प्लास्टिक कच्चे माल की पारदर्शिता: आणविक तंत्र से अनुप्रयोग अभ्यास तक

प्लास्टिक कच्चे माल की पारदर्शिता उनके प्रकाशीय प्रदर्शन को मापने का मुख्य संकेतक है, जो प्रकाश की सामग्री से होकर गुजरने की क्षमता को दर्शाता है और उत्पाद के दृश्य प्रभाव और कार्यात्मक कार्यान्वयन को सीधे प्रभावित करता है। रोज़मर्रा के मिनरल वाटर की बोतलों से लेकर उच्च-स्तरीय ऑप्टिकल लेंस तक, मोबाइल फ़ोन स्क्रीन से लेकर कार की हेडलाइट्स तक, पारदर्शिता सामग्री के चयन में एक प्रमुख मानदंड है। पारदर्शिता के सार, प्रभावकारी कारकों और नियंत्रण विधियों की गहरी समझ ऑप्टिकल प्लास्टिक उत्पादों के डिज़ाइन और उत्पादन के लिए अत्यंत मार्गदर्शक महत्व रखती है।

1、 संप्रेषण की मूल अवधारणाएँ और मूल्यांकन प्रणाली

प्लास्टिक की पारदर्शिता एक एकल संख्यात्मक मान नहीं है, बल्कि एक व्यापक संकेतक है जो कई ऑप्टिकल मापदंडों को कवर करता है, जो प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य के लिए सामग्रियों की संचरण विशेषताओं को दर्शाता है।

मुख्य मूल्यांकन संकेतक

उद्योग पारदर्शिता को निम्नलिखित मानदंडों के माध्यम से मापता है:

संप्रेषण (T): किसी पदार्थ से होकर गुजरने वाले दीप्त फ्लक्स और आपतित दीप्त फ्लक्स का अनुपात, जिसे प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। सामान्य पारदर्शी प्लास्टिक का संप्रेषण अधिकांशतः 80% से 90% के बीच होता है, जैसे पालतू का संप्रेषण लगभग 88% होता है; उच्च प्रदर्शन वाले ऑप्टिकल प्लास्टिक 90% से अधिक संप्रेषण प्राप्त कर सकते हैं, जैसे पीएमएमए (ऑर्गेनिक ग्लास) 92% और पीसी (पॉलीकार्बोनेट) 89% -90% तक पहुँच सकते हैं।

धुंध: किसी पदार्थ से होकर गुजरने वाले कुल संचरित प्रकाश में बिखरे हुए प्रकाश का अनुपात, जो पारदर्शी पदार्थ की गंदलेपन की मात्रा को दर्शाता है। उच्च गुणवत्ता वाले ऑप्टिकल प्लास्टिक में आमतौर पर 1% से कम धुंध होती है, जबकि साधारण पारदर्शी प्लास्टिक में 1% -3% धुंध होती है। यदि यह 5% से अधिक हो, तो यह स्पष्ट रूप से धुंधला दिखाई देगा।

अपवर्तनांक (n): निर्वात में प्रकाश के संचरण वेग और किसी पदार्थ में उसके संचरण वेग का अनुपात, जो प्रकाश किरणों के अपवर्तन और परावर्तन को प्रभावित करता है। पीएमएमए का अपवर्तनांक 1.49 है, पीसी का अपवर्तनांक 1.58 है, और उच्च अपवर्तनांक वाले प्लास्टिक (जैसे करोड़-39) 1.50-1.60 तक पहुँच सकते हैं, जिससे वे लेंस बनाने के लिए उपयुक्त होते हैं।

फैलाव गुणांक (एब्बे संख्या, ν): किसी पदार्थ द्वारा विभिन्न तरंगदैर्घ्यों के प्रकाश के अपवर्तन में अंतर को मापता है। उच्च एब्बे संख्या के परिणामस्वरूप कम फैलाव होता है। पीएमएमए की एब्बे संख्या 57 है, पीसी की 30 है, और ऑप्टिकल ग्लास की एब्बे संख्या लगभग 50-60 है, इसलिए उच्च-परिशुद्धता वाले ऑप्टिकल घटकों के लिए अभी भी ग्लास सामग्री की आवश्यकता होती है।

इन संकेतकों पर एक साथ विचार करने की आवश्यकता है: उदाहरण के लिए, पीसी का प्रकाश संप्रेषण पीएमएमए की तुलना में थोड़ा कम है, लेकिन इसका प्रभाव प्रतिरोध पीएमएमए की तुलना में बहुत बेहतर है, जिससे यह कार लैंपशेड के लिए पसंदीदा विकल्प बन जाता है; पीएमएमए, इसकी कम धुंध के कारण, उच्च स्पष्टता की आवश्यकता वाले डिस्प्ले पैनलों के लिए अधिक उपयुक्त है।

