પોલીટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન, અથવા પીટીએફઇ, એક ખૂબ જ સામાન્ય સામગ્રી છે જેનો ઉપયોગ લગભગ દરેક મોટા ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે થાય છે. આ અતિ-લુબ્રિકન્ટ અને બહુ-ઉપયોગી ફ્લોરોપોલિમર એરોસ્પેસ અને ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગો (કેબલિંગ પર ઇન્સ્યુલેટીંગ કવર તરીકે) થી લઈને સંગીતનાં સાધનોની જાળવણી સુધી (તે વાલ્વ ઓઇલ પિત્તળ અને લાકડાના પવનના સાધનોમાં તેમના ફરતા ભાગો પર ઉપયોગ માટે જોવા મળે છે) દરેકને સ્પર્શે છે. કદાચ તેનો સૌથી પ્રખ્યાત ઉપયોગ પોટ્સ અને પેન પર નોન-સ્ટીક સપાટી તરીકે થાય છે. પીટીએફઇને મોલ્ડેડ ભાગોમાં બનાવી શકાય છે; લવચીક પાઇપ સાંધા, વાલ્વ બોડી, ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેટર, બેરિંગ્સ અને ગિયર્સ તરીકે ઉપયોગ થાય છે; અને ટ્યુબિંગ તરીકે બહાર કાઢવામાં આવે છે.
ભારે રાસાયણિક પ્રતિકાર અને રાસાયણિક જડતા, તેમજ PTFE ના હળવા છતાં મજબૂત ગુણધર્મો, તેને તબીબી ઉપકરણોના ઉત્પાદન અને ઉપયોગમાં ખૂબ ફાયદાકારક બનાવે છે. તેના ઘર્ષણના અસાધારણ રીતે ઓછા ગુણાંકને કારણે (જે ગાણિતિક રીતે કહી શકાય કે સપાટી નોંધપાત્ર રીતે લપસણી છે),પીટીએફઇ ટ્યુબિંગતેનો ઉપયોગ કઠોર રસાયણો અથવા તબીબી સાધનોને સ્થાનાંતરિત કરવા માટે થઈ શકે છે જેની શુદ્ધતા જાળવવાની જરૂર છે અને શસ્ત્રક્રિયા દરમિયાન શરીરમાં સુરક્ષિત રીતે પ્રવેશવાની જરૂર છે. PTFE ટ્યુબિંગ એટલું લુબ્રિકન્ટ, સ્થિતિસ્થાપક અને પાતળું છે કે તે માર્ગદર્શક કેથેટર ID (વ્યાસની અંદર) માટે યોગ્ય છે જ્યાં સ્ટેન્ટ, ફુગ્ગા, એથેરેક્ટોમી અથવા એન્જીયોપ્લાસ્ટી ઉપકરણો જેવા સાધનોને અવરોધ અથવા અવરોધના ભય વિના મુક્તપણે સ્લાઇડ કરવાની જરૂર પડે છે. કારણ કે આ સામગ્રીને કંઈપણ વળગી રહેતું નથી, તે બેક્ટેરિયા અને અન્ય ચેપી એજન્ટોની ટ્યુબિંગને વળગી રહેવાની ક્ષમતામાં પણ દખલ કરી શકે છે અને હોસ્પિટલ દ્વારા હસ્તગત ચેપનું કારણ બની શકે છે.
PTFE ના આ બધા અદ્ભુત ગુણોનો અર્થ એ છે કે તે લગભગ હંમેશા બીજી કોઈ વસ્તુ સાથે જોડાયેલું હોય છે. જો તેનો ઉપયોગ કોટિંગ તરીકે, સીલિંગ ગાસ્કેટ તરીકે, અથવા પેબેક્સ જેકેટ્સ અને પ્લાસ્ટિક કનેક્ટિવ ફેરુલ્સ સાથે ટ્યુબિંગ તરીકે કરવામાં આવી રહ્યો હોય, તો તેને બીજી સામગ્રી સાથે વળગી રહેવાની જરૂર પડે તેવી શક્યતા છે. તમે કદાચ નોંધ્યું હશે કે અમે પહેલાથી જ કહ્યું છે: કંઈપણ PTFE સાથે વળગી રહેતું નથી. જે ગુણધર્મો આ સામગ્રીને તબીબી ઉપકરણ કંપનીઓ માટે આકર્ષક બનાવે છે તે ઉત્પાદન વિકાસ અને ઉત્પાદન દરમિયાન ઉત્પાદન પડકારો પણ ઉભા કરે છે. PTFE ને વળગી રહેવા માટે કોટિંગ્સ, ઇલાસ્ટોમર્સ અને અન્ય ઉપકરણ ઘટકો મેળવવાનું અતિ પડકારજનક છે અને તેના માટે કડક પ્રક્રિયા નિયંત્રણોની જરૂર છે.
