જ્ઞાન

Home/જ્ઞાન/વિગતો

યુવી શોષક ઉપયોગો અને પ્રકારો

અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષક મજબૂત અને પસંદગીપૂર્વક ઉચ્ચ-ઊર્જા અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોને શોષી શકે છે, અને શોષિત ઉર્જાને ઉષ્મા ઊર્જા અથવા હાનિકારક નીચી-ઊર્જા વિકિરણ તરીકે છોડવા માટે ઊર્જા રૂપાંતરણનો ઉપયોગ કરી શકે છે, જેનાથી ત્વચાને થતા નુકસાનને ટાળી શકાય છે અને પોલિમરને થતા નુકસાનને અટકાવી શકાય છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ ઊર્જાને શોષવાથી ઉત્તેજના થાય છે અને પછી ફોટોફિઝિકલ અને ફોટોકેમિકલ વિઘટન થાય છે. બંધારણ દ્વારા વિભાજિત, તેમાં મુખ્યત્વે બેન્ઝોફેનોન્સ, સેલિસીલેટ્સ, બેન્ઝોટ્રીઆઝોલ્સ, અવેજી સંયોજનો, ટ્રાયઝીન્સ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. પ્લાસ્ટિક ઉદ્યોગમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા બેન્ઝોફેનોન્સ અને બેન્ઝોટ્રીઆઝોલ્સ છે. બેન્ઝોફેનોન યુવી શોષક હાલમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રકારના યુવી શોષક છે. તેઓ લગભગ સમગ્ર યુવી શ્રેણીને શોષી લે છે. ફોટોસ્ટેબિલિટી મિકેનિઝમ એ બેન્ઝીન રિંગ પર હાઇડ્રોક્સિલ હાઇડ્રોજન અને પરમાણુમાં સંલગ્ન કાર્બોનિલ જૂથ છે. ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર હાઇડ્રોજન બોન્ડ ઓક્સિજન વચ્ચે રચાય છે, એક ચેલેશન રિંગ બનાવે છે. જ્યારે અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ ઊર્જા શોષાય છે, ત્યારે અણુઓ થર્મલ સ્પંદનોમાંથી પસાર થાય છે, હાઇડ્રોજન બંધનો નાશ પામે છે, અને ચેલેશન રિંગ ખુલે છે, આમ હાનિકારક અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશને હાનિકારકમાં રૂપાંતરિત કરીને હાનિકારક ગરમી ઉર્જા મુક્ત થાય છે. બેન્ઝોફેનોન અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષકમાં, ઓર્થો સ્થિતિમાં હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ હોવું આવશ્યક છે, અન્યથા તેનો ઉપયોગ પોલિમર માટે પ્રકાશ સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે કરી શકાતો નથી. આ પ્રકારના યુવી શોષકોની લાક્ષણિક પ્રતિનિધિ જાતોમાં UV-53UV-9 અને તેથી વધુનો સમાવેશ થાય છે. યુવી-531 મોલેક્યુલર સ્ટ્રક્ચર ફોર્મ્યુલા અને ફિઝિકલ સેલિસીલેટ યુવી શોષક એ યુવી શોષકનો સૌથી પહેલો પ્રકાર છે.

