মূল প্রক্রিয়াটি নির্বাচনী ব্যাপ্তিযোগ্যতা। একটি স্ট্যান্ডার্ড শ্বাসযোগ্য প্লাগ তিনটি স্তর নিয়ে গঠিত: একটি অনমনীয় বাইরের হাউজিং (সাধারণত পলিপ্রোপিলিন বা PTFE), কেন্দ্রে একটি হাইড্রোফোবিক মাইক্রোপোরাস মেমব্রেন এবং বেসে একটি সিলিং গ্যাসকেট যা কন্টেইনার খোলার সাথে একটি ফুটো-মুক্ত বন্ধন তৈরি করে।
মেমব্রেন হল কার্যকরী হৃদয়। প্রসারিত PTFE (ePTFE) ঝিল্লি হল শিল্পের মানদণ্ড, ছিদ্রের আকার 0.2 থেকে 3 মাইক্রন পর্যন্ত। এই স্কেলে, জলের অণুগুলি পৃষ্ঠের উত্তেজনার অধীনে একত্রিত হয় এবং এর মধ্য দিয়ে যেতে পারে না, যখন পৃথক গ্যাসের অণুগুলি (O2, N2, CO2) অবাধে চলে যায়। বহিরঙ্গন গিয়ারে ব্যবহৃত গোর-টেক্স ফ্যাব্রিকের পিছনে এটি একই নীতি।
ব্যবহারিক ভাষায়, 0.5-মাইক্রন ছিদ্র সহ একটি 1-ইঞ্চি ইপিটিএফই শ্বাসযোগ্য প্লাগ 1.5 থেকে 2.5 বারের তরল প্রবেশের চাপ (এলইপি) পরিচালনা করতে পারে যখন 1 এমবার ডিফারেনশিয়াল চাপে 150 থেকে 400 মিলি/মিনিট বায়ুপ্রবাহের হার বজায় রাখে। এই সংমিশ্রণটি এটিকে বেশিরভাগ শিল্প এবং ভোক্তা প্যাকেজিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য কার্যকর করে তোলে।
রাসায়নিক প্রতিরোধের একক সম্পত্তি নয়। এটি প্লাগ উপাদান, রাসায়নিক এজেন্ট, ঘনত্ব এবং এক্সপোজার তাপমাত্রার মধ্যে সামঞ্জস্যের একটি ম্যাট্রিক্স। পাত্রে রাসায়নিক প্রতিরোধী শ্বাস-প্রশ্বাসের প্লাগগুলির জন্য, তিনটি উপকরণ সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়:
| উপাদান | অ্যাসিড প্রতিরোধ | ক্ষার প্রতিরোধ | দ্রাবক প্রতিরোধ | সাধারণ ব্যবহারের ক্ষেত্রে |
| ePTFE ঝিল্লি | চমৎকার (HCl, H2SO4, HNO3) | চমৎকার | চমৎকার | আক্রমনাত্মক রাসায়নিক স্টোরেজ, ল্যাব রিএজেন্ট |
| HDPE হাউজিং ePTFE | 60% পর্যন্ত ঘনত্ব ভাল | চমৎকার | সীমিত (কোন সুগন্ধযুক্ত দ্রাবক নেই) | শিল্প ড্রাম, কৃষি রাসায়নিক |
| পলিপ্রোপিলিন হাউজিং PE ঝিল্লি | মাঝারি (শুধুমাত্র পাতলা অ্যাসিড) | ভাল | দরিদ্র | খাদ্য পাত্রে, হালকা পরিষ্কার পণ্য |
| 316L স্টেইনলেস হাউজিং ePTFE | চমৎকার | চমৎকার | চমৎকার | ফার্মাসিউটিক্যাল, উচ্চ-বিশুদ্ধ রাসায়নিক ট্যাঙ্ক |
PTFE রাসায়নিকভাবে কার্যত সমস্ত জৈব এবং অজৈব অ্যাসিড, ঘাঁটি এবং দ্রাবকগুলির বিরুদ্ধে 100% এর কাছাকাছি ঘনত্ব পর্যন্ত নিষ্ক্রিয়। PTFE আক্রমণকারী একমাত্র এজেন্ট হল গলিত ক্ষারীয় ধাতু এবং মৌলিক ফ্লোরিন, উভয়ই স্ট্যান্ডার্ড প্যাকেজিং পরিস্থিতিতে সম্মুখীন হয় না। এটি আক্রমনাত্মক রাসায়নিক ধারণ করে বা প্রক্রিয়া করে এমন যেকোনো পাত্রের জন্য ePTFE মেমব্রেনকে ডিফল্ট স্পেসিফিকেশন করে তোলে।
35% হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড সংরক্ষণ করে একটি 200-লিটার ড্রাম 10C থেকে 35C এর দৈনিক তাপমাত্রা চক্রের সময় 0.3 থেকে 0.8 বার অভ্যন্তরীণ চাপের ওঠানামা করে। একটি শ্বাস-প্রশ্বাসযোগ্য প্লাগ ছাড়া, ড্রাম সীল হয় বেলুন বা ভেঙে পড়বে। 1.5 বার LEP রেট করা একটি ePTFE প্লাগ চাপের সমাধান করে যখন কোনো অ্যাসিড বাষ্প পালাতে বাধা দেয়।
প্লাগ হাউজিং ম্যাটেরিয়ালকে সবসময় রাসায়নিকের সাথে মেলে, শুধু মেমব্রেনের সাথে নয়। পলিপ্রোপিলিন হাউজিং এর সাথে আবদ্ধ একটি ePTFE ঝিল্লি অ্যাসিটোন বা টলিউইন পরিবেশে ব্যর্থ হবে যদিও ঝিল্লি নিজেই দ্রাবক-প্রতিরোধী, কারণ ঝিল্লির অবনতি হওয়ার আগে হাউজিং ফাটবে বা নরম হয়ে যাবে।
তাপমাত্রা সরাসরি ঝিল্লি ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং আবাসনের কাঠামোগত অখণ্ডতা উভয়কেই প্রভাবিত করে। প্যাকেজিং পাত্রে তাপমাত্রা প্রতিরোধী ভেন্ট প্লাগগুলির জন্য, অপারেটিং পরিসীমা অ্যাপ্লিকেশন বিভাগ নির্ধারণ করে।
| তাপমাত্রা পরিসীমা | উপযুক্ত উপাদান | ঝিল্লির ধরন | সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন |
| -40C থেকে 80C | Polypropylene | পিই বা পিপি মাইক্রোপোরাস | খাদ্য প্যাকেজিং, ভোগ্যপণ্য, কোল্ড চেইন |
| -40C থেকে 120C | এইচডিপিই বা নাইলন 66 | ePTFE | স্বয়ংচালিত তরল, শিল্প পাত্রে |
| -40C থেকে 175C | পলিসালফোন (PSU) | ePTFE | ইঞ্জিন তেল, জলবাহী সিস্টেম, ব্যাটারি প্যাক |
| -55C থেকে 200C | PVDF বা PEEK | ePTFE | রাসায়নিক চুল্লি, মহাকাশের উপাদান |
| 260C পর্যন্ত (বিরামহীন) | সম্পূর্ণ PTFE বডি | ePTFE | অটোক্লেভ পাত্রে, জীবাণুমুক্ত করার সরঞ্জাম |
উচ্চ তাপমাত্রায়, দুটি জিনিস একই সাথে ঘটে: গ্যাসের সান্দ্রতা হ্রাস পায় (ঝিল্লির মাধ্যমে বায়ুপ্রবাহের উন্নতি), এবং আবাসন উপাদান তার নরম হওয়ার বিন্দুর কাছে আসে। 120C রেট করা একটি পলিপ্রোপিলিন প্লাগ লোডের অধীনে 115C এ বিকৃত হতে শুরু করবে। সর্বাধিক রেট দেওয়া উপাদানের নীচে কমপক্ষে 20C এর একটি মার্জিন নির্দিষ্ট করা হল প্রমিত প্রকৌশল অনুশীলন।
নিম্ন তাপমাত্রায়, ঝিল্লির ছিদ্র কাঠামো সামান্য সংকুচিত হয়, যা 23C বেসলাইনের তুলনায় -40C-তে বায়ুপ্রবাহের হার 15 থেকে 25% কমিয়ে দেয়। কোল্ড-চেইন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, এটিকে চাপের সমতা গণনার মধ্যে ফ্যাক্টর করতে হবে।
এটি প্রতিটি নিঃশ্বাসযোগ্য প্লাগ প্রস্তুতকারকের জন্য কেন্দ্রীয় প্রকৌশল চ্যালেঞ্জ। দুটি বৈশিষ্ট্য সহজাতভাবে উত্তেজনার মধ্যে রয়েছে: বড় ছিদ্রগুলি বায়ুপ্রবাহকে উন্নত করে কিন্তু তরল প্রবেশের চাপ থ্রেশহোল্ডকে হ্রাস করে। সমাধানটি একই সাথে চারটি ভেরিয়েবল নিয়ন্ত্রণের মধ্যে রয়েছে।
