UHMWPE پولیمر پولی ایتھیلین مواد کی جانچ سے متعلق مسائل

Thread Content

اس پوسٹ کو آخری بار Liaifeng نے 2018-7-28 کو صبح 07:54 بجے ترمیم کیا۔ UHMWPE (اُلٹرا ہائی مولیکیولر ویلیو والا پولی ایتھیلین)، ایک ایسا تھرموپلاسٹک انجینیرنگ پلاسٹک ہے جس کے مولیکیول لکیری ساخت کے حامل ہوتے ہیں، اور اس کی خصوصیات بہت عمدہ ہیں؛ اس کا مولیکیولر ویلیو 15 لاکھ سے زیادہ ہوتا ہے۔ یہ کم کثافت والا مواد ہے، اور اس میں بہترین استحکام، خود سیریشن کی صلاحیت، جھٹکوں کے خلاف مزاحمت، زنگ لگنے کے خلاف مزاحمت وغیرہ جیسی خصوصیات موجود ہیں۔ UHMWPE کا بہت زیادہ مولیکیولر وزن (HDPE کا مولیکیولر وزن عموماً صرف 2 سے 3 لاکھ ہوتا ہے)، اسے بہترین استعمالی خصوصیات عطا کرتا ہے۔ یہ ایک مناسب قیمت والا، اور بہترین کارکردگی کا حامل تھرموپلاسٹک انجینیرنگ پلاسٹک ہے۔ اس میں مختلف قسم کے پلاسٹکس کی خوبیاں موجود ہیں؛ جیسے کہ زیادہ استحکام، چوٹوں کے خلاف مزاحمت، خود سے چکنا ہونا، زنگ لگنے سے بچنا، چوٹوں کی توانائی کو جذب کرنے کی صلاحیت، کم درجہ حرارت میں بھی کارکردگی برقرار رکھنا، صحت کے لئے محفوظ ہونا، چپکنے سے بچنا، پانی جذب نہ کرنا، اور کم کثافت وغیرہ۔ در حقیقت، فی الوقت ایسا کوئی بھی پولیمر مواد موجود نہیں ہے جس میں اتنی زیادہ بہترین خصوصیات موجود ہوں۔ پہننے کی مزاحمت: UHMWPE کی پہننے کی مزاحمت، پلاسٹکوں میں سب سے زیادہ ہے؛ یہ بعض دھاتوں سے بھی بہتر ہے۔ دیگر انجینیرنگ پلاسٹکس کے مقابلے میں، UHMWPE کا “سنڈ ویئر اسٹرین تھرش انڈیکس”، PA66 کے مقابلے میں صرف 1/5، جبکہ HEPE اور PVC کے مقابلے میں 1/10 ہے۔ ； دھاتوں کے مقابلے میں، یہ کاربن اسٹیل کا 1/7، اور پیتل کا 1/27 ہے۔ اس کی استقامت اتنی زیادہ ہے کہ عام پلاسٹکوں کی استحکام کی جانچ کرنے والے طریقوں سے اس کی استحکام کی سطح کا اندازہ لگانا مشکل ہے؛ اس لیے خصوصی طور پر ریت کے ذریعے استحکام کی جانچ کرنے والا آلہ تیار کیا گیا ہے۔ UHMWPE کی مزاحمت، اس کے مولیکیولر وزن کے برابر ہوتی ہے؛ یعنی جتنا زیادہ مولیکیولر وزن ہوگا، اتنی ہی بہتر مزاحمت ہوگی۔ ٹکنالوجی کے لحاظ سے، UHMWPE کی چوٹ برداشت کرنے کی صلاحیت، تمام انجینیرنگ پلاسٹکس میں سب سے بہترین ہے۔ UHMWPE کی چوٹ برداشت کرنے کی صلاحیت، PC کے مقابلے میں تقریباً دوگنی، ABS کے مقابلے میں پانچ گنا، اور POM اور PBTP کے مقابلے میں دس گنا زیادہ ہے۔ اس کی چوٹ برداشت کرنے کی صلاحیت اتنی زیادہ ہے کہ عام چوٹ کی آزمائشوں کے ذریعے اسے توڑنا مشکل ہے۔ اس کی تصادمی استحکام، مولیکیولر وزن میں اضافے کے ساتھ بڑھتا جاتا ہے؛ جب مولیکیولر وزن 15 لاکھ ہوتا ہے، تو یہ اپنی زیادہ سے زیادہ سطح پر پہنچ جاتا ہے۔ اس کے بعد، مولیکیولر وزن میں مزید اضافے کے ساتھ یہ تدریجاً کم ہوتا جاتا ہے۔ یہ بات قابل ذکر ہے کہ یہ مادہ، منفی 195 ڈگری سیلسیس کے درجہ حرارت پر بھی اپنی بہترین شاک مزاحمت کو برقرار رکھتا ہے؛ یہ خصوصیت دیگر پلاسٹکوں میں موجود نہیں ہے۔ اس کے علاوہ، بار بار ٹکرانے سے اس کی سطح کی سختی مزید بڑھ جاتی ہے۔ خود سیلنگ خصوصیت والے UHMWPE کا رگڑ کا عنصر بہت کم ہوتا ہے (0.05–0.11)، اس لیے اس کی خود سیلنگ خصوصیت بہت اچھی ہوتی ہے۔ جدول 1 میں UHMWPE اور دیگر انجینئرنگ پلاسٹکس کے درمیان رگڑ کے عوامل کا موازنہ دیا گیا ہے۔ جدول 1 سے معلوم ہوتا ہے کہ، پانی کی مدد سے چلنے کی صورت میں UHMWPE کا حرکی رگڑ کا عنصر، PA66 اور POM کے مقابلے میں نصف ہوتا ہے؛ جبکہ بغیر کسی لُبریکنٹ کے حالات میں، یہ پلاسٹکوں میں سب سے بہترین خود-لُبریکنٹ خصوصیات رکھنے والے پولی ٹیٹرافلوروایتھیلین (PTFE) کے بعد دوسرے نمبر پر آتا ہے۔ ； جب یہ سلائڈنگ یا گھومنے کی حالت میں کام کرتا ہے، تو اس کی رگڑ مخالف خصوصیات، اسٹیل اور پیتل پر لوبریکنٹ لگانے کے بعد حاصل ہونے والی رگڑ مخالف خصوصیات سے بھی بہتر ہوتی ہیں۔ لہٰذا، ٹریبولوجی کے میدان میں UHMWPE کو لاگت/کارکردگی کے لحاظ سے ایک بہترین ٹریبیشن مواد سمجھا جاتا ہے۔ رگڑ کا گُنّا، نام، خود-چکنا کرنے والے مواد، UHMWPE: 0.10–0.22، 0.05–0.10، 0.05–0.08؛ PTFE: 0.04–0.25، 0.04–0.08، 0.04–0.05؛ PA66: 0.15–0.40، 0.14–0.19، 0.06–0.11؛ POM: 0.15–0.35، 0.10–0.20، 0.05–0.10۔ جدول 1: UHMWPE اور دیگر انجینیرنگ پلاسٹکس کے درمیان رگڑ کے گُنّوں کا موازنہ۔ کیمیائی مواد کے خلاف مزاحمت: UHMWPE میں کیمیائی مواد کے خلاف بہترین مزاحمت ہے؛ تیز آکسیکرن والے تیزابوں کے علاوہ، مخصوص درجہ حرارت اور کثافت کی حدود میں یہ مختلف قسم کے کیمیائی مواد (تیزاب، باز، نمک) اور نامیاتی مواد (الکحل سمیت) کے خلاف مزاحمت کر سکتا ہے۔ اسے 20℃ اور 80℃ کے درجہ حرارت پر 80 مختلف نامیاتی محلولوں میں 30 دن تک بھگویا گیا، لیکن اس کی سطح پر کوئی غیرمعمولی علامتیں ظاہر نہیں ہوئیں، اور دیگر فزیکل خصوصیات میں بھی تقریباً کوئی تبدیلی نہیں آئی۔ UHMWPE میں شاک انرجی کو جذب کرنے کی بہترین صلاحیت ہے؛ تمام پلاسٹکوں میں اس کی شاک انرجی جذب کرنے کی صلاحیت سب سے زیادہ ہے۔ اسی وجہ سے اس میں شور کو کم کرنے کی بہترین خصوصیات ہیں، اور یہ شور کو کم کرنے میں بہت مؤثر ہے۔ کم درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت: UHMWPE میں کم درجہ حرارت کے خلاف بہترین مزاحمت ہے؛ یہ منفی 169 ڈگری سیلسیس کے درجہ حرارت پر بھی لچیلا رہتا ہے، اس لیے اسے جوہری صنعت میں کم درجہ حرارت والے حالات میں استعمال کیا جاسکتا ہے۔ یہ مواد صحت کے لحاظ سے بالکل بے ضرر ہے؛ یہ UHMWPE قسم کا مواد ہے جو جاپانی صحت کی انجمنوں کے معیارات پر پورا اترتا ہے۔ اسے امریکی خوراک و دوائیوں کی انتظامیہ اور امریکی زراعتی وزارت کی جانب سے بھی منظوری دی گئی ہے، لہذا اسے خوراک اور دواؤں کی تیاری میں استعمال کیا جاسکتا ہے۔ غیر چپکنے والی UHMWPE سطح کی جذب کرنے کی صلاحیت بہت کم ہوتی ہے؛ اس کی چپکنے سے بچنے کی صلاحیت، پلاسٹکوں میں سب سے بہترین غیر چپکنے والے مواد PTFE کے بعد دوسرے نمبر پر ہوتی ہے۔ لہذا، اس مواد سے بنے مصنوعات کی سطح دیگر مواد سے آسانی سے نہیں چپکتی۔ پانی جذب کرنے کی صلاحیت کم ہے؛ UHMWPE میں پانی جذب کرنے کی شرح بہت کم ہے۔ ； عام طور پر یہ شرح 0.01% سے کم ہوتی ہے، یہ صرف PA66 کی شرح کا 1% ہے؛ لہذا فارمنگ کے عمل سے قبل اسے خشک کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی۔ کثافت: جدول 2 میں UHMWPE اور دیگر انجینئرنگ پلاسٹکس کی کثافتوں کا موازنہ دیا گیا ہے۔ جدول 2 سے معلوم ہوتا ہے کہ UHMWPE کثافت، دیگر تمام انجینیرنگ پلاسٹکس کے مقابلے میں کم ہے؛ عام طور پر یہ PTFE کے مقابلے میں 56%، POM کے مقابلے میں 33%، اور PBTP کے مقابلے میں 30% کم ہے۔ لہذا، اس سے بنے مصنوعات بہت ہلکی ہوتی ہیں۔ نام، نسبتی کثافت: UHMWPE کی کثافت، دیگر مواد کے مقابلے میں فیصد کے حساب سے۔
