प्लास्टिक उत्पादों में स्नेहक का अनुप्रयोग

प्लास्टिक उत्पादन में स्नेहक आवश्यक कार्यात्मक योजक हैं। प्लास्टिक मेल्ट के अंदर और मेल्ट और प्रसंस्करण उपकरणों के बीच घर्षण को कम करके, ये प्रसंस्करण की तरलता में सुधार करते हैं, उपकरणों पर मेल्ट के आसंजन को रोकते हैं, और उत्पाद पर सतही दोषों (जैसे खरोंच और गड्ढे) को रोकते हैं। साथ ही, ये उत्पाद की सतही चमक और डिमोल्डिंग गुणों को भी बेहतर बनाते हैं। प्लास्टिक प्रसंस्करण (जैसे इंजेक्शन मोल्डिंग, एक्सट्रूज़न, ब्लो मोल्डिंग) में, स्नेहक प्रसंस्करण तापमान और ऊर्जा खपत को कम कर सकते हैं, उत्पादन क्षमता में सुधार कर सकते हैं, और लगभग सभी प्लास्टिक श्रेणियों जैसे पीई, पीपी, पीवीसी, पीईटी, एबीएस आदि के लिए उपयुक्त हैं। अपनी क्रियाविधि के अनुसार, इन्हें आंतरिक स्नेहक (मेल्ट की आंतरिक तरलता में सुधार) और बाह्य स्नेहक (मेल्ट और उपकरणों के बीच घर्षण को कम) में विभाजित किया गया है। वर्तमान में, ये उच्च दक्षता, कम प्रवासन, पर्यावरण अनुकूलता और बहुक्रियाशीलता की ओर विकसित हो रहे हैं, जो प्लास्टिक प्रसंस्करण क्षमता और उत्पाद गुणवत्ता के संतुलन के लिए मुख्य आधार है।

1、 स्नेहक का मुख्य तंत्र: प्रसंस्करण और प्रदर्शन का द्विदिश अनुकूलन

1. आंतरिक स्नेहन कार्य: पिघले हुए पदार्थ की चिपचिपाहट कम करना और तरलता में सुधार करना

आंतरिक स्नेहक प्लास्टिक रेजिन के साथ अच्छी संगतता रखते हैं, आणविक श्रृंखलाओं के बीच प्रवेश कर सकते हैं, अंतर-आणविक बलों को कमजोर कर सकते हैं, खंड घर्षण को कम कर सकते हैं, और पिघले हुए पदार्थ की श्यानता को कम कर सकते हैं:

प्रभाव: प्रसंस्करण के दौरान प्लास्टिक प्रवाह को अधिक आसानी से बनाना, सांचों को अधिक पूरी तरह से भरना (जैसे कि बिना सामग्री गायब हुए जटिल इंजेक्शन मोल्ड किए गए भागों के लिए), एक्सट्रूडर स्क्रू टॉर्क और इंजेक्शन दबाव को कम करना;

प्रतिनिधि उत्पाद: ब्यूटाइल स्टीयरेट, डायोक्टाइल एडिपेट, पॉलीइथाइलीन ग्लाइकॉल;

अनुकूलन परिदृश्य: पीवीसी प्रोफ़ाइल एक्सट्रूज़न, पीपी पतली दीवार इंजेक्शन मोल्डिंग उत्पादन, खराब पिघल प्रवाहशीलता के कारण उत्पाद विरूपण से बचने के लिए।

2. बाहरी स्नेहन कार्य: एक अलगाव फिल्म बनाता है, डिमोल्डिंग और सतह में सुधार करता है

बाह्य स्नेहक प्लास्टिक के साथ कम अनुकूल होते हैं और प्रसंस्करण के दौरान पिघले हुए पदार्थ की सतह पर चले जाते हैं, जिससे एक चिकनाई फिल्म बन जाती है जो पिघले हुए पदार्थ और उपकरणों (स्क्रू, मोल्ड) के बीच सीधे संपर्क को अलग कर देती है।

प्रभाव: पिघले हुए आसंजन उपकरण (जैसे एक्सट्रूज़न फिल्म चिपकने वाले रोलर्स, इंजेक्शन मोल्डेड पार्ट्स चिपकने वाले मोल्ड) को रोकें, उत्पादों पर सतह खरोंच और गड़गड़ाहट को कम करें, और सतह की चमक में सुधार करें;

प्रतिनिधि उत्पाद: स्टीयरिक एसिड, कैल्शियम स्टीयरेट, पैराफिन मोम, माइक्रोक्रिस्टलाइन पैराफिन मोम;

अनुकूलन परिदृश्य: पीई उड़ा फिल्म, एबीएस घरेलू उपकरण खोल इंजेक्शन मोल्डिंग, पीवीसी पाइप बाहर निकालना, निरंतर और चिकनी प्रसंस्करण सुनिश्चित करना और उत्पाद उपस्थिति की गुणवत्ता में सुधार करना।

3. सहयोगात्मक सहायता: विविध आवश्यकताओं में संतुलन

कुछ स्नेहकों के अन्य कार्य भी होते हैं, जैसे कैल्शियम स्टीयरेट और जिंक स्टीयरेट, जो बाह्य स्नेहक और पीवीसी ताप स्टेबलाइजर के सहायक घटक दोनों हैं; पॉलीइथिलीन ग्लाइकॉल आधारित स्नेहक प्लास्टिक के स्थैतिक-विरोधी गुणों को बढ़ा सकते हैं, जिससे "स्नेहन+स्थिरता/स्थैतिक-विरोधीध्द्ध्ह्ह का सहक्रियात्मक प्रभाव प्राप्त होता है:

विशिष्ट अनुप्रयोग: पीवीसी केबल सामग्री के उत्पादन में, कैल्शियम स्टीयरेट एक साथ स्नेहन और थर्मल स्थिरता की समस्याओं को हल करता है, सूत्र को सरल बनाता है; पॉलीइथिलीन ग्लाइकॉल स्नेहक का उपयोग पीई खाद्य पैकेजिंग फिल्म के लिए किया जाता है, जो तरलता और विरोधी स्थैतिक आवश्यकताओं को संतुलित करता है।

2、 मुख्यधारा के स्नेहक प्रकार और संगत प्लास्टिक: विशेषताओं और परिदृश्यों का सटीक मिलान

विभिन्न स्नेहकों में अनुकूलता, ताप प्रतिरोध और स्नेहन दक्षता में महत्वपूर्ण अंतर होता है, और इन्हें प्लास्टिक के प्रकार, प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी और उत्पाद के उपयोग के आधार पर चुना जाना चाहिए:

1. फैटी एसिड और उनके व्युत्पन्न (स्टीयरिक एसिड, स्टीयरिक एसिड लवण): सार्वभौमिक स्नेहक

मुख्य लाभ: कम लागत, संतुलित स्नेहन प्रभाव, आंतरिक और बाहरी दोनों स्नेहन कार्यों के साथ, और कुछ थर्मल स्थिरता में सहायता कर सकते हैं;

प्रतिनिधि उत्पाद: स्टीयरिक एसिड (एसए), कैल्शियम स्टीयरेट (ढालना ₂), जिंक स्टीयरेट (ZnSt ₂), मैग्नीशियम स्टीयरेट (एमजीएसटी ₂);

प्लास्टिक के लिए उपयुक्त: पीई, पीपी, पीवीसी, एबीएस;

विशिष्ट अनुप्रयोग: पीपी इंजेक्शन मोल्डेड लंच बॉक्स (डिमोल्डिंग में सुधार करने के लिए), पीवीसी पाइप (चिपकने से बचाने वाली मोल्ड + सहायक थर्मल स्थिरता), एबीएस खिलौने (सतह की चमक में सुधार करने के लिए), 0.1% -1.0% की विशिष्ट अतिरिक्त मात्रा के साथ।

