PC کھوکھلی شیٹ اخراج لائن

پولی کاربونیٹ پی سی کے لیے پولیمرائزیشن کے طریقوں کی تحقیق اور مارکیٹ کا تجزیہ

پی سی کھوکھلاشیٹ اخراج لائنپولی کاربونیٹ (PC) ایک پولیمر ہے جو مالیکیولر چین میں کاربونیٹ گروپس پر مشتمل ہے، سالماتی ساخت کا فارمولہ فارمولہ میں دکھایا گیا ہے۔

پی سی ایک تقریباً بے رنگ، شیشہ دار، بے شکل پولیمر ہے جس میں اچھی نظری خصوصیات، حرارت کی مزاحمت، اثر مزاحمت، کمزور تیزابوں اور الکلیس اور غیر جانبدار تیلوں کے خلاف مزاحمت ہے۔ اعلی رشتہ دار مالیکیولر ماس پی سی میں زیادہ سختی ہوتی ہے، لیکن یہ ہائیڈرولیسس کے لیے کمزور مزاحم، چپکنے کے لیے حساس، خراش کے لیے ناقص مزاحم، بعض نامیاتی سالوینٹس کے لیے حساس، الٹرا وائلٹ روشنی کے طویل مدتی نمائش پر پیلا ہو جاتا ہے اور بار بار ہائی پریشر بھاپ کا نشانہ بننے والی مصنوعات کے لیے استعمال نہیں کیا جا سکتا۔

پی سی کو ایسٹر گروپ کی ساخت کے مطابق ایلیفیٹک، ارومیٹک، ایلیفیٹک-آرومیٹک اور دیگر اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، جن میں سے ایلیفاٹک اور ایلیفیٹک-آرومیٹک پی سی میں میکانی خصوصیات کم ہوتی ہیں، جو انجینئرنگ پلاسٹک میں ان کے استعمال کو محدود کرتے ہیں۔ صنعتی طور پر اب تک صرف خوشبودار پی سی تیار کیا گیا ہے۔ اپنی ساختی خصوصیات کی وجہ سے، PC بہترین مجموعی کارکردگی کے ساتھ سب سے تیزی سے ترقی کرنے والے جنرل انجینئرنگ پلاسٹک میں سے ایک بن گیا ہے اور الیکٹرانکس اور برقی آلات، شیٹ کنٹینرز، آٹو موٹیو انڈسٹری، طبی آلات اور حفاظتی آلات کے شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے، اور تیزی سے نئے شعبوں جیسے ایرو اسپیس اور ایوی ایشن، آپٹیکل انفارمیشن اور آپٹیکل انفارمیشن میں پھیل رہا ہے۔

پی سی کی پیداوار کا عمل

اس وقت پی سی کے لیے تین پیداواری عمل ہیں، یعنی فوٹو گیس انٹرفیس پولی کنڈینسیشن (جسے فوٹو گیس میتھڈ بھی کہا جاتا ہے)، پگھلا ہوا ایسٹر ایکسچینج پولی کنڈینسیشن اور نان فوٹوگاس پگھلا ہوا ایسٹر ایکسچینج پولی کنڈینسیشن۔

1. فوٹو گیس انٹرفیشل پولی کنڈینسیشن

سب سے پہلے، CO جزوی آکسیکرن اور کوکنگ کول یا کم کاربن الکینز کی تطہیر کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے، جبکہ پانی والے NaCl کو Cl2 اور NaOH حاصل کرنے کے لیے الیکٹرولائز کیا جاتا ہے۔ نتیجے میں CO کا رد عمل Cl2 کے ساتھ خام مال فاسجن پیدا کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، جو پی سی پیدا کرنے کے لیے CH2Cl2 محلول میں BPA کے ساتھ انٹرفیشل کنڈینسیشن سے گزرتا ہے۔

اس کے علاوہ، الیکٹرولیسس کے ذریعہ تیار کردہ NaOH رد عمل کے عمل میں ایک اتپریرک کے طور پر کام کرتا ہے۔ پی سی کے حاصل کردہ محلول کو پہلے بڑی مقدار میں پانی سے دھو کر صاف کیا جاتا ہے، پھر ہیکسین یا ٹولیوین شامل کرکے اور پی سی پیلٹس حاصل کرنے کے لیے CH2Cl2 جیسے سالوینٹس کو نکالنے کے لیے کشید کیا جاتا ہے۔ خشک پی سی کو پگھلنے والے دانے دار کا استعمال کرتے ہوئے دانے دار کیا جاتا ہے۔ رد عمل وایمنڈلیی دباؤ پر کیا جاتا ہے اور پولی کنڈینسیشن ری ایکشن کے بعد الگ ہونے والے مادوں کو، سینٹرفیوگریشن سے مادر شراب، ڈائیکلورومیتھین اور ہائیڈروکلورک ایسڈ کو ری سائیکل کیا جاتا ہے۔

