1. مصنوعی تیز رفتار عمر کے ٹیسٹ کے حالات کا انتخاب
اس سوال کو درحقیقت سمجھا جا سکتا ہے کہ عمر بڑھنے کے کن عوامل کو نقل کیا جانا چاہیے۔ پولیمر مواد کے استعمال کے دوران، آب و ہوا کے ماحول میں بہت سے عوامل پولیمر مواد کی عمر بڑھنے پر اثر انداز ہو سکتے ہیں۔ اگر عمر بڑھنے کا سبب بننے والے اہم عوامل کو پہلے سے معلوم ہو جائے تو ٹیسٹ کا طریقہ ہدف کے مطابق منتخب کیا جا سکتا ہے۔
ہم مواد کی نقل و حمل، اسٹوریج، استعمال کے ماحول اور عمر بڑھنے کے طریقہ کار پر غور کر کے ٹیسٹ کے طریقہ کار کا تعین کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، سخت پولی ونائل کلورائد پروفائلز خام مال کے طور پر پولی وینیل کلورائد سے بنائے جاتے ہیں اور اسٹیبلائزرز اور پگمنٹس جیسے اضافی اشیاء کے ساتھ شامل کیے جاتے ہیں۔ وہ بنیادی طور پر باہر استعمال ہوتے ہیں۔ پیویسی کی عمر بڑھنے کے طریقہ کار پر غور کرتے ہوئے، پیویسی گرم ہونے پر گلنا آسان ہے۔ استعمال کے ماحول کو مدنظر رکھتے ہوئے، آکسیجن، الٹرا وائلٹ لائٹ، ہوا میں گرمی اور نمی سبھی پروفائل کی عمر بڑھنے کی وجوہات ہیں۔
لہذا، قومی معیاری GB/T8814-2004 "دروازوں اور کھڑکیوں کے لیے غیر پلاسٹکائزڈ پولی وینیل کلورائد (PVC-U) پروفائلز" نہ صرف فوٹو آکسیجن عمر رسیدگی کے ٹیسٹ کا طریقہ وضع کرتا ہے، بلکہ GB/T16422.2 "پلاسٹک لیبارٹری لائٹ سورس کو بھی اپناتا ہے۔ نمائش ٹیسٹ" طریقہ کا حصہ 2: زینون آرک لیمپ کی عمر 4000h یا 6000h کے لیے، بیرونی الٹرا وایلیٹ لائٹ اور مرئی روشنی، درجہ حرارت، نمی، بارش وغیرہ جیسے عوامل کی نقالی، اور تھرمل آکسیجن کی عمر بڑھنے والی اشیاء کو بھی طے کرتی ہے: حرارت کے بعد حالت 30 منٹ کے لیے 150 ڈگری پر رکھا گیا، بصری مشاہدہ چیک کریں کہ آیا پروفائل کی گرمی کی مزاحمت کو جانچنے کے لیے بلبلے، دراڑیں، پٹنگ یا علیحدگی موجود ہے۔ ایک اور مثال ایک ایسی مصنوع کی ہے جس کی بین الاقوامی منڈی میں میرے ملک کی مسابقت ہے: غیر ملکی تجارت کے برآمدی جوتے۔ استعمال کے دوران، سورج کی روشنی میں الٹرا وائلٹ شعاعیں جوتوں کی رنگت اور دھندلاہٹ کی بنیادی وجہ ہیں۔ لہذا، ان کی پیلی مزاحمت کو جانچنے کے لیے یووی لائٹ باکس استعمال کرنا ضروری ہے۔
عام طور پر استعمال ہونے والے جوتے پیلے رنگ کے مزاحمتی ٹیسٹ چیمبر میں 30W یووی لیمپ استعمال ہوتا ہے۔ نمونہ روشنی کے منبع سے 20 سینٹی میٹر دور ہے۔ رنگ کی تبدیلی 3 گھنٹے کی نمائش کے بعد دیکھی جاتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، نقل و حمل کے دوران، کنٹینر میں گرم، مرطوب اور سخت ماحول جوتوں کے اوپری حصے، تلوے اور گوند کی رنگت، دھبوں، اور یہاں تک کہ خراب ہونے کا سبب بنے گا۔ اس لیے، شپمنٹ سے پہلے، کنٹینر میں زیادہ گرمی اور زیادہ نمی والے ماحول کی تقلید کے لیے گرمی اور نمی کے خلاف مزاحمت کی عمر کے ٹیسٹ کے انعقاد پر غور کرنا ضروری ہے۔ 70 ڈگری اور 95 فیصد رشتہ دار نمی کے حالات میں، 48 گھنٹے کی جانچ کے بعد ظاہری شکل اور رنگ کی تبدیلیوں کا مشاہدہ کریں۔
2. مصنوعی تیز رفتار عمر کے ٹیسٹ کے لیے روشنی کے منبع کا انتخاب
