ব্লোন ফিল্ম এক্সট্রুডারে LDPE বনাম HDPE: কোন উপাদানটি ভালো?

প্রক্রিয়াকরণের আচরণ ব্লোন ফিল্ম এক্সট্রুডার : গলিত প্রবাহ, বাবল স্থিতিশীলতা এবং স্ক্রু ডিজাইনের প্রভাব

গলিত সান্দ্রতা, তাপমাত্রা সংবেদনশীলতা এবং এক্সট্রুডেশনের সময় অপসারণ প্রতিক্রিয়া

যখন 180 থেকে 230 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে এই স্ট্যান্ডার্ড তাপমাত্রায় ব্লোন ফিল্ম এক্সট্রুশনের কথা আসে, তখন LDPE HDPE-এর চেয়ে ভালোভাবে প্রবাহিত হয় কারণ এর গলিত সান্দ্রতা কম। এর অর্থ হল উপাদানটি সিস্টেমের মধ্য দিয়ে আরও মসৃণভাবে চলে এবং মোটরগুলির উপর কম চাপ ফেলে। তাছাড়া, LDPE-এর ক্ষেত্রে একটি খুবই উপযোগী অপবর্তন-পাতলা করার (shear-thinning) ধর্ম দেখা যায় যা ডাই এলাকায় উচ্চ অপবর্তন চাপের সময় প্রক্রিয়াকরণকে আরও সহজ করে তোলে। অন্যদিকে, HDPE-এর গলিত প্রবাহ সূচক প্রায় 20 গ্রাম/10 মিনিট যা LDPE-এর 1 গ্রাম/10 মিনিটের কমের তুলনায় অনেক বেশি। এর মূলত অর্থ হল গলিত অবস্থায় HDPE বেশি শক্ত হয়, তাই এটি আরও শক্তিশালী চালিকা এবং নির্ভুল তাপমাত্রা ব্যবস্থাপনার প্রয়োজন হয়। 210 ডিগ্রি সেলসিয়াসের ঊর্ধ্বে উঠলে HDPE দ্রুত জটিল হয়ে ওঠে। তাপীয় ক্ষয়ক্ষতি একটি গুরুতর সমস্যা হয়ে দাঁড়ায়, তাই জেল তৈরি হওয়া বা জারণের কারণে উপাদানের গুণমান নষ্ট হওয়া প্রতিরোধের জন্য ব্যারেল এবং ডাইয়ের তাপমাত্রা স্থিতিশীল রাখা এতটা গুরুত্বপূর্ণ।

ফ্রস্ট লাইন নিয়ন্ত্রণ এবং বুদবুদ স্থিতিশীলতা: কেন LDPE বেশি পরিচালনার সুবিধা প্রদান করে

LDPE এর ধীর গতির স্ফটিকায়ন অপারেটরদের ঠান্ডা লাইনের উচ্চতা সামঞ্জস্য করার সময় আরও বেশি জায়গা দেয়, যা বুদবুদগুলিকে স্থিতিশীল রাখতে এবং পুরো উত্পাদন জুড়ে অভিন্ন বেধ বজায় রাখতে সত্যিই গুরুত্বপূর্ণ। যেহেতু এলডিপিইতে কঠিন হতে বেশি সময় লাগে, তাই এটি ড্রাই রেজোনেন্স বা বুদবুদ ধসে যাওয়ার মতো সমস্যা সৃষ্টি না করে প্রায় 15% শীতল হারের পরিবর্তন পরিচালনা করতে পারে। কিন্তু এইচডিপিই অন্যভাবে কাজ করে। এটা অনেক দ্রুত শক্ত হয়ে যায়, তাই ছোটখাটো পরিবর্তন অনেক বেশি গুরুত্বপূর্ণ। এমনকি বায়ু রিং সেটিং বা শীতল রোল তাপমাত্রা 8% পরিবর্তন পুরো প্রক্রিয়া ছুঁড়ে ফেলতে পারে। এই পার্থক্যগুলি বাণিজ্যিকভাবে উৎপাদিত পণ্যের জন্য বাস্তব পরিণতি সৃষ্টি করে। যখন এইচডিপিই প্রক্রিয়াকরণের সময় হিমশীতল লাইনগুলি অনির্দেশ্যভাবে সরানো হয়, তখন বেধের পরিবর্তনগুলি 12% এরও বেশি ছড়িয়ে যেতে পারে। এলডিপিই গ্যাজ নিয়ন্ত্রণে অনেক বেশি ধারাবাহিক থাকে, যা পাতলা কৃষি ফিল্মগুলির জন্য সমস্ত পার্থক্য তৈরি করে যেখানে ধারাবাহিক আলোর সংক্রমণ এবং সঠিক যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি একেবারে প্রয়োজনীয়।

