کولڈ سے علاج شدہ ہائی ریزیلینس پولی یوریتھین فوم ایک بہترین سیٹ کشن میٹریل ہے، جس میں اچھی لچک، اچھی شعلہ تابکاری اور کم قیمت کے فوائد ہیں۔ تاہم، اعلی لچکدار جھاگ کی اصل پیداوار کے عمل میں، نقائص کی ایک سیریز جیسے جھاگ کا سکڑنا، جھاگ کا کھوکھلا ہونا، بقایا بدبو، خراب سطح اور چھید، اور نمی گرمی کی خراب کارکردگی کا اکثر سامنا ہوتا ہے۔ حالیہ برسوں میں، مصنف نے پیداوار میں عملی مسائل پر کچھ تحقیق کی ہے۔
1. جھاگ سکڑنا
اصل پیداوار میں، حل کرنے کے لئے سب سے عام اور مشکل مسئلہ جھاگ سکڑنا ہے۔ سکڑنے کے رجحان کی دو اہم وجوہات ہیں، ٹولنگ مولڈ اور خام مال، اور دونوں ایک دوسرے کی تکمیل کرتے ہیں۔
1.1 ٹولنگ اور مولڈ کے پہلو
ناقص مولڈ سیلنگ کی صورت میں، رساو کا سبب بننا آسان ہے، تاکہ جھاگ کا جسم ڈیزائن کردہ کثافت تک نہ پہنچ سکے، جس کے نتیجے میں جھاگ سکڑ جاتا ہے۔ سکڑتے وقت، جھاگ کی مصنوعات متعلقہ علیحدگی کی لکیر کے قریب سخت کنارے کا رجحان پیدا کرے گی۔ یہ سڑنا کے منہ کی جکڑن کو بہتر بنا کر یا مولڈ کلیمپنگ فورس کو مناسب طریقے سے بڑھا کر حل کیا جا سکتا ہے۔
1.2 خام مال
اگر فومنگ کے عمل کے دوران ببل فلم کی دیوار زیادہ لچکدار ہوتی ہے، اور جب گیس کی ایک بڑی مقدار واقع ہوتی ہے اور حجم میں توسیع کا سبب بنتی ہے، تو خلیے بھی بغیر ٹوٹے پھیلتے ہیں، اور حاصل ہونے والے زیادہ تر بلبلے بند خلیات ہوتے ہیں، یعنی بند خلیے کا تناسب۔ زیادہ ہے، پھر جب جھاگ ہوتا ہے جب جسم ٹھنڈا ہوتا ہے، بلبلے میں گیس کا دباؤ گر جاتا ہے، جس سے جھاگ سکڑ جاتا ہے اور خراب ہو جاتا ہے۔ مصنف کا خیال ہے کہ اس بند سیل کے رجحان کے چار اہم حل ہیں۔
(1) تاکنا سائز اور جھاگ کی کھلی porosity کو اتپریرک کی مقدار کو ایڈجسٹ کرکے کنٹرول کیا جاسکتا ہے۔ عام طور پر، amine کیٹالسٹ بنیادی طور پر isocyanate اور پانی (یعنی فومنگ ری ایکشن) کے رد عمل کو اتپریرک کرتے ہیں، اور triethylenediamine یا organotin catalysts بنیادی طور پر isocyanate اور polyol (یعنی جیل ری ایکشن) کے درمیان رد عمل کو متحرک کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ اگر اتپریرک جو جیلیشن کو فروغ دیتا ہے، ضرورت سے زیادہ ہے، جھاگ وقت سے پہلے جیل جائے گا، اور خلیے کی دیوار کی جھلی اچھی سختی رکھتی ہے اور اسے پھٹنا آسان نہیں ہے، جس سے بند خلیے بنتے ہیں۔ تاکنا کے سائز اور جھاگ کے کھلے سیل تناسب کو کنٹرول کرنے کے لیے، سالماتی زنجیروں کی شرح نمو کو کم کرنے کے لیے جیل کیٹالسٹ کی مقدار کو مناسب طریقے سے کم کیا جا سکتا ہے، تاکہ گیس کی پیداوار کے عروج پر بلبلا فلم کی دیوار کی لچک کو کم کیا جا سکے۔ ، اور بند سیل کا تناسب کم ہو جاتا ہے۔
