पॉलीविनाइल क्लोराइड के गुण

पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) क्या है, और इसका उपयोग किस लिए किया जाता है?

पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) दुनिया में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर में से एक है (पीईटी और पीपी जैसे कुछ अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्लास्टिक के बाद)। यह प्राकृतिक रूप से सफेद और बहुत भंगुर (प्लास्टिसाइज़र जोड़ने से पहले) प्लास्टिक है। पीवीसी अधिकांश प्लास्टिकों की तुलना में अधिक समय से अस्तित्व में है, जिसे पहली बार 1872 में संश्लेषित किया गया था और 1920 के दशक में बी.एफ. गुडरिच कंपनी द्वारा व्यावसायिक रूप से उत्पादित किया गया था। तुलनात्मक रूप से, कई अन्य सामान्य प्लास्टिक को पहली बार संश्लेषित किया गया था और केवल 1940 और 1950 के दशक में व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य हो गया था। इसका उपयोग आमतौर पर निर्माण उद्योग में किया जाता है, लेकिन इसका उपयोग संकेतों, स्वास्थ्य देखभाल अनुप्रयोगों और कपड़ों के लिए फाइबर के रूप में भी किया जाता है।

पीवीसी का उत्पादन दो सामान्य रूपों में होता है, पहला कठोर या अप्लास्टिकाइज्ड पॉलिमर (आरपीवीसी या यूपीवीसी) के रूप में, और दूसरा लचीले प्लास्टिक के रूप में। लचीले, प्लास्टिसाइज्ड या नियमित पीवीसी नरम होते हैं और फ़ेथलेट्स (जैसे डायसोनोनील फ़ेथलेट या डीआईएनपी) जैसे प्लास्टिसाइज़र के अतिरिक्त होने के कारण यूपीवीसी की तुलना में झुकने में अधिक सक्षम होते हैं। लचीले पीवीसी का उपयोग आमतौर पर निर्माण में बिजली के तारों पर इन्सुलेशन के रूप में या घरों, अस्पतालों, स्कूलों और अन्य क्षेत्रों में फर्श में किया जाता है जहां एक बाँझ वातावरण प्राथमिकता है, और कुछ मामलों में रबर के प्रतिस्थापन के रूप में। कठोर पीवीसी का उपयोग निर्माण में प्लंबिंग और साइडिंग के लिए पाइप के रूप में भी किया जाता है, जिसे संयुक्त राज्य अमेरिका में आमतौर पर “विनाइल” शब्द से जाना जाता है। पीवीसी पाइप को अक्सर इसके “शेड्यूल” (उदाहरण के लिए शेड्यूल 40 या शेड्यूल 80) द्वारा संदर्भित किया जाता है। शेड्यूल के बीच प्रमुख अंतरों में दीवार की मोटाई, दबाव रेटिंग और रंग जैसी चीजें शामिल हैं। पॉलीविनाइल क्लोराइड के गुण
पीवीसी प्लास्टिक की कुछ सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में इसकी अपेक्षाकृत कम कीमत, पर्यावरणीय क्षरण (साथ ही रसायनों और क्षार) के प्रति प्रतिरोध, उच्च कठोरता और कठोर पीवीसी के मामले में प्लास्टिक के लिए उत्कृष्ट तन्य शक्ति शामिल है। यह व्यापक रूप से उपलब्ध है, आमतौर पर उपयोग किया जाता है और आसानी से पुनर्चक्रण योग्य है (राल पहचान कोड “3” द्वारा वर्गीकृत)।

पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) की विशेषताएं क्या हैं?

पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) के कुछ सबसे महत्वपूर्ण गुण हैं:

घनत्व: अधिकांश प्लास्टिक की तुलना में पीवीसी बहुत सघन है (विशिष्ट गुरुत्व लगभग 1.4)
अर्थशास्त्र: पीवीसी आसानी से उपलब्ध और सस्ता है।
कठोरता: कठोर पीवीसी बहुत कठोर होता है।
ताकत: कठोर पीवीसी में बहुत अच्छी तन्यता ताकत होती है।
पॉलीविनाइल क्लोराइड एक “थर्मोप्लास्टिक” (“थर्मोसेट” के विपरीत) सामग्री है जिसका संबंध प्लास्टिक के गर्मी के प्रति प्रतिक्रिया करने के तरीके से है। थर्मोप्लास्टिक सामग्रियां अपने गलनांक पर तरल हो जाती हैं (एडिटिव्स के आधार पर पीवीसी के लिए बहुत कम 100 डिग्री सेल्सियस और 260 डिग्री सेल्सियस जैसे उच्च मूल्यों के बीच की सीमा)। थर्मोप्लास्टिक्स के बारे में एक प्रमुख उपयोगी विशेषता यह है कि उन्हें उनके पिघलने बिंदु तक गर्म किया जा सकता है, ठंडा किया जा सकता है और बिना किसी महत्वपूर्ण गिरावट के दोबारा गर्म किया जा सकता है। जलने के बजाय, पॉलीप्रोपाइलीन जैसे थर्मोप्लास्टिक्स तरल हो जाते हैं, जिससे उन्हें आसानी से इंजेक्शन मोल्ड किया जा सकता है और फिर बाद में पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। इसके विपरीत, थर्मोसेट प्लास्टिक को केवल एक बार गर्म किया जा सकता है (आमतौर पर इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान)। पहले हीटिंग के कारण थर्मोसेट सामग्री सेट हो जाती है (2-भाग एपॉक्सी के समान) जिसके परिणामस्वरूप एक रासायनिक परिवर्तन होता है जिसे उलटा नहीं किया जा सकता है। यदि आप थर्मोसेट प्लास्टिक को दूसरी बार उच्च तापमान पर गर्म करने का प्रयास करेंगे तो यह आसानी से जल जाएगा। यह विशेषता थर्मोसेट सामग्री को पुनर्चक्रण के लिए ख़राब उम्मीदवार बनाती है।

पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) का इतनी बार उपयोग क्यों किया जाता है?

कठोर पीवीसी में विशेष रूप से प्लास्टिक के लिए बहुत अधिक घनत्व होता है जो इसे बेहद कठोर और आम तौर पर बहुत मजबूत बनाता है। यह आसानी से उपलब्ध है और बहुत किफायती भी है, जो अधिकांश प्लास्टिक की लंबे समय तक चलने वाली विशेषताओं के साथ मिलकर इसे निर्माण जैसे कई औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए एक आसान विकल्प बनाता है।

पीवीसी के विभिन्न प्रकार क्या हैं?

पॉलीविनाइल क्लोराइड व्यापक रूप से दो व्यापक श्रेणियों में उपलब्ध है: कठोर और लचीला।

पीवीसी कैसे बनता है?

पॉलीविनाइल क्लोराइड तीन इमल्शन प्रक्रियाओं में से एक से बनता है:

सस्पेंशन पोलीमराइजेशन
इमल्शन पोलीमराइजेशन
थोक पोलीमराइजेशन
सीएनसी मशीनों, 3डी प्रिंटर और इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनों पर प्रोटोटाइप विकास के लिए पॉलीविनाइल क्लोराइड: पीवीसी के साथ काम करने में दो मुख्य मुद्दे हैं जो इसे काफी समस्याग्रस्त बनाते हैं और आमतौर पर गैर-पेशेवरों द्वारा उपयोग के लिए अनुशंसित नहीं होते हैं। सामग्री को पिघलाने पर सबसे पहले जहरीली और संक्षारक गैसों का उत्सर्जन होता है। 3डी प्रिंटिंग, सीएनसी मशीनिंग और इंजेक्शन मोल्डिंग के दौरान कुछ हद तक ऐसा होता है। हमारा सुझाव है कि आप क्लोरोबेंजीन जैसी विभिन्न क्लोरीनयुक्त हाइड्रोकार्बन गैसों के लिए एमएसडीएस डेटा शीट पर एक नज़र डालें और एक पेशेवर निर्माता के साथ उत्पादन प्रक्रिया पर चर्चा करें। दूसरा पीवीसी की संक्षारक प्रकृति है। यह समस्याग्रस्त है जब पीवीसी बार-बार धातु नोजल, कटर और/या मोल्ड टूल के संपर्क में आ रहा है जो स्टेनलेस स्टील या किसी अन्य समान संक्षारण प्रतिरोधी धातु के अलावा किसी अन्य सामग्री से बने होते हैं।

3 डी प्रिंटिग:

पॉलीविनाइल क्लोराइड प्लास्टिक वेल्डिंग रॉड (वेल्डिंग के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री) के रूप में फिलामेंट रूप में उपलब्ध है, लेकिन यह वर्तमान में 3 डी प्रिंटिंग में विशिष्ट उपयोग के लिए रेट्रोफिट नहीं है। हालाँकि 3डी प्रिंटिंग के लिए प्लास्टिक और प्लास्टिक के विकल्पों की संख्या बढ़ रही है, लेकिन अभी भी दो सबसे आम एबीएस और पीएलए हैं। क्रिएटिव मैकेनिज्म में हम आम तौर पर एबीएस के साथ 3डी प्रिंट करते हैं। कारणों की सूची और 3डी प्रिंटिंग के लिए दो सबसे आम 3डी प्रिंटिंग प्लास्टिक (एबीएस और पीएलए) की तुलना के लिए यहां पढ़ें।