এইচডিপিই এর গলন শক্তি প্যারাডক্সঃ যখন উচ্চতর শক্তি পরিবর্তিত স্ক্রু জ্যামিতির দাবি করে

ঘন অবস্থায় HDPE-এর টেনসাইল শক্তি খুব ভালো হয়, কিন্তু যখন ব্লোন ফিল্ম এক্সট্রুশনের জন্য এটি গলানো হয়, তখন এর কম স্থিতিস্থাপকতা বাবল স্থিতিশীলতার সমস্যা তৈরি করে। বাবল ঝুলে পড়ে, ঘাড়ের কাছে সংকুচিত হওয়ার মতো বিরক্তিকর প্রভাব দেখা দেয়, এবং কখনও কখনও বাবল সময়ের আগেই ফেটে যায়। এই সমস্যাগুলি সমাধান করতে উৎপাদকদের এক্সট্রুডার স্ক্রু ডিজাইনের প্রতি গুরুত্ব দেওয়া প্রয়োজন। বেশিরভাগ কারখানা HDPE প্রক্রিয়াকরণের জন্য বিশেষভাবে তৈরি খাঁজযুক্ত ফিড ব্যারেলের সাথে প্রায় 3:1 সংকোচন অনুপাত সম্পন্ন ব্যারিয়ার স্ক্রু ব্যবহার করে। এই ধরনের সেটআপগুলি সত্যিই সাহায্য করে, গলনের দক্ষতা বৃদ্ধি করে এবং গলিত মিশ্রণের সমগ্রতা উন্নত করে—প্রায় 40% উন্নতি পাওয়া যায়। এগুলি চাপকে স্থিতিশীল রাখে যাতে আউটপুট অপ্রত্যাশিতভাবে বৃদ্ধি না হয়। যদি কোম্পানিগুলি এই পরিবর্তনগুলি এড়িয়ে যায়, তবে তাদের ব্যর্থ বাবল থেকে অপচয় উপকরণের পরিমাণ খুব বেশি হয়। কিছু ক্ষেত্রে অপচয়ের হার প্রায় 30% পর্যন্ত হতে পারে। তাই সঠিক স্ক্রু বাছাই করা কেবল একটি ভালো বিকল্প নয়, বরং উচ্চমানের HDPE ফিল্ম উৎপাদন করতে চাওয়া এবং কাঁচামাল নষ্ট না করতে চাওয়া এটি একেবারে অপরিহার্য।

যান্ত্রিক ও কার্যকরী ফিল্মের বৈশিষ্ট্য: ঘনত্ব এবং স্ফটিকায়ন কীভাবে শেষ পর্যন্ত ব্যবহারের কার্যকারিতা নির্ধারণ করে

LDPE এবং HDPE গ্রেডগুলিতে ঘনত্ব–স্ফটিকায়ন–নমনীয়তার সম্পর্ক

LDPE-এ দীর্ঘ শাখা বিন্যাস ক্রিস্টাল গঠনের পথে বাধা সৃষ্টি করে, যা অসংখ্য অকেন্দ্রিক এলাকার সৃষ্টি করে যেগুলি এটিকে বেশ ভালোভাবে প্রসারিত হতে দেয় (প্রায় 500 থেকে 700 শতাংশ) এবং চাপ ভালোভাবে শোষণ করতে দেয়। HDPE-এর সরল শৃঙ্খল গঠন অণুগুলিকে কাছাকাছি আসতে দেয়, যা এটিকে মোটামুটি শক্তিশালী করে তোলে কিন্তু ভাঙনের আগে প্রসারিত হওয়ার ক্ষেত্রে এটি ততটা ভালো নয় (সাধারণত মাত্র 10 থেকে 120 শতাংশ প্রসারণ)। এই ভিন্ন বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে ব্লোন ফিল্ম এক্সট্রুজনে এদের বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হয়। LDPE স্ট্রেচ ওয়্যাপ এবং ফর্ম ফিল সীল প্যাকেজগুলিতে সর্বত্র পাওয়া যায় কারণ এটি যে কোনও আকৃতির চারপাশে জড়িয়ে থাকার সময়ও চাপের মুখে টিকে থাকতে পারে। অন্যদিকে HDPE লন্ড্রি ডিটারজেন্টের পাত্র এবং ভারী ধরনের শিল্প লাইনারের মতো জিনিসগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে জিনিসপত্র দিয়ে লোড করা হলেও উপাদানটির আকৃতি বজায় রাখা প্রয়োজন।

