কেন কিছু প্লাস্টিক দীর্ঘস্থায়ী হয়, অথচ অন্যগুলো দ্রুত নষ্ট হয়ে যায় এবং ফেটে যায়, যদিও সবগুলোই প্লাস্টিক উপাদান?(1)
সবগুলোই প্লাস্টিক উপাদান হওয়া সত্ত্বেও কেন কিছু প্লাস্টিক দীর্ঘস্থায়ী হয়, অথচ অন্যগুলো দ্রুত পুরোনো হয়ে যায় এবং ফেটে যায়?
বলা যেতে পারে, প্লাস্টিক এমন একটি উপাদান যার সংস্পর্শে আমরা প্রতিদিন আসি। মিনারেল ওয়াটারের বোতল, টেকঅ্যাওয়ে খাবারের পাত্র, ফোনের কেস, সকেটের আবরণ, তারের খাপ, গাড়ির ভেতরের অংশ, গৃহস্থালি যন্ত্রপাতির কেসিং, সিল, পাইপ এবং প্যাকেজিং ফিল্ম—প্লাস্টিক প্রায় সর্বত্রই পাওয়া যায়। তবুও প্লাস্টিক সম্পর্কে অনেকেরই খুব একটা ভালো ধারণা নেই।
প্লাস্টিক নিয়ে প্রচলিত ধারণাগুলো এইরকম: সস্তা, ভঙ্গুর, সময়ের সাথে সাথে সহজে ভেঙে যায় এবং সূর্যের আলোতে এর পুরোনো হয়ে যাওয়ার প্রবণতা থাকে। এমনকি কিছু প্লাস্টিক হলুদ হয়ে যায়, চটচটে হয়ে পড়ে এবং অদ্ভুত গন্ধ ছড়ায়।
এই ঘটনাগুলো সত্যিই ঘটে। তবে, “সব প্লাস্টিকেরই স্থায়িত্ব কম”—এই সিদ্ধান্তে আসাটা অতিসরলীকরণ হবে। প্লাস্টিক কোনো একক উপাদান নয়, বরং এটি উপাদানের একটি বিস্তৃত পরিবার। বিভিন্ন প্লাস্টিকের মধ্যে পার্থক্য অনেকের ধারণার চেয়ে অনেক বেশি। যদিও সবগুলোকে প্লাস্টিক বলা হয়, কিছু তৈরি হয় একবার ব্যবহারযোগ্য মোড়কের জন্য, কিছু গাড়ির যন্ত্রাংশের জন্য, কিছু গিয়ার ও বিয়ারিংয়ের জন্য, কিছু চিকিৎসা যন্ত্রপাতির জন্য, এবং অন্যগুলো এমনকি উচ্চ তাপমাত্রা, তীব্র ক্ষয় এবং বৈদ্যুতিক নিরোধকের প্রয়োজনীয়তাযুক্ত পরিবেশে দীর্ঘমেয়াদী কাজ করতে পারে।
সুতরাং, আসল প্রশ্নটি প্লাস্টিক টেকসই কি না তা নয়, বরং:
কী ধরনের প্লাস্টিক ব্যবহার করা হচ্ছে?
এতে কি কোনো সংযোজনী যোগ করে পরিবর্তন করা হয়েছে?
উৎপাদন প্রক্রিয়াটি কি যথাযথ?
পরিচালন পরিবেশ কি উপাদানটির কার্যক্ষমতার সীমা অতিক্রম করে?
এই প্রবন্ধে আমরা এই প্রশ্নটি দিয়ে শুরু করব: কেন কিছু প্লাস্টিক অত্যন্ত টেকসই, অথচ অন্যগুলো দ্রুত পুরোনো হয়ে যায় এবং ফেটে যায়?