3डी प्रिंटिंग के लिए पीवीसी के साथ सबसे बड़ा मुद्दा इसकी संक्षारक प्रकृति है (यदि इसे लंबे समय तक उपयोग किया जाता है तो संभावित रूप से सामान्य मशीनों की कार्यक्षमता से समझौता हो सकता है)। इंजीनियर और उद्यमी रॉन स्टील द्वारा प्रस्तुत पीवीसी सक्षम 3डी प्रिंटिंग नोजल (एक्सट्रूडर हेड) विकसित करने के लिए एक दिलचस्प किकस्टार्टर था जो दुर्भाग्य से 2014 में पर्याप्त रुचि के बिना बंद हो गया। आप यहां प्रारंभिक पिच (वीडियो) पर एक नज़र डाल सकते हैं:

सीएनसी मशीनिंग:

पॉलीविनाइल क्लोराइड को सीएनसी मशीन पर काटा जा सकता है, लेकिन जिस भी मशीनिस्ट ने कोशिश की है, उसने संभवतः कटर में उस सामग्री के आधार पर गिरावट का अनुभव किया है जिससे इसे बनाया गया है। पीवीसी बहुत संक्षारक और अपघर्षक है और जो कटर स्टेनलेस स्टील या तुलनात्मक रूप से संक्षारक प्रतिरोधी सामग्री से नहीं बने होते हैं, उनके समय के साथ खराब होने की संभावना होती है।

अंतः क्षेपण ढलाई:

पॉलीविनाइल क्लोराइड को अन्य प्लास्टिक की तरह ही इंजेक्शन से ढाला जा सकता है लेकिन सामग्री में क्लोरीन का समावेश प्रक्रिया को जटिल बना देता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पिघला हुआ पीवीसी संक्षारक जहरीली गैस छोड़ सकता है। तदनुसार, दुकानों को पर्याप्त वेंटिलेशन सिस्टम से सुसज्जित किया जाना चाहिए। जो लोग ऐसा नहीं करते वे सामग्री के साथ काम करने में झिझकेंगे। इसके अतिरिक्त, इंजेक्शन मोल्डिंग पीवीसी प्लास्टिक के लिए मोल्ड टूल के लिए स्टेनलेस स्टील या क्रोम प्लेटिंग जैसी विशेष संक्षारक प्रतिरोधी सामग्री की आवश्यकता होती है। पीवीसी में सिकुड़न एक से दो प्रतिशत के बीच होती है, लेकिन सामग्री ड्यूरोमीटर (कठोरता), गेट आकार, होल्डिंग दबाव, होल्डिंग समय, पिघल तापमान, मोल्ड दीवार की मोटाई, मोल्ड तापमान और प्रतिशत सहित कई कारकों के आधार पर भिन्न हो सकती है। योजक के प्रकार.

क्या पीवीसी विषाक्त है?

जलने पर पीवीसी स्वास्थ्य के लिए खतरा पैदा कर सकता है क्योंकि यह हाइड्रोजन क्लोराइड (एचसीएल) धुआं उत्सर्जित करता है। ऐसे अनुप्रयोगों में जहां आग लगने की संभावना अधिक होती है, कभी-कभी पीवीसी मुक्त विद्युत तार इन्सुलेशन को प्राथमिकता दी जाती है। सामग्री को पिघलाते समय भी धुआं उत्सर्जित हो सकता है (जैसे कि प्रोटोटाइपिंग और 3डी प्रिंटिंग, सीएनसी मशीनिंग और इंजेक्शन मोल्डिंग जैसी विनिर्माण प्रक्रियाओं के दौरान)। हमारा सुझाव है कि आप क्लोरोबेंजीन जैसी विभिन्न क्लोरीनयुक्त हाइड्रोकार्बन गैसों के लिए सामग्री सुरक्षा डेटा शीट (एमएसडीएस) पर एक नज़र डालें और एक पेशेवर निर्माता के साथ उत्पादन प्रक्रिया पर चर्चा करें।

पॉलीविनाइल क्लोराइड के क्या फायदे हैं?

पॉलीविनाइल क्लोराइड आसानी से उपलब्ध है और अपेक्षाकृत सस्ता है।
पॉलीविनाइल क्लोराइड बहुत घना है और इसलिए बहुत कठोर है और अन्य प्लास्टिक की तुलना में प्रभाव विरूपण को बहुत अच्छी तरह से रोकता है।
पॉलीविनाइल क्लोराइड में बहुत अच्छी तन्यता ताकत होती है।
पॉलीविनाइल क्लोराइड रसायनों और क्षार के प्रति बहुत प्रतिरोधी है।
पॉलीविनाइल क्लोराइड के नुकसान क्या हैं?

