১. পরিভাষা ও সংজ্ঞা

সূর্যালোকে প্রচুর পরিমাণে অতিবেগুনি (UV) রশ্মি থাকে, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় ২৯০-৪৬০ ন্যানোমিটার, যা রঙিন বস্তুর জন্য ক্ষতিকর। এই ক্ষতিকর UV রশ্মি একটি রাসায়নিক জারণ-বিজারণ বিক্রিয়ার মাধ্যমে রঙের অণুগুলোকে ভেঙে ফেলে এবং রঙ বিবর্ণ করে দেয়। UV শোষক ব্যবহার করে সুরক্ষিত বস্তুর উপর UV বিকিরণের ক্ষতিকর প্রভাব কার্যকরভাবে প্রতিরোধ বা হ্রাস করা যায়।

একটি ইউভি অ্যাবসরবার হলো এমন একটি আলোক স্থিতিশীলকারক যা নিজে কোনো পরিবর্তন ছাড়াই সূর্যালোক এবং ফ্লুরোসেন্ট আলোর উৎসের ইউভি অংশ শোষণ করে। সূর্যালোক এবং ফ্লুরোসেন্সের প্রভাবে, ইউভি বিকিরণের কারণে প্লাস্টিক এবং অন্যান্য পলিমারে স্বতঃস্ফূর্ত জারণ বিক্রিয়া ঘটে, যা পলিমারের অবক্ষয় ও অবনতি ঘটায় এবং এর ফলে বাহ্যিক রূপ ও যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য খারাপ হয়ে যায়। ইউভি অ্যাবসরবার যোগ করলে তা বেছে বেছে এই উচ্চ-শক্তির ইউভি বিকিরণ শোষণ করে এবং এটিকে ক্ষতিকারক নয় এমন শক্তিতে রূপান্তরিত করে, যা নির্গত বা ব্যবহৃত হয়। যেহেতু বিভিন্ন পলিমারের অবক্ষয় সৃষ্টিকারী ইউভি তরঙ্গদৈর্ঘ্য ভিন্ন ভিন্ন হয়, তাই বিভিন্ন ইউভি অ্যাবসরবার ইউভি বিকিরণের বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য শোষণ করে। সুতরাং, ব্যবহৃত পলিমারের ধরনের উপর ভিত্তি করে উপযুক্ত ইউভি অ্যাবসরবার নির্বাচন করা উচিত।

২. অতিবেগুনি শোষকের শ্রেণিবিভাগ ও কার্যাবলী

অতিবেগুনি রশ্মি শোষকগুলিকে নিম্নলিখিত শর্তগুলি পূরণ করতে হবে:

① এটি অতিবেগুনি রশ্মি (বিশেষ করে ২৯০~৪০০ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অতিবেগুনি রশ্মি) তীব্রভাবে শোষণ করতে পারে; ② এর তাপীয় স্থিতিশীলতা ভালো এবং প্রক্রিয়াকরণের সময়ও তাপে এর কোনো পরিবর্তন হয় না, এবং এর তাপীয় উদ্বায়িতা কম; ③ এর রাসায়নিক স্থিতিশীলতা ভালো এবং পণ্যের উপাদানগুলোর সাথে কোনো বিরূপ প্রতিক্রিয়া করে না; ④ এর মিশ্রণযোগ্যতা ভালো এবং এটি ছড়িয়ে পড়া বা চুইয়ে পড়া ছাড়াই উপাদানের মধ্যে সমানভাবে মিশে যেতে পারে; ⑤ শোষকটির নিজস্ব আলোক-রাসায়নিক স্থিতিশীলতা ভালো, এটি বিয়োজিত হয় না এবং এর রঙ পরিবর্তন হয় না; ⑥ এটি বর্ণহীন, অবিষাক্ত এবং গন্ধহীন; ⑦ এটি ধৌতযোগ্য; ⑧ এটি স্বল্পমূল্যের এবং সহজলভ্য।

বর্তমানে চীনে বেনজোট্রিয়াজল ইউভি শোষক সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হলেও, ট্রায়াজিন ইউভি শোষকগুলো বেনজোট্রিয়াজলের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে ভালো কার্যকারিতা দেখায়। ট্রায়াজিন শোষকগুলোর চমৎকার ইউভি শোষণ ক্ষমতার পাশাপাশি অন্যান্য সুবিধাও রয়েছে, যা এদেরকে পলিমারে ব্যাপকভাবে ব্যবহারযোগ্য করে তোলে। এগুলো চমৎকার তাপীয় স্থিতিশীলতা, ভালো প্রক্রিয়াকরণ স্থিতিশীলতা এবং অ্যাসিড প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করে। ব্যবহারিক প্রয়োগের ক্ষেত্রে, ট্রায়াজিন ইউভি শোষকগুলো হিন্ডার্ড অ্যামাইন লাইট স্টেবিলাইজারের সাথে একটি শক্তিশালী সিনারজিস্টিক প্রভাব দেখায়; একত্রে ব্যবহার করলে, এগুলো পৃথকভাবে ব্যবহারের চেয়ে ভালো ফলাফল দেয়।