প্যাকেজিং ফিল্মগুলিতে টেনসাইল শক্তি, বিদারণ প্রতিরোধ এবং কঠোরতার বিনিময়

কেলাস অবস্থার মাত্রা মূলত নির্ধারণ করে যে কাজে লাগানো হলে এই উপকরণগুলি কীভাবে আচরণ করবে। হাই ডেনসিটি পলিইথিলিনের (HDPE) একটি ঘন কেলাস গঠন রয়েছে যা তাকে কম ঘনত্বের পলিইথিলিনের (LDPE) তুলনায় প্রায় চারগুণ টান সহ্য করার ক্ষমতা দেয় (প্রায় 30-40 MPa বনাম মাত্র 8-20 MPa)। এবং এটি ফুটো হওয়ার প্রতিরোধ ক্ষমতাও অনেক বেশি, যা প্যাকেজিংয়ের ভিতরে তীক্ষ্ণ বস্তু নিয়ে কাজ করার সময় খুবই গুরুত্বপূর্ণ। অন্যদিকে, LDPE-এ আরও বেশি অ-কেলাসিত অঞ্চল রয়েছে যেখানে প্রভাবের সময় পলিমার শৃঙ্খলগুলি একে অপরের উপর দিয়ে পিছলে যেতে পারে। এর মানে হল যে LDPE, HDPE-এর তুলনায় আঘাত ভালোভাবে সহ্য করতে পারে, এবং আঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতা HDPE-এর প্রায় দ্বিগুণ। এজন্যই LDPE পরিবহনের সময় ছোড়াছুড়ি হওয়া এমন শক্তিশালী শিপিং ব্যাগগুলিতে এতটা প্রচলিত। অন্যদিকে, HDPE যথেষ্ট দৃঢ় থাকে যাতে রাসায়নিক ড্রামগুলি বাইরের দিকে ফুলে না ওঠে এবং সময়ের সাথে সাথে ভিতরে চাপ বাড়লেও ভালো সীল বজায় রাখে। এই প্লাস্টিকগুলির মধ্যে পছন্দ করার সময় উৎপাদনকারীদের তাদের পণ্যের উপর কী ধরনের চাপ পড়বে তা ভাবতে হবে – সেটি কি টান, হঠাৎ আঘাত নাকি দীর্ঘ সময় ধরে ধীরে ধীরে বিকৃত হওয়া।

আবেদন-মিলিত উপাদান নির্বাচন: LDPE বা HDPE-কে ব্লোন ফিল্ম এক্সট্রুডারের বাস্তব আউটপুটের সাথে সামঞ্জস্য করা

কৃষি ফিল্মে LDPE-এর প্রাধান্য: গ্রিনহাউস প্রয়োগের জন্য স্বচ্ছতা, নমনীয়তা এবং সীল অখণ্ডতা

