क्या आपने कभी देखा है कि एक समय में चमकीले प्लास्टिक के संकेत, पार्क की बेंच या इमारतों के अग्रभाग धीरे-धीरे पीले पड़ जाते हैं, भंगुर हो जाते हैं और लंबे समय तक धूप और मौसम के संपर्क में रहने के बाद छोटे-छोटे दरारें बन जाती हैं?यह घटना, जिसे सामग्री विज्ञान में "फोटोडिग्रेडेशन" के रूप में जाना जाता है, प्लास्टिक और पराबैंगनी (यूवी) विकिरण के बीच एक चल रही लड़ाई का प्रतिनिधित्व करता है।प्लास्टिक सामग्री का चयन सौंदर्यशास्त्र से बहुत आगे जाता है यह एक रणनीतिक निर्णय है जहां गलत विकल्प शुरुआती बचत के बावजूद महंगे प्रतिस्थापन और रखरखाव का कारण बन सकते हैं.
अपने मूल में, प्लास्टिक में लंबी श्रृंखला वाले पॉलिमर अणु होते हैं। जब तीव्र यूवी विकिरण के संपर्क में आते हैं,ये आणविक श्रृंखलाएं या तो विखंडन (टूटना) या क्रॉसलिंकिंग (अत्यधिक बंधन) से गुजरती हैंयूवी किरणों को सूक्ष्म कैंची के रूप में कल्पना कीजिए जो सामग्री की आणविक संरचना में लगातार कटौती करती है:
- रंग परिवर्तनःरंगद्रव्य या पॉलिमर के ऑक्सीकरण से पीलापन और चमक का नुकसान होता है
- संरचनात्मक कमजोर होना:टूटी हुई आणविक श्रृंखलाएं टक्कर प्रतिरोध को कम करती हैं, जिससे भंगुर फ्रैक्चर होते हैं
- सतह की गिरावटःसामग्री की अखंडता विफल हो जाती है, जिससे पाउडर और त्वरित आंतरिक टूटना होता है
सभी प्लास्टिक समान रूप से सूर्य के प्रकाश के अधीन नहीं होते हैं। इंजीनियरिंग ग्रेड "अंतर्निहित रूप से यूवी-स्थिर सामग्री" अंतर्निहित प्रतिरोध प्रदान करते हैंः
- एक्रिलिक (पीएमएमए):पारदर्शी बाहरी अनुप्रयोगों के लिए स्वर्ण मानक, पीलेपन के बिना स्पष्टता बनाए रखना
- पीवीडीएफःपॉलीविनाइलिडेन फ्लोराइड कोटिंग्स वास्तुशिल्प उपयोग के लिए असाधारण रासायनिक निष्क्रियता प्रदान करते हैं
- Ultem®:पॉलीएथेरिमाइड उच्च तापमान सहिष्णुता और विकिरण प्रतिरोध को जोड़ती है
- पीटीएफईः"प्लास्टिक राजा" (टेफ्लॉन) चरम पर्यावरणीय परिस्थितियों में स्थिर रहता है
उच्च प्रदर्शन वाले प्लास्टिक के लिए, जिनकी सुरक्षा के लिए अधिक सुरक्षा की आवश्यकता होती है, इंजीनियर इन रक्षात्मक रणनीतियों का उपयोग करते हैंः
- यूवी स्थिरकर्ता:बाधाग्रस्त अमाइन लाइट स्टेबलाइज़र (एचएएलएस) जैसे additives हानिकारक विकिरण को हानिरहित गर्मी में परिवर्तित करते हैं
- सह-बाहर निकालनाःघनी यूवी अवशोषक वाली सुरक्षात्मक बाहरी परतें आणविक सनस्क्रीन के रूप में कार्य करती हैं
- कार्यात्मक कोटिंग्स:छिड़काव-प्रयुक्त बाधाएं मौजूदा संरचनाओं के लिए अनुवर्ती समाधान प्रदान करती हैं
सामरिक सामग्री चयन के लिए तीन महत्वपूर्ण आयामों का मूल्यांकन करना आवश्यक हैः
- पर्यावरणीय कारकयूवी तीव्रता (उच्च ऊंचाई बनाम शहरी घाटियों), नमक के संपर्क और चरम तापमान का आकलन करें
- कार्यात्मक आवश्यकताएं:लोड-बेयरिंग घटकों के लिए यांत्रिक शक्ति के मुकाबले डिस्प्ले के लिए ऑप्टिकल स्पष्टता को प्राथमिकता दें
- जीवनचक्र अर्थशास्त्र:कुल स्वामित्व लागतों की गणना करें यूवी प्रतिरोधी प्रीमियम सामग्री अक्सर दीर्घकालिक रूप से सस्ती होती है
समुद्री फेंडर से लेकर वास्तुशिल्प झिल्ली तक, हर बाहरी अनुप्रयोग के लिए अनुकूलित सामग्री समाधानों की आवश्यकता होती है।इंजीनियरों अपने मूल प्रदर्शन विशेषताओं को बनाए रखते हुए पर्यावरणीय दंड के दशकों का सामना कर सकते हैं कि संरचनाओं का निर्माण कर सकते हैं.