2. एस्टर स्नेहक (ब्यूटाइल स्टीयरेट, डायोक्टाइल एडिपेट): मुख्य आंतरिक स्नेहक

मुख्य लाभ: राल के साथ अच्छी संगतता, उच्च आंतरिक स्नेहन दक्षता, और उत्पाद पारदर्शिता पर कोई प्रभाव नहीं;

संगत प्लास्टिक: पीवीसी, पीईटी, पीसी, पारदर्शी पीपी;

विशिष्ट अनुप्रयोग: पीवीसी पारदर्शी फिल्म, पीईटी पेय बोतल प्रीफॉर्म, पीसी लैंप कवर, आंतरिक स्नेहक के अवक्षेपण के कारण होने वाले फॉगिंग से बचने के लिए, 0.3% -2.0% की अतिरिक्त मात्रा के साथ।

3. पैराफिन मोम (पैराफिन मोम, माइक्रोक्रिस्टलाइन पैराफिन मोम, पॉलीइथाइलीन मोम): बाहरी स्नेहन के लिए मुख्य स्नेहक

मुख्य लाभ: मजबूत बाहरी स्नेहन प्रभाव, मध्यम गर्मी प्रतिरोध (प्रसंस्करण तापमान ≤ 200 ℃), उत्पादों की सतह चमक में काफी सुधार कर सकता है;

प्रतिनिधि उत्पाद: पूरी तरह से परिष्कृत पैराफिन मोम, माइक्रोक्रिस्टलाइन पैराफिन मोम (एमपीडब्ल्यू), पॉलीइथिलीन मोम (पीई मोम);

संगत प्लास्टिक: पीई, पीपी, एबीएस, पीएस;

विशिष्ट अनुप्रयोग: पीई शॉपिंग बैग उड़ा फिल्म (एंटी स्टिकिंग रोलर), पीपी बुना बैग तार ड्राइंग (फिलामेंटेबिलिटी में सुधार), एबीएस घरेलू उपकरण खोल (सतह चिकनाई बढ़ाता है), 0.2% -1.5% की अतिरिक्त राशि के साथ।

4. पॉलीइथर (पॉलीइथाइलीन ग्लाइकॉल पीईजी): विशेष कार्यात्मक प्रकार

मुख्य लाभ: समायोज्य संगतता, स्नेहन और विरोधी स्थैतिक कार्यों का संयोजन, कम प्रवास, पर्यावरण के अनुकूल, खाद्य संपर्क मानकों के अनुरूप;

संगत प्लास्टिक: पीई, पीपी, पीईटी, खाद्य ग्रेड पीवीसी;

विशिष्ट अनुप्रयोग: पीई खाद्य आवरण, पीपी माइक्रोवेव लंच बॉक्स, पीईटी खाद्य पैकेजिंग बोतलें, स्नेहक प्रवासन और भोजन के संदूषण को रोकने के लिए, 0.2% -0.8% की अतिरिक्त मात्रा के साथ।

3、 प्रमुख प्लास्टिक उत्पादों में स्नेहक का अनुप्रयोग अभ्यास: परिदृश्य आधारित सूत्र डिजाइन

1. पॉलीओलेफ़िन उत्पाद (पीई, पीपी): प्रसंस्करण दक्षता और सतह की गुणवत्ता में संतुलन

पीई और पीपी में प्रसंस्करण तरलता अच्छी होती है, लेकिन डिमोल्डिंग और सतह की चमक को बेहतर बनाने के लिए स्नेहक की आवश्यकता होती है। आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला यौगिक है "पैराफिन वैक्स+स्टीयरेटddhhh:

पीई कृषि फिल्म झटका मोल्डिंग:

सूत्र: पीई कच्चा माल + 0.3% माइक्रोक्रिस्टलाइन पैराफिन + 0.2% कैल्शियम स्टीयरेट + 0.15% एंटीऑक्सीडेंट 1076;

प्रक्रिया: उड़ा फिल्म तापमान 150-180 ℃, उड़ाने अनुपात 2.5-3.0;

प्रभाव: फिल्म में कोई चिपकने वाला रोलर घटना नहीं है, सतह खरोंच के बिना चिकनी है, प्रकाश संप्रेषण 85% से अधिक है, और घुमावदार आसंजन के बिना चिकनी है।

पीपी पतली दीवार वाले इंजेक्शन मोल्डेड भाग (जैसे फोन होल्डर):

सूत्र: पीपी कच्चा माल + 0.5% पॉलीइथाइलीन मोम + 0.3% ब्यूटाइल स्टीयरेट + 0.2% एंटीऑक्सीडेंट 168;

प्रक्रिया: इंजेक्शन मोल्डिंग तापमान 180-200 ℃, इंजेक्शन मोल्डिंग दबाव 80-100MPa;

प्रभाव: पिघले हुए साँचे को जल्दी और पूरी तरह से भर दिया जाता है, जिसमें कोई कमी या सिकुड़न के निशान नहीं होते, डिमोल्डिंग सुचारू होती है, और उत्पाद की सतह की चमक ≥ 90 होती है।

2. पीवीसी उत्पाद: स्नेहन और तापीय स्थिरता का तालमेल

पीवीसी का प्रसंस्करण तापमान अपघटन तापमान के करीब होता है, और प्रसंस्करण तापमान को कम करने के लिए एक स्नेहक की आवश्यकता होती है। साथ ही, एक ताप स्टेबलाइज़र का उपयोग किया जाता है, जो आमतौर पर "ester आंतरिक स्नेहन + स्टीयरेट बाह्य स्नेहन" के संयोजन का उपयोग करता है:

पीवीसी दरवाजे और खिड़की प्रोफाइल का एक्सट्रूज़न:

सूत्र: पीवीसी राल + 0.8% ब्यूटाइल स्टीयरेट (आंतरिक स्नेहन) + 0.5% कैल्शियम स्टीयरेट (बाहरी स्नेहन + सहायक थर्मल स्थिरता) + 2.0% कैल्शियम जिंक समग्र थर्मल स्टेबलाइजर;

प्रक्रिया: एक्सट्रूज़न तापमान 150-170 ℃, कर्षण गति 5-8 मीटर/मिनट;

प्रभाव: प्रोफ़ाइल की सतह चिकनी और दोष मुक्त है, आकार स्थिर है, एक्सट्रूडर स्क्रू में कोई सामग्री संचय नहीं है, और उत्पादन क्षमता में 15% की वृद्धि हुई है।

पीवीसी पारदर्शी नली बाहर निकालना:

सूत्र: पीवीसी रेज़िन+1.0% डायोक्टाइल एडीपेट (आंतरिक स्नेहन)+0.3% स्टीयरिक एसिड (बाह्य स्नेहन)+1.5% इपॉक्सी सोयाबीन तेल (प्लास्टिसाइजिंग+स्नेहन तालमेल);

प्रक्रिया: 140-160 ℃ का एक्सट्रूज़न तापमान, 40-50 ℃ का ठंडा तापमान;

प्रभाव: नली पारदर्शी और कोहरे से मुक्त होती है, इसकी सतह चिकनी होती है, तथा मोड़ने पर इसमें कोई सिलवट या चिपकाव नहीं होता।

3. इंजीनियरिंग प्लास्टिक उत्पाद (पीईटी, पीसी, एबीएस): तापमान प्रतिरोध और सटीक सतह नियंत्रण

