द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान और उसके बाद अपनी प्रारंभिक शुरुआत से, पॉलिमर - लंबी श्रृंखला वाले सिंथेटिक अणुओं, जिनमें "प्लास्टिक" एक आम मिथ्या नाम है - का वाणिज्यिक उद्योग तेजी से बढ़ा है।2015 में, दुनिया भर में फाइबर को छोड़कर 320 मिलियन टन से अधिक पॉलिमर का निर्माण किया गया था।
[चार्ट: वार्तालाप] पिछले पांच वर्षों तक, पॉलिमर उत्पाद डिजाइनरों ने आम तौर पर इस बात पर विचार नहीं किया है कि उनके उत्पाद के प्रारंभिक जीवनकाल की समाप्ति के बाद क्या होगा।इसमें बदलाव आना शुरू हो गया है और आने वाले वर्षों में इस मुद्दे पर अधिक ध्यान देने की आवश्यकता होगी।
प्लास्टिक उद्योग
पॉलिमर का वर्णन करने के लिए "प्लास्टिक" कुछ हद तक गुमराह करने वाला तरीका बन गया है।आमतौर पर पेट्रोलियम या प्राकृतिक गैस से प्राप्त, ये लंबी श्रृंखला वाले अणु होते हैं जिनमें प्रत्येक श्रृंखला में सैकड़ों से हजारों लिंक होते हैं।लंबी शृंखलाएँ महत्वपूर्ण भौतिक गुणों, जैसे ताकत और कठोरता, को व्यक्त करती हैं, जिनकी बराबरी छोटे अणु आसानी से नहीं कर सकते।
"प्लास्टिक" वास्तव में "थर्माप्लास्टिक" का संक्षिप्त रूप है, एक शब्द जो पॉलिमरिक सामग्रियों का वर्णन करता है जिन्हें गर्मी का उपयोग करके आकार और पुन: आकार दिया जा सकता है।
आधुनिक पॉलिमर उद्योग 1930 के दशक में ड्यूपॉन्ट में वालेस कैरथर्स द्वारा प्रभावी ढंग से बनाया गया था।पॉलियामाइड्स पर उनके श्रमसाध्य कार्य ने नायलॉन के व्यावसायीकरण को जन्म दिया, क्योंकि युद्ध के समय रेशम की कमी के कारण महिलाओं को स्टॉकिंग्स के लिए कहीं और देखने के लिए मजबूर होना पड़ा।
जब द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान अन्य सामग्रियां दुर्लभ हो गईं, तो शोधकर्ताओं ने अंतराल को भरने के लिए सिंथेटिक पॉलिमर पर ध्यान दिया।उदाहरण के लिए, दक्षिण पूर्व एशिया पर जापानी विजय के कारण वाहन के टायरों के लिए प्राकृतिक रबर की आपूर्ति बंद हो गई, जिससे सिंथेटिक पॉलिमर समकक्ष का निर्माण हुआ।
रसायन विज्ञान में जिज्ञासा-प्रेरित सफलताओं से सिंथेटिक पॉलिमर का और अधिक विकास हुआ, जिसमें अब व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले पॉलीप्रोपाइलीन और उच्च-घनत्व पॉलीथीन शामिल हैं।टेफ्लॉन जैसे कुछ पॉलिमर पर दुर्घटनावश ठोकर लग गई।
अंततः, आवश्यकता, वैज्ञानिक प्रगति और आकस्मिकता के संयोजन से पॉलिमर का पूरा समूह तैयार हुआ जिसे अब आप आसानी से "प्लास्टिक" के रूप में पहचान सकते हैं।उत्पादों के वजन को कम करने और सेलूलोज़ या कपास जैसी प्राकृतिक सामग्रियों के लिए सस्ते विकल्प प्रदान करने की इच्छा के कारण, इन पॉलिमर का तेजी से व्यावसायीकरण किया गया।
प्लास्टिक के प्रकार
