ভিত্তিক ফিল্ম প্রক্রিয়া

• প্রাক-শুকানো এবং গলে যাওয়া এক্সট্রুশন: ডিহিউমিডিফিকেশনের পরে, কাটা ফিল্মটি 280 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পুরু শীটে বের করা হয়।
• দ্রুত কুলিং: কুলিং ড্রাম বা কুল্যান্টের মাধ্যমে দ্রুত শীতল করা নিরাকার অবস্থা বজায় রাখে।
• দ্বিঅক্ষীয় স্ট্রেচিং: অনুদৈর্ঘ্য প্রসারিত (86-87°C, প্রসারিত অনুপাত ≈ 3x) → ট্রান্সভার্স স্ট্রেচিং (100-120°C, প্রসারিত অনুপাত 2.5-4.0x)।
• তাপ সেটিং: মাত্রিক স্থিতিশীলতা উন্নত করতে 230-240°C তাপমাত্রায় অভ্যন্তরীণ চাপ উপশম করুন।

ব্লো ছাঁচনির্মাণ
প্রধানত ফাঁপা বোতল উত্পাদন জন্য ব্যবহৃত. প্রিফর্মটি কাচের স্থানান্তর তাপমাত্রার উপরে পুনরায় গরম করা হয় এবং তারপর উচ্চ-চাপযুক্ত গ্যাস ব্যবহার করে আকারে প্রস্ফুটিত হয়। এই প্রক্রিয়াটির জন্য তাপমাত্রা বন্টনের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ এবং বোতলের দেয়ালের বেধের অভিন্নতা নিশ্চিত করতে ব্লো প্রেসার প্রয়োজন।

এক্সট্রুশন
শীট এবং টিউবিংয়ের মতো অবিচ্ছিন্ন প্রোফাইল তৈরি করে। মোটা শীটগুলি পরবর্তী থার্মোফর্মিংয়ের জন্য একটি টি-ডাই-এর মাধ্যমে বের করা হয়, বা প্যাকেজিংয়ের জন্য সরাসরি শীটে বের করা হয়। তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ পরিসীমা ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণের অনুরূপ, তবে শীতল করার পদ্ধতিগুলি আরও বৈচিত্র্যময়।

মাধ্যমিক প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি
লেপ, ভ্যাকুয়াম মেটালাইজেশন, প্রিন্টিং এবং ঢালাই সহ, PET এর প্রয়োগের সীমানা আরও প্রসারিত করে।

টেকসই চ্যালেঞ্জ এবং ভবিষ্যত

পিইটি উপকরণের পরিবেশগত পদচিহ্ন একটি ক্রমবর্ধমান উদ্বেগ। ঐতিহ্যগত PET পেট্রোলিয়াম-ভিত্তিক ফিডস্টকের উপর নির্ভর করে এবং প্রাকৃতিকভাবে ক্ষয় হতে 400 বছরেরও বেশি সময় নেয়। যদিও বিশ্বব্যাপী পিইটি বোতল পুনর্ব্যবহার করার হার প্রায় 58%, একটি উল্লেখযোগ্য পরিমাণ বর্জ্য এখনও পরিবেশে প্রবেশ করে।

প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন একটি সবুজ রূপান্তর চালাচ্ছে

• যান্ত্রিক পুনর্ব্যবহারে ব্যবহৃত পিইটি বোতলগুলিকে টুকরো টুকরো করা এবং পরিষ্কার করা, তারপর ফাইবার বা নন-ফুড কন্টাক্ট প্যাকেজিং-এ ব্যবহারের জন্য সেগুলোকে গলিয়ে পেলেটাইজ করা জড়িত।
• রাসায়নিক ডিপোলিমারাইজেশন PET-কে তার মনোমারগুলিতে কমিয়ে দেয়, যা তারপর খাদ্য-গ্রেড rPET তৈরি করতে পুনরায় পলিমারাইজ করা হয়।
• জৈব-ভিত্তিক PET পেট্রোলিয়াম প্রতিস্থাপন করতে বায়োমাস ফিডস্টক ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, কোকা-কোলার প্ল্যান্টবোটল ইথিলিন গ্লাইকল তৈরি করতে আখের ইথানল ব্যবহার করে, কার্বন নিঃসরণ 30% কমিয়ে দেয়।

উপাদান কর্মক্ষমতা অগ্রভাগে
ন্যানো-সংশোধিত PET, 1-100nm অজৈব কণা যোগ করে, উচ্চ স্বচ্ছতা বজায় রাখার সাথে সাথে অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল এবং উচ্চ-বাধা বৈশিষ্ট্যের মতো নতুন কার্যকারিতা প্রদান করে। পরিবেশগত বন্ধুত্ব উন্নত করতে আণবিক নকশার মাধ্যমে অবনমিত কপোলিস্টারগুলি উন্নত করা হয়। উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন অ্যালয়গুলি পিসি-এর একক পারফরম্যান্সের সীমাবদ্ধতার সাথে একক উপাদানের সীমাবদ্ধতা তৈরি করে। উপকরণ

খাদ্য-গ্রেড rPET-এর চাহিদা বৃদ্ধির সাথে সাথে, উন্নত "বোতল থেকে বোতল" পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্রযুক্তির বাণিজ্যিকীকরণ ত্বরান্বিত হচ্ছে। বিশ্বব্যাপী PET বাজার 2030 সালের মধ্যে $62 বিলিয়ন পৌঁছানোর অনুমান করা হয়েছে, খাদ্য-গ্রেডের rPET-এর দাম ইতিমধ্যেই ভার্জিন থেকে 50% বেশি।

হালকা ওজনের কিন্তু টেকসই পানীয়ের বোতল থেকে মাইক্রোন-আকারের ক্যাপাসিটর ফিল্ম, দৈনন্দিন পোশাক থেকে শুরু করে গাড়ির ইঞ্জিনের বগিতে তাপ-প্রতিরোধী উপাদান, PET, একটি বহুমুখী উপাদান, আধুনিক জীবনে গভীরভাবে একীভূত হয়েছে। এটি কর্মক্ষমতা এবং খরচ, স্বচ্ছতা এবং শক্তি, এবং অনমনীয়তা এবং দৃঢ়তার মধ্যে একটি জটিল ভারসাম্য সৃষ্টি করে, এটি প্যাকেজিং বিপ্লবের মূল ভিত্তি করে তোলে।

পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্রযুক্তি এবং জৈব-ভিত্তিক উপকরণে উদ্ভাবনের ক্ষেত্রে অগ্রগতির সাথে, এই পরীক্ষাগারে জন্ম নেওয়া পলিমার টেকসই উন্নয়নের জন্য নতুন সম্ভাবনার সন্ধান করছে। এর গল্প শেষ হয়নি - পরবর্তী দশকে, পিইটি প্রযুক্তি পরিবেশগত বন্ধুত্ব এবং উচ্চ কর্মক্ষমতা উভয়ের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে শিল্প এবং জীবনের সীমানা পুনর্নির্ধারণ করতে থাকবে।