पॉलीविनाइल क्लोराइड में बहुत खराब ताप स्थिरता होती है। इस कारण से उच्च तापमान पर सामग्री को स्थिर करने वाले योजक आमतौर पर उत्पादन के दौरान सामग्री में जोड़े जाते हैं।
पॉलीविनाइल क्लोराइड पिघलने और/या आग के संपर्क में आने पर जहरीला धुआं उत्सर्जित करता है।
हालाँकि कुछ कमियाँ हैं, पॉलीविनाइल क्लोराइड कुल मिलाकर एक बेहतरीन सामग्री है। इसमें गुणों का अनोखा मिश्रण है जो इसे निर्माण व्यवसाय के लिए विशेष रूप से उपयोगी बनाता है।

उपयोग

भवन और निर्माण
उत्पादित सभी विनाइल का लगभग तीन-चौथाई लंबे समय तक चलने वाले भवन और निर्माण अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। जीवन-चक्र अध्ययनों से पता चलता है कि पीवीसी/विनाइल कम ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन और संसाधनों और ऊर्जा के संरक्षण के मामले में पर्यावरण की रक्षा करने में प्रभावी है।

क्योंकि यह नमी और घर्षण के प्रति मजबूत और प्रतिरोधी है, विनाइल क्लैडिंग, खिड़कियां, छत, बाड़ लगाने, डेकिंग, वॉलकवरिंग और फर्श के लिए आदर्श है। विनाइल कुछ निर्माण सामग्री की तरह संक्षारण नहीं करता है, इसे बार-बार पेंट करने की आवश्यकता नहीं होती है और इसे हल्के सफाई उत्पादों से साफ किया जा सकता है।

· साइडिंग और खिड़कियाँ
विनाइल साइडिंग और खिड़की के फ्रेम बनाने में मदद करता है जो बेहद टिकाऊ, किफायती होते हैं और घरों को गर्म और ठंडा करते समय ऊर्जा बचाने में मदद करते हैं। वास्तव में, विनाइल खिड़कियों में एल्यूमीनियम खिड़कियों की तुलना में तीन गुना अधिक ताप इन्सुलेशन होता है।

· वायरिंग और केबल
विनाइल इमारत की दीवारों के पीछे कठिन परिस्थितियों का सामना करने में सक्षम है – जैसे कि बदलते तापमान और नमी के संपर्क में आना – इमारत के जीवन के लिए। परिणामस्वरूप, यह विद्युत तारों और केबलों में उपयोग की जाने वाली सबसे प्रचलित और विश्वसनीय सामग्रियों में से एक है।

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पानी के पाइप
पीवीसी वस्तुतः रिसाव-मुक्त पाइप बनाकर ऊर्जा और पानी के संरक्षण में मदद करता है जो जंग लगने का खतरा नहीं रखते हैं और पर्यावरणीय तनाव का प्रतिरोध करते हैं। पीवीसी के टूटने की दर कास्ट मेटल सिस्टम की टूटने की दर के एक प्रतिशत जितनी कम है। पीवीसी पाइपिंग में बिल्ड-अप की कमी से कार्यक्षमता में सुधार होता है और ऊर्जा दक्षता बढ़ती है।

पैकेजिंग
क्योंकि यह टिकाऊ, भरोसेमंद और हल्का वजन है, लचीला पीवीसी दवाओं सहित अंदर के उत्पादों की अखंडता को बनाए रखने के लिए पैकेजिंग को अपना काम करने में मदद करता है। क्लियर विनाइल का उपयोग छेड़छाड़-प्रतिरोधी ओवर-द-काउंटर दवाओं और उपभोक्ता उत्पादों के लिए श्रिंकव्रैप में किया जाता है। दवाओं, व्यक्तिगत देखभाल उत्पादों और अन्य घरेलू सामानों की सुरक्षा के लिए ब्लिस्टर और क्लैमशेल पैकेजिंग में कठोर विनाइल फिल्म का उपयोग किया जाता है।

स्वास्थ्य देखभाल
विनाइल आईवी बैग और मेडिकल ट्यूबिंग के माध्यम से जीवन रक्षक दवा वितरित करने में महत्वपूर्ण सुरक्षा भूमिका निभाता है। पीवीसी रक्त-संग्रह बैग का आगमन एक महत्वपूर्ण सफलता थी क्योंकि रक्त बैग लचीले और अटूट होते हैं, जो एंबुलेटरी चिकित्सा के विकास को बढ़ाते हैं और आधुनिक रक्त बैंकों की नींव के रूप में काम करते हैं।

घरेलू उत्पाद
पीवीसी की सामर्थ्य, स्थायित्व और जल प्रतिरोध इसे रेन कोट, जूते और शॉवर पर्दे के लिए आदर्श बनाते हैं।