১. প্লাস্টিক কোনো একক উপাদান নয়, বরং এটি উপাদানের একটি সম্পূর্ণ পরিবার।
দৈনন্দিন জীবনে আমরা অনেক জিনিসকে সহজভাবে ‘প্লাস্টিক’ বলে উল্লেখ করে থাকি। কিন্তু পদার্থ বিজ্ঞানে, প্লাস্টিক বলতে বিভিন্ন স্বতন্ত্র প্রকারকে বোঝায়।
পিই (পলিইথিলিন): সাধারণত ফিল্ম, বোতলের ছিপি, পাইপ এবং প্যাকেজিং সামগ্রী হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
পিপি (পলিপ্রোপিলিন): খাদ্য পাত্র, গৃহস্থালী যন্ত্রাংশের উপাদান, গাড়ির যন্ত্রাংশ এবং নিত্যপ্রয়োজনীয় সামগ্রীতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
পিভিসি (পলিভিনাইল ক্লোরাইড): সাধারণত পাইপ, তারের আবরণ, মেঝে এবং প্রোফাইল তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
এবিএস: গৃহস্থালী যন্ত্রপাতির আবরণ, খেলনা এবং গাড়ির অভ্যন্তরীণ যন্ত্রাংশ তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
পিসি (পলিকাবোনেট): এর চমৎকার স্বচ্ছতা এবং উচ্চ অভিঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা স্বচ্ছ উপাদান এবং প্রতিরক্ষামূলক যন্ত্রাংশের জন্য উপযুক্ত।
পিএ (পলিমাইড, যা নাইলন নামেও পরিচিত): এর শক্তি ও ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা ভালো এবং এটি প্রায়শই গিয়ার, বিয়ারিং ও যান্ত্রিক উপাদান তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
পিওএম (পলিঅক্সিমেথিলিন): উচ্চ দৃঢ়তা এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা সম্পন্ন, যা সূক্ষ্ম ট্রান্সমিশন যন্ত্রাংশের জন্য আদর্শ।
টিপিইউ (থার্মোপ্লাস্টিক পলিইউরেথেন ইলাস্টোমার): নমনীয় এবং ঘর্ষণ-প্রতিরোধী, যা ফোন কেস, জুতার উপাদান, কেবল এবং নমনীয় হোস তৈরিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
এই সমস্ত উপাদানকে সাধারণ মানুষ সাধারণত প্লাস্টিক বলেই উল্লেখ করে, কিন্তু এদের বৈশিষ্ট্য ব্যাপকভাবে ভিন্ন। কিছু নরম, আবার কিছু শক্ত। কিছু নিম্ন তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে, আবার কিছু উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে। কিছু স্বচ্ছ, আবার কিছু অস্বচ্ছ। কিছু তেল-প্রতিরোধী, আবার কিছু দ্রাবকের প্রতি সংবেদনশীল। কিছু ঘরের ভেতরে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত, আবার কিছু দীর্ঘ সময়ের জন্য বাইরেও ব্যবহার করা যায়।
সুতরাং, কোনো প্লাস্টিক উপাদান নির্ভরযোগ্য কিনা তা বিচার করার প্রথম ধাপ হলো, সেটি প্লাস্টিকের তৈরি কিনা তা পরীক্ষা করা নয়, বরং সেটি ঠিক কোন ধরনের প্লাস্টিক এবং কোন ক্ষেত্রে এটি ব্যবহৃত হবে তা শনাক্ত করা।
২. প্লাস্টিক কেন পুরোনো হয়ে যায়?