इंजीनियरिंग प्लास्टिक का प्रसंस्करण तापमान उच्च है (पीईटी: 260-280 ℃, पीसी: 280-320 ℃), अपघटन से बचने और उत्पाद के प्रदर्शन को प्रभावित करने के लिए उच्च तापमान प्रतिरोधी स्नेहक की आवश्यकता होती है:

पीईटी पेय बोतल प्रीफॉर्म इंजेक्शन मोल्डिंग:

सूत्र: पीईटी कच्चा माल + 0.4% पॉलीइथिलीन ग्लाइकॉल (पीईजी-6000) + 0.2% हाइपोफॉस्फाइट 168;

प्रक्रिया: सुखाने का तापमान 160 ℃, इंजेक्शन मोल्डिंग तापमान 270-280 ℃;

प्रभाव: बोतल के खाली भाग की सतह चिकनी और बिना किसी निशान के होती है। ब्लो मोल्डिंग के बाद, बोतल का शरीर बिना किसी पीलेपन या खरोंच के पारदर्शी होता है, और डिमोल्डिंग दक्षता में 20% की वृद्धि होती है।

एबीएस घरेलू उपकरण शैल इंजेक्शन मोल्डिंग:

सूत्र: एबीएस राल + 0.6% माइक्रोक्रिस्टलाइन पैराफिन + 0.4% जिंक स्टीयरेट + 0.3% एंटीऑक्सीडेंट 1010;

प्रक्रिया: इंजेक्शन मोल्डिंग तापमान 220-240 ℃, मोल्ड तापमान 60-80 ℃;

प्रभाव: खोल की सतह चमक एक समान है, खरोंच या गड़गड़ाहट के बिना, और प्रभाव शक्ति की अवधारण दर 95% से अधिक है, जो घरेलू उपकरणों की उपस्थिति और प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करती है।

4. खाद्य संपर्क प्लास्टिक: कम प्रवास, पर्यावरणीय प्राथमिकता

खाद्य संपर्क प्लास्टिक में स्नेहक की विषाक्तता और प्रवासन के लिए सख्त आवश्यकताएं हैं, और जीबी 9685 और ईयू नंबर 10/2011 मानकों का अनुपालन करने वाले उत्पादों का चयन किया जाना चाहिए

पीपी माइक्रोवेव लंच बॉक्स इंजेक्शन मोल्डिंग:

सूत्र: पीपी कच्चा माल + 0.3% पॉलीइथाइलीन ग्लाइकॉल (पीईजी-4000) + 0.1% कैल्शियम स्टीयरेट + 0.1% एंटीऑक्सीडेंट 1010;

प्रभाव: स्नेहक की प्रवास मात्रा 0.01 मिलीग्राम/किग्रा से कम है, जो खाद्य ग्रेड मानकों को पूरा करती है। लंच बॉक्स की सतह चिकनी और साफ करने में आसान है, और यह बिना किसी गंध के 130 डिग्री सेल्सियस पर माइक्रोवेव में गर्म होने पर भी टिक सकता है।

पीई खाद्य संरक्षण फिल्म उड़ा फिल्म:

सूत्र: पीई कच्चा माल + 0.2% पॉलीइथाइलीन ग्लाइकॉल (पीईजी-2000) + 0.15% ब्यूटाइल स्टीयरेट;

प्रभाव: फिल्म में कोई आसंजन नहीं होता, सतह चिकनी होती है, तथा भोजन के संपर्क में आने पर इसके फैलने का कोई खतरा नहीं होता, जिससे भोजन की ताजगी सुनिश्चित होती है।

4、 अनुप्रयोग चुनौतियाँ और विकास रुझान

1. मौजूदा चुनौतियाँ

संगतता संतुलन में कठिनाई: अत्यधिक आंतरिक स्नेहक आसानी से अवक्षेपित हो सकता है और उत्पाद को चिपचिपा बना सकता है, जबकि अत्यधिक बाहरी स्नेहक आसानी से विस्थापित हो सकता है और सतह के आसंजन (जैसे मुद्रण और पेंटिंग) को प्रभावित कर सकता है;