1. બેન્ઝોફેનોન યુવી શોષક એ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રકારના યુવી શોષક છે. આ પ્રકારના અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષકની uV-A, uV-B, અને uV-C પર ધીમી શોષક અસર હોય છે. પરમાણુમાં કેટોન જૂથ અને હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ ચેલેટ રિંગ બનાવવા માટે આંતરિક હાઇડ્રોજન બોન્ડ પેદા કરી શકે છે. DUV પ્રકાશ ઊર્જાને શોષ્યા પછી, તે પરમાણુના થર્મલ વાઇબ્રેશનમાંથી પસાર થાય છે, આંતરિક હાઇડ્રોજન બોન્ડનો નાશ કરે છે અને ચેલેટ રિંગ ખોલે છે. તે અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશની ઊર્જાને થર્મલ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે અને તેને મુક્ત કરે છે. વધુમાં, પરમાણુમાં કાર્બોનિલ જૂથ શોષિત અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ ઊર્જા દ્વારા શોષાય છે. ઉત્તેજના ટૉટોમેરિઝમ ઉત્પન્ન કરે છે અને એનોલ માળખું બનાવે છે. આ ઊર્જાનો એક ભાગ પણ વાપરે છે. આ પ્રકારના યુવી શોષકમાં, પરમાણુની અંદર હાઇડ્રોજન બોન્ડની મજબૂતાઈ તેની ફોટોસ્ટેબિલિટી અસર સાથે સંબંધિત છે. ઓક્સિજન બોન્ડ જેટલું મજબૂત, તેને નષ્ટ કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા જેટલી વધારે છે અને શોષણમાં વધુ યુવી ઊર્જાનો વપરાશ થાય છે, તેટલી સારી અસર થાય છે; ઊલટું તેવી જ રીતે. સ્થિરતા અસર બેન્ઝીન રિંગ પર એલ્કોક્સી સાંકળની લંબાઈ સાથે પણ સંબંધિત છે. જો તે લાંબુ છે અને પોલિમર સાથે સારી સુસંગતતા ધરાવે છે, તો સ્ટેબિલાઇઝિંગ અસર એકદમ યોગ્ય હશે. બેન્ઝોફેનોન-આધારિત યુવી શોષકમાં, કાર્બોનિલ જૂથની ઓર્થો સ્થિતિ પર હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ હોવું આવશ્યક છે, અન્યથા આંતરિક હાઇડ્રોજન બોન્ડની રચના કરી શકાતી નથી અને તેનો ઉપયોગ યુવી શોષક તરીકે કરી શકાતો નથી. ઓર્થો હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ સાથે યુવી શોષક 290~380~ મીટર અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોને શોષી શકે છે, લગભગ કોઈ દૃશ્યમાન પ્રકાશ શોષણ નથી, રંગ નથી અને પોલિમર સાથે સારી સુસંગતતા. જો કાર્બોનિલ જૂથની ઓર્થો સ્થિતિ પર બે હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો હોય, તો તે 300 થી 400fzm ના અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશને શોષી શકે છે અને દૃશ્યમાન પ્રકાશના ભાગને પણ શોષી શકે છે. દૃશ્યમાન પ્રકાશના શોષણને લીધે, પૂરક પ્રકાશ અસંતુલિત છે, જેના કારણે આ અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષક સાથે ઉમેરવામાં આવેલી વસ્તુઓ પીળી દેખાય છે. ઉચ્ચ મોલેક્યુલર પોલિમર સાથે પણ નબળી સુસંગતતા હોય છે, તેથી તેનો ઉપયોગ મર્યાદિત હોય છે. જોકે ઓ-હાઈડ્રોક્સિલ જૂથો વિના બેન્ઝોફેનોન પણ અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોને શોષવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, તે પ્રકાશના સંપર્કમાં આવે ત્યારે તેનું પોતાનું વિઘટન કરશે, તેથી તેનો ઉપયોગ અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષક તરીકે કરવા યોગ્ય નથી.

2. સેલિસીલેટ યુવી શોષક સૌથી પહેલા ઉપયોગમાં લેવાતા હોય છે. સેલિસીલેટ પરમાણુમાં આંતરિક હાઇડ્રોજન બોન્ડ પણ ધરાવે છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોને શોષવાની આ પ્રકારની અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષકની ક્ષમતા શરૂઆતમાં ખૂબ ઓછી હોય છે, અને શોષણની શ્રેણી અત્યંત સાંકડી (340vm કરતાં ઓછી) હોય છે. જો કે, ચોક્કસ સમયગાળા માટે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો સાથે ઇરેડિયેટ થયા પછી, તે શોષાય ત્યાં સુધી તેનું શોષણ ધીમે ધીમે વધે છે. આ તેના અલ્ટ્રાવાયોલેટ ઇરેડિયેશન હેઠળના કારણે છે, પરમાણુ પુન: ગોઠવણી થાય છે, મજબૂત અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષણ ક્ષમતા સાથે બેન્ઝોફેનોન માળખું બનાવે છે, આમ તેની અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષણ અસરને મજબૂત બનાવે છે. તેથી, લોકો તેને અગ્રણી અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષક કહે છે. પરમાણુ પુનઃરચના પછી ઉત્પન્ન થયેલ બિશીહાઈડ્રોક્સીબેન્ઝોફેનોન અને તેના ડેરિવેટિવ્ઝ દૃશ્યમાન પ્રકાશના ભાગને શોષી શકે છે અને પીળો દેખાય છે, જેના કારણે આ અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષક સાથે ઉમેરવામાં આવેલા પદાર્થો પીળા થઈ જાય છે.

