UHMWPE ফাইবারের সারফেস ট্রিটমেন্ট

UHMWPE ফাইবারের পৃষ্ঠের চিকিত্সা চিকিত্সা পদ্ধতির বিভিন্ন নীতি অনুসারে শারীরিক পরিবর্তন এবং রাসায়নিক পরিবর্তনে বিভক্ত করা যেতে পারে। ব্যবহৃত বিভিন্ন পরিবর্তিত মিডিয়া অনুযায়ী, অনেক পদ্ধতি উপবিভক্ত করা যেতে পারে। পরিবর্তনের প্রভাব অধ্যয়ন করার সময়, এটি লক্ষ করা উচিত যে একটি পদ্ধতিতে প্রায়শই শারীরিক পরিবর্তন এবং রাসায়নিক পরিবর্তনের বৈশিষ্ট্য উভয়ই থাকে। অতএব, নিম্নলিখিত আলোচনায়, নির্দিষ্ট প্রক্রিয়াকরণ মিডিয়া অনুযায়ী শ্রেণীবদ্ধ করা হয়.
প্লাজমা চিকিত্সা
প্লাজমা চিকিত্সা দুটি প্রকারে বিভক্ত: নিম্ন তাপমাত্রার প্লাজমা চিকিত্সা এবং প্লাজমা গ্রাফ্ট পৃষ্ঠ চিকিত্সা।
তথাকথিত HMWPE ফাইবার লো-টেম্পারেচার প্লাজমা সারফেস ট্রিটমেন্ট হল প্লাজমা ট্রিটমেন্ট ডিভাইসের দুটি প্লেটের মধ্যে পরিষ্কার করা HMWPE ফাইবার ভ্যাকুয়াম করা, 40Pa-এর কম পরিবেশে প্লাজমা জেনারেটিং ডিভাইস চালু করা, কম-তাপমাত্রার প্লাজমা ট্রিটমেন্ট করা। একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য ফাইবার, এবং তারপর স্টোরেজ জন্য ফাইবার অপসারণ.
তথাকথিত UHMWPE ফাইবার প্লাজমা গ্রাফ্ট সারফেস ট্রিটমেন্ট হল পরিষ্কার করা UHMWPE ফাইবারকে মনোমার দ্রবণে নিমজ্জিত করা, একটি নির্দিষ্ট সময়ের পরে এটিকে বের করে নেওয়া এবং আরও চিকিত্সার জন্য একটি নিম্ন-তাপমাত্রার প্লাজমা ডিভাইসে স্থাপন করা। চিকিত্সার পরে, ফাইবার পৃষ্ঠে মনোমারের গ্রাফ্ট পলিমারাইজেশনকে ট্রিগার করতে ফাইবার পৃষ্ঠে সক্রিয় পয়েন্টগুলি তৈরি হয়। অবশেষে, ফাইবার পৃষ্ঠের হোমোপলিমার অ্যাসিটোন দিয়ে ধুয়ে পরবর্তীতে ব্যবহারের জন্য সংরক্ষণ করা হয়।
স্পিনিং প্রক্রিয়ায় UHMWPE ফাইবারের পৃষ্ঠে গঠিত দুর্বল বাঁধাই স্তর (WBL) প্লাজমার অতিবেগুনী বিকিরণ দ্বারা ক্রসলিংক করা হয় এবং UHMWPE ফাইবার পৃষ্ঠের সমন্বয় শক্তি উন্নত হয়। এছাড়াও, প্লাজমা ট্রিটমেন্টের পরে ফাইবারের পৃষ্ঠে বিভিন্ন ধরণের সক্রিয় গ্রুপ তৈরি হতে পারে, যেমন: -CO H -, -co -, -COOh, -COO - এবং অন্যান্য সক্রিয় গ্রুপ, যা রাসায়নিকের জন্য সহায়ক। ফাইবার এবং ম্যাট্রিক্স রজনের সংমিশ্রণ। প্লাজমা ট্রিটমেন্ট ফাইবার পৃষ্ঠে খাঁজ তৈরি করে এবং পৃষ্ঠের রুক্ষতা বাড়ায়, যা ম্যাট্রিক্সের সাথে যান্ত্রিক বন্ধনের জন্য সহায়ক। একটি যৌগিক উপাদান হিসাবে HMWPE ফাইবারের কর্মক্ষমতা এই পদ্ধতি দ্বারা ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছে, এবং ইন্টারলেয়ার শিয়ার শক্তি 3 গুণেরও বেশি বৃদ্ধি পেয়েছে। যাইহোক, প্লাজমা পৃষ্ঠের চিকিত্সার পরে UHMWPE ফাইবারের সক্রিয় গ্রুপগুলির ক্ষয়করণের হার তুলনামূলকভাবে বড়, এবং ক্ষয় করার হার দুই ঘন্টার মধ্যে এক তৃতীয়াংশ। এবং চিকিত্সা পদ্ধতি একটি উচ্চ ভ্যাকুয়াম প্রয়োজন, 40Pa কম চাপ প্রয়োজন। অতএব, UHMWPE ফাইবার প্লাজমা পৃষ্ঠ চিকিত্সা ক্রমাগত রাসায়নিক শিল্প উত্পাদন অর্জন করা কঠিন।