प्रकाश संचरण सिद्धांत और आणविक तंत्र

प्लास्टिक से प्रकाश के गुजरने की प्रक्रिया में तीन कार्य शामिल हैं: अवशोषण, परावर्तन और प्रकीर्णन

अवशोषण: अणुओं में वर्णजन्य समूह (जैसे द्विबंध और कार्बोनिल) विशिष्ट तरंगदैर्ध्य के प्रकाश को अवशोषित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप संप्रेषण में कमी आती है। शुद्ध पीई में इसकी आणविक श्रृंखला में क्रोमोफोर की अनुपस्थिति के कारण दृश्य प्रकाश का अवशोषण कम होता है, लेकिन इसकी उच्च क्रिस्टलीयता के कारण प्रकीर्णन होता है, जिसके परिणामस्वरूप केवल 50% -60% संप्रेषण होता है; हालाँकि, क्रिस्टलीय क्षेत्रों और सममित आणविक संरचना की अनुपस्थिति के कारण अनाकार पीएमएमए का अवशोषण अत्यंत कम होता है।

परावर्तन: अपवर्तनांक में अंतर के कारण प्रकाश वायु प्लास्टिक इंटरफ़ेस पर परावर्तित होता है, और एकल इंटरफ़ेस परावर्तकता लगभग 4% -5% होती है (जैसे वायु में पीएमएमए का परावर्तन ह्रास)। कोटिंग (जैसे प्रति-परावर्तक फिल्म) द्वारा, परावर्तन को 1% से कम किया जा सकता है।

प्रकीर्णन: पदार्थ के अंदर असमान संरचना (जैसे क्रिस्टलीय कण, बुलबुले, अशुद्धियाँ) प्रकाश की दिशा बदल देती है, जो धुंध का मुख्य कारण है। क्रिस्टलीय और अनाकार क्षेत्रों के बीच अपवर्तनांक में अंतर के कारण, क्रिस्टलीय प्लास्टिक (जैसे पालतू) का प्रकीर्णन सूचकांक अनाकार प्लास्टिक (जैसे पीसी) की तुलना में अधिक होता है।

अनाकार प्लास्टिक, अपनी अव्यवस्थित आणविक व्यवस्था और क्रिस्टलीय व अनाकार क्षेत्रों के बीच स्पष्ट अंतर के अभाव के कारण, क्रिस्टलीय प्लास्टिक की तुलना में कम प्रकीर्णन करते हैं और आमतौर पर बेहतर पारदर्शिता रखते हैं। उदाहरण के लिए, अनाकार पीएस की पारगम्यता 88% होती है, जबकि क्रिस्टलीय एचडीपीई की पारगम्यता केवल 50% -60% होती है।

2. प्लास्टिक की पारदर्शिता को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक

प्लास्टिक की पारदर्शिता उनकी आणविक संरचना, एकत्रीकरण अवस्था संरचना और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी द्वारा निर्धारित होती है, और ऑप्टिकल गुणों के सटीक नियंत्रण के माध्यम से इसमें काफी सुधार किया जा सकता है।

आणविक संरचना की मुख्य भूमिका

आणविक संरचना पारदर्शिता का मूलभूत निर्धारक है:

आणविक समरूपता: संरचनात्मक रूप से सममित अणु (जैसे पीएमएमए में मिथाइल मेथैक्रिलेट इकाइयाँ) सघन रूप से व्यवस्थित होते हैं, उच्च इलेक्ट्रॉन संक्रमण ऊर्जा रखते हैं और कम दृश्यमान प्रकाश अवशोषित करते हैं। आणविक श्रृंखला में बेंजीन वलय वाले पीसी में, इसकी π-इलेक्ट्रॉन प्रणाली के कारण, नीले प्रकाश का अवशोषण कम होता है, और इसका संचरण पीएमएमए से थोड़ा कम होता है।

ध्रुवीय समूह: प्रबल ध्रुवीयता वाले समूह, जैसे एमाइड और एस्टर समूह, असमान अंतर-आणविक बल उत्पन्न कर सकते हैं, जिससे स्थानीय घनत्व में उतार-चढ़ाव और प्रकीर्णन में वृद्धि होती है। पीए6, एमाइड समूहों के कारण हाइड्रोजन बंध बनाता है, जिसकी क्रिस्टलीयता उच्च होती है और प्रकाश संचरण केवल 60%-70% होता है, जो अध्रुवीय पीएमएमए से बहुत कम है।