৩. কয়েকটি সাধারণ অতিবেগুনি রশ্মি শোষক

(1) ও-নাইট্রোঅ্যানিলিন এবং পি-ক্রেসোলের বিক্রিয়া পণ্য

এটি বর্ণহীন বা হালকা হলুদ স্ফটিক হিসাবে দেখা যায়। এটি গ্যাসোলিন, বেনজিন এবং অ্যাসিটোনের মতো অনেক জৈব দ্রাবকে দ্রবণীয়। জলে এর দ্রবণীয়তা খুব কম এবং এটি গাঢ় ক্ষার বা অ্যাসিড দ্বারা বিয়োজিত হয় না। এটি ভারী ধাতব আয়নের সাথে বিক্রিয়া করে লবণ তৈরি করতে পারে। এটি ২৭০-২৮০ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অতিবেগুনি রশ্মি শোষণ করতে পারে। এর গলনাঙ্ক ১৩০-১৩১℃।

এটি প্রধানত পলিয়েস্টার, ক্লোরিনেটেড পলিয়েস্টার, সেলুলোজ অ্যাসিটেট, পলিভিনাইল ক্লোরাইড, পলিস্টাইরিন, প্লেক্সিগ্লাস এবং পলিঅ্যাক্রাইলোনাইট্রাইলের মতো রেজিনে ব্যবহৃত হয়। রঙিন পণ্যের তুলনায় স্বচ্ছ পণ্যে এর স্থিতিশীলতা বেশি। প্রস্তুতকৃত পণ্যে এর মাত্রা ≤০.৫%।

(2) 2-হাইড্রক্সি-4-মিথোক্সিবেনজোফেনন (UV-9)

একটি ফ্যাকাশে হলুদ বা সাদা স্ফটিকাকার গুঁড়া। ঘনত্ব ১.৩২৪ গ্রাম/ঘন সেন্টিমিটার। গলনাঙ্ক ৬২-৬৬℃। স্ফুটনাঙ্ক ১৫০-১৬০℃ (০.৬৭ কিলো প্যাসকেল), ২২০℃ (২.৪ কিলো প্যাসকেল)। অ্যাসিটোন, কিটোন, বেনজিন, মিথানল, ইথাইল অ্যাসিটেট, মিথাইল ইথাইল কিটোন এবং ইথানলের মতো বেশিরভাগ জৈব দ্রাবকে দ্রবণীয়; জলে অদ্রবণীয়। কিছু দ্রাবকে দ্রবণীয়তা (গ্রাম/১০০ গ্রাম, ২৫℃) নিম্নরূপ: বেনজিন ৫৬.২, এন-হেক্সেন ৪.৩, ইথানল (৯৫%) ৫.৮, কার্বন টেট্রাক্লোরাইড ৩৪.৫, স্টাইরিন ৫১.২, ডিওপি ১৮.৭।

একটি ইউভি শোষক হিসাবে, এটি পলিভিনাইল ক্লোরাইড, পলিভিনাইলিডিন ক্লোরাইড, পলিমিথাইল মেথাক্রাইলেট, অসম্পৃক্ত পলিয়েস্টার, এবিএস রেজিন এবং সেলুলোজ রেজিনের মতো বিভিন্ন প্লাস্টিকের জন্য উপযুক্ত। এর সর্বোচ্চ শোষণ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসীমা হলো ২৮০~৩৪০ ন্যানোমিটার এবং এর সাধারণ মাত্রা হলো ০.১%~১.৫%। এর তাপীয় স্থিতিশীলতা ভালো এবং এটি ২০০℃ তাপমাত্রায়ও বিয়োজিত হয় না। এই পণ্যটি প্রায় কোনো দৃশ্যমান আলো শোষণ করে না, ফলে এটি হালকা রঙের ও স্বচ্ছ পণ্যের জন্য উপযুক্ত। এটি পেইন্ট এবং সিন্থেটিক রাবারেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

(3) 2-হাইড্রক্সি-4-এন-অক্টিলোক্সিবেঞ্জোফেনন (UV-531)