لیبارٹری لائٹ سورس ایکسپوژر ٹیسٹ: یہ بیک وقت روشنی، آکسیجن، گرمی، بارش اور دیگر عوامل کو ایک ٹیسٹ چیمبر میں ماحول کے دکھائی دینے والے ماحول میں نقل کر سکتا ہے۔ یہ ایک عام طور پر استعمال شدہ مصنوعی تیز رفتار عمر کے ٹیسٹ کا طریقہ ہے۔ ان نقلی عوامل میں، روشنی کا منبع نسبتاً اہم ہے۔ تجربہ بتاتا ہے کہ سورج کی روشنی میں طول موج جو پولیمر مواد کو نقصان پہنچاتی ہے وہ بنیادی طور پر الٹرا وایلیٹ روشنی اور کچھ نظر آنے والی روشنی میں مرکوز ہوتی ہیں۔
مصنوعی روشنی کے ذرائع جو فی الحال استعمال کیے جاتے ہیں اس طول موج کی حد میں توانائی کے سپیکٹرم کی تقسیم کو شمسی سپیکٹرم کے قریب بنانے کی کوشش کرتے ہیں۔ مصنوعی روشنی کے ذرائع کو منتخب کرنے کے لیے نقلی اور سرعت کی شرح بنیادی بنیاد ہیں۔ تقریباً ایک صدی کی ترقی کے بعد، لیبارٹری کے روشنی کے ذرائع میں بند کاربن آرک لیمپ، سورج کی روشنی کی قسم کے کاربن آرک لیمپ، فلوروسینٹ الٹراوائلٹ لیمپ، زینون آرک لیمپ، ہائی پریشر مرکری لیمپ اور دیگر روشنی کے ذرائع شامل ہیں۔ بین الاقوامی تنظیم برائے معیاری کاری (ISO) میں پولیمر مواد سے متعلق تکنیکی کمیٹیاں بنیادی طور پر روشنی کے تین ذرائع کے استعمال کی سفارش کرتی ہیں: سولر کاربن آرک لیمپ، فلوروسینٹ الٹراوائلٹ لیمپ، اور زینون آرک لیمپ۔
01. زینون آرک لیمپ
فی الحال یہ خیال کیا جاتا ہے کہ مشہور مصنوعی روشنی کے ذرائع میں زینون آرک لیمپ کی سپیکٹرل توانائی کی تقسیم سورج کی روشنی کے بالائے بنفشی اور دکھائی دینے والے حصوں سے زیادہ ملتی جلتی ہے۔ مناسب فلٹر کا انتخاب کرکے، زمین تک پہنچنے والی سورج کی روشنی میں موجود زیادہ تر شارٹ ویو ریڈی ایشن کو فلٹر کیا جا سکتا ہے۔ زینون لیمپ 1000nm~1200nm کے انفراریڈ خطے میں مضبوط تابکاری رکھتے ہیں اور بڑی مقدار میں حرارت پیدا کرتے ہیں۔
لہٰذا، اس توانائی کو دور کرنے کے لیے ایک مناسب کولنگ ڈیوائس کا انتخاب کرنا چاہیے۔ فی الحال، مارکیٹ میں زینون لیمپ ایجنگ ٹیسٹ کے آلات کے لیے کولنگ کے دو طریقے ہیں: واٹر کولڈ اور ایئر کولڈ۔ عام طور پر، واٹر کولڈ زینون لیمپ ڈیوائسز کا ٹھنڈک اثر ایئر کولڈ ڈیوائسز سے بہتر ہے۔ ایک ہی وقت میں، ساخت زیادہ پیچیدہ ہے اور قیمت زیادہ مہنگی ہے. چونکہ زینون لیمپ کے بالائے بنفشی حصے کی توانائی دیگر دو روشنی کے ذرائع سے کم بڑھتی ہے، اس لیے یہ سرعت کی شرح کے لحاظ سے سب سے کم ہے۔
02. فلوروسینٹ یووی لیمپ
نظریاتی طور پر، 300nm~400nm کی شارٹ ویو توانائی عمر بڑھنے کا بنیادی عنصر ہے۔ اگر اس توانائی کو بڑھایا جائے تو تیز رفتار ٹیسٹنگ حاصل کی جاسکتی ہے۔ فلوروسینٹ یووی لیمپ کی سپیکٹرل تقسیم بنیادی طور پر الٹرا وایلیٹ حصے میں مرکوز ہوتی ہے، اس لیے یہ تیز رفتاری کی شرح کو زیادہ حاصل کر سکتا ہے۔
تاہم، فلوروسینٹ یووی لیمپ نہ صرف قدرتی سورج کی روشنی میں بالائے بنفشی توانائی کو بڑھاتے ہیں، بلکہ اس توانائی کو بھی خارج کرتے ہیں جو زمین کی سطح پر ماپنے پر قدرتی سورج کی روشنی میں موجود نہیں ہوتی، اور یہ توانائی غیر فطری نقصان کا سبب بن سکتی ہے۔ اس کے علاوہ، مرکری اسپیکٹرل لائن کو چھوڑ کر، فلوروسینٹ روشنی کے منبع میں 375nm سے زیادہ توانائی نہیں ہوتی، اس لیے وہ مواد جو طویل طول موج کی UV توانائی کے لیے حساس ہوتے ہیں، قدرتی سورج کی روشنی کے سامنے آنے پر اس طرح تبدیل نہیں ہو سکتے۔ یہ موروثی خامیاں ناقابل اعتبار نتائج کا باعث بن سکتی ہیں۔