તો, ઉત્પાદકો આ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી, બંધન ન કરી શકાય તેવી સામગ્રીને કેવી રીતે બંધનક્ષમ બનાવે છે? અને તેઓ કેવી રીતે જાણી શકે કે તેને યોગ્ય રીતે સારવાર આપવામાં આવી છે અથવા તૈયાર કરવામાં આવી છે અને તે ખરેખર બંધન અથવા કોટ કરવા માટે તૈયાર છે?
રાસાયણિક રીતે એચિંગ પીટીએફઇનું મહત્વ
કેમિકલ એચિંગની જરૂર છે તે સમજાવવા માટે, PTFE ની બોન્ડેબિલિટીના અભાવનું કારણ શું છે તે સમજવું જરૂરી છે. PTFE ખૂબ જ સ્થિર રાસાયણિક બંધનોથી બનેલું છે, જે તેને અન્ય કોઈપણ વસ્તુ સાથે જોડવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે, ટૂંકમાં પણ.
PTFE રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય હોવાથી, એટલે કે સપાટી કોઈપણ રાસાયણિક અણુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતી નથી જેના સંપર્કમાં તે આવે છે, પછી ભલે તે હવામાં હોય કે અન્ય સામગ્રીની સપાટી પર હોય, તેની સપાટીને કેબલિંગ, ધાતુઓ અથવા ટ્યુબિંગ સાથે જોડવા માટે રાસાયણિક રીતે સુધારવી જરૂરી છે જેના પર તે લાગુ કરવામાં આવી રહી છે.
બધા સંલગ્નતા એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં સપાટીના ટોચના 1-5 પરમાણુ સ્તરો તેના પર લાગુ કરવામાં આવતી કોઈપણ સપાટીના ટોચના 1-5 પરમાણુ સ્તરોમાં હાજર રસાયણો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. તેથી, સફળતાપૂર્વક બંધન માટે PTFE ની સપાટીને રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય બનાવવાને બદલે રાસાયણિક રીતે પ્રતિક્રિયાશીલ બનાવવાની જરૂર છે. મટીરીયલ સાયન્સમાં, એક સપાટી જે ખૂબ પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે અને અન્ય અણુઓ સાથે બંધન માટે ઉત્સુક હોય છે તેને "ઉચ્ચ-ઊર્જા સપાટી" કહેવામાં આવે છે. તેથી PTFE ને "ઓછી ઉર્જા" સ્થિતિમાંથી, જે તેની મૂળભૂત સ્થિતિ છે, "ઉચ્ચ ઉર્જા", બંધનક્ષમ ગુણવત્તામાં લઈ જવાની જરૂર છે.
આ કરવાની કેટલીક રીતો છે, જેમાં વેક્યુમ પ્લાઝ્મા ટ્રીટમેન્ટનો સમાવેશ થાય છે, અને કેટલાક લોકો કહે છે કે તેઓ પીવીસી અથવા પોલીઓલેફિન માટે રચાયેલ પ્રાઇમર્સને સેન્ડિંગ, એબ્રેડિંગ અથવા ઉપયોગ કરીને પીટીએફઇ પર બોન્ડેબલ સપાટી પ્રાપ્ત કરી શકે છે. જો કે, સૌથી સામાન્ય અને સૌથી વૈજ્ઞાનિક રીતે સાબિત પદ્ધતિ રાસાયણિક એચિંગ નામની પ્રક્રિયા છે.
એચિંગ પીટીએફઇ (જે બધા ફ્લોરોપોલિમર્સ બનાવે છે) ના કેટલાક કાર્બન-ફ્લોરિન બોન્ડ્સને તોડી નાખે છે, જે અસરમાં, એચ્ડ વિસ્તારની રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓને બદલી નાખે છે, તેને નિષ્ક્રિય સપાટીથી સક્રિય અને અન્ય પદાર્થો સાથે રાસાયણિક રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવા સક્ષમ સપાટી પર લઈ જાય છે. પરિણામી સપાટી ઓછી લુબ્રિસિયસ હોય છે પરંતુ હવે તે એવી સપાટી છે જેને ગુંદર કરી શકાય છે, મોલ્ડ કરી શકાય છે અથવા અન્ય સામગ્રી સાથે જોડી શકાય છે, તેમજ તેને છાપી અથવા કોતરણી કરવાની મંજૂરી આપે છે.
સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ટેટ્રા એચની જેમ, સોડિયમ દ્રાવણમાં PTFE મૂકીને કોતરણી કરવામાં આવે છે. સપાટી સાથે પરિણામી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા ફ્લોરોપોલિમરના કાર્બન-ફ્લોરિન કરોડરજ્જુમાંથી ફ્લોરિન પરમાણુઓ દૂર કરે છે અને કાર્બન પરમાણુઓ છોડી દે છે જેમાં ઇલેક્ટ્રોનની ઉણપ હોય છે. તાજી કોતરણી કરેલી સપાટીમાં ખૂબ જ ઊંચી ઊર્જા હોય છે, અને જ્યારે તે હવાના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે ઓક્સિજન પરમાણુઓ, પાણીની વરાળ અને હાઇડ્રોજન ફ્લોરિન પરમાણુઓનું સ્થાન લેવા માટે ઉડાન ભરવામાં આવે છે, જેનાથી ઇલેક્ટ્રોન પુનઃસ્થાપિત થાય છે. આ પુનઃસ્થાપન પ્રક્રિયા સપાટી પર પરમાણુઓની પ્રતિક્રિયાશીલ ફિલ્મમાં પરિણમે છે જે સંલગ્નતાને સક્ષમ કરે છે.
રાસાયણિક એચિંગ વિશેની એક મહાન બાબત એ છે કે તે ફક્ત ઉપરના થોડા પરમાણુ સ્તરોને બદલી શકે છે અને બાકીના PTFE ને તેના તમામ અનન્ય ગુણધર્મો સાથે અકબંધ રાખી શકે છે.
રાસાયણિક એચિંગ પ્રક્રિયાની સુસંગતતા કેવી રીતે ચકાસવી.
PTFE ના મુખ્ય ગુણધર્મો એ જ રહે છે કારણ કે રાસાયણિક એચિંગ ફક્ત ખૂબ જ ઉપરના થોડા પરમાણુ સ્તરોને અસર કરે છે. જો કે, ટ્યુબિંગમાં ભૂરા અથવા ભૂરા રંગનો રંગ હોઈ શકે છે. રંગની વિવિધતા સપાટી કેટલી બંધનકારક છે તેના પર કોઈ સંબંધ ધરાવતી નથી, તેથી PTFE કેટલી સારી રીતે કોતરવામાં આવ્યું હતું તેના વાસ્તવિક સંકેત તરીકે આ વિકૃતિકરણનો ઉપયોગ કરશો નહીં.
તમારા એચિંગથી તમે જે પ્રકારની સપાટી શોધી રહ્યા છો તે જાણવાનો શ્રેષ્ઠ રસ્તો એ છે કે બધા વ્યાવસાયિક એચર્સ જે પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે તે પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવો: પાણીના સંપર્ક કોણ માપન. આ તકનીક PTFE પર ખૂબ શુદ્ધ પાણીના ટીપાને જમા કરીને અને તે ટીપું કેવી રીતે વર્તે છે તે માપીને કરવામાં આવે છે. નાનું ટીપું કાં તો ઉપર તરફ વળશે કારણ કે તે PTFE કરતાં પોતાની તરફ વધુ આકર્ષાય છે, અથવા તે "ભીનું" થઈ જશે અને સપાટી સામે સપાટ થઈ જશે કારણ કે તે PTFE તરફ ખૂબ આકર્ષાય છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, રાસાયણિક એચિંગ જેટલું સફળ થશે - સંપર્ક કોણ જેટલું નીચું (, ડ્રોપ જેટલું ચપળ હશે). આને ઘણીવાર સપાટીની "વેટેબિલિટી" પરીક્ષણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે, મૂળભૂત રીતે, જો સપાટી યોગ્ય રીતે કોતરવામાં આવે અને પાણીનું ટીપું ફેલાય, તો સપાટીનો વધુ ભાગ ભીનો થઈ જાય છે.
છબીઉપરપીટીએફઇ ટ્યુબિંગ પર પાણીના ટીપાને (નાના પીળા અને વાદળી રિંગની અંદર) કોતરણી કરતા પહેલા ઉપરથી નીચે સુધીનો દૃશ્ય બતાવે છે. જેમ તમે જોઈ શકો છો, ટીપાની ધાર ટ્યુબની સપાટી સાથે 95-ડિગ્રીનો ખૂણો બનાવે છે.
ઉપરની છબી PTFE ટ્યુબ પર કોતરણી કર્યા પછી પાણીના સમાન ટીપાંને દર્શાવે છે. તમે કહી શકો છો કે ટીપાં ટ્યુબની સપાટી પર વધુ ફેલાયેલ છે કારણ કે પીળો અને વાદળી રિંગ મોટો છે. આનો અર્થ એ છે કે ડ્રોપ એજ ટ્યુબિંગની સપાટી સાથે નીચો સંપર્ક કોણ બનાવી રહ્યો છે. અને જ્યારે સરફેસ એનાલિસ્ટ ડિવાઇસથી તે કોણ માપવામાં આવે છે, જેમાંથી આ બંને છબીઓ લેવામાં આવી હતી, ત્યારે આપણે જોઈએ છીએ કે, હા, કોણ 38 ડિગ્રી છે. જો તે આ ટ્યુબને બંધનક્ષમ બનાવવા માટે આપણે જે સંખ્યાને હિટ કરવાની જરૂર છે તેના માટે અમારી પૂર્વનિર્ધારિત આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે, તો અમે હમણાં જ માન્ય કર્યું છે કે સપાટી પર પૂરતા પ્રમાણમાં કોતરણી કરવામાં આવી છે.