করোনা ডিসচার্জ চিকিৎসা
তথাকথিত UHMWPE ফাইবার করোনা স্রাব পৃষ্ঠের চিকিত্সা হল প্রায় 60 KV উচ্চ ভোল্টেজ লোড করার জন্য সাধারণ চাপে করোনা চিকিত্সা ডিভাইসের দুটি প্লেটের মধ্যে পরিষ্কার করা UHMWPE ফাইবার স্থাপন করা, শক্তি প্রায় 350W, যাতে বায়ু আয়নিত হয়, করোনা উৎপন্ন হয়, এবং চিকিত্সা একটি নির্দিষ্ট সময় পরে ব্যবহারের জন্য নেওয়া হয়।
করোনা ডিসচার্জ সারফেস ট্রিটমেন্ট UHMWPE ফাইবারের পৃষ্ঠকে খোদাই করতে পারে, ফাইবার এবং রজনের মধ্যে যোগাযোগের জায়গা বাড়াতে পারে এবং ফাইবার পৃষ্ঠে রজন নিরাময়ের পরে যান্ত্রিক মেশিং ক্রিয়া তৈরি করতে পারে। যান্ত্রিক মেশিংয়ের আকার ফাইবারে রজন অনুপ্রবেশের মাত্রা এবং রজন এবং ফাইবারের মধ্যে যোগাযোগের ক্ষেত্রের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, তবে এই শারীরিক ক্রিয়াটির সর্বাধিক শক্তি মাত্র 24 KJ · mol-1। অতএব, শুধুমাত্র করোনা স্রাব দ্বারা ফাইবার এবং রেজিনের আন্তঃফেসিয়াল বন্ধন শক্তি উন্নত করা সীমিত। পলিওলিফিন ফিল্মের শিল্প চিকিত্সার জন্য শুধুমাত্র করোনা স্রাব চিকিত্সার রিপোর্ট করা হয়েছে। যদিও HMWPE ফাইবারের কিছু শিল্প পণ্য বর্তমানে সাধারণ করোনা স্রাব দ্বারা চিকিত্সা করা হয়, প্রভাব খুব স্পষ্ট নয়। এবং করোনা ডিসচার্জ চিকিত্সা অনেকাংশে বিরতিহীন অপারেশন দ্বারা সীমাবদ্ধ। তাই, শিল্পায়ন এবং করোনা নিঃসরণ চিকিত্সার ধারাবাহিকতা উপলব্ধি করা খুবই কঠিন।
বিকিরণ প্ররোচিত পৃষ্ঠ গ্রাফটিং
তথাকথিত UHMWPE ফাইবার ইরেডিয়েশন ইনডিউসড সারফেস গ্রাফটিং ট্রিটমেন্ট হল রেডিয়েশনের মাধ্যমে ফাইবারের পৃষ্ঠায় দ্বিতীয় মনোমারকে পলিমারাইজ করা এবং একটি বাফার স্তর তৈরি করা যা ম্যাট্রিক্সের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে বন্ধন করা যায়, যাতে ফাইবারের মধ্যে আনুগত্য উন্নত করা যায়। এবং ম্যাট্রিক্স। সাধারণত বিকিরণের উৎস হল 60C, গামা রশ্মি/আল্ট্রাভায়োলেট লাইট, ইত্যাদি, যেখানে অতিবেগুনী রশ্মি আলোক সংবেদনশীলকে সূচনা করে, যেমন বেনজোফেনোন (BP), এবং তারপর ফটোসেনসিটাইজার UHMWPE ফাইবারের পৃষ্ঠে মনোমার গ্রাফটিং শুরু করে। বর্তমানে, ব্যবহৃত দ্বিতীয় মনোমার হল প্রোপিলিন মনোমার, যেমন: অ্যাক্রিলিক অ্যাসিড (AA), অ্যাক্রিলামাইড (এএম), গ্লাইসিডিল মেথাক্রাইলেট (জিএমএ) ইত্যাদি।
UHMWPE ফাইবার UV-ট্রিগার করা ক্রসলিংকিং পৃষ্ঠের চিকিত্সা তত্ত্বে অবিচ্ছিন্ন প্রক্রিয়া উপলব্ধি করতে পারে এবং শুধুমাত্র পাতলা পৃষ্ঠ স্তরকে প্রভাবিত করে, তাই এটির শিল্প প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে। যাইহোক, যেহেতু ফাইবার একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য বিকিরণ করা প্রয়োজন, বিরতিহীন অপারেশন এটির প্রয়োগকে অনেকাংশে সীমিত করে।