विश्व स्तर पर सिंथेटिक पॉलिमर के उत्पादन में पॉलीओलेफ़िन-पॉलीइथाइलीन और पॉलीप्रोपाइलीन का प्रभुत्व है।
पॉलीथीन दो प्रकार में आती है: "उच्च घनत्व" और "कम घनत्व।"आणविक पैमाने पर, उच्च-घनत्व वाली पॉलीथीन नियमित रूप से दूरी वाले, छोटे दांतों वाली कंघी की तरह दिखती है।दूसरी ओर, कम-घनत्व वाला संस्करण, यादृच्छिक लंबाई के अनियमित दूरी वाले दांतों वाली एक कंघी की तरह दिखता है - ऊपर से देखने पर कुछ हद तक नदी और उसकी सहायक नदियों जैसा दिखता है।यद्यपि वे दोनों पॉलीथीन हैं, आकार में अंतर के कारण ये सामग्रियां फिल्मों या अन्य उत्पादों में ढाले जाने पर अलग-अलग व्यवहार करती हैं।
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कुछ कारणों से पॉलीओलेफ़िन प्रमुख हैं।सबसे पहले, इन्हें अपेक्षाकृत सस्ती प्राकृतिक गैस का उपयोग करके उत्पादित किया जा सकता है।दूसरा, वे बड़े पैमाने पर उत्पादित सबसे हल्के सिंथेटिक पॉलिमर हैं;इनका घनत्व इतना कम होता है कि ये तैरते रहते हैं।तीसरा, पॉलीओलेफ़िन पानी, हवा, ग्रीस, सफाई सॉल्वैंट्स से होने वाले नुकसान का विरोध करते हैं - वे सभी चीजें जिनका उपयोग के दौरान इन पॉलिमर को सामना करना पड़ सकता है।अंत में, उन्हें उत्पादों का आकार देना आसान होता है, साथ ही वे इतने मजबूत होते हैं कि उनसे बनी पैकेजिंग पूरे दिन धूप में बैठे डिलीवरी ट्रक में ख़राब नहीं होगी।
हालाँकि, इन सामग्रियों में गंभीर कमियाँ हैं।वे दर्दनाक रूप से धीरे-धीरे नष्ट हो जाते हैं, जिसका अर्थ है कि पॉलीओलेफ़िन दशकों से सदियों तक पर्यावरण में जीवित रहेंगे।इस बीच, लहर और हवा की क्रिया यांत्रिक रूप से उन्हें नष्ट कर देती है, जिससे सूक्ष्म कण बनते हैं जिन्हें मछली और जानवर निगल सकते हैं, और खाद्य श्रृंखला में हमारी ओर अपना रास्ता बनाते हैं।
संग्रह और सफाई संबंधी समस्याओं के कारण पॉलीओलेफ़िन का पुनर्चक्रण उतना आसान नहीं है जितना कोई चाहेगा।पुन: प्रसंस्करण के दौरान ऑक्सीजन और गर्मी श्रृंखला क्षति का कारण बनती है, जबकि भोजन और अन्य सामग्री पॉलीओलेफ़िन को दूषित करती है।रसायन विज्ञान में निरंतर प्रगति ने बढ़ी हुई ताकत और स्थायित्व के साथ पॉलीओलेफ़िन के नए ग्रेड बनाए हैं, लेकिन ये हमेशा रीसाइक्लिंग के दौरान अन्य ग्रेड के साथ मिश्रित नहीं हो सकते हैं।इसके अलावा, पॉलीओलेफ़िन को अक्सर बहुपरत पैकेजिंग में अन्य सामग्रियों के साथ जोड़ा जाता है।हालाँकि ये बहुपरत संरचनाएँ अच्छी तरह से काम करती हैं, लेकिन इनका पुनर्चक्रण असंभव है।