પાણીના સંપર્ક કોણ પરીક્ષણના સૌથી અસરકારક ઉપયોગ માટે, સપાટી વૈજ્ઞાનિક સાથે કામ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે જેથી તમે સમજી શકો કે તમારા કોતરણી પછી કયા આદર્શ કોણ શ્રેણી સુધી પહોંચવું જોઈએ. આ તમને પરિમાણીય સ્પષ્ટીકરણના આધારે અનુમાનિત બંધન પ્રક્રિયા બનાવવાની મંજૂરી આપે છે. કારણ કે જો તમને ખબર હોય કે તમારે ચોક્કસ સંપર્ક કોણ સાથે સપાટી બનાવવાની જરૂર છે, તો તમે જાણો છો કે જ્યારે તમે તે કરશો, ત્યારે તમારું સંલગ્નતા સફળ થશે.
વધુમાં, કાર્યક્ષમ એચિંગ પ્રક્રિયા સુનિશ્ચિત કરવા માટે, એચિંગ થાય તે પહેલાં પાણીના સંપર્ક કોણનું માપન લેવું મહત્વપૂર્ણ છે. બેઝલાઇન સ્વચ્છતા મૂલ્યાંકન મેળવવાથી તમે તમારા સંપર્ક કોણની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે એચના પરિમાણો બરાબર શું હોવા જોઈએ તે જાણી શકો છો.
ભાગ 2 તમારા એચિંગને જાળવી રાખો
સફળ સંલગ્નતા પ્રક્રિયા માટે એચ્ડ પીટીએફઇનો યોગ્ય સંગ્રહ કરવો જરૂરી છે. સંગ્રહ અને ઇન્વેન્ટરી એક ક્રિટિકલ કંટ્રોલ પોઈન્ટ (સીસીપી) છે. આ સીસીપી સમગ્ર પ્રક્રિયામાં એવી જગ્યાએ હોય છે જ્યાં સામગ્રીની સપાટીને સારા માટે કે ખરાબ માટે, અને કદાચ અજાણતાં બદલવાની તક મળે છે. એચ્ડ પીટીએફઇ માટે સ્ટોરેજ સીસીપી મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે નવી રાસાયણિક રીતે સાફ કરેલી સપાટી એટલી પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે કે તેના સંપર્કમાં આવતી કોઈપણ વસ્તુ તમારા કાર્યને બદલી શકે છે અને બગાડી શકે છે.
પીટીએફઇ પોસ્ટ-એચ સ્ટોર કરવાની શ્રેષ્ઠ પ્રથા એ છે કે જો તે ફરીથી સીલ કરી શકાય તેવું હોય તો તેમાં આવેલા મૂળ પેકેજિંગનો ઉપયોગ કરવો. જો તે ઉપલબ્ધ ન હોય, તો યુવી-બ્લોકિંગ બેગ એક સારો વિકલ્પ છે. પીટીએફઇને શક્ય તેટલું હવા અને ભેજથી દૂર રાખો, અને તેની સાથે જોડવાનો પ્રયાસ કરતા પહેલા, ખાતરી કરો કે તમે સંપર્ક કોણ માપન લો છો જેથી ખાતરી થાય કે તે બંધન કરવાની ક્ષમતા જાળવી રાખે છે.
PTFE એક અસાધારણ સામગ્રી છે જેમાં અસંખ્ય ઉપયોગો છે, પરંતુ તેનો મહત્તમ લાભ મેળવવા માટે, મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં તેને રાસાયણિક રીતે કોતરણી કરવી અને પછી બંધન કરવું જરૂરી છે. આ પૂરતા પ્રમાણમાં થાય તેની ખાતરી કરવા માટે, સપાટી પરના રાસાયણિક ફેરફારો પ્રત્યે સંવેદનશીલ પરીક્ષણનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે. તમારા કોતરણીને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા અને તમારા કાર્યપ્રવાહમાં નિશ્ચિતતા સ્થાપિત કરવા માટે તમારી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને સમજતા સામગ્રી નિષ્ણાત સાથે ભાગીદારી કરો.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-૧૭-૨૦૨૩