3. બેન્ઝોટ્રીઆઝોલ યુવી શોષકની ક્રિયાની પદ્ધતિ બેન્ઝોફેનોન્સ જેવી જ છે. બેન્ઝોટ્રીઆઝોલ્સમાં અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોની વિશાળ શોષણ શ્રેણી હોય છે અને તે 300~400~mની તરંગલંબાઇ સાથે પ્રકાશને શોષી શકે છે. તે ભાગ્યે જ 400 ~ મીટરથી ઉપરના દૃશ્યમાન પ્રકાશને શોષી લે છે, તેથી ઉત્પાદન વિકૃત થશે નહીં. વધુમાં, અવેજીકૃત એક્રેલોનિટ્રાઇલ અને ટ્રાયઝિન અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષકની ક્રિયાની પદ્ધતિ સીઆઇએસ-ટ્રાન્સ આઇસોમરાઇઝેશન, પ્રકાશ ઉર્જાને રૂપાંતરિત કરતી અથવા હાનિકારક ઊર્જા મુક્ત કરતી હોવાનું માનવામાં આવે છે. એક્રેલોનિટ્રાઇલ-અવેજી અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષક 290 થી 320 Fm ના અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશને શોષી શકે છે, અને દૃશ્યમાન પ્રકાશને પણ શોષી શકતા નથી, અને લાગુ કરેલ ઑબ્જેક્ટને રંગીન થવાનું કારણ બનશે નહીં. ત્રણ-પ્રકારના અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષક 300~400~મીના અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશને શોષી શકે છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષક સહાયક ક્રોમોફોર્સને શોષી શકે છે (જેમ કે -NH, -OH, -SOH, -cOOH, વગેરે.) અને ક્રોમોફોરિક જૂથો (જેમ કે C:N, N:N, N:O, C ~ 00 મી તરંગ નીચે) :ઓ વગેરે). તે બધા સુગંધિત કોર સાથે જોડાયેલા છે. ઓર્ગેનિક નિકલનો ઉપયોગ અલ્ટ્રાવાયોલેટ શોષક તરીકે પણ થઈ શકે છે, પરંતુ તેને સામાન્ય રીતે ક્વેન્ચર તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે (જેને નિષ્ક્રિય કરનાર અથવા મેટિંગ એજન્ટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, અથવા લેસર સ્ટેટ ક્વેન્ચર, એનર્જી ક્વેન્ચર), અને તેની અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોને શોષવાની ક્ષમતા ક્વેન્ચર કરતા વધારે છે. જોડાણ ઓછું છે, પરંતુ તે પોલિમર દ્વારા અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોના શોષણને કારણે થતા વિયોજનને અટકાવી શકે છે. ઓર્ગેનિક નિકલ કોમ્પ્લેક્સ એ પરમાણુઓ છે જે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ દરમિયાન પોલિમર સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્તેજિત અવસ્થામાં ઉત્તેજિત થાય છે, ઉત્તેજિત અવસ્થાને જમીનની સ્થિતિમાં પરત કરે છે અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ ઉર્જાને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના ઓછી-ઊર્જા સ્પેક્ટ્રલ ઉત્સર્જનમાં રૂપાંતરિત કરે છે. , ત્યાં પોલિમરને નુકસાનથી રક્ષણ આપે છે. તેથી તેને ક્વેન્ચર કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ સામાન્ય યુવી શોષક કરતાં અલગ છે. યુવી શોષક પોતે પરમાણુઓની રચનામાં ફેરફાર કરે છે, જ્યારે ક્વેન્ચર્સ માત્ર પરમાણુઓ વચ્ચેના ઉર્જા સ્થાનાંતરણ દ્વારા ઊર્જાને વિખેરી નાખે છે. આ ઉપરાંત, લાઇટ શિલ્ડિંગ એજન્ટો કાર્બન બ્લેક, ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ, ઝિંક ઓક્સાઇડ, ઝિંક બેરિયમ, વગેરે પણ એવા પદાર્થો છે જે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોને શોષી શકે છે અથવા તેને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે. પોલિમર સપાટી પર પહોંચતા પહેલા અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોને શોષી લેવા અથવા તેને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે પોલિમર અને પ્રકાશ સ્ત્રોત વચ્ચે એક અવરોધ ઊભો કરવામાં આવે છે. જ્યારે તે શોષાય છે અને પ્રતિબિંબિત થાય છે, ત્યારે તે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોને પોલિમરમાં ઊંડે સુધી પ્રવેશતા અટકાવે છે. સૌથી કાર્યક્ષમ એક કાર્બન બ્લેક છે. ફ્રી રેડિકલ સ્કેવેન્જર્સ પણ એક પ્રકારનો પદાર્થ છે જે ફોટોસ્ટેબિલિટી પેદા કરી શકે છે. તેઓ સ્ટીરિક અવરોધક અસરો સાથે પાઈપ્રિડિન ડેરિવેટિવ્ઝ છે અને તેમને અવરોધિત એમાઈન ફોટોસ્ટેબિલાઈઝર કહેવામાં આવે છે.