ঝিল্লি পৃষ্ঠ জুড়ে অভিন্ন ছিদ্র আকার দুর্বল দাগ প্রতিরোধ করে। ইন্ডাস্ট্রিয়াল-গ্রেড ePTFE মেমব্রেনগুলির মেমব্রেন এরিয়া জুড়ে প্লাস বা মাইনাস 15% এর চেয়ে কম ছিদ্র আকারের বিচ্যুতি রয়েছে। নিম্ন-মানের উৎপাদন থেকে এলোমেলো ছিদ্র বিতরণ চাপের মধ্যে স্থানীয় লিক পয়েন্ট তৈরি করে।
ঘন ঝিল্লি (80 থেকে 200 মাইক্রন) উচ্চতর LEP প্রদান করে কিন্তু বায়ুপ্রবাহকে সীমাবদ্ধ করে। পাতলা ঝিল্লি (25 থেকে 60 মাইক্রন) দ্রুত বায়ু পাস করে তবে কম অপারেটিং চাপ প্রয়োজন। মাল্টি-লেয়ার ল্যামিনেট একটি পাতলা কার্যকরী ঝিল্লিকে একটি সমর্থন স্তরের সাথে একত্রিত করে উভয় লক্ষ্য অর্জন করতে।
সারফেস হাইড্রোফোবিসিটি (সংযোগ কোণ দ্বারা পরিমাপ করা) ঝিল্লি কতটা জোরালোভাবে জলকে বিকর্ষণ করে তা নির্ধারণ করে। ePTFE স্বাভাবিকভাবেই 105 থেকে 130 ডিগ্রীর যোগাযোগের কোণ অর্জন করে। কিছু ঝিল্লি এটিকে 140 ডিগ্রির উপরে (সুপারহাইড্রোফোবিক) ঠেলে দেওয়ার জন্য অতিরিক্ত ফ্লুরোপলিমার আবরণ গ্রহণ করে, যা তাদের সার্ফ্যাক্ট্যান্ট-বোঝাই তরলগুলিকে দূরে সরিয়ে দেয় যা অন্যথায় মানক ঝিল্লিতে প্রবেশ করবে।
একটি প্লাগের মাধ্যমে মোট বায়ুপ্রবাহ উন্মুক্ত ঝিল্লি এলাকার সমানুপাতিক। 10 মিমি সক্রিয় ব্যাসের একটি প্লাগ একই ছিদ্র আকারে 5 মিমি ব্যাসের প্লাগের প্রায় 4 গুণ বায়ুপ্রবাহ সরবরাহ করে, ফুটো প্রতিরোধ কার্যকারিতার কোনো পরিবর্তন ছাড়াই। LEP ত্যাগ না করেই বায়ুপ্রবাহ উন্নত করার প্রাথমিক পদ্ধতি হল সক্রিয় এলাকা বাড়ানো।
এই দুটি সিলিং প্রযুক্তি বিপরীত কার্যকরী লক্ষ্যগুলি পরিবেশন করে এবং কখনও কখনও বিভ্রান্ত হয় কারণ তারা একই ধারক খোলার জায়গা দখল করে। পার্থক্য বোঝা ব্যয়বহুল স্পেসিফিকেশন ত্রুটি প্রতিরোধ করে।
| সম্পত্তি | অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল সীল লাইনার | শ্বাসযোগ্য প্লাগ |
| প্রাথমিক ফাংশন | সম্পূর্ণ হারমেটিক সিল, টেম্পার প্রমাণ | চাপ সমতা, venting |
| গ্যাস ব্যাপ্তিযোগ্যতা | শূন্য (সমস্ত গ্যাসের বাধা) | উচ্চ (নির্বাচিত গ্যাস সংক্রমণ) |
| তরল বাধা | সম্পূর্ণ | সম্পূর্ণ (under rated pressure) |
| পুনর্ব্যবহারযোগ্য | না (একক ব্যবহার, খোসা ছাড়ানো) | হ্যাঁ (পরিষেবা জীবনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে) |
| সেরা অ্যাপ্লিকেশন | ফার্মাসিউটিক্যাল ট্যাবলেট, খাদ্য গুঁড়ো, সিল করা তরল | রাসায়নিক ড্রাম, স্বয়ংচালিত ট্যাঙ্ক, ব্যাটারি ঘের |
| প্রেসার হ্যান্ডলিং | অভ্যন্তরীণ চাপে ব্যর্থ (ফাটে) | ক্রমাগত চাপ সাইক্লিং জন্য ডিজাইন |
| তাপমাত্রা সীমা | 130C পর্যন্ত (ইন্ডাকশন সিল গ্রেড) | 260C পর্যন্ত (PTFE গ্রেড) |
অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল সিল লাইনারগুলি সঠিক পছন্দ যখন ভিতরের পণ্যটি তার শেলফ লাইফ জুড়ে পরিবেষ্টিত বায়ু, আর্দ্রতা এবং অক্সিজেন থেকে সম্পূর্ণরূপে বিচ্ছিন্ন থাকতে হবে। যখন পাত্রে চাপের পরিবর্তন হয় এবং একটি অনমনীয় সীল হয় পাত্রের দেয়াল ফেটে যায় বা ভেঙে পড়ে তখন শ্বাস-প্রশ্বাসের প্লাগগুলিই সঠিক পছন্দ। কিছু প্যাকেজিং সিস্টেমে, উভয়ই ব্যবহার করা হয়: ফিলিং এবং শিপিংয়ের সময় প্রাথমিক হারমেটিক সিলিংয়ের জন্য একটি ফয়েল লাইনার, শেষ ব্যবহারকারীর দ্বারা সরানো হয়, কনটেইনারটি সক্রিয় ব্যবহারের পরে চলমান স্টোরেজের জন্য একটি নিঃশ্বাসযোগ্য প্লাগ ইনস্টল করা হয়।
এমনকি সেরা শ্বাস-প্রশ্বাসের প্লাগটিও ব্যর্থ হয় যদি ভুলভাবে ইনস্টল করা হয় বা ভুল থ্রেড আকারে। বেশিরভাগ প্লাগ স্ট্যান্ডার্ড মেট্রিক (M12, M16, M20, M26) এবং NPT (1/8, 1/4, 3/8 ইঞ্চি) থ্রেড কনফিগারেশনে সরবরাহ করা হয়। ইনস্টলেশনের সময় প্রয়োগ করা টর্ক সরাসরি সিলিং গ্যাসকেট সংকোচনকে প্রভাবিত করে, যা প্লাগ এবং কন্টেইনারের মধ্যে ফুটো-মুক্ত ইন্টারফেস তৈরি করে।
প্যাকেজিং পাত্রের জন্য শ্বাস-প্রশ্বাসের প্লাগ সরবরাহকারীদের মূল্যায়ন করার সময়, এই সাতটি পরামিতির জন্য ডকুমেন্টেশনের অনুরোধ করুন। এই পয়েন্টগুলির জন্য পরীক্ষার ডেটা সরবরাহ করতে অক্ষম যে কোনও সরবরাহকারীকে স্পেসিফিকেশন থেকে অযোগ্য ঘোষণা করা উচিত।
| স্পেসিফিকেশন | কেন এটা ব্যাপার | গ্রহণযোগ্য বেঞ্চমার্ক |
| তরল প্রবেশের চাপ (LEP) | প্লাগ ফুটো না করে সহ্য করে সর্বোচ্চ তরল চাপ নির্ধারণ করে | বেশিরভাগ শিল্প ব্যবহারের জন্য সর্বনিম্ন 1.0 বার |
| বায়ুপ্রবাহের হার | চাপ সমীকরণ গতি নির্ধারণ করে | 1 এমবার ডিফারেনশিয়ালে 100 থেকে 400 মিলি/মিনিট |
| অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা | আপনার অ্যাপ্লিকেশন পরিসীমা জুড়ে কাঠামোগত এবং ঝিল্লি অখণ্ডতা নিশ্চিত করে | অ্যাপ্লিকেশন প্লাস 20C মার্জিনের সাথে মিল |
| রাসায়নিক সামঞ্জস্যের তালিকা | আপনার নির্দিষ্ট পদার্থের সাথে হাউজিং এবং মেমব্রেন বেঁচে থাকার যোগাযোগ নিশ্চিত করে | সম্পূর্ণ নিমজ্জন পরীক্ষার ডেটা, শুধুমাত্র জেনেরিক রেটিং নয় |
| আইপি রেটিং (প্রযোজ্য হলে) | ইলেকট্রনিক্স বা বহিরঙ্গন ব্যবহারের জন্য ধুলো এবং জল প্রবেশ সুরক্ষা নিশ্চিত করে | আউটডোর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ন্যূনতম IP67 |
| UV প্রতিরোধ | বহিরঙ্গন স্টোরেজ পাত্রে এবং উন্মুক্ত ইনস্টলেশনের জন্য প্রাসঙ্গিক | ক্র্যাকিং ছাড়া 1000 ঘন্টা UV বার্ধক্য |
| সার্টিফিকেশন | খাদ্য, ফার্মা বা রাসায়নিক পরিচালনার জন্য নিয়ন্ত্রক সম্মতি | FDA 21 CFR, RoHS, REACH প্রযোজ্য |