पॉलीयुरेथेन स्पंज क्या है?

पॉलीयुरेथेन स्पंज (पीयूआर और पीयू स्पंज) एक बहुलक है जो कार्बामेट (यूरेथेन) लिंक से जुड़ी कार्बनिक इकाइयों से बना है। जबकि अधिकांश पॉलीयूरेथेन थर्मोसेटिंग पॉलिमर हैं जो गर्म होने पर पिघलते नहीं हैं, थर्मोप्लास्टिक पॉलीयूरेथेन भी उपलब्ध हैं।

पॉलीयुरेथेन पॉलिमर पारंपरिक रूप से और आमतौर पर पॉलीओल के साथ डी- या ट्राई पॉली-आइसोसाइनेट की प्रतिक्रिया से बनते हैं। पॉलीयुरेथेन बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले आइसोसाइनेट्स और पॉलीओल्स दोनों में, प्रति अणु औसतन दो या अधिक कार्यात्मक समूह होते हैं।

पॉलीयुरेथेन का उपयोग उच्च-लचीलापन फोम सीटिंग, कठोर फोम इन्सुलेशन पैनल, माइक्रोसेलुलर फोम सील और गास्केट, टिकाऊ इलास्टोमेरिक पहियों और टायर (जैसे रोलर कोस्टर, एस्केलेटर, शॉपिंग कार्ट, एलिवेटर और स्केटबोर्ड व्हील), ऑटोमोटिव सस्पेंशन बुशिंग के निर्माण में किया जाता है। , विद्युत पॉटिंग यौगिक, उच्च प्रदर्शन चिपकने वाले, सतह कोटिंग्स और सतह सीलेंट, सिंथेटिक फाइबर (उदाहरण के लिए, स्पैन्डेक्स), कालीन बुनियाद, हार्ड-प्लास्टिक भागों (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनिक के लिए) उपकरण), कंडोम, और नली।

कच्चा माल

पॉलीयूरेथेन बनाने के लिए मुख्य सामग्री डाइ- और ट्राइसोसाइनेट्स और पॉलीओल्स हैं। पॉलिमर को संसाधित करने या पॉलिमर के गुणों को संशोधित करने में सहायता के लिए अन्य सामग्रियां जोड़ी जाती हैं।

उत्पादन

पॉलीयुरेथेन्स स्पंज दो या दो से अधिक तरल धाराओं को मिलाकर निर्मित किया जाता है। पॉलीओल स्ट्रीम में उत्प्रेरक, सर्फेक्टेंट, ब्लोइंग एजेंट आदि शामिल हैं। दोनों घटकों को पॉलीयुरेथेन प्रणाली या बस एक प्रणाली के रूप में जाना जाता है।

आइसोसाइनेट को आमतौर पर उत्तरी अमेरिका में 'ए-साइड' या सिर्फ 'आइसो' के रूप में जाना जाता है। पॉलीओल्स और अन्य एडिटिव्स के मिश्रण को आमतौर पर 'बी-साइड' या 'पॉली' के रूप में जाना जाता है। [उद्धरण वांछित] इस मिश्रण को 'राल' या 'राल मिश्रण' भी कहा जा सकता है।

यूरोप में 'ए-साइड' और 'बी-साइड' के अर्थ उलटे हैं। [उद्धरण वांछित] राल मिश्रण एडिटिव्स में चेन एक्सटेंडर, क्रॉस लिंकर, सर्फेक्टेंट, फ्लेम रिटार्डेंट, ब्लोइंग एजेंट, पिगमेंट और फिलर्स शामिल हो सकते हैं। पॉलीयुरेथेन को आइसोसाइनेट, पॉलीओल या एडिटिव्स को अलग-अलग करके विभिन्न प्रकार के घनत्व और कठोरता में बनाया जा सकता है।

स्वास्थ्य और सुरक्षा

पूरी तरह से प्रतिक्रियाशील पॉलीयुरेथेन पॉलिमर रासायनिक रूप से निष्क्रिय है। अमेरिका में OSHA (व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन) या ACGIH (सरकारी औद्योगिक स्वच्छताविदों का अमेरिकी सम्मेलन) द्वारा कोई जोखिम सीमा स्थापित नहीं की गई है। यह कैंसरजन्यता के लिए OSHA द्वारा विनियमित नहीं है।

खुली लौ परीक्षण. शीर्ष, अनुपचारित पॉलीयूरेथेन फोम तीव्रता से जलता है। नीचे, अग्निरोधी उपचार के साथ.

