الٹرا وائلٹ جذب کرنے والا پلاسٹک کی مصنوعات میں ایک بہت اہم اضافہ ہے۔ یہ ایک قسم کا سٹیبلائزر ہے جو لائٹ سٹیبلائزر کا کام کرتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر سورج کی روشنی کے تباہ کن بالائے بنفشی حصے کو جذب اور تبدیل کرکے ایک مستحکم اثر پیدا کرتا ہے۔ الٹرا وایلیٹ جاذب بنیادی طور پر پلاسٹک کی مصنوعات میں استعمال ہوتے ہیں، جیسے پلیٹیں، کیبلز، پائپ اور دیگر موٹی مصنوعات۔ بہت سے معاملات میں، محفوظ اشیاء یا مادوں پر الٹراوائلٹ روشنی کے منفی اثرات کو دبانے یا تاخیر کرنے کے لیے پلاسٹک کی فلموں میں الٹرا وائلٹ جذب کرنے والے بھی شامل کیے جاتے ہیں۔ اثر
الٹرا وائلٹ شعاعیں اور پولیمر جیسے پلاسٹک پر ان کے نقصان دہ اثرات
ہم سب جانتے ہیں کہ سورج سے خارج ہونے والی برقی مقناطیسی لہریں بہت وسیع ہوتی ہیں اور جو شعاعیں زمین تک پہنچ سکتی ہیں ان میں بنیادی طور پر بالائے بنفشی شعاعیں، نظر آنے والی روشنی اور انفراریڈ شعاعیں شامل ہیں۔ تابکاری کی توانائی طول موج کے الٹا متناسب ہے، طول موج جتنی کم ہوگی، اتنی ہی زیادہ توانائی ہوگی۔ ان میں سے، 290nm-400nm کی طول موج کی حد میں الٹراوائلٹ شعاعیں سب سے کم طول موج اور سب سے زیادہ توانائی رکھتی ہیں، اور یہ پلاسٹک جیسے پولیمر کے لیے بھی سب سے زیادہ تباہ کن ہیں۔ نامیاتی پولیمر کی بانڈ انرجی عام طور پر 290~400kJ/mol کی حد میں ہوتی ہے، اس لیے الٹرا وایلیٹ شعاعوں کو تباہ کرنا آسان ہے۔ لہذا، الٹرا وایلیٹ شعاعیں پلاسٹک کی تصویر کشی کو متاثر کرنے والا اہم عنصر ہیں۔ تاہم، یہ واضح رہے کہ مختلف ڈھانچے والے پولیمر مرکبات الٹراوائلٹ شعاعوں کے مختلف لمبی اور مختصر طول موج کے بینڈز کے لیے مختلف حساسیت رکھتے ہیں۔
پولیمر مواد جیسے پلاسٹک میں بہت ساری عمدہ خصوصیات ہونے کی وجہ ان کی کافی لمبی میکرومولیکولر چینز ہیں۔ تاہم، الٹرا وائلٹ شعاعوں کی مختصر طول موج اور اعلی توانائی کی وجہ سے، الٹرا وائلٹ شعاعوں کے عمل کے تحت (زیادہ تر آکسیجن کے ساتھ)، پولیمر مواد جذب ہو جاتے ہیں الٹرا وائلٹ شعاعوں کے بعد، الیکٹرانک طور پر پرجوش حالت بنانا آسان ہے۔ اس پرجوش حالت میں مالیکیولز فوٹو کیمیکل ری ایکشنز کی ایک سیریز کا سبب بن سکتے ہیں، یعنی فری ریڈیکل چین ری ایکشن، اور اسی وقت، آکسیڈیشن کے ساتھ "فوٹو آکسیجن ایجنگ" یا "فوٹو آکسیڈیشن ری ایکشن" ہوتا ہے۔ پولیمر کی میکرو مالیکولر زنجیریں کاٹ دی جاتی ہیں یا ایک خاص حد تک آپس میں جڑ جاتی ہیں، جو پولیمر مواد کی کارکردگی کو براہ راست متاثر کرتی ہیں، اس لیے عمر بڑھنے کے مظاہر کا ایک سلسلہ ظاہر ہوتا ہے۔ جیسے سیاہ ہونا، ٹوٹنا، سخت ہونا، سطح کا ٹوٹ جانا، اور میکانیکی اور برقی خصوصیات کا انحطاط، تاکہ یہ آخر کار اپنی استعمال کی قدر کھو دیتا ہے۔
UV جاذب کا تصور اور فنکشن
پولیمر مواد میں مختلف سالماتی ڈھانچے ہوتے ہیں، اور الٹرا وایلیٹ روشنی کے خلاف ان کی مزاحمت قدرتی طور پر مختلف ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ مختلف پولیمر مواد میں مختلف "فوٹوسٹیبلٹی" ہوتی ہے۔ غیر سیر شدہ بانڈز پر مشتمل پولیمر مواد جیسے ABS اور SBS جیسے ڈبل بانڈز کے لیے، وہ الٹرا وایلیٹ روشنی کو جذب کرنے اور فوٹو آکسیڈیشن کے رد عمل سے گزرنے میں آسان ہوتے ہیں، اس لیے ان کی فوٹوسٹیبلٹی اچھی نہیں ہوتی۔ لیکن خالص پولیمر کے لیے جس میں صرف سیر شدہ کیمیکل بانڈ ہوتے ہیں، یہ الٹرا وایلیٹ روشنی کو جذب نہیں کرتا یا مشکل سے ہی جذب کرتا ہے، اس لیے یہ الٹرا وایلیٹ روشنی کے لیے مستحکم ہے۔