জারণ প্রক্রিয়া
তথাকথিত UHMWPE ফাইবার অক্সিডাইজিং পৃষ্ঠ চিকিত্সা পদ্ধতি হল রাসায়নিক এজেন্ট বা গ্যাস দ্বারা ফাইবার পৃষ্ঠকে অক্সিডাইজ করা, যাতে ফাইবার পৃষ্ঠের রুক্ষতা এবং পৃষ্ঠের পোলার গ্রুপগুলির বিষয়বস্তু পরিবর্তন করা যায়। জারণ মাধ্যম অনুযায়ী ভেজা পদ্ধতি ও শুষ্ক পদ্ধতি দুই ভাগে ভাগ করা যায়। ওয়েট মেথড হল লিকুইড ফেজ অক্সিডেশন, এর সাধারণ মিডিয়া হল: K2 Cr2O2 + H2 SO4, KMnO4+ HNO3, H2O2 (30%) ইত্যাদি; পরিষ্কার UH2MWPE ফাইবার মাঝারি মধ্যে নিমজ্জিত হয়, নির্দিষ্ট সময়ের জন্য নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় অক্সিডেশন চিকিত্সার পরে বের করা হয় এবং নিরপেক্ষভাবে ধুয়ে ফেলা হয়; ডিওনাইজড জলে কয়েকবার ধুয়ে শুকিয়ে একপাশে রেখে দিন। শুষ্ক পদ্ধতি হল গ্যাস ফেজ অক্সিডেশন পদ্ধতি, সাধারণত ব্যবহৃত ফটোঅক্সিডেশন এবং ওজোন জারণ; প্রিট্রিটমেন্টের পর, পরিষ্কার UHMWPE ফাইবার মাঝারি গ্যাসের সংস্পর্শে আসে, একটি নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়া সময়ের জন্য বের করা হয়, আয়নযুক্ত জল দিয়ে পরিষ্কার করা হয়, ব্যবহারের জন্য শুকানো হয়।
তরল অক্সিডেশন পদ্ধতি তুলনামূলকভাবে হালকা এবং নিয়ন্ত্রণ করা সহজ, তবে অপারেশনটি কষ্টকর, সরঞ্জামের প্রয়োজনীয়তা বেশি এবং দূষণ গুরুতর। গ্যাস ফেজ জারণ প্রক্রিয়ায়, সরঞ্জাম সহজ, অপারেশন সুবিধাজনক, এবং ক্রমাগত উত্পাদন সহজ, কিন্তু অক্সিডেশন ডিগ্রী নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন, যা অক্সিডেশন ডিগ্রী খুব গভীর হতে পারে এবং ফাইবার শক্তির কারণ হতে পারে। হ্রাস সংক্ষেপে, অবিচ্ছিন্ন অক্সিডেশন পৃষ্ঠ চিকিত্সা অর্জন করার জন্য, অপারেটিং পদ্ধতি এবং সরঞ্জামগুলিতে কিছু উন্নতি করা প্রয়োজন।
রাসায়নিক ক্রসলিংকিং চিকিত্সা
রাসায়নিক ক্রসলিংকিং পদ্ধতি হ'ল ফাইবার পৃষ্ঠে মনোমার গ্রাফটিং শুরু করতে ইনিশিয়েটরের সরাসরি ব্যবহার, ইরেডিয়েশন ইনিশিয়েটেড গ্রাফটিং পদ্ধতির মতো, তবে সরঞ্জাম বিনিয়োগে ইরেডিয়েশন গ্রাফটিং পদ্ধতি এড়াতে পারে, এই পদ্ধতিটি সহজ প্রক্রিয়া, শিল্প ক্রমাগত উত্পাদন অর্জন করা সহজ।
ল্যাং ইয়ানকিং এট আল। UHMWPE ফাইবারে সিলেন ক্রসলিংকিং পরিবর্তন করতে সূচনাকারী হিসাবে পারক্সাইড ব্যবহার করা হয়েছে। গবেষণায় দেখা গেছে যে সিলেন পরিবর্তনের পরে, সিলেন অণুগুলি ফাইবার পৃষ্ঠের উপর গ্রাফ্ট করা হয়েছিল, যা ফাইবার পৃষ্ঠের রাসায়নিক কার্যকরী গোষ্ঠীর সংখ্যা এবং মেরুতা বৃদ্ধি করে, এইভাবে ফাইবার এবং ম্যাট্রিক্স রজনের মধ্যে বন্ধন বৈশিষ্ট্যকে উন্নত করে। গ্রাফ্ট ট্রিটমেন্টের পরে, ফাইবারের পৃষ্ঠে আরও চিহ্ন দেখা যায়, যা ফাইবার এবং রজনের মধ্যে যান্ত্রিক ইন্টারলকিং প্রভাবকে বাড়িয়ে দেয় এবং কম্পোজিটের ইন্টারলেয়ার শিয়ার শক্তি বৃদ্ধি করে, যা পরিবর্তনের আগে কম্পোজিটের 2.45 গুণ ছিল। একই সময়ে, পরিবর্তিত ফাইবারের ক্রীপ প্রতিরোধ ক্ষমতাও উন্নত হয়।