2) بند خلیوں کی تشکیل پولیمرائزیشن کی ڈگری اور پولیتھر پولیول کی برانچنگ سے بھی متعلق ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ NCO/OH کے رد عمل میں، اعلی فعالیت کے ساتھ پولیتھر تیزی سے نیٹ ورک کا ڈھانچہ بناتا ہے، یعنی تشکیل شدہ سیل جھلی دیوار کی لچک بڑی ہوتی ہے، بند سیل کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے۔ جھاگ بند سیل کی شرح کو کم کرنے کے لئے پولیتھر کی اوسط فعالیت کو کم کیا جاسکتا ہے۔
(3) فوم سٹیبلائزر کی مقدار بہت زیادہ ہے، جس کی وجہ سے خلیات بہت زیادہ مستحکم ہوں گے اور کھلے نہیں ہوں گے، جس کے نتیجے میں سکڑ جائے گا۔ اس لیے پیداوار میں فوم سٹیبلائزر کی مقدار مناسب ہونی چاہیے۔
(4) جب isocyanate انڈیکس بہت زیادہ ہوتا ہے، تو یہ جھاگ بند خلیوں کے رجحان کو بڑھا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں سکڑ جاتا ہے۔ پیداوار کے دوران آئوسیانیٹ انڈیکس کو کنٹرول کیا جانا چاہئے۔
2. اندر سے جزوی طور پر کھوکھلا اور منہدم جھاگ
اعلی لچک والے پولی یوریتھین فوم کی تیاری کے عمل میں جزوی کھوکھلا ہونے اور جھاگ کے گرنے کے رجحان کی دو اہم وجوہات ہیں۔
2.1 جیل اور فوم کے غیر متوازن رد عمل کی شرح
فومنگ کے عمل میں، بڑی مقدار میں گیس کی پیداوار کے آخری مرحلے میں، بلبلا فلم کی دیوار کی viscosity نسبتاً بڑی ہوتی ہے، لیکن لچک کم ہوتی ہے۔ اس طرح، جب بلبلے میں گیس مسلسل بڑھتی رہتی ہے، تو یہ فلم کی دیوار کی کھنچائی کو برداشت نہیں کر سکتی، جس کے نتیجے میں بلبلہ پھٹ جاتا ہے۔ گیس کو فرار ہونے کی اجازت دینے کے لیے، سوراخ کھول دیا جاتا ہے۔ اگر فوم فلم کی دیوار پھٹ جاتی ہے جب گیس کی ایک بڑی مقدار واقع ہوتی ہے، تو خلیوں کے میریڈیئنز اور کنکال میں اتنی طاقت نہیں ہوتی کہ وہ اس پھٹنے کو روک سکیں، اور یہ پھٹ مزید پھیل جائے گی، جس سے پورا جھاگ گر جائے گا۔ اگر ٹوٹنا ایک چھوٹے سے حصے میں پھیل جاتا ہے، تو یہ کرے گا اگر یہ رک جاتا ہے، تو یہ جھاگ کو جزوی طور پر کھوکھلا یا پھٹنے کا سبب بھی بنے گا۔ اس صورت میں، اگر خام مال میں جیل کیٹالسٹ کو بڑھایا جائے یا جیلیشن اور فومنگ ری ایکشن کے درمیان توازن کو بہتر بنانے کے لیے فومنگ کیٹالسٹ کی مقدار کو کم کر دیا جائے، تو بڑی مقدار میں گیس ہونے پر ببل فلم وال کی مضبوطی میں اضافہ کیا جا سکتا ہے، اور پیدا ہونے والی گیس کی مقدار کو مناسب طریقے سے کم کیا جا سکتا ہے، اس طرح کھوکھلی یا منہدم جھاگ کے رجحان کو کم کیا جا سکتا ہے۔ یہ رجحان بند سیل سکڑنے والے رجحان کے بالکل برعکس ہے۔ جب فومنگ اتپریرک میں کوئی تبدیلی نہیں کی جاتی ہے اور جیل کیٹالسٹ کی مقدار کم ہوتی ہے، تو جھاگ کے بہت زیادہ کھلنے اور گرنے کا سبب بننا آسان ہوتا ہے۔