आणविक भार और वितरण: अत्यधिक आणविक भार आणविक श्रृंखलाओं में उलझाव को बढ़ा सकता है, जिससे एकरूपता प्रभावित होती है; संकीर्ण आणविक भार वितरण घनत्व में उतार-चढ़ाव और धुंध को कम करने में मदद करता है। ऑप्टिकल ग्रेड पीएमएमए का आणविक भार वितरण आमतौर पर 2.0 के भीतर नियंत्रित होता है, जबकि साधारण ग्रेड का 3.0-4.0 तक पहुँच जाता है।

अशुद्धियाँ और योजक: उत्प्रेरक अवशेष, अप्रतिक्रियाशील मोनोमर, या रंगद्रव्य क्रोमोफोर उत्पन्न कर सकते हैं, जिससे प्रकाश संचरण कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, पीवीसी में क्लोरीन परमाणु होते हैं और प्रसंस्करण के दौरान अपघटन के लिए प्रवण होते हैं, जिससे हाइड्रोक्लोराइड बनता है। इसका प्रकाश संचरण केवल 70% -80% होता है, और यह समय के साथ पीला हो जाता है; और ऑप्टिकल ग्रेड पीसी को उत्प्रेरक अवशेषों (<1ppm) पर सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

समग्र राज्य संरचना का प्रभाव

क्रिस्टलीयता: क्रिस्टलीय प्लास्टिक में क्रिस्टलीय और अनाकार क्षेत्रों के बीच अपवर्तनांक में अंतर के कारण प्रबल प्रकीर्णन होता है, और क्रिस्टलीयता जितनी अधिक होगी, संप्रेषण उतना ही कम होगा। उदाहरण के लिए:

अनाकार पीसी (क्रिस्टलीयता 0) 89% की संप्रेषणता और 0.5% की धुंध के साथ;

अर्ध क्रिस्टलीय पीईटी (क्रिस्टलिनिटी 30% -40%) में 88% का संचरण होता है, लेकिन 3% -5% की धुंध होती है;

उच्च क्रिस्टलीय पीपी (क्रिस्टलिनिटी 70%) में केवल 50% -60% का प्रकाश संप्रेषण और 10% का धुंधलापन होता है।

तीव्र शीतलन (जैसे इंजेक्शन मोल्डिंग के दौरान तीव्र शीतलन) द्वारा, क्रिस्टलीयता को कम किया जा सकता है और प्रकाश संचरण में सुधार किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, क्रिस्टलीकरण को नियंत्रित करने के लिए द्विअक्षीय खिंचाव के माध्यम से बोपेट फिल्म 88% का प्रकाश संचरण और <2% का धुंधलापन प्राप्त कर सकती है।

प्रावस्था पृथक्करण और परिक्षेपण: सम्मिश्रण या भरण संशोधन के दौरान, परिक्षिप्त प्रावस्था (जैसे रबर के कण, रेशे) और मैट्रिक्स के बीच अपवर्तनांक में अंतर के कारण प्रकीर्णन हो सकता है। उदाहरण के लिए, रबर कणों की उपस्थिति के कारण पेट का प्रकाश संप्रेषण केवल 60% -70% होता है; अपवर्तनांक के मिलान से, पीसी/पीएमएमए मिश्रधातु का संप्रेषण 85% से अधिक तक पहुँच सकता है।

आंतरिक तनाव: प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न आंतरिक तनाव आणविक श्रृंखलाओं के असमान अभिविन्यास का कारण बन सकता है, जिससे घनत्व में उतार-चढ़ाव और प्रकीर्णन में वृद्धि हो सकती है। यदि पीसी उत्पादों का आंतरिक तनाव बहुत अधिक है, तो धुंध 0.5% से 2% -3% तक बढ़ जाएगी। एनीलिंग उपचार (2 घंटे के लिए 120 ℃ इन्सुलेशन) कुछ तनाव को समाप्त कर सकता है और धुंध को 1% से नीचे तक कम कर सकता है।