प्रसंस्करण तापमान अनुकूलन: इंजीनियरिंग प्लास्टिक में उच्च प्रसंस्करण तापमान होता है, और साधारण स्नेहक अपघटन और विफलता के लिए प्रवण होते हैं, जिसके लिए विशेष उच्च तापमान प्रतिरोधी उत्पादों की आवश्यकता होती है;

पर्यावरण अनुपालन दबाव: कुछ पारंपरिक स्नेहक (जैसे भारी धातु स्टीयरेट) यूरोपीय संघ आरओएचएस और खाद्य संपर्क मानकों का अनुपालन नहीं करते हैं, जिससे उच्च-स्तरीय परिदृश्य सीमित हो जाते हैं।

2. विकास के रुझान

कुशल और कम प्रवासन: उच्च आणविक भार स्नेहक (जैसे संशोधित पॉलीइथाइलीन मोम) विकसित करना, आणविक श्रृंखला उलझाव के माध्यम से प्रवासन को कम करना, और खाद्य और दवा पैकेजिंग के लिए अनुकूल बनाना;

पर्यावरण अनुकूल और बहुक्रियाशील: जैव आधारित स्नेहक (जैसे अरंडी तेल व्युत्पन्न और संयंत्र मोम) विकसित करना जो गैर विषैले और जैवनिम्नीकरणीय हों, साथ ही स्नेहन, एंटीऑक्सीडेंट और एंटी-स्टैटिक कार्य भी करते हों;

परिशुद्ध अनुकूलन: विशिष्ट प्लास्टिक (जैसे उच्च तापमान पर संसाधित पीसी और पीईटी) के लिए विशेष उच्च तापमान प्रतिरोधी स्नेहक विकसित करना, और पारदर्शी उत्पादों के लिए कोहरा मुक्त स्नेहक विकसित करना;

समग्र एकीकरण: ध्द्ध्ह्ह स्नेहन + थर्मल स्थिरता + एंटीऑक्सीडेंट" समग्र योजक विकसित करें, सूत्रों को सरल बनाएं, प्रसंस्करण लागत को कम करें, जैसे स्टीयरिक एसिड लवण और एंटीऑक्सीडेंट के जटिल उत्पाद।

5、 सारांश: स्नेहक - प्लास्टिक प्रसंस्करण और गुणवत्ता के बीच संतुलन संबंध

पीई फिल्म की चिकनी ब्लो मोल्डिंग से लेकर पीवीसी प्रोफाइल के स्थिर एक्सट्रूज़न और एबीएस घरेलू उपकरण आवरणों की उत्कृष्ट उपस्थिति तक, स्नेहक प्रसंस्करण तरलता को अनुकूलित करके, मोल्डिंग में सुधार करके और सतह की गुणवत्ता को बढ़ाकर प्लास्टिक उत्पादन में दक्षता और गुणवत्ता के संतुलन की कुंजी बन गए हैं। यह न केवल एक प्रसंस्करण सहायता है, बल्कि प्लास्टिक उत्पादों की योग्यता दर (जैसे सतह के दोषों को कम करना), उत्पादन लागत (जैसे ऊर्जा की खपत को कम करना), और अनुप्रयोग परिदृश्यों (जैसे खाद्य संपर्क अनुपालन) को भी सीधे प्रभावित करता है। भविष्य में, कुशल, कम प्रवासन और पर्यावरण के अनुकूल बहुक्रियाशील स्नेहकों के अनुसंधान और विकास में सफलताओं के साथ, प्लास्टिक उद्योग को उच्च-स्तरीय और हरित विकास की ओर आगे बढ़ाया जाएगा, जिससे अधिक उच्च-मांग वाले प्लास्टिक उत्पादों के उत्पादन को समर्थन मिलेगा।