عمل پختہ ہے، پروڈکٹ کا معیار بلند ہے، خام مال کی پاکیزگی کے لیے کوئی خاص تقاضے نہیں ہیں، رد عمل کا سامان نسبتاً آسان ہے اور کم درجہ حرارت اور کم دباؤ کے حالات میں انجام دیا جا سکتا ہے، لیکن تیاری کے عمل میں بقایا کلورائیڈ آئنوں کا اثر مصنوعات کے معیار پر پڑے گا۔ اس کے علاوہ، خام مال انتہائی زہریلا فاسجن ہے، جو نسبتاً خطرناک ہے، جب کہ فضلہ گیس اور گندے پانی کی مقدار زیادہ ہے۔

جی ای (جنرل الیکٹرک) پلاسٹک، بائر اور مٹسوبشی کیمیکل علاج کے بعد کے عمل میں بخارات اور ورن کو یکجا کرتے ہیں تاکہ سالوینٹس اور پریسیپیٹینٹس کی مدد سے حل پذیر نجاست کو دور کیا جا سکے اور پیوریفیکیشن اثر کو بہتر بنایا جا سکے۔

2. ایسٹر ایکسچینج پولی کنڈینسیشن کو پگھلا دیں۔
پگھل ایسٹر ایکسچینج پولی کنڈینسیشن خام مال کے طور پر فینول پر مبنی ہے، ڈی پی سی پہلے انٹرفیشل فوٹوگیسیفیکیشن ری ایکشن کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے، پھر کیٹالسٹس (جیسے لیتھیم ہالائیڈ، لتیم ہائیڈرو آکسائیڈ، لتیم ایلومینیم ہالائیڈ اور بوران ہائیڈرو آکسائیڈ وغیرہ) اور ایڈیٹیو کی موجودگی میں، پھر اولیگومر، ایسٹروبیسٹر اور ایسٹروکس کے ساتھ مزید اضافہ کیا جاتا ہے۔ پی سی کی مصنوعات کو حاصل کرنے کے لئے پولی کنڈینسیشن، رد عمل کا عمل مساوات (3) میں دکھایا گیا ہے۔

یہ عمل فوٹو گیس انٹرفیشل پولی کنڈینسیشن سے کم مہنگا ہے اور نسبتاً آسان ہے اور کم فضلہ پانی اور گیس پیدا کرتا ہے۔ تاہم، اس عمل کو اب بھی خام مال DPC کی تیاری میں انتہائی زہریلے فاسجن کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے، اور اس کے نتیجے میں Cl پر مشتمل نجاست نیوٹرلائزیشن ری ایکشنز کے ذریعے الکلائن کیٹالسٹ کو غیر فعال کر سکتی ہے، پی سی کی کارکردگی کو کم کر کے مواد کو پیلا کر دیتی ہے۔

3. غیر فاسجن پگھل ایسٹر ایکسچینج پولی کنڈینسیشن طریقہ
1978 میں جی ای پلاسٹک نے پہلی بار CO اور O2 کے ساتھ فینول کے آکسیڈیٹیو کاربونیلیشن کے لیے ایک پیٹنٹ کا انکشاف کیا جس میں Pd کو DPC پیدا کرنے کے لیے ایک اتپریرک کے طور پر استعمال کیا گیا، جس کے بعد BPA کا تبادلہ پی سی بنانے کے لیے پگھلی ہوئی حالت میں کیا گیا، جیسا کہ مساوات (4) میں دکھایا گیا ہے۔

ڈائمتھائل کاربونیٹ (DMC) بنانے کے لیے CO اور O2 کے ساتھ میتھانول کے آکسیڈیٹیو کاربونیلیشن کے عمل کا سب سے پہلے انکشاف رومانو ایٹ ال نے کیا تھا۔ 1980 میں۔ DMC پھر ٹولیون کاربونیٹ (MPC) بنانے کے لیے فینول کے ساتھ ایسٹر ایکسچینج ری ایکشن سے گزرا، MPC غیر متناسب DPC بنانے کے لیے، اور DPC نے PC مصنوعات تیار کرنے کے لیے پگھلی ہوئی حالت میں بسفینول A کے ساتھ ایسٹر ایکسچینج پولی کنڈینسیشن رد عمل سے گزرا، جیسا کہ فارمولہ (5) میں دکھایا گیا ہے۔

1993 میں، GE پلاسٹک نے 25,000t/a کی گنجائش والے بائی ایکسیل ری ایکٹر کا استعمال کرتے ہوئے ایک غیر فاسجین عمل کے ذریعے پی سی کی صنعتی پیداوار میں برتری حاصل کی جس میں CO کو خام مال کے طور پر استعمال کیا گیا۔