PTFE: 2.12، 56؛ POM: 1.41، 33؛ PBTP: 1.31، 30؛ PC: 1.20، 22؛ PA: 1.02–1.14، 8–18؛ UHMWPE: 0.94۔
جدول 2: UHMWPE اور دیگر انجینیرنگ پلاسٹکس کی کثافت کا موازنہ۔
تناؤ کی مضبوطی: چونکہ UHMWPE میں تناؤ کے خلاف مزاحمت کے لئے ضروری خصوصیات موجود ہیں، اس لئے اس کی تناؤ کی مضبوطی بہت زیادہ ہے۔ اس طرح جیل فائبرنگ کے ذریعے ایسے ریشے تیار کئے جاسکتے ہیں جن کی لچیلی صلاحیت اور مضبوطی بہت زیادہ ہوتی ہے؛ ان کی تناؤ کی مضبوطی 3–3.5 GPa تک، جبکہ لچیلی صلاحیت 100–125 GPa تک ہوتی ہے۔ ； فائبر کی مضبوطی، اب تک تجارتی طور پر دستیاب تمام فائبروں میں سب سے زیادہ ہے؛ یہ کاربن فائبر کے مقابلے میں 4 گنا، اسٹیل وائر کے مقابلے میں 10 گنا، اور آرامائڈ فائبر کے مقابلے میں 50 فیصد زیادہ ہے۔ دیگر خصوصیات کے لحاظ سے، UHMWPE میں بہترین برقی عایقی خصوصیات بھی موجود ہیں؛ یہ HDPE کے مقابلے میں ماحولیاتی دباؤ کے باعث پیدا ہونے والی دراڑوں کے خلاف زیادہ مزاحمت رکھتا ہے، نیز تھکاوٹ اور R-شعاعوں کے خلاف بھی بہتر مزاحمت رکھتا ہے۔ پیداواری طریقہ کار: اعلیٰ مولیکیولر وزن والا پولی ایتھیلین، عام اعلیٰ کثافت والے پولی ایتھیلین کی پیداوار کے طریقہ کار کے ذریعے، صرف عملیاتی شرائط میں تبدیلی لاکر مولیکیولر وزن کو کنٹرول کرکے حاصل کیا جاسکتا ہے۔ پیداوار کے طریقوں میں زیگلر طریقہ، سولوی طریقہ، اور محلولیاتی طریقہ شامل ہیں۔ زیگلر طریقہ، دراصل کم دباؤ والا پولیمرائزیشن طریقہ ہے۔ اس عمل میں ٹائٹینیم ٹیٹرا آکسائیڈ اور الکائل الومینیم (جیسے ایتھائل الومینیم یا ڈائی ایتھائل الومینیم) کو کیٹالسٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جبکہ ہیپٹین یا پیٹرول کو حل کنندہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ عمل 60-90 ڈگری سیلسیس کے درجہ حرارت اور معمول کے دباؤ کے تحت انجام دیا جاتا ہے۔ ردِعمل کے لئے عموماً ٹینک نما ری ایکٹرز یا عمودی ٹاور نما ری ایکٹرز استعمال کئے جاتے ہیں۔ جب ٹاور ٹائپ ری ایکٹر استعمال کیا جاتا ہے، تو ٹاور کے نچلے حصے میں کثیر پرتوں والے مکسنگ اسکرو لگانے ضروری ہیں۔ زیگلر طریقہ کار میں پیداواری عمل یوں ہے: سب سے پہلے، حل میں موجود کیٹالسٹ اور ایتھیلین کو ایک ساتھ ردِعمل کے آلے میں ڈالا جاتا ہے تاکہ وہ ایک دوسرے سے جڑ کر پولیمر بنائیں؛ یہ ردِعمل حرارت پیدا کرتا ہے، لہذا اس کے لئے ردِعمل کے درجہ حرارت کو مناسب سطح پر رکھنا ضروری ہے۔ پھر، پولیمر بننے کے بعد اسے کیٹالسٹ کو توڑنے والے ٹینک میں ڈالا جاتا ہے، اور اس میں میتھانول شامل کیا جاتا ہے تاکہ کیٹالسٹ ٹوٹ جائے۔ آخر میں، فلٹرنگ اور خشک کرنے کے بعد، ایسا UHMWPE مصنوعات حاصل ہوتی ہے جس کا اوسط سالماتی وزن 10 لاکھ سے 5 ملین ہوتا ہے۔ سولوی طریقہ: سولوی طریقہ، فلپ طریقہ میں استعمال ہونے والے حلقوی ردِعمل کنٹینرز، اور میگنیشیم سے بنے کیمیائی مرکبات کو کیٹالسٹ کے طور پر استعمال کرنے کے زیگلر طریقہ کو یکجا کرکے تخلیق کیا گیا ایک نیا پیداواری طریقہ ہے۔ سولوی طریقہ میں ٹائٹینیم کلورائیڈ کو کیٹالسٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جبکہ الکائل الومینیم کمپاؤنڈز وغیرہ کو ایکٹیویٹر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ کیٹالسٹ کے لئے عموماً MgCl2 یا MgClOH جیسے مرکبات کا استعمال کیا جاتا ہے؛ کیوں کہ انہیں بھٹکا کر بڑے سوراخوں والی ساخت حاصل کی جاتی ہے۔ اس طریقہ کار کی خصوصیت یہ ہے کہ کیٹالسٹ کو بڑی سطح والے کیریئر پر جذب کیا جاتا ہے، تاکہ کرسٹلی ڈھانچہ پھیل سکے، اور زیادہ تر ٹرانزیشن میٹل ایٹم، پولیمرائزیشن کے عمل میں فعال کردار ادا کر سکیں۔ اس طریقہ کار سے کیٹالسٹ کی کارکردگی 50-600 کلوگرام/4Tio تک ہو سکتی ہے۔ یہ اگلیشن ردِعمل بند ڈھانچے والی ردِعمل ٹیوبوں میں وقوع پذیر ہوتا ہے؛ ان ٹیوبوں کے باہر ٹھنڈے پانی سے بنا کلیڈ ہوتا ہے، جبکہ اندر تیز رفتار ٹربائن اسٹیرر موجود ہوتا ہے، جو کیٹالسٹ کو مختلف مرکبات کے ساتھ ملا دیتا ہے، اور اسے ایتھیلین اور کثافت کو کنٹرول کرنے والے کوپولیمرائزنگ مونومرز کے ساتھ بھی ملا دیتا ہے۔ ردِعمل کا درجہ حرارت 80-90 ڈگری سیلسیس ہے، ایتھیلین کا دباؤ 1.0 OMPa ہے، جبکہ ردِعمل کا وقت 2-3 گھنٹے ہے۔ تیار کردہ محلول کو سینٹریفیوج کے ذریعہ فلٹر کیا جاتا ہے، پھر فلٹر شدہ مادہ کو بھاپ کے ذریعہ خشک کیا جاتا ہے تاکہ باقی رہنے والے حل کاری مواد ختم ہو جائیں۔ اس طریقہ سے، اوسط سالماتی وزن 15 لاکھ سے 6 ملین کے درمیان ہونے والا UHMWPE حاصل کیا جاسکتا ہے۔ محلولی طریقہ: اس طریقہ میں CrO3 کو کیٹالسٹ کے طور پر، Al2O3-SiO2 کو کیریئر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جبکہ C6 الکین کو حل کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ پولیمر کے پگھلنے کے درجہ حرارت سے 170-180 ڈگری سیلسیس پر پولیمرائزیشن کی ردِعمل ہوتی ہے، اور دباؤ 1.96-2.94 MPa کے درمیان رکھا جاتا ہے۔ اس کے بعد ایتھیلین اور تھوڑی مقدار میں ہیکسین کو خام مواد کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے؛ پولیمرائزیشن کے دوران ایتھیلین اور پولی ایتھیلین دونوں کو حل میں حل کرکے ایک یکساں ردِعملی نظام تشکیل دیا جاتا ہے۔ پولیمرائزیشن کے بعد ایتھیلین کو فلیش ویپنگ کے ذریعہ الگ کیا جاتا ہے، پھر سینٹریفیوجیشن، کنسنٹریشن اور ٹھنڈا کرنے کے عمل کے ذریعہ پولیمر حاصل کیا جاتا ہے۔ اس طریقہ سے، اوسط سالماتی وزن 1 ملین سے زیادہ رکھنے والا UHMWPE تیار کیا جا سکتا ہے۔ تطبیقات: فی الوقت، UHMWPE کو ٹیکسٹائل، کاغذ سازی، پیکیجنگ، نقل و حمل، کیمیائی صنعت، کان کنی، تیل، تعمیرات، برقیات، خوراک، طب، کھیل وغیرہ جیسے شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا جارہا ہے۔ اب یہ روایتی ہتھیاروں، جہازوں، کاروں وغیرہ جیسے شعبوں میں بھی استعمال ہونے لگا ہے۔ آئندہ اسے خلائی سفر اور جوہری توانائی جیسے شعبوں میں بھی وسعت دی جائے گی۔ جہاں پائیداری اور چوٹ سے بچنے کی خصوصیات اہم ہوتی ہیں، وہاں UHMWPE کا استعمال کیا جاتا ہے۔ 1.1، ٹیکسٹائل مشینری: ٹیکسٹائل مشینری، UHMWPE کے استعمال کا سب سے پہلا شعبہ ہے۔ 