प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी की नियामक भूमिका

पिघलने का तापमान और समय: कम तापमान असमान प्लास्टिकीकरण और क्रिस्टल बिंदुओं के निर्माण का कारण बनता है; यदि यह बहुत अधिक है, तो यह ऊष्मीय क्षरण का कारण बनेगा और कार्बोनिल समूहों जैसे क्रोमोफोर का उत्पादन करेगा। पीएमएमए के लिए इष्टतम प्रसंस्करण तापमान 220-240 ℃ है। यदि यह 260 ℃ से अधिक है, तो क्षरण के कारण पीलापन आएगा, और संप्रेषण 5% -10% कम हो जाएगा।

मोल्ड तापमान: मोल्ड तापमान क्रिस्टलीकरण दर और एकरूपता को प्रभावित करता है। पीईटी इंजेक्शन मोल्डिंग में, मोल्ड का तापमान 20°C से 80°C तक बढ़ जाता है, क्रिस्टलीयता 5% से 20% तक बढ़ जाती है, और संप्रेषण 10% कम हो जाता है। हालाँकि, मोल्ड को तेज़ी से ठंडा करके (तापमान <20°C) क्रिस्टलीकरण को रोका जा सकता है, और संप्रेषण 85% से ऊपर बना रहता है।

अशुद्धता नियंत्रण: कच्चे माल में धूल और धातु के कण बिखराव केंद्र बन जाएँगे। ऑप्टिकल ग्रेड प्लास्टिक को 10 μ मीटर की परिशुद्धता के साथ फ़िल्टर किया जाना चाहिए, और मोल्डिंग वातावरण को कक्षा 1000 की स्वच्छता (प्रति घन फुट कण ≥ 0.5 μ मीटर<1000) प्राप्त करने की आवश्यकता है।

सतह की गुणवत्ता: सतह की खुरदरापन में वृद्धि से इंटरफ़ेस बिखराव हो सकता है। उदाहरण के लिए, पीएमएमए शीट की सतह की खुरदरापन 0.1 μ मीटर से बढ़कर 1 μ मीटर हो जाती है, संप्रेषण 92% से घटकर 85% हो जाता है, और धुंध 0.5% से बढ़कर 5% हो जाती है। पॉलिशिंग (जैसे फ्लेम पॉलिशिंग) खुरदरापन को 0.01 μ मीटर से कम कर सकती है और ऑप्टिकल प्रदर्शन को बहाल कर सकती है।

3、 मुख्य पारदर्शी प्लास्टिक कच्चे माल और ऑप्टिकल गुण

संरचनात्मक अंतर के कारण, विभिन्न पारदर्शी प्लास्टिक के ऑप्टिकल गुण महत्वपूर्ण विभेदन प्रदर्शित करते हैं, जिससे विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों को कवर करने वाली उत्पाद प्रणाली बनती है।

सार्वभौमिक पारदर्शी प्लास्टिक

पॉलीमेथिल मेथैक्रिलेट (पीएमएमए): जिसे आमतौर पर कार्बनिक कांच के रूप में जाना जाता है, अनाकार संरचना, 92% प्रकाश संप्रेषण, <1%, सबसे पारदर्शी सार्वभौमिक प्लास्टिक है। अपवर्तनांक 1.49, एब्बे संख्या 57, कम फैलाव, लेंस और डिस्प्ले स्टैंड बनाने के लिए उपयुक्त। लेकिन इसका प्रभाव प्रतिरोध कम होता है (नोच प्रभाव शक्ति 2-3kJ/m²), और सतह पर आसानी से खरोंच लग जाती है (पेंसिल कठोरता 2H)। ब्यूटाडाइन (जैसे एमबीएस संशोधन) के साथ मिश्रण करके, प्रभाव शक्ति को 5-8kJ/m² तक बढ़ाया जा सकता है।

पॉलीकार्बोनेट (पीसी): अनाकार संरचना, 89% -90% प्रकाश संप्रेषण, 0.5% -1% धुंध, उत्कृष्ट प्रभाव प्रतिरोध (नोच प्रभाव शक्ति 60-80 के.जे./m²), पारदर्शी प्लास्टिक के बीच व्यापक प्रदर्शन का सबसे संतुलित प्रकार है। अपवर्तनांक 1.58, एब्बे संख्या 30, बड़ा फैलाव, कार लैंपशेड, बुलेटप्रूफ ग्लास और शिशु बोतलें बनाने के लिए उपयुक्त। पीएमएमए की तुलना में बेहतर मौसम प्रतिरोध, 2 वर्षों के बाहरी उपयोग के बाद 85% की प्रकाश संप्रेषण अवधारण दर के साथ।