নিম্ন ঘনত্বের পলিইথিলিন (LDPE) এখনও গ্রিনহাউসের আবরণ এবং কৃষি মালচ ফিল্মের জন্য প্রধান উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়, কারণ এটি একাধিক গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যের সমন্বয় করে যা একসঙ্গে ভালোভাবে কাজ করে। ASTM D1238 মানদণ্ড অনুযায়ী MFI এর পরিসর 0.2 থেকে 2.0 গ্রাম প্রতি 10 মিনিট হওয়ায় LDPE উৎপাদনকারীদের এক্সট্রুশন প্রক্রিয়ার সময় গলন ভাঙন ছাড়াই মাত্র 0.02 মিমি পুরুত্ব পর্যন্ত পাতলা ফিল্ম তৈরি করতে দেয়। এর ফলে ফিল্মগুলি প্রাপ্য আলোর 90% এর বেশি প্রেরণ করে এবং ভালো স্বচ্ছতা নিয়ন্ত্রণ বজায় রাখে, যা সূর্যালোকের প্রতি উদ্ভিদের সর্বোচ্চ প্রবেশাধিকারকে সহায়তা করে এবং উদ্ভিদের ভালো বৃদ্ধি ঘটায়। তদুপরি, LDPE উচ্চ নমনীয়তা প্রদান করে এবং আপেক্ষিকভাবে কম তাপমাত্রায়, 110 থেকে 125 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রার মধ্যে সীল করা যায়। এই বৈশিষ্ট্যগুলি নিশ্চিত করে যে বিভিন্ন আবহাওয়ার অবস্থা এবং পদার্থবিদ্যার চাপের অধীনেও সিলগুলি অক্ষত থাকে, যা LDPE কে প্রবল বাতাসের মুখোমুখি হওয়া গ্রিনহাউসগুলির আবরণ বা মাটির আর্দ্রতা ধরে রাখার জন্য মালচ ফিল্ম তৈরি করার জন্য আদর্শ করে তোলে। এই সমস্ত সুবিধাগুলি LDPE অণুর স্বাভাবিক গঠন থেকে আসে এবং বাণিজ্যিক উৎপাদনের ক্ষেত্রে এটি বারবার প্রমাণিত হয়েছে, যেখানে উপযুক্ত প্রক্রিয়াকরণ কৌশল উপাদানের প্রবাহ বৈশিষ্ট্যের সাথে মিলে যায়।

শিল্প লাইনার এবং ভারী-দায়িত্বের বস্তা ব্যাগে HDPE-এর সুবিধা: কঠোরতা, রাসায়নিক প্রতিরোধ এবং ভার বহনের ক্ষমতা

উচ্চ ঘনত্বের পলিইথিলিন শিল্পক্ষেত্রে বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য যেখানে জিনিসগুলি তাদের আকৃতি ধরে রাখতে এবং কঠোর পরিবেশের মুখোমুখি হতে হয়। এই উপাদানের কেলাসাকার গঠন প্রায় 70 থেকে 80 শতাংশ পর্যন্ত হয়, যা 30 MPa এর বেশি টান সহনশীলতা প্রদান করে। এর ফলে HDPE লাইনার এবং বস্তা সহজেই প্রায় 50 কিলোগ্রাম ওজন সামলাতে পারে এবং সময়ের সাথে সাথে ঝোলার বা আকৃতি পরিবর্তনের সমস্যা হয় না। HDPE-এর বিশেষত্ব হল এর অণুগুলি দীর্ঘ শৃঙ্খলে কতটা ঘনিষ্ঠভাবে প্যাক হয়। এই গঠন এটিকে দ্রাবক, অ্যাসিড এবং ক্ষারকসহ সমস্ত ধরনের রাসায়নিকের বিরুদ্ধে অত্যন্ত প্রতিরোধী করে তোলে। ASTM D543 মান অনুসারে পরীক্ষা করে এই প্রতিরোধের নিশ্চয়তা দেওয়া হয়েছে, যা ব্যাখ্যা করে কেন রাসায়নিক সঞ্চয় ট্যাঙ্কের লাইনিং এবং বিপজ্জনক উপাদান প্যাকেজিংয়ের ক্ষেত্রে প্রস্তুতকারকরা HDPE কে অগ্রাধিকার দেন। ফুঁ দিয়ে ফিল্ম নির্বহন যন্ত্রপাতি ব্যবহার করে এবং উপযুক্ত ব্যারিয়ার স্ক্রু ও নিয়ন্ত্রিত এয়ার রিং ব্যবহার করে HDPE তৈরি করলে 0.05 থেকে 0.2 মিলিমিটার পুরুত্বের ফিল্ম তৈরি হয় যা সারাক্ষণ সুসংগত পুরুত্ব বজায় রাখে। চাপ দেওয়া সত্ত্বেও এই ফিল্মগুলি স্থিতিশীল থাকে এবং খসড়ো তল বা ধারালো বস্তুর কারণে সহজে ছিঁড়ে যায় না, যা নির্মাণ বাধা এবং বড় আয়তনের পরিবহন পাত্রের জন্য এটিকে আদর্শ করে তোলে।