पॉलीयुरेथेन पॉलिमर एक दहनशील ठोस है और खुली लौ के संपर्क में आने पर यह प्रज्वलित हो सकता है। आग से अपघटन से नाइट्रोजन ऑक्साइड, आइसोसाइनेट्स और अन्य जहरीले उत्पादों के अलावा महत्वपूर्ण मात्रा में कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन साइनाइड का उत्पादन हो सकता है। सामग्री की ज्वलनशीलता के कारण, इसे ज्वाला मंदक (कम से कम फर्नीचर के मामले में) के साथ इलाज करना पड़ता है, जिनमें से लगभग सभी को हानिकारक माना जाता है।

कैलिफ़ोर्निया ने बाद में तकनीकी बुलेटिन 117 2013 जारी किया, जिसने अधिकांश पॉलीयुरेथेन फोम को ज्वाला मंदक के उपयोग के बिना ज्वलनशीलता परीक्षण पास करने की अनुमति दी। ग्रीन साइंस पॉलिसी इंस्टीट्यूट का कहना है: "हालांकि नए मानक को ज्वाला मंदक के बिना पूरा किया जा सकता है, लेकिन यह उनके उपयोग पर प्रतिबंध नहीं लगाता है। जो उपभोक्ता ज्वाला मंदक के घरेलू जोखिम को कम करना चाहते हैं, वे फर्नीचर पर TB117-2013 टैग की तलाश कर सकते हैं, और खुदरा विक्रेताओं के साथ सत्यापित कर सकते हैं उन उत्पादों में ज्वाला मंदक नहीं होते हैं।"

तरल राल मिश्रण और आइसोसाइनेट्स में खतरनाक या विनियमित घटक हो सकते हैं। आइसोसाइनेट्स त्वचा और श्वसन संवेदीकरणकर्ता माने जाते हैं। इसके अतिरिक्त, स्प्रे पॉलीयुरेथेन फोम में मौजूद एमाइन, ग्लाइकोल और फॉस्फेट जोखिम पैदा करते हैं।

पॉलीयुरेथेन स्प्रे फोम (जैसे आइसोसाइनेट्स) के अनुप्रयोग के दौरान या उसके बाद उत्सर्जित होने वाले रसायनों के संपर्क में आना मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है और इसलिए इस प्रक्रिया के दौरान और बाद में विशेष सावधानी बरतने की आवश्यकता होती है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, अतिरिक्त स्वास्थ्य और सुरक्षा जानकारी पॉलीयूरेथेन मैन्युफैक्चरर्स एसोसिएशन (पीएमए) और सेंटर फॉर द पॉलीयूरेथेन्स इंडस्ट्री (सीपीआई) जैसे संगठनों के साथ-साथ पॉलीयूरेथेन सिस्टम और कच्चे माल निर्माताओं से पाई जा सकती है। विनियामक जानकारी संघीय विनियम संहिता शीर्षक 21 (खाद्य और औषधि) और शीर्षक 40 (पर्यावरण की सुरक्षा) में पाई जा सकती है।

यूरोप में, स्वास्थ्य और सुरक्षा संबंधी जानकारी ISOPA, यूरोपियन डायसोसाइनेट और पॉलीओल प्रोड्यूसर्स एसोसिएशन से उपलब्ध है।