2.2 فوم سٹیبلائزر کی مقدار کم ہے۔
سلیکون فوم سٹیبلائزر پولیوریتھین فومنگ کے عمل میں ناگزیر خام مال میں سے ایک ہے۔ یہ فوم سسٹم میں خام مال کے ہر جزو کی سطح کے تناؤ کو کم کر سکتا ہے، فومنگ کے عمل کو مستحکم کر سکتا ہے، اور خلیوں کو ٹھیک اور یکساں بنا سکتا ہے۔ جب نظام کم وسکوسیٹی مرحلے میں ہوتا ہے، تو یہ سٹوماٹا وال فلم کو کھلنے کے لیے موزوں موٹائی تک بڑھنے کے قابل بناتا ہے، جس سے حتمی کھلنے کے لیے حالات پیدا ہوتے ہیں۔ اگر فوم سٹیبلائزر کی مقدار بہت کم ہے تو، فوم کے چھیدوں کا استحکام خراب ہو گا، اور سوراخ وقت سے پہلے کھل جائیں گے، جس کے نتیجے میں جھاگ ٹوٹ جائے گا یا جزوی کھوکھلا ہو جائے گا۔
مناسب فوم سٹیبلائزر سیل کے کھلنے کے دورانیے کو مربوط کر سکتے ہیں، جو کہ اعلی لچکدار فوم کے فومنگ کے عمل میں ایک اہم عمل ہے، بصورت دیگر سیل سکڑنا بند ہو جائے گا۔ تاہم، کھلنا اس وقت ظاہر ہونا چاہیے جب فومنگ ری ایکشن اور جیلنگ ری ایکشن بنیادی طور پر مکمل ہو جائے اور توازن تک پہنچ جائے، یعنی جب فوم بلند ترین مقام پر پہنچ جائے اور فوم کی طاقت اپنے وزن کو سہارا دے سکے، ورنہ جھاگ گر جائے گا یا کھوکھلا ہو جائے گا۔
3. جھاگ میں بقایا بدبو ہے۔
جھاگ میں بقیہ بدبو تین ذرائع سے پیدا ہو سکتی ہے۔
(1) جب isocyanate ضرورت سے زیادہ ہوتا ہے، تو بننے والے جھاگ میں ٹولوئین diisocyanate کی باقیات ہوگی، جس کے نتیجے میں تیز بدبو آتی ہے۔
(2) اگر خام مال کے فارمولے میں منتخب پولیتھر میں بہت زیادہ اتار چڑھاؤ والا مادہ ہوتا ہے، تو جھاگ آنے کے بعد "پولیتھر کی بو" آ سکتی ہے۔
(3) جھاگ میں بقایا امائن کیٹالسٹ کی وجہ سے امائن کی بدبو نسبتاً بڑی ہوتی ہے۔ اس بدبو کو حل کرنے کے دو طریقے ہیں۔ سب سے پہلے، جھاگ میں بقایا اتپریرک کو اتار چڑھاؤ کے لیے وقت کی ایک مدت کے لیے اعلی درجہ حرارت پر ذخیرہ کیا جا سکتا ہے، لیکن عملی طور پر کام کرنا مشکل ہے۔ دوسرا، ایک امائن کیٹالسٹ کو شامل کرنا جو فوم سسٹم کے کیمیائی رد عمل میں حصہ لے سکتا ہے، روایتی امائن کیٹالسٹس کی وجہ سے ہونے والی امائن کی بدبو کو کم کر سکتا ہے، لیکن ساتھ ہی، فوم کی لاگت بھی اسی کے مطابق بڑھ جائے گی۔
4. جھاگ کی مصنوعات کی سطح پر pores ہیں
فوم کی مصنوعات کی سطح پر ہوا کے سوراخ ہوتے ہیں، یا اندر گہرے سوراخ ہوتے ہیں، ان مظاہر کی درج ذیل پانچ وجوہات ہو سکتی ہیں۔
