पीटीएफई इमल्शन संसेचन पर पर्यावरणीय आर्द्रता का प्रभाव

जियांग्सू आओकाई न्यू मटेरियल्स द्वारा पीटीएफई उच्च तापमान वाले कपड़े की वास्तविक उत्पादन प्रक्रिया में, पर्यावरणीय आर्द्रता को आमतौर पर 40% -60% आरएच की एक विशिष्ट सीमा के भीतर नियंत्रित किया जाता है। तापमान विनियमन के साथ संयुक्त रूप से वाष्पीकरण दर को केशिका नेटवर्क के भीतर इमल्शन में पानी की केशिका परिवहन दर से थोड़ा कम समायोजित किया जाता है, जिससे दोष-मुक्त, अत्यधिक घने पीटीएफई सिंटेड फिल्मों को प्राप्त करते हुए इमल्शन की पूर्ण पैठ और समतलन सुनिश्चित होता है।

पीटीएफई इमल्शन संसेचन पर पर्यावरणीय आर्द्रता का मुख्य प्रभाव जल वाष्पीकरण दर और इमल्शन स्थिरता के बीच गतिशील संतुलन में निहित है। पीटीएफई इमल्शन आमतौर पर एक गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ है जो पीटीएफई राल कणों (फैला हुआ चरण), सर्फेक्टेंट, स्टेबलाइजर्स और पानी (निरंतर चरण) से बना होता है। एक पर्यावरणीय पैरामीटर के रूप में, आर्द्रता विलायक (पानी) की अस्थिरता गतिशीलता को नियंत्रित करती है, जो निम्नानुसार मौलिक प्रभाव डालती है:

1. संसेचन प्रक्रिया पर मौलिक प्रभाव

संसेचन चरण के लिए इमल्शन को सब्सट्रेट के छिद्रों या फाइबर अंतराल (उदाहरण के लिए, ग्लास फाइबर कपड़ा, धातु जाल) में प्रभावी ढंग से प्रवेश करने की आवश्यकता होती है।

कम आर्द्रता वाला वातावरण : पानी बहुत तेजी से वाष्पित हो जाता है, जिससे सब्सट्रेट पर इमल्शन तेजी से 'सतह-सूख' जाता है। यह इंटरफ़ेस पर इमल्शन की स्पष्ट चिपचिपाहट को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, गहरे सब्सट्रेट में राल कणों के केशिका प्रवेश में बाधा उत्पन्न करता है और परिणामस्वरूप 'अपर्याप्त संसेचन' होता है - यानी, सब्सट्रेट के अंदर अवशिष्ट वायु जेब। इस बीच, तेजी से वाष्पीकरण बड़ी मात्रा में गर्मी को हटा देता है, जिससे अचानक स्थानीय तापमान में गिरावट हो सकती है, इमल्शन को थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर किया जा सकता है और सर्फेक्टेंट वर्षा को प्रेरित किया जा सकता है, जिससे 'संतरे के छिलके' या संसेचित परत में असमान मोटाई हो सकती है।

उच्च आर्द्रता वाला वातावरण : पानी का वाष्पीकरण बाधित होता है, और इमल्शन सब्सट्रेट पर बहुत लंबे समय तक कम-चिपचिपाहट वाली गीली अवस्था में रहता है। ऊर्ध्वाधर या झुके हुए सब्सट्रेट्स के लिए, गुरुत्वाकर्षण के तहत शिथिलता आसानी से होती है; अत्यधिक हीड्रोस्कोपिक सब्सट्रेट्स के लिए, उच्च आर्द्रता सब्सट्रेट के अंदर गैस के निर्वहन में बाधा उत्पन्न कर सकती है, जिससे सूक्ष्म बुलबुले बनते हैं जो बाद के सिंटरिंग के दौरान पिनहोल दोष में विकसित होते हैं।

2. अंतिम फिल्म-निर्माण गुणवत्ता पर मौलिक प्रभाव

पीटीएफई फिल्म निर्माण में आम तौर पर दो चरण शामिल होते हैं: सूखना (पानी निकालना) और उच्च तापमान सिंटरिंग (कण पिघलना)। सुखाने के दौरान नमी मुख्य रूप से हरे शरीर की संरचना को प्रभावित करती है, जो अंतिम सिंटेड फिल्म में 'विरासत में' आती है।

