পলিকার্বোনেট (পিসি) হল একটি আণবিক শৃঙ্খল যার মধ্যে কার্বনেট গ্রুপ রয়েছে, বিভিন্ন এস্টার গ্রুপ সহ আণবিক কাঠামো অনুসারে, একে অ্যালিফ্যাটিক, অ্যালিসাইক্লিক, অ্যারোমেটিক এ ভাগে ভাগ করা যেতে পারে, যার মধ্যে অ্যারোমেটিক গ্রুপের সবচেয়ে ব্যবহারিক মান এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিসফেনল এ টাইপ পলিকার্বোনেট, সাধারণ ভারী গড় আণবিক ওজন (মেগাওয়াট) 20-100,000।

ছবি পিসি কাঠামোগত সূত্র

পলিকার্বোনেটের ভালো শক্তি, দৃঢ়তা, স্বচ্ছতা, তাপ এবং ঠান্ডা প্রতিরোধ ক্ষমতা, সহজ প্রক্রিয়াকরণ, শিখা প্রতিরোধক এবং অন্যান্য ব্যাপক কর্মক্ষমতা রয়েছে। প্রধান ডাউনস্ট্রিম অ্যাপ্লিকেশনগুলি হল ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতি, শীট এবং স্বয়ংচালিত, এই তিনটি শিল্প পলিকার্বোনেট ব্যবহারের প্রায় 80% অবদান রাখে, অন্যান্য শিল্প যন্ত্রপাতি যন্ত্রাংশ, সিডি-রম, প্যাকেজিং, অফিস সরঞ্জাম, চিকিৎসা ও স্বাস্থ্যসেবা, ফিল্ম, অবসর এবং প্রতিরক্ষামূলক সরঞ্জাম এবং অন্যান্য অনেক ক্ষেত্রেও বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন অর্জন করেছে, যা দ্রুত বর্ধনশীল বিভাগের পাঁচটি ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিকের মধ্যে একটি হয়ে উঠেছে।

২০২০ সালে, বিশ্বব্যাপী পিসি উৎপাদন ক্ষমতা প্রায় ৫.৮৮ মিলিয়ন টন, চীনের পিসি উৎপাদন ক্ষমতা ১.৯৪ মিলিয়ন টন/বছর, উৎপাদন প্রায় ৯৬০,০০০ টন, যেখানে ২০২০ সালে চীনে পলিকার্বোনেটের আপাত ব্যবহার ২.৩৪ মিলিয়ন টনে পৌঁছেছে, প্রায় ১.৩৮ মিলিয়ন টনের ব্যবধান রয়েছে, বিদেশী দেশ থেকে আমদানি করতে হবে। বিশাল বাজার চাহিদা উৎপাদন বৃদ্ধির জন্য অসংখ্য বিনিয়োগ আকর্ষণ করেছে, অনুমান করা হচ্ছে যে একই সময়ে চীনে অনেক পিসি প্রকল্প নির্মাণাধীন এবং প্রস্তাবিত রয়েছে, এবং আগামী তিন বছরে দেশীয় উৎপাদন ক্ষমতা ৩ মিলিয়ন টন/বছর ছাড়িয়ে যাবে, এবং পিসি শিল্প চীনে স্থানান্তরের একটি ত্বরান্বিত প্রবণতা দেখায়।

তাহলে, পিসির উৎপাদন প্রক্রিয়াগুলি কী কী? দেশে এবং বিদেশে পিসির উন্নয়নের ইতিহাস কী? চীনের প্রধান পিসি নির্মাতারা কী কী? এরপর, আমরা সংক্ষেপে একটি চিরুনি তৈরি করব।

পিসি তিনটি মূলধারার উৎপাদন প্রক্রিয়া পদ্ধতি

ইন্টারফেসিয়াল পলিকনডেনসেশন ফটোগ্যাস পদ্ধতি, ঐতিহ্যবাহী গলিত এস্টার বিনিময় পদ্ধতি এবং নন-ফটোগ্যাস গলিত এস্টার বিনিময় পদ্ধতি হল পিসি শিল্পের তিনটি প্রধান উৎপাদন প্রক্রিয়া।
ছবি ছবি
১. ইন্টারফেসিয়াল পলিকনডেনসেশন ফসজিন পদ্ধতি

এটি হল বিসফেনল এ-এর নিষ্ক্রিয় দ্রাবক এবং জলীয় সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণের সাথে ফসজিনের বিক্রিয়া যা ছোট আণবিক ওজনের পলিকার্বোনেট তৈরি করে এবং তারপর উচ্চ আণবিক পলিকার্বোনেটে ঘনীভূত হয়। এক সময়, প্রায় 90% শিল্প পলিকার্বোনেট পণ্য এই পদ্ধতি দ্বারা সংশ্লেষিত হত।