पॉलीइथिलीन टेरेफ्थेलेट (पालतू): द्विअक्षीय उन्मुख खिंचाव (बोपेट) द्वारा नियंत्रित क्रिस्टलीयता वाला एक अर्ध-क्रिस्टलीय प्लास्टिक। इसमें 88% प्रकाश संप्रेषण, <2% धुंध, अच्छा रासायनिक प्रतिरोध और 120 ℃ तापमान प्रतिरोध है। मुख्य रूप से पेय पदार्थों की बोतलों और पैकेजिंग फिल्मों के लिए उपयोग किया जाता है। इसे सहबहुलकीकरण संशोधन (जैसे PETG) के माध्यम से अनाकार पदार्थों में परिवर्तित किया जा सकता है, जिसका प्रकाश संप्रेषण 90% तक बढ़ जाता है और यह मोटी दीवारों वाले उत्पादों के लिए उपयुक्त है।

पॉलीस्टाइरीन (पी.एस.): सामान्य श्रेणी के जीपीपीएस में 88% प्रकाश संप्रेषण, 1% -2% धुंध, कम लागत (पीएमएमए का लगभग 60%), लेकिन उच्च भंगुरता (2-3kJ/m² की प्रभाव शक्ति) और केवल 60-80 ℃ तापमान प्रतिरोध होता है। डिस्पोजेबल पानी की बोतलों और खिलौनों के खोल के लिए उपयोग किया जाता है, उच्च प्रभाव श्रेणी के नितंब रबर चरण की उपस्थिति के कारण प्रकाश संप्रेषण को 70% -80% तक कम कर देते हैं।

पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी): पारदर्शी ग्रेड वाले सॉफ्ट पीवीसी में 80% -85% प्रकाश संप्रेषण और 3% -5% धुंध होती है। प्लास्टिसाइज़र की उपस्थिति के कारण, यह आसानी से विस्थापित हो जाता है और लंबे समय तक उपयोग के बाद प्रकाश संप्रेषण कम हो जाता है; हार्ड पीवीसी में 75% -80% प्रकाश संप्रेषण और अच्छा मौसम प्रतिरोध होता है। इसका उपयोग दरवाज़ों और खिड़कियों के प्रोफाइल और इन्फ्यूजन ट्यूबों के लिए किया जाता है, लेकिन ऑप्टिकल प्रदर्शन को प्रभावित होने से बचाने के लिए प्रसंस्करण के दौरान हीट स्टेबलाइज़र (जैसे ऑर्गेनोटिन) का सख्त नियंत्रण आवश्यक है।

उच्च प्रदर्शन ऑप्टिकल प्लास्टिक

साइक्लोओलेफ़िन कोपोलिमर (सीओसी/सीओपी): अनाकार पॉलीओलेफ़िन, संप्रेषण 91% -93%, धुंध <0.1%, अपवर्तनांक 1.52-1.54, एब्बे संख्या 55-60, ऑप्टिकल ग्लास के करीब। उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध, 120-170 ℃ तापमान प्रतिरोध, ऑप्टिकल लेंस, ऑप्टिकल डिस्क सबस्ट्रेट्स, चिकित्सा परीक्षण वाहिकाओं के निर्माण के लिए उपयुक्त, और उच्च-स्तरीय ऑप्टिकल क्षेत्र में एक मुख्य सामग्री है।

पॉली (4-मिथाइलपेंटीन-1) (टीपीएक्स): क्रिस्टलीयता 30% -40%, लेकिन क्रिस्टलीय और अनाकार क्षेत्रों के बीच अपवर्तनांक में छोटे अंतर के कारण, संप्रेषण 90% तक पहुँच जाता है, और धुंध 2% से कम होती है। यह एकमात्र पारदर्शी पॉलीओलेफ़िन प्लास्टिक है। केवल 0.83 ग्राम/सेमी³ के घनत्व के साथ, यह सभी पारदर्शी प्लास्टिकों में सबसे हल्का है और इसका तापमान प्रतिरोध 160 ℃ है। इसका उपयोग माइक्रोवेव टेबलवेयर और उच्च तापमान वाली खिड़कियों के लिए किया जाता है।

पॉलीसल्फोन (पीएसयू/पीईएस): अनाकार संरचना, 80% -85% प्रकाश संप्रेषण, धुंध <2%, 150-180 ℃ तापमान प्रतिरोध, अच्छा हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध। चिकित्सा उपकरणों की खिड़कियों और उच्च-तापमान प्रकाश जुड़नार के लिए उपयोग किया जाता है। हालाँकि प्रकाश संप्रेषण PMMA जितना अधिक नहीं होता, फिर भी इसे आर्द्र और गर्म वातावरण में लंबे समय तक इस्तेमाल किया जा सकता है।