(1) مولڈ کی سطح کی تکمیل کافی نہیں ہے، جو مادی نظام کی روانی کو متاثر کرتی ہے، جس سے جھاگ کی سطح کھردری اور غیر محفوظ ہو جاتی ہے۔ یہ بنیادی طور پر مولڈ کی سطح کی تکمیل کو بہتر بنانے، محتاط آپریشن، اور بہتر ریلیز ایجنٹ کے استعمال پر منحصر ہے۔
(2) اگر مادی نظام کی viscosity بہت زیادہ ہے اور سیالیت ناقص ہے، تو یہ جھاگ کی مصنوعات کی سطح پر بقایا بلبلوں کا سبب بنے گا۔ یہ بنیادی طور پر مشترکہ پولیتھر کی viscosity کو کم کرکے حل کیا جاتا ہے۔ عملی طور پر زیادہ موزوں viscosity 1500-1800mPa·s ہے۔
(3) اگر جیل کی رفتار بہت تیز ہے اور فومنگ کے عمل کے دوران وقت بہت کم ہے تو، مواد کے نظام کی viscosity تیزی سے بڑھ جائے گی، اور سیالیت ناقص ہو جائے گی، جس کی وجہ سے سطح پر سوراخ ہو سکتے ہیں۔ جیل کا وقت عام طور پر 55-65 پر کنٹرول کیا جاتا ہے۔ لیکن جیل کا وقت زیادہ لمبا نہیں ہونا چاہیے۔ دوسری صورت میں، اگر سڑنا کی سختی ضروریات کو پورا نہیں کرتی ہے، تو یہ خام مال کے فضلہ کا سبب بن جائے گا.
(4) فومنگ کی ابتدائی رفتار بہت تیز ہے۔ عام طور پر، جب خام مال کو مولڈ کے نچلے حصے کی اندرونی سطح پر زیادہ یکساں طور پر ڈھانپ دیا جاتا ہے، اور پھر تیزی سے بڑھ جاتا ہے، تو جھاگ کی سطح کا معیار بہتر ہوگا۔ اگر خام مال قدرتی طور پر سانچے کی سطح پر نہیں جاتا ہے اور پھر جھاگ، لفٹنگ خام مال کو اس مقام تک پھیلا دیتی ہے، جہاں بلبلے یا سیاہ سوراخ پیدا ہونے کا زیادہ امکان ہوتا ہے۔ لہذا، اٹھانے کا وقت مناسب طریقے سے بڑھایا جانا چاہئے. عام طور پر 10-15 میں کنٹرول کیا جاتا ہے۔ تاہم، یہ وقت اصل پیداوار میں اتپریرک کی مقدار اور مادی درجہ حرارت اور سڑنا کے درجہ حرارت سے بہت متاثر ہوتا ہے۔ لہذا، پیداوار کے دوران مواد کے درجہ حرارت اور سڑنا کے درجہ حرارت کو سختی سے کنٹرول کیا جانا چاہئے. عام طور پر، مواد کے درجہ حرارت کو 22-24 ڈگری پر کنٹرول کیا جانا چاہیے۔
(5) مولڈ ایگزاسٹ ہول کا ڈیزائن مناسب نہیں ہے۔ عام طور پر، مولڈ کے وینٹ ہولز زیادہ سے زیادہ چھوٹے اور بڑے ہونے چاہئیں، اور پوزیشنز کو فومنگ مولڈ اور کلیمپنگ لائن کے سب سے اونچے مقام پر تقسیم کیا جانا چاہیے۔ وینٹ ہول مادی نظام کی رہنمائی کر سکتا ہے۔ وینٹ ہولز کی معقول تقسیم ہوا کے بلبلوں یا گہرے سوراخوں کو کم کر سکتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، اصل پیداوار میں، ڈالنے والے راستے کا ڈیزائن بھی اخراج کے سوراخوں کی تقسیم سے مماثل ہونا چاہیے۔ بڑے سیٹ کشن کی تیاری میں، اگر خام مال کو ایک ہی وقت میں دو جگہوں پر ڈالا جاتا ہے، تو ان دونوں خام مال کے سنگم کے اوپر وینٹ ہولز کو زیادہ سے زیادہ سیٹ کیا جانا چاہیے تاکہ گہرے سوراخوں کی تخلیق سے بچا جا سکے۔