1958 میں ہی کچھ کمپنیوں نے UHMWPE کا استعمال کرتے ہوئے ٹیکسٹائل مشینری کے پرزے تیار کیے۔ مثلاً، چمڑے سے بنے پرزوں کی جگہ UHMWPE کا استعمال کیا گیا؛ ایسے پرزے 40 سے 180 بار فی منٹ کی لہروں کو برداشت کر سکتے ہیں، اور ان کی عمر چمڑے سے بنے پرزوں کی عمر سے 5 سے 6 گنا زیادہ ہوتی ہے۔ فی الحال، بیرونِ ملک ہر تاریکنی مشین پر اوسطاً 30 جیسے UHMWPE سے بنے پرزے استعمال کیے جاتے ہیں؛ جیسے کہ دھاگہ ڈالنے والے آلات، گیئرز، کنکٹرز، شاک ابزوربرز، بیئرنگز، شافٹ کے کور، اور دیگر ایسے پرزے جو ٹکراؤ اور رگڑ کا مقابلہ کر سکتے ہیں۔ 1.2، کاغذ سازی کی مشینیں: کاغذ سازی کی مشینیں، UHMWPE کے استعمال کا دوسرا صنعتی شعبہ ہے۔ تقریباً سن 1960 میں، لکڑی کاٹنے والی مشینوں کے ٹرانسفر سسٹم میں پہلی بار UHMWPE سے بنے حفاظتی عناصر نصب کئے گئے؛ ان سے فرش اور زنجیروں کو بہتر طریقے سے تحفظ ملتا ہے، اور ان کا استعمال کرنے سے تقریباً کوئی خرابی نہیں ہوتی۔ تخمینے کے مطابق، اسکریچ سے بچانے والے پٹیوں کی عمر، زنجیروں کی عمر سے دوگنی یا اس سے بھی زیادہ ہوتی ہے۔ UHMWPE، استیل، میپل لکڑی، کاسٹڈ پولی یوریتھین، اور لیمینیٹڈ فینولفورم پلاسٹک جیسے مضبوط مواد کو پانی جمع کرنے والے ٹینکوں کے ڈھکنوں کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ لیکن اہم بات یہ ہے کہ UHMWPE سے بنے ڈھکن، پانی جمع کرنے والے ٹینکوں کے اندر موجود استیل کے تاروں پر لگنے والے دباؤ کو دیگر مواد کے مقابلے میں کم کرتے ہیں؛ اس طرح مہنگے استیل کے تاروں کی عمر میں اضافہ ہوتا ہے۔ آج، کاغذ سازی کی صنعت میں استعمال ہونے والے UHMWPE کی مقدار، کُل استعمال ہونے والے UHMWPE کا 10 فیصد ہے۔ UHMWPE کا استعمال کاغذ سازی کی مشینوں کے واٹر اسکریپرز، واٹر ٹینکوں کے ڈھکن، دباؤ ڈالنے والے حصوں، جوڑوں وغیرہ کی تیاری میں بھی کیا جاتا ہے۔ ； اس کے علاوہ، UHMWPE کا استعمال کاغذ سازی کی مشینوں میں استعمال ہونے والے سیلنگ شافٹس، گائیڈ رولز، برش، فلٹرز وغیرہ جیسے پرزوں کی تیاری میں بھی کیا جاسکتا ہے۔ 1.3، پیکیجنگ مشینری: UHMWPE کی زیادہ استقامت، کم رگڑ کا عنصر، اور چپکنے سے اجتناب کرنے کی خصوصیات، اسے پیکیجنگ مشینری میں کچھ دھاتوں اور دیگر پلاسٹکوں کے مقابلے میں زیادہ مناسب بناتی ہیں؛ لہذا اسے فاسفورس-برونز اور فلوروپلاسٹک کی جگہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ UHMWPE کا استعمال کرکے، ترمیم شدہ فلوروپلاسٹک کی جگہ رہنما ریلیں، ٹرانسفر ڈیوائسز کے سلائیڈر بیس، فکسنگ پلیٹ وغیرہ بنائے جاسکتے ہیں؛ اس سے نہ صرف آلات کی خریداری پر لگنے والے اخراجات کم ہوتے ہیں، بلکہ ان آلات کی عمر بھی 10 سے 50 گنا تک بڑھ جاتی ہے۔ مائع صفائی کرنے والے مواد کی پیداواری لائنوں میں استعمال ہونے والے ٹائمنگ گیئرز میں، پرانے لیمینیٹڈ ہیٹ سیٹلائٹ پلاسٹک کی جگہ UHMWPE کا استعمال کیا گیا ہے؛ اس سے بوتلوں کے خراب ہونے، زخمی ہونے، اور نرم ہونے جیسے مسائل حل ہو گئے ہیں۔ اس سے سپلائی کرنے والے پرزوں کے اخراجات بھی کم ہو گئے ہیں۔ UHMWPE سے بنے ٹائمنگ سکروز کو بھی بہت سی بوتل بنانے والی لائنوں میں معیاری پرزوں کے طور پر استعمال کیا جا رہا ہے۔ مغرب کی ایک بڑی بیئر فیکٹری نے UHMWPE سے تقریباً 1.6 کلومیٹر لمبی بیلٹ شکل کی بوتلوں کی نقل و حمل کے لئے پٹیاں تیار کیں؛ یہ پٹیاں فاسفورس کانسے سے بنائی گئی پٹیوں کے مقابلے میں کئی گنا زیادہ پائیدار ہیں۔ بیرونِ ملک ایک آٹوموبائل تیار کرنے والی فیکٹری میں، چین لگے ہوئے گیئرز کی بدولت چھوٹی گاڑیاں اسٹیل کی پلیٹوں پر حرکت کرتی ہیں۔ لیکن چین اور اسٹیل کی پلیٹوں کے درمیان رگڑ کی وجہ سے چین جلد ہی خراب ہو جاتا ہے۔ UHMWPE کی پلیٹوں کو اسٹیل کی پلیٹوں کی جگہ استعمال کرنے سے، کٹاؤ کم ہو جاتا ہے، اور ساتھ ہی توانائی کی کھپت بھی کم ہو جاتی ہے۔ 1.4، عمومی مشینری: چونکہ UHMWPE میں بہترین استحکام اور ٹکنے کی صلاحیت ہے، اس لیے اسے مشین سازی کی صنعت میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ اس سے مختلف قسم کے گیئر، کمپیئن، پنکھے، رولر، پولی، بیرنگ، شافٹ کے کور، پیڈز، سیلنگ پیڈز، لچیلے کنکشنز، سکرو وغیرہ جیسے مشینی اجزاء تیار کیے جاتے ہیں۔ خود سیلنگ کی خصوصیات اور چپکنے سے بچنے کی صلاحیت کی وجہ سے، اسے مختلف مقاصد کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ 2.1، مواد کی ذخیرہ اور نقل و حمل: UHMWPE کا استعمال کوئلہ، سیمنٹ، چونا، کان کے پاؤڈر، نمک، اناج جیسے پاؤڈر نما مواد کو ذخیرہ کرنے والے برتنوں، ٹینکوں اور راستوں کی دیواروں کی تیاری میں کیا جاتا ہے۔ چونکہ اس میں خود سیلنگ کی بہترین خصوصیات اور چپکنے سے بچنے کی صلاحیت موجود ہے، اس لئے ان پاؤڈر نما موادوں کا ذخیرہ کرنے والے آلات سے چپکنے کا خطرہ نہیں رہتا، جس سے مواد کی مستحکم نقل و حمل ممکن ہوتی ہے۔ کوئلہ، کان کی مٹی، اناج وغیرہ کو نقل و حمل کے لئے پہلے سٹینلیس اسٹیل سے بنے خولوں میں رکھا جاتا تھا، لیکن اب UHMWPE سے بنے خولوں کا استعمال کیا جاتا ہے۔ طویل مدتی استعمال سے حرارت پیدا ہونے کی عمل کم ہو جاتی ہے۔ باوگانگ کمپنی، جو کان کے مواد کو نقل و حمل کرتی ہے، وہ UHMWPE سے بنے خولوں کا استعمال کرتی ہے؛ اس طرح دھاتی مواد کے مقابلے میں اس کی عمر 10 سے 50 گنا زیادہ ہو جاتی ہے۔ UHMWPE سے بنائے گئے لائنرز، تعمیراتی کام میں آسانی فراہم کرتے ہیں، اور ان کی لاگت بھی کم ہوتی ہے؛ اسی وجہ سے بڑے بجلی گھروں میں کوئلہ منتقل کرنے والے آلات میں بھی UHMWPE سے بنے لائنرز استعمال کیے جاتے ہیں۔ کوئلہ نکالنے کے مقامات پر استعمال ہونے والے کوئلہ نکالنے والے آلات UHMWPE سے بنائے جاتے ہیں؛ اس سے ڈھلان کا زاویہ کم ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے کوئلہ نکالنے کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے۔ 4 لاکھ ٹن کوئلہ منتقل کرنے کے لئے، مواد کی نقل و حمل کے لئے استعمال ہونے والے ٹینکوں کو تبدیل کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ اس طرح، اس قسم کے ٹینکوں کی عمر، میگنیشیم الائے سے بنے ٹینکوں کی عمر کے مقاب UHMWPE کو ٹھوس مواد کی نقل و حمل کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، مثلاً ریت وغیرہ کی نقل و حمل کے لئے۔ اسٹیل کی پائپوں کے مقابلے میں اس کی عمر 18 گنا زیادہ ہوتی ہے، جبکہ اس کی لاگت 1/25 تک کم ہو جاتی ہے۔ نایلون کی پائپوں کے مقابلے میں اس کی عمر 3 گنا زیادہ ہوتی ہے، جبکہ اس کی لاگت 1/8 تک کم ہو جاتی ہے۔ نقل و حمل کے دوران، پائپ کے اندر مزاحمت دھاتی پائپوں کے مقابلے میں 25% کم ہوتی ہے، جس سے نقل و حمل کی کارکردگی بہتر ہو جاتی ہے۔ سلائیڈنگ چینلز، بکٹوں اور کان کے مال بردار ڈبوں کی اندرونی سطحوں پر روایتی دھاتی مواد استعمال کرنے سے، سرد اور نم موسم میں مال دھات پر جم جاتا ہے، لیکن UHMWPE کے استعمال سے ایسا نہیں ہوتا، جس کی وجہ سے مال اتارنے میں لگنے والا وقت کم ہو جاتا ہے۔ بلک کارگو جہازوں کے ڈمپنگ ڈھانچوں پر UHMWPE سے بنی تہہ لگانے کے بعد، اوسطاً مال اتارنے کا وقت پہلے کے 16–20 گھنٹوں سے کم ہوکر 8 گھنٹے رہ گیا۔ 2.2 زراعت اور تعمیراتی مشینری: UHMWPE کی خصوصیت یہ ہے کہ اس میں خود سیلنگ کی صلاحیت بہت اچھی ہے؛ مٹی اس کی سطح پر آسانی سے پھسل جاتی ہے، اور اس پر چپکنے کا خطرہ نہیں ہوتا۔ نیز، اس کی ٹکنے کی صلاحیت اور استحکام بھی بہت اچھا ہے، لہذا یہ زراعت اور تعمیراتی مشینری کے پرزوں کی تیاری کے لئے بہترین ہے۔ جیسے کہ کمبائن ہارویسٹر کے سلائڈنگ پلیٹس، نائی کے آلات کی بیرونی پلیٹس، مٹی ہٹانے والے آلات کی برشیں، کھدائی کرنے والے آلات کے بکٹوں کی اندرونی پلیٹس، ڈمپ ٹرکوں کے ڈبوں کی اندرونی پلیٹس وغیرہ۔ ان کے استعمال سے کام کی کارکردگی میں نمایاں بہتری آتی ہے، اور توانائی کی کھپت کم ہو جاتی ہے۔ 2.3 تحریری آلات: UHMWPE کی خود سیرنگ کی خصوصیت، استقامت، اور سرد موسم میں بھی استعمال کی صلاحیت کی وجہ سے، اسے آئس اسکیٹنگ اور اسکیئنگ بورڈوں کی بنیادوں کی تیاری میں استعمال کیا جاسکتا ہے؛ یورپ اور امریکہ میں عموماً UHMWPE کا ہی استعمال کیا جاتا ہے۔ ； اسکیئنگ ٹریکوں پر UHMWPE کی تہ جمائی جاتی ہے (تہ کی موٹائی 20 ملی میٹر ہے)، اور اسکیئنگ بورڈ کی زیادہ سے زیادہ رفتار 110 کلومیٹر فی گھنٹہ ہوتی ہے۔ جاپانی کمپنی میتسوئی پیٹرولیم کیمیکلز نے تیار کردہ UHMWPE سے بنے اس آئس رنک کو 1975 میں کاگوشیما صوبے میں عوام کے لئے کھولا گیا، اور اس کی تعمیراتی لاگت، عام آئس رنکس کی لاگت کا صرف 1/4 ہے۔ UHMWPE میں کوروزن سے بچنے کی خصوصیات اور پانی جذب نہ کرنے کی صلاحیت بہت اچھی ہے۔ اس کی بہترین کیمیائی استحکام اور پانی جذب نہ کرنے کی خصوصیات کی وجہ سے، اسے مختلف محلولوں کو ذخیرہ کرنے والے آلات کی تیاری میں استعمال کیا جاسکتا ہے۔ نیز، اسے بڑے پیمانے پر پیکیجنگ کے لئے بھی استعمال کیا جاسکتا ہے، جیسے فلوٹس، پانی جمع کرنے والے آلات، پیٹرول کے ٹینک، کیڑے مار دواؤں کے ذخیرہ کرنے والے آلات، اور سولر انرجی سے متعلق آلات میں بھی استعمال کیا جاسکتا ہے۔ یہ بھی UHMWPE کے لئے فی الوقت سب سے زیادہ استعمال ہونے والے شعبوں میں سے ایک ہے۔ UHMWPE کے برتنوں میں گرنے سے پیدا ہونے والے دباؤ کو برداشت کرنے کی بہترین صلاحیت ہوتی ہے۔ اگر کسی برتن میں 20 کلوگرام پانی رکھا جائے، اور اسے بلندی سے 10 ملی میٹر موٹی لوہے کی سطح پر گرایا جائے، تو عام پولی ایتھیلین کے برتنوں کا تباہ ہونے کا فاصلہ صرف 9 میٹر ہوتا ہے، جبکہ UHMWPE سے بنے برتنوں کا یہ فاصلہ 15 میٹر سے زیادہ ہو سکتا ہے۔ صحت اور غیرزہریلے ہونے کی خصوصیات کی بنیاد پر استعمال: 4.1، خوراک اور مشروبات کی صنعت – UHMWPE میں خوراک کی صنعت کے لئے ضروری خصوصیات جیسے غیرزہریلہ ہونا، پانی کے خلاف مزاحمت، اور چپکنے سے بچنے کی صلاحیت موجود ہے۔ وہ مواد جنہیں براہِ راست خوراک کے رابطے میں استعمال کرنے کے لئے منتخب کیا گیا ہے۔ اسے بیئر، ٹھنڈے مشروبات، مصالحہ جات وغیرہ کی نقل و حمل کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اشیاء کی نقل و حمل کے دوران، بوتلوں اور دیگر اشیاء کے ٹوٹنے سے بچا جاسکتا ہے؛ شور کو کم کیا جاسکتا ہے؛ ٹرانسپورٹ بیلٹوں اور دیگر آلات کی خرابی کو کم کیا جاسکتا ہے؛ بجلی کی کھپت بھی کم ہوتی ہے۔ اس کا استعمال گوشت، دودھ، میٹھے پکوانوں اور روٹی جیسی اشیاء کی تیاری کے لئے استعمال ہونے والے آلات کے پرزوں کی تیاری میں بھی کیا جاسکتا ہے۔ 4.2، طبی مقاصد کے لئے UHMWPE ایک بہترین مواد ہے؛ کیوں کہ اس میں بہترین فزیولوجیکل خصوصیات موجود ہیں۔ امریکی فوڈ اور دوائی کی انتظامیہ، نیز زراعت کی وزارت نے اسے منظور کیا ہے، لہذا اسے طبی مقاصد کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔ مثلاً، دل کے والوز، سرجری کے لئے استعمال ہونے والے پرزے، مصنوعی جوڑ، اور تناسلی پیدائش روکنے والے آلات وغیرہ کی تیاری میں اس کا استعمال کیا جاسکتا ہے۔ یہ واقعی طبی مقاصد کے لئے ایک بہترین پولیمر مواد ہے۔ UHMWPE سے بنے ہوئے کولہے کے حصے اور دھاتی فیمر سے بنے ہوئے مصنوعی ہپ جوڑ، PTFE کے مقابلے میں زیادہ پائیدار اور محفوظ ہوتے ہیں۔ فی الحال، دنیا بھر میں لاکھوں لوگوں نے اس قسم کے مصنوعی جوڑوں کی تبدیلی کروائی ہے۔ دیگر خصوصیات کا استعمال: 5.1، کم درجہ حرارت کے ماحول میں استعمال: UHMWPE میں کم درجہ حرارت کے ماحول میں بہترین برداشت کی صلاحیت ہے؛ اسے مختلف فریزنگ مشینوں میں استعمال کیا جاسکتا ہے، نیز یہ جوہری صنعت میں کم درجہ حرارت کے ماحول میں استعمال ہونے والے پرزوں کے طور پر بھی کام آسکتا ہے۔ کم درجہ حرارت والے سوپر کنڈکٹر سسٹموں میں یہ ایک بہترین عایق مواد ہے۔ UHMWPE، تابکاری کے خلاف بہترین حفاظتی خصوصیات رکھتا ہے؛ اس لیے اسے جوہری بجلی گھروں میں حفاظتی دیواروں کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔ 5.2، برقی عایقی خصوصیات: UHMWPE کی برقی عایقی خصوصیات بہت اچھی ہیں؛ خاص طور پر اس کی ڈائی الیکٹرک لاس کا تناسب کم ہے۔ اسے الیکٹروپلیٹنگ ٹینکوں، رولروں، اعلیٰ فریکوئنسی والے نظاموں میں استعمال ہونے والے عایقات، کیبل ٹیوبوں، شارٹ سرکٹ سوئچوں، کیبل ٹرمینلوں، اور دیگر برقی آلات کی تیاری میں استعمال کیا جاسکتا ہے۔ خامیاں: دیگر انجینیرنگ پلاسٹکس کے مقابلے میں، UHMWPE کی حرارت برداشت کرنے کی صلاحیت، سختی اور استحکام کم ہوتا ہے؛ لیکن “فلنگ” اور “کراس لنکنگ” جیسے طریقوں سے اس کی خصوصیات کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ ； حرارت کو برداشت کرنے کی صلاحیت کے لحاظ سے، UHMWPE کا پگھلنے کا نقطہ (136℃) عام پولی ایتھیلین کے برابر ہے۔ لیکن چونکہ اس کے مالیکیولوں کا حجم بہت زیادہ ہے، اس لیے اس کی پگھلنے کی رفتار کم ہوتی ہے؛ اسی وجہ سے اسے پروسس کرنا مشکل ہے۔ سوال یہ ہے کہ: پولیمر پولی ایتھیلین مواد کی خصوصیات اور اس کے مولیکیولر وزن کی جانچ کیسے کی جاتی ہے، اور اس کے لئے کون سے معیارات استعمال کئے جاتے ہیں؟