অন্যান্য প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি
প্লাজমা ট্রিটমেন্ট ছাড়াও রাসায়নিক রিএজেন্ট অক্সিডেশন, সারফেস গ্রাফটিং এবং করোনা ডিসচার্জ ট্রিটমেন্ট, ক্যালেন্ডারিং এবং লেপ পদ্ধতিগুলি UHMWPE ফাইবার এবং রজন ম্যাট্রিক্সের বন্ধন বৈশিষ্ট্যগুলিকে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে উন্নত করতে পারে।
ক্যালেন্ডারিং পদ্ধতি হল যে ইউএইচএমডব্লিউপিই ফাইবারটি এক জোড়া প্রেস রোলারের ক্রিয়া করার পরে মূল বৃত্তাকার অংশ থেকে একটি সমতল আকারে পরিবর্তিত হয়, যাতে সংমিশ্রণে যোগাযোগের ক্ষেত্রটি বৃদ্ধি পায় এবং বন্ধন সম্পত্তি একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে উন্নত হয়। , কিন্তু এটা সুস্পষ্ট নয়। আবরণ পদ্ধতি হল UHMWPE ফাইবারের পৃষ্ঠে বিকারকের একটি স্তর আবরণ করা। অতি-উচ্চ আণবিক ওজন পলিথিন ফাইবারের শিল্প উত্পাদন থেকে এখন পর্যন্ত, আবরণের জন্য আদর্শ বিকারক তৈরি করা হয়নি। এই বিকারকটি UHMWPE ফাইবার এবং ম্যাট্রিক্সের মধ্যে বন্ধন সম্পত্তি উন্নত করতে একটি কাপলিং এজেন্ট হিসাবে কাজ করা উচিত। UHMWPE ফাইবার এবং ম্যাট্রিক্সের মধ্যে ইন্টারলেয়ার আনুগত্যের উন্নতিতে এই পদ্ধতিগুলির প্রভাব সুস্পষ্ট নয়, তাই এই পদ্ধতিগুলির পরিবর্তন গবেষণা আগের পদ্ধতিগুলির মতো নয়।
বর্তমান পদ্ধতির কারণে, ফাইবার ভেজাতা উন্নত করার সময়, চিকিত্সা করা তন্তুগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি বিভিন্ন ডিগ্রীতে হ্রাস পাবে এবং ফাইবারগুলির প্রয়োগ সীমিত হবে। কিছু লোক UHMWPE ফাইবার চিকিত্সার জন্য একটি যৌগিক চিকিত্সা পদ্ধতি এগিয়ে রাখে, যা এই সমস্যার সমাধান করতে পারে। ওয়াং চেংঝং এট আল। ক্রোমিক অ্যাসিড তরল ফেজ অক্সিডেশন এবং ন্যানো সিলিকা সল আবরণ দ্বারা UHMWPE ফাইবারের যৌগিক পৃষ্ঠ চিকিত্সা করা হয়েছে এবং UHMWPE ফাইবার/ইপক্সি রজন কম্পোজিটের ইন্টারফেস বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করেছে। ফলাফলগুলি দেখায় যে তরল ফেজ অক্সিডেশন এবং পৃষ্ঠ আবরণ উভয়ই যৌগিক উপকরণগুলির ইন্টারফেস বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে পারে, তবে তরল ফেজ অক্সিডেশন চিকিত্সার সময়টি খুব দীর্ঘ, ফাইবারের শক্তি হ্রাস পাবে, যখন যৌগিক চিকিত্সার একটি সিনারজিস্টিক প্রভাব রয়েছে, করতে পারে না। ফাইবার শক্তি হ্রাস কিন্তু ব্যাপকভাবে যৌগিক উপকরণ interlayer শিয়ার শক্তি উন্নত, একটি কার্যকর পৃষ্ঠ চিকিত্সা পদ্ধতি.