क्रैकिंग और आंतरिक तनाव : पीटीएफई राल कणों का फिल्म निर्माण पानी के वाष्पीकरण के दौरान कणों को घनी पैक परत में संपीड़ित करने के लिए केशिका दबाव पर निर्भर करता है। अत्यधिक कम आर्द्रता केशिका दबाव प्रवणता में तेज वृद्धि और अत्यधिक तेजी से सूखने वाली सिकुड़न का कारण बनती है, जिससे हरे शरीर के भीतर बड़ा तन्य आंतरिक तनाव पैदा होता है। चूंकि पीटीएफई में सिंटरिंग से पहले स्व-उपचार क्षमता का अभाव होता है, इसलिए इस तरह के तनाव से सीधे हरे शरीर में माइक्रोक्रैक या मैक्रोस्कोपिक क्रैकिंग होती है। सिंटरिंग के बाद इन दरारों को खत्म नहीं किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप फिल्म लीक हो जाती है या यांत्रिक शक्ति कम हो जाती है।

सर्फेक्टेंट माइग्रेशन और अवशेष : वाणिज्यिक पीटीएफई इमल्शन में मौजूद सर्फेक्टेंट (जैसे पेरफ्लूरूक्टेनोइक एसिड के विकल्प) सूखने के दौरान पानी के वाष्पीकरण के साथ माइग्रेट होते हैं। उच्च आर्द्रता वाला वातावरण सुखाने की खिड़की को बढ़ाता है, जिससे सतह पर सर्फेक्टेंट जमा होने के लिए पर्याप्त समय मिलता है, जिससे 'सतह तेल चिकना' या कठोर त्वचा बनती है। यदि प्रारंभिक सिंटरिंग चरण में यह परत पूरी तरह से विघटित या अस्थिर नहीं होती है, तो यह कार्बोनाइज्ड हो जाएगी और फिल्म के अंदर समाविष्ट हो जाएगी, जिससे पीलापन आ जाएगा, घनत्व कम हो जाएगा और पीटीएफई और सब्सट्रेट के बीच आसंजन काफी कमजोर हो जाएगा (प्रदूषक अलगाव के कारण खराब इंटरफेसियल बॉन्डिंग)।

फिल्म घनत्व और सरंध्रता : एक आदर्श पीटीएफई फिल्म पिनहोल-मुक्त और सघन होनी चाहिए। अनुचित आर्द्रता नियंत्रण के कारण अवशिष्ट नमी एक बड़ा खतरा है। उच्च आर्द्रता के तहत, यदि हीटिंग और सुखाने के चरण के दौरान पानी को पूरी तरह से नहीं हटाया जाता है, तो शेष नमी बाद के सिंटरिंग (लगभग 327-400 डिग्री सेल्सियस) के दौरान भारी मात्रा में विस्तार के साथ तुरंत वाष्पीकृत हो जाती है, जिससे आंशिक रूप से पिघली हुई फिल्म में ब्लोहोल्स या इंटरलेयर फफोले बन जाते हैं। इसके विपरीत, बेहद कम आर्द्रता के तहत, तेजी से सतह सूखने से एक सीलबंद त्वचा बन जाती है जो आंतरिक पानी के वाष्पीकरण को अवरुद्ध कर देती है, साथ ही संचित वाष्प दबाव के कारण सिंटरिंग के दौरान फफोले या प्रदूषण भी होता है।

सिद्धांत रूप में, पीटीएफई इमल्शन प्रसंस्करण पर पर्यावरणीय आर्द्रता का प्रभाव अनिवार्य रूप से जल वाष्पीकरण कैनेटीक्स में एक हस्तक्षेप है:

·  कम आर्द्रता (अत्यधिक सूखापन)  निम्न कारणों से होती है: खराब प्रवेश, अवरुद्ध लेवलिंग (संकोचन गुहाएं), दरारें सूखना, और सर्फैक्टेंट अवशेषों का असमान वितरण।

·  उच्च आर्द्रता (अत्यधिक नमी)  के कारण होता है: शिथिलता, बढ़े हुए पिनहोल, अत्यधिक सर्फेक्टेंट का तैरना, सिंटरिंग के बाद छाले पड़ना और आसंजन में कमी।

उपरोक्त जानकारी जिआंगसु आओकाई न्यू मैटेरियल्स टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड द्वारा प्रदान की गई है।

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