ফ্যাকাশে হলুদ বা সাদা স্ফটিকাকার গুঁড়া। ঘনত্ব ১.১৬০ গ্রাম/সেমি³ (২৫℃)। গলনাঙ্ক ৪৮~৪৯℃। অ্যাসিটোন, বেনজিন, ইথানল এবং আইসোপ্রোপানলে দ্রবণীয়; ডাইক্লোরোইথেনে সামান্য দ্রবণীয়; জলে অদ্রবণীয়। কিছু দ্রাবকে দ্রবণীয়তা (গ্রাম/১০০ গ্রাম, ২৫℃) হলো: অ্যাসিটোন ৭৪, বেনজিন ৭২, মিথানল ২, ইথানল (৯৫%) ২.৬, এন-হেপ্টেন ৪০, এন-হেক্সেন ৪০.১, জল ০.৫।

একটি ইউভি শোষক হিসাবে, এটি ২৭০-৩৩০ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অতিবেগুনি রশ্মি তীব্রভাবে শোষণ করে। এটি বিভিন্ন প্লাস্টিক, বিশেষ করে পলিইথিলিন, পলিপ্রোপিলিন, পলিস্টাইরিন, এবিএস রেজিন, পলিকার্বনেট এবং পলিভিনাইল ক্লোরাইডে ব্যবহার করা যেতে পারে। রেজিনের সাথে এর ভালো সামঞ্জস্যতা এবং কম উদ্বায়িতা রয়েছে। এর সাধারণ মাত্রা হলো ০.১% থেকে ১%। অল্প পরিমাণে ৪,৪-থায়োবিস(৬-টার্ট-বিউটাইল-পি-ক্রেসল)-এর সাথে ব্যবহার করলে এর একটি ভালো সিনারজিস্টিক প্রভাব দেখা যায়। এই পণ্যটি বিভিন্ন কোটিং-এ লাইট স্টেবিলাইজার হিসেবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

(4) 2-(2′-হাইড্রোক্সি-3′,5′-ডাই-টার্ট-ফেনিল)-5-ক্লোরোবেনজোট্রিয়াজোল (UV-327) হল একটি UV শোষক যার বৈশিষ্ট্য এবং ব্যবহার বেনজোট্রিয়াজোল UV-326 এর মতো। এটি 270~380nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অতিবেগুনী আলো তীব্রভাবে শোষণ করে, এর রাসায়নিক স্থিতিশীলতা ভালো এবং উদ্বায়িতা খুব কম। পলিওলেফিনের সাথে এর সামঞ্জস্যতা ভালো। এটি বিশেষ করে পলিইথিলিন এবং পলিপ্রোপিলিনের জন্য উপযুক্ত। এছাড়াও, এটি পলিভিনাইল ক্লোরাইড, পলিমিথাইল মেথাক্রাইলেট, পলিঅক্সিমেথিলিন, পলিউরেথেন, অসম্পৃক্ত পলিয়েস্টার, ABS রেজিন, ইপোক্সি রেজিন, সেলুলোজ রেজিন ইত্যাদিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। এই পণ্যটির চমৎকার তাপীয় ঊর্ধ্বপাতন প্রতিরোধ ক্ষমতা, ধৌতযোগ্যতা, গ্যাস বিবর্ণতা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য ধরে রাখার ক্ষমতা রয়েছে। অ্যান্টিঅক্সিডেন্টের সাথে ব্যবহার করলে এর একটি উল্লেখযোগ্য সিনারজিস্টিক প্রভাব রয়েছে। এটি পণ্যের তাপ-জারণ স্থিতিশীলতা উন্নত করতে ব্যবহৃত হয়।

(5) রিসোরসিনল মনোবেনজোয়েট একটি সাদা স্ফটিকাকার পাউডার। গলনাঙ্ক 132~135℃। স্থূল ঘনত্ব 0.68 গ্রাম/সেমি³ (20%)। অ্যাসিটোন এবং ইথানলে দ্রবণীয়, বেনজিন, জল, এন-হেপ্টেন ইত্যাদিতে সামান্য দ্রবণীয়। একটি UV আলো স্থিতিশীলকারী হিসাবে, এর কার্যকারিতা বেনজোফেনন-ভিত্তিক আলো স্থিতিশীলকারীর মতো। এটি প্রধানত পলিভিনাইল ক্লোরাইড, সেলুলোজ রজন এবং পলিস্টাইরিনে ব্যবহৃত হয়, সাধারণত 1% থেকে 2% মাত্রায়।