କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ପରିଭାଷା
ଗ୍ଲାସ୍-ଟ୍ରାନ୍ସିସନ୍ ଟେମ୍ପରେଚର (Tg) ହେଉଛି ସେହି ତାପମାତ୍ରା ଯେଉଁଥିରେ ଏକ ପଲିମର ଏକ ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ଅବସ୍ଥାରୁ ଏକ ଗ୍ଲାସି ଅବସ୍ଥାରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ। ଏହା ଏକ ଆକାରହୀନ ପଲିମର (ଏକ ଗ୍ଲାସି ପଲିମରରେ ଥିବା ଅଣ-ସ୍ଫଟିକାଲି ଅଂଶ ସମେତ) ର ଏକ ଗ୍ଲାସି ଅବସ୍ଥାରୁ ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ଅବସ୍ଥାକୁ କିମ୍ବା ପରବର୍ତ୍ତୀରୁ ପୂର୍ବକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରାକୁ ବୁଝାଏ। ଏହା ହେଉଛି ସର୍ବନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ଯେଉଁଠାରେ ଆକାରହୀନ ପଲିମରର ମାକ୍ରୋମଲିକୁଲାର ଖଣ୍ଡଗୁଡ଼ିକ ମୁକ୍ତ ଭାବରେ ଗତି କରିପାରିବେ। ସାଧାରଣତଃ Tg ଦ୍ୱାରା ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରାଯାଏ। ଏହା ମାପ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ଅବସ୍ଥା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ।
ଏହା ପଲିମରର ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସୂଚକ। ଏହି ତାପମାତ୍ରା ଉପରେ, ପଲିମର ସ୍ଥିକତା ଦେଖାଏ; ଏହି ତାପମାତ୍ରା ତଳେ, ପଲିମର ଭଙ୍ଗୁରତା ଦେଖାଏ। ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍, ରବର, ସିନ୍ଥେଟିକ୍ ଫାଇବର ଇତ୍ୟାଦି ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରିବା ସମୟରେ ଏହାକୁ ବିଚାରକୁ ନିଆଯିବା ଆବଶ୍ୟକ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ପଲିଭିନାଇଲ୍ କ୍ଲୋରାଇଡ୍ର କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା 80°C। ତଥାପି, ଏହା ଉତ୍ପାଦର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ତାପମାତ୍ରାର ଉପର ସୀମା ନୁହେଁ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ରବରର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ତାପମାତ୍ରା କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରାଠାରୁ ଅଧିକ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ, ନଚେତ୍ ଏହା ଏହାର ଉଚ୍ଚ ସ୍ଥିକତା ହରାଇବ।
ପଲିମରର ପ୍ରକାର ଏବେ ବି ଏହାର ପ୍ରକୃତି ବଜାୟ ରଖେ, ଇମଲ୍ସନର ଏକ କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ମଧ୍ୟ ଥାଏ, ଯାହା ପଲିମର ଇମଲ୍ସନ ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ଆବରଣ ଫିଲ୍ମର କଠୋରତାର ସୂଚକ। ଉଚ୍ଚ କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ଇମଲ୍ସନରେ ଉଚ୍ଚ କଠୋରତା, ଉଚ୍ଚ ଗ୍ଲସ୍, ଭଲ ଦାଗ ପ୍ରତିରୋଧ ସହିତ ଏକ ଆବରଣ ଥାଏ, ଏବଂ ଏହାକୁ ପ୍ରଦୂଷଣ କରିବା ସହଜ ନୁହେଁ, ଏବଂ ଏହାର ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ଅନୁରୂପ ଭାବରେ ଭଲ। ତଥାପି, କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଏହାର ସର୍ବନିମ୍ନ ଫିଲ୍ମ-ଗଠନ ତାପମାତ୍ରା ମଧ୍ୟ ଅଧିକ, ଯାହା କମ ତାପମାତ୍ରାରେ ବ୍ୟବହାର କରିବା ପାଇଁ କିଛି ଅସୁବିଧା ଆଣିଥାଏ। ଏହା ଏକ ବିରୋଧାଭାସ, ଏବଂ ଯେତେବେଳେ ପଲିମର ଇମଲ୍ସନ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରାରେ ପହଞ୍ଚିଥାଏ, ଏହାର ଅନେକ ଗୁଣ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେବ, ତେଣୁ ଉପଯୁକ୍ତ କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରାକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବାକୁ ପଡିବ। ଯେପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପଲିମର-ପରିବର୍ତ୍ତିତ ମୋର୍ଟାର ସମ୍ପର୍କରେ, କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ଯେତେ ଅଧିକ ହେବ, ପରିବର୍ତ୍ତିତ ମୋର୍ଟାରର ସଙ୍କୋଚନ ଶକ୍ତି ସେତେ ଅଧିକ ହେବ। କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ଯେତେ କମ୍ ହେବ, ପରିବର୍ତ୍ତିତ ମୋର୍ଟାରର ନିମ୍ନ-ତାପମାନ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସେତେ ଭଲ ହେବ।
ସର୍ବନିମ୍ନ ଫିଲ୍ମ ଗଠନ ତାପମାତ୍ରା ପରିଭାଷା
ସର୍ବନିମ୍ନ ଫିଲ୍ମ ଗଠନ ତାପମାତ୍ରା ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣଶୁଖିଲା ମିଶ୍ରିତ ମୋର୍ଟାରର ସୂଚକ
MFFT ହେଉଛି ସର୍ବନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରାକୁ ବୁଝାଏ ଯେଉଁଠାରେ ଇମଲ୍ସନରେ ଥିବା ପଲିମର କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ପରସ୍ପର ସହିତ ଏକତ୍ରିତ ହୋଇ ଏକ ନିରନ୍ତର ଫିଲ୍ମ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ଯଥେଷ୍ଟ ଗତିଶୀଳତା ଥାଏ। ପଲିମର ଇମଲ୍ସନ ଏକ ନିରନ୍ତର ଆବରଣ ଫିଲ୍ମ ଗଠନ କରିବା ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ପଲିମର କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ନିକଟରୁ ପ୍ୟାକ୍ ହୋଇଥିବା ବ୍ୟବସ୍ଥା ଗଠନ କରିବାକୁ ପଡିବ। ତେଣୁ, ଇମଲ୍ସନର ଭଲ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ସହିତ, ଏକ ନିରନ୍ତର ଫିଲ୍ମ ଗଠନ ପାଇଁ ସର୍ତ୍ତାବଳୀରେ ପଲିମର କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ବିକୃତି ମଧ୍ୟ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଅର୍ଥାତ୍, ଯେତେବେଳେ ପାଣିର କୈଶିକ ଚାପ ଗୋଲାକାର କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଯଥେଷ୍ଟ ଚାପ ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଗୋଲାକାର କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ଯେତେ ନିକଟତର ହୋଇ ବ୍ୟବସ୍ଥା କରାଯାଏ, ଚାପ ସେତେ ଅଧିକ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ।
ଯେତେବେଳେ କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ପରସ୍ପର ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସେ, ଜଳର ଅସ୍ଥିରୀକରଣ ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଚାପ କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ ଚାପି ବିକୃତ କରି ପରସ୍ପର ସହିତ ବନ୍ଧନ କରି ଏକ ଆବରଣ ଫିଲ୍ମ ଗଠନ କରିବାକୁ ବାଧ୍ୟ କରେ। ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ, ତୁଳନାତ୍ମକ କଠିନ ଏଜେଣ୍ଟ ସହିତ ଇମଲ୍ସନ ପାଇଁ, ଅଧିକାଂଶ ପଲିମର କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ଥର୍ମୋପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ରେଜିନ୍ ହୋଇଥାଏ, ତାପମାତ୍ରା ଯେତେ କମ୍ ହେବ, କଠିନତା ସେତେ ଅଧିକ ହେବ ଏବଂ ଏହାକୁ ବିକୃତ କରିବା ସେତେ କଷ୍ଟକର ହେବ, ତେଣୁ ସର୍ବନିମ୍ନ ଫିଲ୍ମ ଗଠନ ତାପମାତ୍ରାର ସମସ୍ୟା ଅଛି। ଅର୍ଥାତ୍, ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ତାପମାତ୍ରା ତଳେ, ଇମଲ୍ସନରେ ଥିବା ପାଣି ବାଷ୍ପୀଭୂତ ହେବା ପରେ, ପଲିମର କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ଏକ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ଅବସ୍ଥାରେ ଥାଏ ଏବଂ ଏହାକୁ ଏକତ୍ରିତ କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ। ତେଣୁ, ପାଣି ବାଷ୍ପୀଭୂତ ହେବା ଯୋଗୁଁ ଇମଲ୍ସନ ଏକ ନିରନ୍ତର ସମାନ ଆବରଣ ଗଠନ କରିପାରିବ ନାହିଁ; ଏବଂ ଏହି ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ତାପମାତ୍ରା ଉପରେ, ଯେତେବେଳେ ପାଣି ବାଷ୍ପୀଭୂତ ହୁଏ, ପ୍ରତ୍ୟେକ ପଲିମର କଣିକାରେ ଥିବା ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରବେଶ କରିବେ, ବିସ୍ତାର କରିବେ, ବିକୃତ ହେବେ ଏବଂ ଏକତ୍ରିତ ହୋଇ ଏକ ନିରନ୍ତର ସ୍ୱଚ୍ଛ ଫିଲ୍ମ ଗଠନ କରିବେ। ଏହି ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ସୀମା ଯେଉଁଥିରେ ଫିଲ୍ମ ଗଠନ ହୋଇପାରିବ ତାହାକୁ ସର୍ବନିମ୍ନ ଫିଲ୍ମ ଗଠନ ତାପମାତ୍ରା କୁହାଯାଏ।
MFFT ହେଉଛି ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୂଚକପଲିମର ଇମଲ୍ସନ, ଏବଂ ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ଋତୁରେ ଏମଲସନ ବ୍ୟବହାର କରିବା ବିଶେଷ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ। ଉପଯୁକ୍ତ ପଦକ୍ଷେପ ନେବା ଦ୍ୱାରା ପଲିମର ଏମଲସନର ସର୍ବନିମ୍ନ ଫିଲ୍ମ-ଗଠନ ତାପମାତ୍ରା ହୋଇପାରିବ ଯାହା ବ୍ୟବହାର ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରେ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଏମଲସନରେ ଏକ ପ୍ଲାଷ୍ଟିସାଇଜର ଯୋଡିବା ଦ୍ୱାରା ପଲିମର ନରମ ହୋଇପାରେ ଏବଂ ଏମଲସନର ସର୍ବନିମ୍ନ ଫିଲ୍ମ-ଗଠନ ତାପମାତ୍ରାକୁ ଯଥେଷ୍ଟ ହ୍ରାସ କରାଯାଇପାରିବ, କିମ୍ବା ସର୍ବନିମ୍ନ ଫିଲ୍ମ-ଗଠନ ତାପମାତ୍ରାକୁ ସଜାଡି ପାରିବ। ଉଚ୍ଚ ପଲିମର ଏମଲସନଗୁଡିକ ଯୋଗକାରୀ ଇତ୍ୟାଦି ବ୍ୟବହାର କରେ।
ଲଙ୍ଗୌର MFFTVAE ପୁନଃବିଚ୍ଛିନ୍ନ ଲାଟେକ୍ସ ପାଉଡରସାଧାରଣତଃ 0°C ଏବଂ 10°C ମଧ୍ୟରେ ଥାଏ, ଅଧିକ ସାଧାରଣତଃ 5°C ହୋଇଥାଏ। ଏହି ତାପମାତ୍ରାରେ,ପଲିମର ପାଉଡରଏକ ନିରନ୍ତର ଫିଲ୍ମ ଉପସ୍ଥାପନ କରେ। ବିପରୀତରେ, ଏହି ତାପମାତ୍ରା ତଳେ, ପୁନଃବିଚ୍ଛିନ୍ନ ପଲିମର ପାଉଡର ଫିଲ୍ମ ଆଉ ନିରନ୍ତର ନଥାଏ ଏବଂ ଭାଙ୍ଗିଯାଏ। ତେଣୁ, ସର୍ବନିମ୍ନ ଫିଲ୍ମ ଗଠନ ତାପମାତ୍ରା ଏକ ସୂଚକ ଯାହା ପ୍ରକଳ୍ପର ନିର୍ମାଣ ତାପମାତ୍ରାକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ। ସାଧାରଣତଃ କହିବାକୁ ଗଲେ, ସର୍ବନିମ୍ନ ଫିଲ୍ମ ଗଠନ ତାପମାତ୍ରା ଯେତେ କମ୍ ହେବ, କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମତା ସେତେ ଭଲ ହେବ।
Tg ଏବଂ MFFT ମଧ୍ୟରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ
୧. କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା, ଯେଉଁ ତାପମାତ୍ରାରେ ଏକ ପଦାର୍ଥ ନରମ ହୁଏ। ମୁଖ୍ୟତଃ ସେହି ତାପମାତ୍ରାକୁ ବୁଝାଏ ଯେଉଁ ତାପମାତ୍ରାରେ ଆକାରହୀନ ପଲିମରଗୁଡ଼ିକ ନରମ ହେବାକୁ ଆରମ୍ଭ କରନ୍ତି। ଏହା କେବଳ ପଲିମରର ଗଠନ ସହିତ ନୁହେଁ, ବରଂ ଏହାର ଆଣବିକ ଓଜନ ସହିତ ମଧ୍ୟ ଜଡିତ।
୨.ନରମତା ବିନ୍ଦୁ