CO2 ایک غیر زہریلا، غیر آتش گیر، بائیو قابل تجدید خام مال ہے، اور اس کی سرگرمی CO کے مقابلے میں کم ہے، لیکن اسے پی سی بنانے کے لیے کوپولیمر مونومر کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ننگبو جیانگ آئرن ڈافینگ کیمیکل کمپنی، لمیٹڈ۔ چین میں آزادانہ طور پر CO2 اور پروپیلین آکسائیڈ کو خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ایک غیر فاسجن طریقہ پی سی کی پیداوار کا عمل تیار کیا ہے، اور موجودہ سالانہ پیداواری صلاحیت 100,000 ٹن ہے۔ جاپان میں Asahi Kasei نے CO2 کا استعمال کرتے ہوئے غیر فاسجن طریقہ سے PC کی تیاری کے لیے ایک عمل بھی تیار کیا ہے، جیسا کہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ یہ تصویر 2 میں دکھایا گیا ہے۔
یہ عمل بغیر کسی corrosive خام مال کے استعمال کے بغیر پانی کی کمی کے ماحول میں (ٹھنڈا کرنے والے پانی کے علاوہ) کیا جاتا ہے۔ ضمنی مصنوعات میتھانول اور فینول کو ری سائیکل کیا جا سکتا ہے اور رد عمل کے عمل سے بغیر کسی فضلہ یا اخراج کے اعلیٰ معیار کے پی سی اور اعلیٰ پاکیزگی والے MEG کی 2 مصنوعات حاصل ہوتی ہیں۔
یہ عمل زہریلے مادوں کا استعمال نہیں کرتا، اس میں جوہری استعمال کی شرح زیادہ ہے اور بنیادی طور پر آلودگی سے پاک ہے۔ اضافی خام مال اور ضمنی مصنوعات کو پیداواری عمل کے دوران ری سائیکل کیا جا سکتا ہے، جو پیداواری لاگت کو مؤثر طریقے سے کنٹرول کرتا ہے۔

پی سی مارکیٹ اور ترقی کے امکانات

حالیہ برسوں میں، معیشت کی تیز رفتار ترقی اور نئی ایپلی کیشنز کی توسیع کے ساتھ، PC سب سے تیزی سے ترقی کرنے والے انجینئرنگ پلاسٹک میں سے ایک بن گیا ہے، جس کے اہم پروڈیوسر امریکہ، مغربی یورپ اور جاپان میں مرکوز ہیں، جہاں Bayer، GE پلاسٹک، ڈاؤ کیمیکل اور Teijin دنیا کی PC کی پیداوار اور مارکیٹ کو کنٹرول کرتے ہیں۔

2020 میں، ایشیا پیسیفک کا خطہ پی سی کی عالمی طلب کا تقریباً 72.6 فیصد حصہ لے گا، اور چین دنیا کا سب سے بڑا PC پروڈیوسر اور صارف بن گیا ہے۔ قومی پالیسیوں کی مضبوط حمایت، اور مشترکہ منصوبوں کی شکل میں PC ٹیکنالوجی کے تعارف اور گھریلو خود ترقی یافتہ پیداواری ٹیکنالوجی کی مسلسل پختگی کے ساتھ، بڑے PC پروڈکشن پروجیکٹس میں سرمایہ کاری کی گئی ہے، جس سے گھریلو PC کی پیداواری صلاحیت میں بہت اضافہ ہوا ہے، تاکہ اس صنعت کو ترقی کے نئے مواقع ملیں۔

پی سی کی پیداوار کے عمل میں تکنیکی رکاوٹیں نسبتاً زیادہ ہیں، اور چین نے دیر سے آغاز کیا۔ 2015 سے پہلے، تمام گھریلو پی سی پروڈکشن پلانٹس جوائنٹ وینچرز یا ٹیکنالوجی کے تعارف کے ذریعے بنائے گئے تھے، اور پیداواری صلاحیت بہت زیادہ مرکوز تھی۔ اس کے بعد سے، وانہوا کیمیکل اور سیچوان ژونگلان گووہوا نیو میٹریل جیسے اداروں نے آزادانہ دانشورانہ املاک کے حقوق کے ساتھ مختلف PC ترکیب ٹیکنالوجیز تیار کی ہیں، جس نے چین کی PC صنعت کو ترقی اور ترقی کے قابل بنایا ہے۔

اس وقت دنیا کی نئی پیداواری صلاحیت بنیادی طور پر چین میں مرکوز ہے۔ 2019 چین کی پی سی کی پیداواری صلاحیت 1.66 ملین ٹن ہے، جو کہ 31.74 فیصد سال بہ سال اضافہ ہے، صلاحیت کے استعمال کی شرح 58 فیصد ہے۔ 2020 چین کی پی سی کی پیداواری صلاحیت بڑھ کر 2.44 ملین t/a اور پیداوار بڑھ کر 1.185 ملین ٹن ہو گئی۔