पॉलीएथेरिमाइड (पी): एम्बर रंग का पारदर्शी, जिसकी प्रकाश संप्रेषण क्षमता 80%, तापमान प्रतिरोध क्षमता 200 डिग्री सेल्सियस से अधिक और ज्वाला मंदक रेटिंग यूएल94 V0 है। इसका उपयोग एयरोस्पेस पारदर्शी घटकों और उच्च तापमान वाले प्रकाश जुड़नार के लिए किया जाता है, और यह चरम वातावरण में पसंदीदा पारदर्शी प्लास्टिक है।

4、 पारदर्शिता के लिए परीक्षण विधियाँ और मानक

प्लास्टिक संचरण क्षमता के सटीक मापन के लिए मानकीकृत विधियों का पालन आवश्यक है, और विभिन्न मानकों के लिए परीक्षण स्थितियों की आवश्यकताएँ थोड़ी भिन्न होती हैं। परिणामों की व्याख्या अनुप्रयोग परिदृश्य के साथ संयोजन में की जानी चाहिए।

संप्रेषण और धुंध परीक्षण

आईएसओ 13468 और एएसटीएम डी1003 मानकों के अनुसार, मुख्य मापदंडों में शामिल हैं:

प्रकाश स्रोत: सीआईई मानक प्रकाश स्रोत D65 (सूर्य के प्रकाश का अनुकरण) या A (तापदीप्त लैंप) का उपयोग किया जाता है, और D65 का उपयोग आमतौर पर पारदर्शी प्लास्टिक के लिए किया जाता है।

नमूने की मोटाई: मानक मोटाई 3 मिमी है। मोटाई बढ़ाने से अवशोषण और प्रकीर्णन संचय के कारण संप्रेषण में कमी आएगी (जैसे पीएमएमए की मोटाई 1 मिमी से बढ़कर 10 मिमी हो जाती है, और संप्रेषण 92% से घटकर 85% हो जाता है)।

परीक्षण उपकरण: धुंध मीटर एक एकीकृत क्षेत्र के माध्यम से कुल प्रेषित प्रकाश और बिखरे हुए प्रकाश (बिखरने का कोण 2.5 °) को मापता है, संप्रेषण (टी = कुल प्रेषित प्रकाश / घटना प्रकाश) और धुंध (धुंध = बिखरे हुए प्रकाश / कुल प्रेषित प्रकाश) की गणना करता है।

परीक्षण संबंधी सावधानियां: नमूना समतल और खरोंच रहित होना चाहिए। सतह पर तेल के दाग अधिक बिखराव पैदा कर सकते हैं और उन्हें अल्कोहल से साफ़ करना आवश्यक है; क्रिस्टलीय प्लास्टिक पर ढलाई की स्थिति (जैसे शीतलन दर) अंकित होनी चाहिए, क्योंकि क्रिस्टलीयता में अंतर परीक्षण परिणामों में उतार-चढ़ाव का कारण बन सकता है।

अपवर्तक सूचकांक और फैलाव परीक्षण

अपवर्तनांक: एब्बे रिफ्रैक्टोमीटर का उपयोग करके, क्रांतिक कोण को मापा और परिकलित किया जाता है। परीक्षण तापमान 25 ± 0.5 °C पर नियंत्रित किया जाता है। अपवर्तनांक विभिन्न तरंगदैर्घ्यों (जैसे 589nm सोडियम पीली रोशनी) पर भिन्न होता है और इसे स्पष्ट रूप से चिह्नित किया जाना चाहिए।

एब्बे संख्या: तीन विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (486nm, 589nm, 656nm) पर किसी पदार्थ के अपवर्तनांक को मापती है, जिसकी गणना सूत्र (ν=(रा-1)/(एनएफ-एनसी)) के अनुसार की जाती है, जो फैलाव की डिग्री को दर्शाती है।

ये पैरामीटर ऑप्टिकल डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं, जैसे कि रंगीन विपथन को समाप्त करने के लिए लेंस डिजाइन में प्रत्येक लेंस के अपवर्तक सूचकांक और एब्बे संख्या का सटीक मिलान करना।

मौसम प्रतिरोध और संप्रेषण प्रतिधारण परीक्षण

दीर्घकालिक उपयोग के दौरान सामग्रियों की ऑप्टिकल स्थिरता का मूल्यांकन करें:

क्यूयूवी एजिंग परीक्षण: पराबैंगनी प्रकाश और संघनन चक्रों का अनुकरण करें, नियमित रूप से संप्रेषण और धुंध में परिवर्तन मापें। 1000 घंटे की क्यूयूवी एजिंग के बाद, पीएमएमए की संप्रेषण अवधारण दर लगभग 85%, पीसी की लगभग 90% और सीओसी की 95% से अधिक हो सकती है।

थर्मल एजिंग टेस्ट: ऑप्टिकल प्रदर्शन में बदलाव का परीक्षण करने के लिए इसे 100-150 डिग्री सेल्सियस पर 1000 घंटे के लिए ओवन में रखें। 120 डिग्री सेल्सियस पर एजिंग के बाद, पीसी में पीलापन आने की संभावना होती है, जिससे संप्रेषण में 5% -10% की कमी आती है, जबकि सीओपी लगभग अपरिवर्तित रहता है।

5、 पारदर्शिता के लिए अनुप्रयोग अनुकूलन और अनुकूलन रणनीतियाँ

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, उत्पाद की कार्यात्मक आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त पारदर्शी प्लास्टिक का चयन करना और तकनीकी साधनों के माध्यम से पारदर्शिता को अनुकूलित करना आवश्यक है।

विभिन्न क्षेत्रों में पारदर्शिता आवश्यकताएँ और सामग्री चयन

पैकेजिंग क्षेत्र में, कम लागत और पारदर्शिता पर ज़ोर दिया जाता है। पेय पदार्थों की बोतलों के लिए पालतू (88% पारदर्शिता) का इस्तेमाल किया जाता है, कॉस्मेटिक बोतलों के लिए पीएमएमए (92%) या पीसी (89%) का इस्तेमाल किया जाता है, और खाद्य संरक्षण बक्सों के लिए पीपी (पारदर्शी ग्रेड, 70% -80%) का इस्तेमाल किया जाता है।

ऑप्टिकल लेंस: उच्च संप्रेषण और कम फैलाव आवश्यक हैं। चश्मे के लेंस के लिए करोड़-39 (92% संप्रेषण, एब्बे संख्या 58) या पीसी (प्रभाव प्रतिरोधी, खेल के चश्मों के लिए उपयुक्त) का उपयोग किया जाता है, जबकि कैमरा लेंस के लिए सीओसी/सीओपी (92% संप्रेषण, कम फैलाव) का उपयोग किया जाता है।

ऑटोमोटिव क्षेत्र में, हेडलाइट कवर को प्रभाव प्रतिरोधी और मौसम प्रतिरोधी होना चाहिए, और पीसी (89% प्रकाश संप्रेषण, कठोर और खरोंच प्रतिरोधी) का चयन किया जाना चाहिए; डैशबोर्ड कवर में उच्च स्पष्टता होनी चाहिए और यह पीएमएमए या पीसी/पीएमएमए मिश्र धातु से बना होना चाहिए।

इलेक्ट्रॉनिक डिस्प्ले: फोन स्क्रीन कवर रासायनिक रूप से मजबूत ग्लास (91% के प्रकाश संप्रेषण के साथ) से बना है, लेकिन कुछ कम-अंत मॉडल पीएमएमए + कठोर फिल्म का उपयोग करते हैं; डिस्प्ले लाइट गाइड प्लेट पीएमएमए (उच्च पारदर्शिता, 20% -30% की उच्च धुंध, समान प्रकाश गाइड) से बना है।

चिकित्सा क्षेत्र: इन्फ्यूजन सेट विंडो के लिए रासायनिक स्थिरता की आवश्यकता होती है, जिसमें पीवीसी (80%) या पीसी (89%) का उपयोग किया जाता है; डिटेक्शन कलरमेट्रिक डिश के लिए उच्च परिशुद्धता प्रकाश संचरण की आवश्यकता होती है, जिसमें पी.एस. या सीओपी (90% से अधिक प्रकाश संचरण दर और कोई अवशोषण नहीं) का उपयोग किया जाता है।

पारदर्शिता बढ़ाने के तकनीकी साधन

कच्चे माल का शुद्धिकरण: उत्प्रेरक अवशेषों (जैसे पीसी में टाइटेनियम उत्प्रेरक), अप्रतिक्रियाशील मोनोमर्स (पीएमएमए में एमएमए मोनोमर सामग्री <0.1%) को हटा दें, और अवशोषण स्रोतों को कम करें।