5. خراب نم گرمی کی عمر بڑھنے کی کارکردگی
سیٹ کشن فوم کی نم ہیٹ ایجنگ پرفارمنس ووکس ویگن کے VW50180 اسٹینڈرڈ کے لیے درکار ایک زیادہ مشکل ٹیسٹ ہے۔ پہلے بنیادی طور پر BORA A4 سیٹ فوم ٹیسٹنگ کے لیے استعمال کیا جاتا تھا، یہ ٹیسٹ اب JETTA سیٹ فوم پر شروع کیا جا رہا ہے۔ یہ ٹیسٹ جھاگ کو 95 فیصد -100 فیصد اور 90 ڈگری کی نسبتہ نمی پر 200 گھنٹے تک ذخیرہ کرنے کے لیے ہے، پھر جھاگ کو 70 ڈگری کے تندور میں 50 فیصد تک کمپریس کریں، اسے 22 گھنٹے تک محفوظ کریں، اور پھر اسے لے لیں۔ باہر اور 0.5 گھنٹے کے لئے رکھنے کے بعد اس کی پیمائش. 15 فیصد سے زیادہ
نم گرمی کی عمر بڑھنے کی کارکردگی کو متاثر کرنے کی وجہ بنیادی طور پر isocyanate انڈیکس سے متعلق ہے۔
(1) اصل پیداوار میں، جب isocyanate انڈیکس کم ہوتا ہے، تو جھاگ کی نم گرمی کی کارکردگی خراب ہو سکتی ہے۔
عام حالات میں، نظریاتی کل رد عمل میں isocyanate کی عمومی مقدار اس سے تھوڑی زیادہ ہونی چاہیے، اور isocyanate انڈیکس 1.05 ہے، لہٰذا چین کے توسیعی رد عمل کی حتمی پیداوار کا آخری گروپ NCO ہونا چاہیے۔
یعنی، nOCN-R-NCO پلس (n-1)HO-R'-OH→OCN-R-NHCOO-R'-OCONH-R-NCO
جب isocyanate کی مقدار نظریاتی مقدار سے کم ہوتی ہے، macromolecule کا اختتام جو سلسلہ توسیعی رد عمل سے حاصل کیا جانا چاہیے ایک ہائیڈروکسیل گروپ ہے۔ ہائیڈروکسیل گروپس میں مضبوط ہائیڈرو فیلیسیٹی ہوتی ہے، جو نم گرمی کی حالت میں جھاگ کی لچک میں کمی کا باعث بنتی ہے، یعنی نم گرمی کی عمر کی کارکردگی میں کمی۔ یہی وجہ ہے کہ بارش کی گرمیوں میں یا جنوب میں زیادہ نمی اور زیادہ درجہ حرارت والے علاقوں میں جھاگ نرم اور بگڑ جاتی ہے۔
(2) اگر آئسوسیانیٹ انڈیکس عام 5 فیصد یا اس سے زیادہ ہے تو، ضرورت سے زیادہ NCO کی وجہ سے، NCO ہوا میں پانی کے ساتھ رد عمل ظاہر کر سکتا ہے، اور جھاگ میں بہت زیادہ یوریا گروپس ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں جھاگ سخت محسوس ہوتا ہے اور کم ہو جاتا ہے۔ لچک، جو جھاگ کی نم گرمی کی عمر بڑھنے کی خصوصیات کا باعث بھی بن سکتی ہے۔
6. نتیجہ
جھاگ کے نقائص کی نسل بنیادی طور پر خام مال کے فارمولے، ٹولنگ اور مولڈ اسٹیٹ، اور پروڈکشن پروسیس پیرامیٹر کنٹرول جیسے عوامل سے متاثر ہوتی ہے۔ جھاگ کے نقائص کو مؤثر طریقے سے کم کرنے کے لیے مختلف عوامل پر جامع غور کرنا ضروری ہے۔