لہذا، فلوروسینٹ یووی لیمپ خراب نقلی ہیں. تاہم، اس کی تیز رفتاری کی شرح زیادہ ہونے کی وجہ سے، مناسب قسم کے لیمپ کو منتخب کرکے مخصوص مواد کی تیزی سے اسکریننگ حاصل کی جاسکتی ہے۔
03. سورج کی روشنی کاربن آرک لیمپ
سورج کی روشنی کی قسم کے کاربن آرک لیمپ اس وقت ہمارے ملک میں شاذ و نادر ہی استعمال کیے جاتے ہیں، لیکن جاپان میں ان کا وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ زیادہ تر JIS معیار سورج کی روشنی کی قسم کے کاربن آرک لیمپ استعمال کرتے ہیں۔ میرے ملک میں بہت سی آٹوموبائل کمپنیاں جو جاپان کے ساتھ مشترکہ منصوبے ہیں اب بھی اس لائٹ سورس کے استعمال کی تجویز کرتی ہیں۔ شمسی کاربن آرک لیمپ کی سپیکٹرل توانائی کی تقسیم بھی سورج کی روشنی کے قریب ہے، لیکن 370nm سے 390nm تک الٹرا وائلٹ شعاعیں مرتکز اور مضبوط ہوتی ہیں۔ تخروپن زینون لیمپ کی طرح اچھا نہیں ہے، اور ایکسلریشن کی شرح زینون لیمپ اور الٹرا وایلیٹ لیمپ کے درمیان ہے۔
3. مصنوعی تیز رفتار عمر بڑھنے کے ٹیسٹ کے وقت کا تعین
1. متعلقہ مصنوعات کے معیارات اور ضوابط کا حوالہ دیں۔
متعلقہ مصنوعات کے معیارات نے عمر رسیدگی کے ٹیسٹ کے لیے پہلے ہی وقت مقرر کر دیا ہے۔ ہمیں صرف متعلقہ معیارات تلاش کرنے اور اس میں بیان کردہ وقت کے مطابق ان پر عمل درآمد کرنے کی ضرورت ہے۔ بہت سے قومی معیارات اور صنعتی معیارات نے اس کا تعین کیا ہے۔
2. معلوم ارتباط پر مبنی حساب
تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ ABS کے رنگ کے استحکام کا اندازہ رنگ اور پیلے رنگ کے انڈیکس میں تبدیلیوں کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ مصنوعی تیز رفتار بڑھاپے کا قدرتی ماحول کی نمائش کے ساتھ اچھا تعلق ہے، اور سرعت کی شرح تقریباً 7 ہے۔ اگر آپ ایک سال کے بیرونی استعمال کے بعد کسی مخصوص ABS مواد کی رنگت کی تبدیلی جاننا چاہتے ہیں اور وہی ٹیسٹ حالات استعمال کرنا چاہتے ہیں، تو آپ اس سے رجوع کر سکتے ہیں۔ تیز رفتار عمر کے وقت کا تعین کرنے کے لیے سرعت کی شرح 365x24/7=1251h۔
ایک طویل عرصے سے، اندرون اور بیرون ملک باہمی تعلقات کے مسائل پر کافی تحقیق کی گئی ہے، اور بہت سے تبادلوں کے تعلقات اخذ کیے گئے ہیں۔ تاہم، پولیمر مواد کے تنوع، تیز رفتار عمر کے ٹیسٹ کے آلات اور طریقوں میں فرق، اور مختلف اوقات اور خطوں میں آب و ہوا میں فرق کی وجہ سے، تبدیلی کا رشتہ پیچیدہ ہے۔ لہذا، تبادلوں کے تعلق کا انتخاب کرتے وقت، ہمیں مخصوص مواد، عمر رسیدہ آلات، ٹیسٹ کے حالات، کارکردگی کی تشخیص کے اشارے اور دیگر عوامل پر توجہ دینی چاہیے جو اس تعلق کو حاصل کرتے ہیں۔
3. مصنوعی طور پر تیز رفتار عمر کی تابکاری کی کل مقدار کو قدرتی نمائش کی تابکاری کی کل مقدار کے برابر کرنے کے لیے کنٹرول کریں۔
کچھ پروڈکٹس کے لیے جن میں متعلقہ معیارات نہیں ہیں اور نہ ہی کوئی ربط کا حوالہ ہے، اصل استعمال کے ماحول کی تابکاری کی شدت پر غور کیا جا سکتا ہے، اور مصنوعی طور پر تیز رفتار عمر کی تابکاری کی کل مقدار کو قدرتی نمائش کی تابکاری کی کل مقدار کے برابر کنٹرول کیا جانا چاہیے۔ .