لیکن اصل صورتحال یہ ہے کہ سیر شدہ بانڈز کے ساتھ اس قسم کا خالص پولیمر موجود نہیں ہے، کیونکہ پولیمر کی صنعتی پیداوار کے عمل میں، جیسے پولیمرائزیشن، ایکسٹروشن گرانولیشن، انجیکشن مولڈنگ، اسٹوریج وغیرہ، لامحالہ اتپریرک باقیات متعارف کراتے ہیں، کچھ نجاستیں جیسے چونکہ ٹریس ہائیڈروپرو آکسائیڈ روشنی کے لیے حساس ہوتے ہیں، اور بالائے بنفشی شعاعوں کو جذب کرنے کے بعد، وہ مواد کی تصویر کشی کے رد عمل کو متحرک کریں گے۔
UV جذب کرنے والے فی الحال لائٹ اسٹیبلائزرز کی سب سے زیادہ استعمال ہونے والی کلاس ہیں۔ یہ اعلی توانائی والی الٹرا وائلٹ روشنی کو مضبوطی سے اور منتخب طریقے سے جذب کر سکتا ہے، اور جذب شدہ توانائی کو حرارت کی توانائی یا بے ضرر کم توانائی کی تابکاری کے طور پر توانائی کی تبدیلی کی صورت میں چھوڑ سکتا ہے یا استعمال کر سکتا ہے، اس طرح پلاسٹک میں کروموفور کو بالائے بنفشی توانائی جذب کرنے سے روکتا ہے جوش پیدا ہوتا ہے۔
UV جذب کرنے والوں کی درجہ بندی
UV جذب کرنے والوں میں مرکبات کی وسیع اقسام شامل ہیں۔ ساخت کے مطابق، اس میں بنیادی طور پر بینزوفینونز، سیلیسیلیٹس، بینزوٹریازولز، متبادل ایکریلونیٹریلز، ٹرائیزائنز وغیرہ شامل ہیں۔ پلاسٹک کی صنعت میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والے بینزوفینونز اور بینزوٹریازول ہیں۔
بینزوفینون یووی جذب کرنے والے فی الحال سب سے زیادہ استعمال شدہ قسم کے یووی جاذب ہیں۔ وہ تقریباً پوری UV رینج کو جذب کرتے ہیں۔ فوٹوسٹیبل میکانزم بینزین کی انگوٹھی پر ہائیڈروکسیل ہائیڈروجن اور مالیکیول میں ملحقہ کاربونیل ہے۔ آکسیجن کے درمیان انٹرمولیکولر ہائیڈروجن بانڈز بنتے ہیں، ایک چیلیشن رنگ بناتے ہیں، اور جب الٹرا وائلٹ روشنی کی توانائی جذب ہوتی ہے، تو مالیکیول تھرمل وائبریشن سے گزرتا ہے، ہائیڈروجن بانڈ ٹوٹ جاتا ہے، اور چیلیشن کی انگوٹھی کھل جاتی ہے، تاکہ نقصان دہ الٹرا وائلٹ روشنی کو روکا جا سکے۔ بے ضرر میں تبدیل ہونے سے نقصان دہ حرارت کی توانائی خارج ہوتی ہے۔ ڈیفینائل کیٹون الٹرا وائلٹ جاذب میں، آرتھو ہائیڈروکسیل گروپ ہونا ضروری ہے، ورنہ اسے پولیمر کے لیے لائٹ سٹیبلائزر کے طور پر استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ بالائے بنفشی جاذب کی اس قسم کی مخصوص نمائندہ اقسام میں UV-531، UV-9 وغیرہ شامل ہیں۔
Salicylate UV absorbers UV جذب کرنے والوں کی ابتدائی قسم ہیں۔ یہ مالیکیول میں ہائیڈروجن بانڈز بنا سکتا ہے، الٹرا وایلیٹ روشنی کو جذب کرنے کی اس کی اپنی صلاحیت بہت کم ہے، اور جذب کی طول موج کی حد انتہائی تنگ ہے (340nm سے کم)۔ تاہم، توانائی کی ایک خاص مقدار کو جذب کرنے کے بعد، سالماتی تنظیم نو ہوتی ہے۔ الٹرا وایلیٹ روشنی کو جذب کرنے کی مضبوط صلاحیت کے ساتھ ایک بینزوفینون ڈھانچہ بنتا ہے، اس طرح ایک مضبوط فوٹو سٹیبلائزیشن اثر پیدا ہوتا ہے۔
بینزوٹریازول الٹرا وائلٹ جذب کرنے والوں کا لائٹ اسٹیبلائزیشن میکانزم بینزوفینونز سے ملتا جلتا ہے، اور مالیکیول میں ایک ہائیڈروجن بانڈ چیلیٹنگ رنگ بھی ہے، جو ٹرائیازول گروپ پر ہائیڈروکسیل آکسیجن اور نائٹروجن سے بنتا ہے۔ جب الٹرا وائلٹ روشنی جذب ہو جاتی ہے، تو ہائیڈروجن بانڈ ٹوٹ جاتا ہے یا فوٹوٹومر میں تبدیل ہو جاتا ہے، نقصان دہ الٹرا وایلیٹ توانائی کو بے ضرر حرارت کی توانائی میں بدل دیتا ہے۔ الٹرا وائلٹ جاذب کی اس قسم کی عام نمائندہ اقسام میں UV-P، UV-326، UV-327، UV-329 وغیرہ شامل ہیں۔