पॉलिमर की कभी-कभी यह कहकर आलोचना की जाती है कि वे तेजी से कम हो रहे पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस से उत्पादित होते हैं।हालाँकि, पॉलिमर का उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्राकृतिक गैस या पेट्रोलियम का अंश बहुत कम है;प्रत्येक वर्ष उत्पादित तेल या प्राकृतिक गैस का 5% से भी कम प्लास्टिक उत्पन्न करने के लिए नियोजित किया जाता है।इसके अलावा, गन्ने के इथेनॉल से एथिलीन का उत्पादन किया जा सकता है, जैसा कि ब्राजील में ब्रास्कम द्वारा व्यावसायिक रूप से किया जाता है।
प्लास्टिक का उपयोग कैसे किया जाता है
क्षेत्र के आधार पर, पैकेजिंग में कुल उत्पादित सिंथेटिक पॉलिमर का 35% से 45% खपत होता है, जहां पॉलीओलेफ़िन हावी है।पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट, एक पॉलिएस्टर, पेय की बोतलों और कपड़ा फाइबर के बाजार पर हावी है।
भवन और निर्माण में उत्पादित कुल पॉलिमर का 20% और खपत होता है, जहां पीवीसी पाइप और उसके रासायनिक चचेरे भाई हावी हैं।पीवीसी पाइप हल्के होते हैं, टांका लगाने या वेल्ड करने के बजाय चिपकाए जा सकते हैं, और पानी में क्लोरीन के हानिकारक प्रभावों का काफी प्रतिरोध करते हैं।दुर्भाग्य से, क्लोरीन परमाणु जो पीवीसी को यह लाभ प्रदान करते हैं, उन्हें पुनर्चक्रित करना बहुत मुश्किल हो जाता है - अधिकांश को जीवन के अंत में त्याग दिया जाता है।
पॉलीयुरेथेन, संबंधित पॉलिमर का एक पूरा परिवार, घरों और उपकरणों के लिए फोम इन्सुलेशन के साथ-साथ वास्तुशिल्प कोटिंग्स में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
ऑटोमोटिव क्षेत्र मुख्य रूप से वजन कम करने और इसलिए अधिक ईंधन दक्षता मानकों को प्राप्त करने के लिए थर्मोप्लास्टिक्स की बढ़ती मात्रा का उपयोग करता है।यूरोपीय संघ का अनुमान है कि एक औसत ऑटोमोबाइल के वजन का 16% प्लास्टिक घटकों का होता है, विशेष रूप से आंतरिक भागों और घटकों के लिए।
प्रति वर्ष 70 मिलियन टन से अधिक थर्मोप्लास्टिक्स का उपयोग वस्त्रों में किया जाता है, ज्यादातर कपड़े और कालीन बनाने में।90% से अधिक सिंथेटिक फाइबर, मुख्य रूप से पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट, एशिया में उत्पादित होते हैं।कपड़ों में सिंथेटिक फाइबर के उपयोग में वृद्धि कपास और ऊन जैसे प्राकृतिक फाइबर की कीमत पर हुई है, जिसके उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में कृषि भूमि की आवश्यकता होती है।खिंचाव, नमी सोखने और सांस लेने की क्षमता जैसे विशेष गुणों में रुचि के कारण सिंथेटिक फाइबर उद्योग ने कपड़ों और कालीन के लिए नाटकीय वृद्धि देखी है।
पैकेजिंग के मामले में, कपड़ा आमतौर पर पुनर्नवीनीकरण नहीं किया जाता है।औसत अमेरिकी नागरिक हर साल 90 पाउंड से अधिक कपड़ा कचरा पैदा करता है।ग्रीनपीस के अनुसार, 2016 में औसत व्यक्ति ने 15 साल पहले के औसत व्यक्ति की तुलना में हर साल 60% अधिक कपड़े खरीदे, और कपड़ों को कम समय के लिए रखा।
पोस्ट समय: जुलाई-03-2023