مثال: مصنوعی تیز رفتار عمر کی کل تابکاری کی مقدار کو کیسے کنٹرول کیا جائے۔
بیجنگ کے علاقے میں ایک مخصوص پلاسٹک کی مصنوعات کا استعمال کیا جاتا ہے، اور اس سے مصنوعی طور پر تیز رفتار عمر کی کل تابکاری کی مقدار کو کنٹرول کرنے کی توقع ہے جو ایک سال کے بیرونی نمائش کے برابر ہوگی۔
مرحلہ 1: چونکہ یہ پروڈکٹ پلاسٹک کی مصنوعات ہے اور باہر استعمال ہوتی ہے، اس لیے GB/T16422 میں طریقہ A کا انتخاب کریں۔
ٹیسٹ کی شرائط یہ ہیں: شعاع ریزی کی شدت 0.50W/m2 (340nm)، بلیک بورڈ کا درجہ حرارت 65 ڈگری، باکس کا درجہ حرارت 40 ڈگری، رشتہ دار نمی 50%، پانی کے سپرے کا وقت/پانی کے سپرے کا وقت 18 منٹ/102 منٹ، مسلسل روشنی؛
مرحلہ 2: بیجنگ میں کل سالانہ تابکاری تقریباً 5609MJ/m2 ہے۔ بین الاقوامی معیار کے مطابق CIENo85-1989 (GB/T16422۔{5}} مصنوعی روشنی کے ذرائع اور قدرتی سورج کی روشنی کی سپیکٹرل تقسیم کا موازنہ کرنے کے لیے "پلاسٹک لیبارٹری لائٹ سورس ایکسپوژر ٹیسٹ کے طریقے") حصہ: "زینون آرک" میں حوالہ دیا گیا ہے۔ چراغ")؛ جن میں سے بالائے بنفشی اور نظر آنے والے علاقے (300nm~800nm) 62.2%، یا 3489MJ/m2 ہیں۔
مرحلہ 3: GB/T16422 کے مطابق۔{2}}
جب 340nm شعاع ریزی کی شدت 0.50W/m2 ہے، تو انفراریڈ اور دکھائی دینے والے علاقوں میں شعاع ریزی کی شدت 550W/m2 ہے؛ شعاع ریزی کا وقت 3489X106/550=6.344X106s کے حساب سے لگایا جا سکتا ہے، جو کہ 1762h ہے۔ اس حساب کے طریقہ کار کے مطابق، سرعت کا عنصر تقریباً 5 ہے۔ چونکہ قدرتی عمر بڑھنا شعاع ریزی کی شدت کا ایک سادہ سا سپرپوزیشن نہیں ہے، اس لیے صرف یہ طے کیا جاتا ہے کہ سورج کی روشنی مواد کا سبب بن رہی ہے۔
4. مصنوعی تیز رفتار عمر کے ٹیسٹ کے لیے کارکردگی کی تشخیص کے اشارے کا انتخاب
کارکردگی کی تشخیص کے اشارے کے انتخاب کو بنیادی طور پر دو پہلوؤں سے سمجھا جاتا ہے: مواد کا استعمال اور خود مواد کی خصوصیات۔
1. مواد کے استعمال کے مطابق تشخیصی اشاریہ کا تعین کریں۔ ایک ہی مواد کے لیے، اس کے مختلف استعمال کی وجہ سے، مختلف تشخیصی اشاریہ جات کا انتخاب کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، اگر اسی پینٹ کو سجاوٹ کے لیے استعمال کیا جائے تو اس کی ظاہری شکل میں تبدیلی پر غور کرنا چاہیے۔ GB/T1766-1995 "پینٹ اور وارنش کوٹنگز کی عمر کی درجہ بندی" میں، ظاہری شکل کی مختلف تبدیلیوں جیسے چمک، رنگ کی تبدیلی، چاکنگ، اور گولڈ فنشنگ کے لیے درجہ بندی کے طریقے تفصیل سے بیان کیے گئے ہیں۔