उत्पादन

पॉलीयुरेथेन स्पंज तैयार माल के निर्माण की विधियाँ छोटे, हाथ से डाले जाने वाले टुकड़े-टुकड़े के संचालन से लेकर बड़े, उच्च-मात्रा वाले बनस्टॉक और बोर्डस्टॉक उत्पादन लाइनों तक होती हैं। अंतिम उत्पाद के बावजूद, विनिर्माण सिद्धांत समान है: तरल आइसोसाइनेट और राल मिश्रण को एक निर्दिष्ट स्टोइकोमेट्रिक अनुपात में मीटर करना, एक सजातीय मिश्रण प्राप्त होने तक उन्हें एक साथ मिलाना, प्रतिक्रियाशील तरल को एक सांचे में या सतह पर वितरित करना , इसके ठीक होने तक प्रतीक्षा करें, फिर तैयार हिस्से को डीमोल्ड करें।

अनुप्रयोग

मुख्य लेख: पॉलीयूरेथेन स्पंज अनुप्रयोगों और पॉलीयूरेथेन वार्निश की सूची

2007 में, पॉलीयुरेथेन कच्चे माल की वैश्विक खपत 12 मिलियन मीट्रिक टन से ऊपर थी, औसत वार्षिक वृद्धि दर लगभग 5% है।[51] वैश्विक बाजार में पीयूआर से उत्पन्न राजस्व 2020 तक लगभग 80 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक बढ़ने की उम्मीद है।

दृश्य प्रकाश का प्रभाव

पॉलीयुरेथेन फोम एक सुगंधित आइसोसाइनेट से बना है, जिसे यूवी प्रकाश के संपर्क में लाया गया है। समय के साथ होने वाला मलिनकिरण स्पष्ट रूप से स्पष्ट है।

पॉलीयुरेथेन, विशेष रूप से सुगंधित आइसोसाइनेट्स का उपयोग करके बनाए गए, में क्रोमोफोर्स होते हैं जो प्रकाश के साथ बातचीत करते हैं। यह पॉलीयूरेथेन कोटिंग्स के क्षेत्र में विशेष रुचि रखता है, जहां प्रकाश स्थिरता एक महत्वपूर्ण कारक है और यही मुख्य कारण है कि एलिफैटिक आइसोसाइनेट्स का उपयोग पॉलीयूरेथेन कोटिंग्स बनाने में किया जाता है।

जब पीयू फोम, जो सुगंधित आइसोसाइनेट्स का उपयोग करके बनाया जाता है, दृश्य प्रकाश के संपर्क में आता है, तो इसका रंग फीका पड़ जाता है, जो सफेद से पीले से लाल भूरे रंग में बदल जाता है। यह आम तौर पर स्वीकार किया गया है कि पीलेपन के अलावा, दृश्य प्रकाश का फोम के गुणों पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। यह विशेष रूप से तब होता है जब पीलापन बड़े फोम के बाहरी हिस्सों पर होता है, क्योंकि बाहरी हिस्से में गुणों के बिगड़ने से फोम के समग्र थोक गुणों पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।

यह बताया गया है कि दृश्य प्रकाश के संपर्क में आने से कुछ भौतिक संपत्ति परीक्षण परिणामों की परिवर्तनशीलता प्रभावित हो सकती है।

उच्च-ऊर्जा यूवी विकिरण फोम में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देता है, जिनमें से कुछ फोम संरचना के लिए हानिकारक हैं।

जैव-निम्नीकरण

इक्वाडोरियन कवक पेस्टालोटिओप्सिस की दो प्रजातियां एरोबिक और एनारोबिक स्थितियों में पॉलीयुरेथेन को बायोडिग्रेड करने में सक्षम हैं, जैसे कि लैंडफिल के नीचे पाई जाती हैं। संग्रहालयों में पॉलीयुरेथेन वस्तुओं के क्षरण की सूचना मिली है। पॉलिएस्टर-प्रकार के पॉलीयुरेथेन, पॉलीथर-प्रकार की तुलना में कवक द्वारा अधिक आसानी से बायोडिग्रेडेड होते हैं।

निंगबो मास्टर क्लीन कमोडिटीज कंपनी लिमिटेड से सैंटोस वांग द्वारा संपादित।       

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