ପଲିମରର ବିଭିନ୍ନ ଗତି ବଳ ଅନୁସାରେ, ଅଧିକାଂଶ ପଲିମର ସାମଗ୍ରୀ ସାଧାରଣତଃ ନିମ୍ନଲିଖିତ ଚାରୋଟି ଭୌତିକ ଅବସ୍ଥା (କିମ୍ବା ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଅବସ୍ଥା)ରେ ରହିପାରେ: କାଚ ଅବସ୍ଥା, ଭିସ୍କୋଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ଅବସ୍ଥା, ଅତ୍ୟନ୍ତ ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ଅବସ୍ଥା (ରବର ଅବସ୍ଥା) ଏବଂ ଭିଜା ପ୍ରବାହ ଅବସ୍ଥା। କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେଉଛି ଅତ୍ୟନ୍ତ ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ଅବସ୍ଥା ଏବଂ ଗ୍ଲାସି ଅବସ୍ଥା ମଧ୍ୟରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ। ଆଣବିକ ଗଠନ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣରୁ, ଗ୍ଲାସ୍ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ହେଉଛି ପଲିମରର ଆକାରହୀନ ଅଂଶର ଏକ ବିଶ୍ରାମ ଘଟଣା, ଯାହା ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତେ। ପରିବର୍ତ୍ତନ ସମୟରେ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପ ଅଛି, ତେଣୁ ଏହା ଏକ ଦ୍ୱିତୀୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ (ପଲିମର ଗତିଶୀଳ ଯାନ୍ତ୍ରିକତାରେ ପ୍ରାଥମିକ ପରିବର୍ତ୍ତନ କୁହାଯାଏ)। ଗ୍ଲାସ୍ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ତଳେ, ପଲିମର ଏକ ଗ୍ଲାସ୍ ଅବସ୍ଥାରେ ଥାଏ, ଏବଂ ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳ ଏବଂ ଖଣ୍ଡଗୁଡ଼ିକ ଗତି କରିପାରିବେ ନାହିଁ। କେବଳ ପରମାଣୁ (କିମ୍ବା ଗୋଷ୍ଠୀ) ଅଣୁ ଗଠନ କରୁଥିବା ସେମାନଙ୍କ ସନ୍ତୁଳନ ସ୍ଥିତିରେ କମ୍ପନ କରନ୍ତି; ଯେତେବେଳେ କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରାରେ, ଯଦିଓ ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳଗୁଡ଼ିକ ଗତି କରିପାରିବ ନାହିଁ, କିନ୍ତୁ ଶୃଙ୍ଖଳ ଖଣ୍ଡଗୁଡ଼ିକ ଗତି କରିବାକୁ ଆରମ୍ଭ କରନ୍ତି, ଉଚ୍ଚ ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ଦେଖାଏ। ଯଦି ତାପମାତ୍ରା ପୁଣି ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ତେବେ ସମଗ୍ର ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳ ଗତି କରିବ ଏବଂ ଭିଜା ପ୍ରବାହ ଗୁଣ ଦେଖାଇବ। ଗ୍ଲାସ୍ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା (Tg) ଆଣବିକ ପଲିମରଗୁଡ଼ିକର ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୌତିକ ଗୁଣ।
କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ପଲିମରର ଏକ ବିଶେଷ ତାପମାତ୍ରା। କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରାକୁ ସୀମା ଭାବରେ ଗ୍ରହଣ କରି, ପଲିମରଗୁଡ଼ିକ ବିଭିନ୍ନ ଭୌତିକ ଗୁଣ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରନ୍ତି: କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ତଳେ, ପଲିମର ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍; କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ଉପରେ, ପଲିମର ସାମଗ୍ରୀ ରବର। ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ପ୍ରୟୋଗ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣରୁ, କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ବ୍ୟବହାର ତାପମାତ୍ରାର ଉପର ସୀମା ହେଉଛି ରବର କିମ୍ବା ଇଲାଷ୍ଟୋମର ବ୍ୟବହାରର ନିମ୍ନ ସୀମା।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜାନୁଆରୀ-୦୪-୨୦୨୪