کچھ فنکشنل ملعمع کاری کے لیے، جیسے اینٹی سنکنرن کوٹنگز، رنگ اور ظاہری شکل کی ایک خاص حد تک تبدیلیاں قابل قبول ہیں۔ اس وقت، تشخیصی اشاریوں کا انتخاب کرتے وقت، اہم تحفظات اس کی کریکنگ ریزسٹنس، پاؤڈرنگ کی ڈگری وغیرہ ہیں۔ یہ پولی وینیل کلورائیڈ (PVC) بھی ہے۔ اگر اسے جوتے کے اوپری حصے بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، تو اس کی زرد ہونے کی مزاحمت پر غور کیا جانا چاہیے۔ اگر اسے بارش کے نیچے کے پائپوں میں استعمال کیا جاتا ہے تو، ظاہری شکل میں تبدیلی کے تقاضے زیادہ نہیں ہوتے ہیں، اور مادّی کی جسمانی اور مکینیکل خصوصیات میں تبدیلی آتی ہے، جیسے کھینچنا تناؤ کی طاقت میں تبدیلی بنیادی تشخیصی اشاریہ ہے۔
2. خود مواد کی خصوصیات کی بنیاد پر تشخیصی اشاریہ کا تعین کریں۔ ایک ہی مواد کے لیے، عمر بڑھنے کے عمل کے دوران مختلف خصوصیات غیر مساوی شرح سے کم ہوتی ہیں۔ دوسرے الفاظ میں، بعض خصوصیات ماحول کے لیے حساس ہوتی ہیں اور تیزی سے زوال پذیر ہوتی ہیں، جو مادی نقصان کا بنیادی عنصر ہے۔ تشخیصی اشارے کا انتخاب کرتے وقت، ان حساس خصوصیات کو منتخب کیا جانا چاہیے۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ زیادہ تر انجینئرنگ پلاسٹک کے لیے، اثر کی طاقت بہت زیادہ بدل جاتی ہے اور قدرتی عمر کے ٹیسٹ کے دوران نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے۔
لہذا، انجینئرنگ پلاسٹک کے عمر رسیدہ ٹیسٹ کرواتے وقت، تشخیصی اشاریہ کے طور پر اثر کی طاقت میں کمی کو منتخب کرنے کو ترجیح دی جانی چاہیے۔ اثر کی طاقت پولی پروپیلین کی عمر بڑھنے کے لیے بھی بہت حساس ہے اور عمر بڑھنے کی کارکردگی کا اندازہ لگانے کے لیے اہم اشارے ہے۔ پولی تھیلین مواد کے لیے، وقفے کے وقت لمبائی میں کمی زیادہ واضح ہے اور ترجیحی تشخیص کا اشاریہ ہے۔ پولی وینیل کلورائیڈ کے لیے، تناؤ کی طاقت اور اثر قوت دونوں نسبتاً تیزی سے کم ہو جاتے ہیں، اور ان میں سے ایک کو اصل صورت حال کی بنیاد پر تشخیص کے لیے منتخب کیا جانا چاہیے۔
قومی معیاری GB/T8814-2004 "دروازوں اور کھڑکیوں کے لیے غیر پلاسٹکائزڈ پولی وینیل کلورائڈ (PVC-U) پروفائلز" میں، 60% سے زیادہ یا اس کے برابر عمر کے بعد اثر کی طاقت برقرار رکھنے کی شرح کو قابلیت کے اشارے کے طور پر منتخب کیا جاتا ہے۔ ہلکی صنعت کے معیاری QB/T2480 -2000 ریگڈ پولی وینیل کلورائڈ (PVC-U) بارش کے پانی کے پائپوں اور تعمیرات کے لیے فٹنگ میں، عمر بڑھنے کے بعد تناؤ کی طاقت برقرار رکھنے کی شرح اہلیت کے معیار کے طور پر 80% سے زیادہ یا اس کے برابر ہے۔