क्रिस्टलीकरण नियंत्रण: क्रिस्टलीय प्लास्टिक के लिए तेजी से ठंडा करना (जैसे पीईटी इंजेक्शन मोल्ड तापमान <20 ℃) या न्यूक्लियेटिंग एजेंटों (जैसे पारदर्शी पीपी के लिए सोर्बिटोल न्यूक्लियेटिंग एजेंट) को जोड़ना, अनाज के आकार को दृश्य प्रकाश तरंगदैर्ध्य (<0.5 μ मीटर) से नीचे परिष्कृत करने और बिखराव को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है।

मिश्रण संशोधन: अपवर्तक सूचकांक मिलान के माध्यम से चरण पृथक्करण बिखराव को कम करना, जैसे कि पीसी / पीएमएमए मिश्र धातु (पीसी अपवर्तक सूचकांक 1.58, पीएमएमए 1.49， अनुपात को ठीक से नियंत्रित करने की आवश्यकता है, और संप्रेषण 85% से अधिक तक पहुंच सकता है।

सतह उपचार: इंटरफ़ेस प्रतिबिंब को कम करने और 2% -3% तक संप्रेषण को बढ़ाने के लिए एंटी रिफ्लेक्टिव फिल्म (जैसे एमजीएफ ₂ पतली फिल्म) के साथ कोटिंग; कठोर कोटिंग्स (जैसे SiO ₂) सतह बिखराव को कम करते हुए पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाती हैं।

प्रसंस्करण अनुकूलन: आंतरिक तनाव को कम करने के लिए परिशुद्ध इंजेक्शन मोल्डिंग (स्थिर धारण दबाव के साथ) का उपयोग; अशुद्धियों को दूर करने के लिए पिघल निस्पंदन (10 μ मीटर फिल्टर); धूल प्रदूषण से बचने के लिए स्वच्छ कार्यशाला मोल्डिंग (क्लास 1000)।

विशिष्ट विफलता के मामले और समाधान

पीसी लैंपशेड का पीला पड़ना: लंबे समय तक बाहरी उपयोग से पराबैंगनी विकिरण के कारण आणविक श्रृंखला ऑक्सीकरण होता है, जिसके परिणामस्वरूप संप्रेषण 89% से घटकर 70% हो जाता है। समाधान: 5 वर्षों से अधिक समय तक सेवा जीवन बढ़ाने के लिए सतह पर यूवी अवशोषक (जैसे यूवी-5411) लगाएँ या यूवी-रोधी कोटिंग लगाएँ।

पीएमएमए डिस्प्ले रैक की धुंध बढ़ जाती है: प्रसंस्करण के दौरान आंतरिक तनाव के कारण आणविक श्रृंखलाओं के असमान अभिविन्यास के कारण, उपयोग के दौरान तनाव मुक्त होने से बिखराव होता है। समाधान: निर्माण के बाद, 90% से अधिक आंतरिक तनाव को समाप्त करने के लिए एनीलिंग उपचार (2 घंटे के लिए 80 ℃ इन्सुलेशन) किया जाता है।

पीईटी बोतलों का अपर्याप्त संचरण: उच्च क्रिस्टलीयता (शशशश40%) के कारण प्रकीर्णन बढ़ जाता है। समाधान: ब्लो मोल्डिंग प्रक्रिया को अनुकूलित करें, शीतलन दर बढ़ाएँ (जैसे शीतलन वायु की मात्रा बढ़ाना), और क्रिस्टलीयता को 20% -30% के भीतर नियंत्रित करें।

प्लास्टिक कच्चे माल की पारदर्शिता आणविक डिज़ाइन, प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी और अनुप्रयोग आवश्यकताओं के संयुक्त प्रभाव का परिणाम है। कोई dddhhपूर्णतः इष्टतम" पारदर्शी सामग्री नहीं है, केवल "दृश्य अनुकूलन" का विकल्प है। ऑप्टिकल संशोधन प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, पारदर्शी प्लास्टिक की प्रदर्शन सीमाएँ लगातार टूट रही हैं। उदाहरण के लिए, क्वांटम डॉट्स से युक्त पीसी उच्च पारदर्शिता और रंग सरगम विस्तार एक साथ प्राप्त कर सकता है, जो प्रदर्शन क्षेत्र में पारंपरिक सामग्रियों का स्थान ले सकता है। भविष्य में, पारदर्शी प्लास्टिक हल्केपन, प्रभाव प्रतिरोध और कार्यात्मक एकीकरण में निरंतर प्रयास करेगा, जिससे ऑप्टिकल अनुप्रयोगों की संभावनाओं का और विस्तार होगा।