پی سی کو قومی ہائی ٹیک انڈسٹری، اہم اسٹریٹجک ابھرتی ہوئی صنعتوں اور "میڈ اِن چائنا 2025" میں بیان کردہ دس اہم شعبوں میں شامل کیا گیا ہے۔ قومی پالیسیوں اور گھریلو پیداواری صلاحیت میں بڑے پیمانے پر سرمایہ کاری سے حوصلہ افزائی کرتے ہوئے، مستقبل کی گھریلو PC مارکیٹ ایسی صورت حال ظاہر کرنے کی پابند ہے جہاں سپلائی طلب سے زیادہ ہو، 2023 تک پی سی کی پیداواری صلاحیت کا 2.41 ملین ٹن/a کے قدامت پسند تخمینہ کے ساتھ چین میں جاری کیا جائے گا، اس وقت تک چین کی کل PC پیداواری صلاحیت 3.6 ملین t/a کے قریب ہو جائے گی۔

تیزی سے بڑھتی ہوئی پی سی کی پیداواری صلاحیت کے مقابلے میں، بہاو طلب ایک ساتھ جاری نہیں کی گئی ہے۔ مجموعی طور پر، PC کی کھپت میں اضافہ سست ہے اور صنعت کم ترقی کے دور میں داخل ہو چکی ہے۔ عام پی سی میں کم اثر مزاحمت اور کیمیائی مزاحمت ہوتی ہے اور اسے کئی شعبوں میں لاگو نہیں کیا جا سکتا، لیکن اعلیٰ درجے کی مصنوعات کی تیاری میں تکنیکی رکاوٹیں زیادہ ہیں۔ تیز رفتاری سے پیداوار کو بڑھاتے ہوئے، گھریلو کاروباری اداروں کو اپنی مصنوعات کے معیار کو مضبوط بنانا چاہیے اور مارکیٹ کے سخت مقابلے میں ترقی اور ترقی کے لیے ضرورت سے زیادہ کم درجے کی مصنوعات اور اعلیٰ درجے کی مصنوعات کی کمی کو تبدیل کرنا چاہیے۔

پی سی کے تین بڑے پروڈکشن پروسیسز میں سے، نان فاسجن طریقہ ماحول کو آلودہ نہیں کرتا، کوئی ضمنی مصنوعات نہیں، کم سرمایہ کاری، اچھی کارکردگی اور نتیجے میں آنے والی مصنوعات کی اعلیٰ کوالٹی، جو یقینی طور پر پی سی کی مستقبل کی ترقی کی سمت ہوگی۔ فی الوقت، اعلیٰ پاکیزگی والے DPC کی پیداواری لاگت کو موثر کاتالسٹ تیار کرکے کم کیا جا سکتا ہے، اور اس کے علاوہ، اعلیٰ کارکردگی والے ری ایکٹروں کو ڈیزائن کیا جا سکتا ہے تاکہ وہ اعلیٰ پگھلنے والی چپکنے والی پی سی پری پولیمر کی تیاری کے لیے موزوں ہوں۔

اگرچہ چین میں پی سی کی پیداواری صلاحیت اور کھپت میں اضافہ ہو رہا ہے، لیکن مصنوعات عام طور پر بنیادی مواد ہیں، جو بنیادی طور پر پیکیجنگ، فلموں اور شیٹس وغیرہ میں استعمال ہوتی ہیں، تنگ ایپلی کیشنز اور کم منافع کے ساتھ۔ آٹوموٹو، گھریلو آلات، الیکٹرانک مصنوعات اور دیگر شعبوں میں استعمال ہونے والی اعلیٰ مصنوعات کا انحصار اب بھی مشترکہ منصوبوں یا غیر ملکی اداروں پر ہے۔ پیداواری صلاحیت کے مزید اجراء کے ساتھ، طلب اور رسد بتدریج توازن کے قریب آ رہی ہے، PC انڈسٹری میں مسابقت تیز ہو رہی ہے اور کمپنیوں کو بڑے چیلنجز کا سامنا ہے۔ ماحول دوست ٹیکنالوجیز کو ختم کرنا، پی سی کے خام مال کی پیداواری لاگت کو کم کرنا، مصنوعات کی کارکردگی کو ریگولیٹ کرنا اور بہتر بنانا، اعلیٰ کارکردگی والی مصنوعات تیار کرنا، آلات کی توانائی کی کھپت کو کم کرنا، آلات کی مسابقت کو بہتر بنانا، اور گھریلو ٹیکنالوجی کی آزاد تحقیق اور ترقی کی قوت میں اضافہ PC صنعت کی ترقی کی مستقبل کی سمت ہے۔