ইন্টারফেসিয়াল পলিকন্ডেন্সেশন ফসজিন পদ্ধতি পিসির সুবিধা হল উচ্চ আপেক্ষিক আণবিক ওজন, যা 1.5~2*105 পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, এবং বিশুদ্ধ পণ্য, ভাল অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য, ভাল হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং সহজ প্রক্রিয়াকরণ। অসুবিধা হল পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়ার জন্য অত্যন্ত বিষাক্ত ফসজিন এবং মিথিলিন ক্লোরাইডের মতো বিষাক্ত এবং উদ্বায়ী জৈব দ্রাবক ব্যবহার করা প্রয়োজন, যা গুরুতর পরিবেশ দূষণের কারণ হয়।

গলিত এস্টার বিনিময় পদ্ধতি, যা অনটোজেনিক পলিমারাইজেশন নামেও পরিচিত, প্রথম বায়ার দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল, উচ্চ তাপমাত্রায়, উচ্চ ভ্যাকুয়ামে, এস্টার বিনিময়ের জন্য অনুঘটকের উপস্থিতি অবস্থা, প্রাক-ঘনীভবন, ঘনীভবন বিক্রিয়ায় গলিত বিসফেনল এ এবং ডাইফেনাইল কার্বনেট (ডাইফেনাইল কার্বনেট, ডিপিসি) ব্যবহার করে।

ডিপিসি প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত কাঁচামাল অনুসারে, এটিকে ঐতিহ্যবাহী গলিত এস্টার বিনিময় পদ্ধতি (পরোক্ষ ফটোগ্যাস পদ্ধতি নামেও পরিচিত) এবং নন-ফটোগ্যাস গলিত এস্টার বিনিময় পদ্ধতিতে ভাগ করা যেতে পারে।

2. ঐতিহ্যবাহী গলিত এস্টার বিনিময় পদ্ধতি

এটি দুটি ধাপে বিভক্ত: (১) ফসজিন + ফেনল → ডিপিসি; (২) ডিপিসি + বিপিএ → পিসি, যা একটি পরোক্ষ ফসজিন প্রক্রিয়া।

প্রক্রিয়াটি সংক্ষিপ্ত, দ্রাবক-মুক্ত, এবং উৎপাদন খরচ ইন্টারফেসিয়াল কনডেনসেশন ফসজিন পদ্ধতির তুলনায় কিছুটা কম, তবে ডিপিসির উৎপাদন প্রক্রিয়া এখনও ফসজিন ব্যবহার করে এবং ডিপিসি পণ্যটিতে ক্লোরোফরমেট গ্রুপের ট্রেস পরিমাণ থাকে, যা পিসির চূড়ান্ত পণ্যের গুণমানকে প্রভাবিত করবে, যা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে প্রক্রিয়াটির প্রচারকে সীমিত করে।

৩. অ-ফসজিন গলিত এস্টার বিনিময় পদ্ধতি

এই পদ্ধতিটি 2টি ধাপে বিভক্ত: (1) DMC + ফেনল → DPC; (2) DPC + BPA → PC, যা কাঁচামাল হিসেবে ডাইমিথাইল কার্বনেট DMC এবং DPC সংশ্লেষণে ফেনল ব্যবহার করে।

এস্টার বিনিময় এবং ঘনীভবন থেকে প্রাপ্ত উপ-পণ্য ফেনলকে DPC প্রক্রিয়ার সংশ্লেষণে পুনর্ব্যবহৃত করা যেতে পারে, যার ফলে উপাদান পুনঃব্যবহার এবং ভাল সাশ্রয় নিশ্চিত করা যায়; কাঁচামালের উচ্চ বিশুদ্ধতার কারণে, পণ্যটি শুকানোর এবং ধোয়ার প্রয়োজন হয় না এবং পণ্যের গুণমানও ভাল। প্রক্রিয়াটিতে ফসজিন ব্যবহার করা হয় না, পরিবেশ বান্ধব এবং এটি একটি সবুজ প্রক্রিয়া রুট।

পেট্রোকেমিক্যাল এন্টারপ্রাইজের তিনটি বর্জ্যের জন্য জাতীয় প্রয়োজনীয়তার সাথে পেট্রোকেমিক্যাল এন্টারপ্রাইজের নিরাপত্তা ও পরিবেশগত সুরক্ষার জাতীয় প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধি এবং ফসজিন ব্যবহারের উপর নিষেধাজ্ঞার সাথে সাথে, নন-ফসজিন গলিত এস্টার এক্সচেঞ্জ প্রযুক্তি ধীরে ধীরে ভবিষ্যতে ইন্টারফেসিয়াল পলিকন্ডেন্সেশন পদ্ধতিকে প্রতিস্থাপন করবে যা বিশ্বে পিসি উৎপাদন প্রযুক্তি উন্নয়নের দিকনির্দেশনা।