প্লাস্টিকের বার্ধক্য বলতে মূলত ব্যবহারের সময় উপাদানের গঠনে ঘটা পরিবর্তনকে বোঝায়। এই পরিবর্তনগুলো আলো, তাপ, অক্সিজেন, আর্দ্রতা, রাসায়নিক পদার্থ, যান্ত্রিক চাপ দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে এবং প্রক্রিয়াকরণের শর্ত ও উপাদানের নকশা থেকেও উদ্ভূত হতে পারে। বার্ধক্যের পরে, প্লাস্টিকে নিম্নলিখিত লক্ষণগুলো দেখা যেতে পারে: ভঙ্গুরতা ও ফাটল, হলুদ হয়ে যাওয়া, চকের মতো সাদা হয়ে যাওয়া, আঠালো ভাব, শক্ত হয়ে যাওয়া, নরম হয়ে যাওয়া, শক্তি হ্রাস, পৃষ্ঠের ঔজ্জ্বল্য কমে যাওয়া এবং মাত্রাগত বিকৃতি। এই লক্ষণগুলোর পেছনের মূল কারণগুলো এক নয়।
১. সূর্যালোক ও অতিবেগুনি রশ্মির কারণে প্লাস্টিক ভঙ্গুর হয়ে যায়।
বাইরের অনেক প্লাস্টিকের জিনিস দীর্ঘক্ষণ সূর্যের আলোতে থাকলে ক্ষতিগ্রস্ত হয়। সূর্যের আলোতে থাকা অতিবেগুনি রশ্মি নির্দিষ্ট কিছু পলিমার উপাদানে ফটো-অক্সিডেশন বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে, যার ফলে আণবিক শৃঙ্খলের বিভাজন এবং কাঠামোগত পরিবর্তন ঘটে। এর দৃশ্যমান লক্ষণগুলোর মধ্যে রয়েছে রঙ ফ্যাকাশে হয়ে যাওয়া, হলুদ হয়ে যাওয়া, উপরিভাগে সাদা গুঁড়োর মতো দাগ পড়া এবং শক্তি কমে যাওয়া, যা অবশেষে ভঙ্গুরতা ও ফাটলের কারণ হয়।
এ কারণেই প্লাস্টিকের বালতি, প্লাস্টিকের চেয়ার এবং বাইরের তারের আবরণ ঘরের ভেতরে বছরের পর বছর ভালোভাবে কাজ করলেও, কিছুদিন বাইরে রাখার পর তা লক্ষণীয়ভাবে ভঙ্গুর হয়ে যায়।
বহিরাঙ্গনে ব্যবহারের ক্ষেত্রে সাধারণত আবহাওয়ারোধী মাত্রা, অ্যান্টি-ইউভি সিস্টেম, কার্বন ব্ল্যাক, লাইট স্টেবিলাইজার, অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট বা সারফেস কোটিং-এর মতো বিষয়গুলো বিবেচনা করতে হয়। সব প্লাস্টিকই দীর্ঘমেয়াদী বহিরাঙ্গন ব্যবহারের জন্য সহজাতভাবে উপযুক্ত নয়।
২. উচ্চ তাপমাত্রা জারণ এবং কর্মক্ষমতা হ্রাসকে ত্বরান্বিত করে।
প্লাস্টিক তাপমাত্রার প্রতি সংবেদনশীল। কিছু প্লাস্টিক সাধারণ তাপমাত্রায় চমৎকার কার্যকারিতা প্রদর্শন করে, কিন্তু দীর্ঘ সময় ধরে উচ্চ তাপমাত্রার সংস্পর্শে থাকলে তাপ-জারণজনিত বার্ধক্য ঘটে। উদাহরণস্বরূপ, ইঞ্জিনের কাছাকাছি স্থান, হিটিং ভেন্ট, বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতির তাপ-উৎপাদনকারী অংশ এবং সরাসরি সূর্যালোকের সংস্পর্শে থাকা গাড়ির ভেতরের অংশের তাপমাত্রা সাধারণ ঘরের ভেতরের পরিবেশের চেয়ে অনেক বেশি হতে পারে।
তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে পদার্থের ক্ষয়ের হার ত্বরান্বিত হয় এবং এর ফলে মাত্রিক স্থিতিশীলতা, শক্তি ও দৃঢ়তা—সবই হ্রাস পেতে পারে। সেই অনুযায়ী, একটি প্লাস্টিক উপাদানের কার্যকারিতা কেবল এই বিষয়ের উপরই নির্ভর করে না যে এটি স্বল্প সময়ের জন্য এই ধরনের তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে কি না, বরং এটি দীর্ঘমেয়াদে এই তাপমাত্রার অধীনে তার বৈশিষ্ট্যগুলো বজায় রাখতে পারে কি না, তার উপরও নির্ভর করে। এই বিস্তারিত বিষয়টি অনেক নতুনদের দ্বারা প্রায়শই উপেক্ষিত হয়।
৩. পীড়ন কেন্দ্রীভবন অকাল ফাটলের সূত্রপাত ঘটায়
কিছু প্লাস্টিকের অংশে ফাটল ধরার কারণ শুধুমাত্র নিম্নমানের কাঁচামালই নয়, বরং এর পেছনে কাঠামোগত নকশা ও প্রক্রিয়াকরণ থেকে উদ্ভূত কিছু লুকানো ঝুঁকিও রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ:
অতিরিক্ত ধারালো কোণা,
দেয়ালের পুরুত্বের আকস্মিক পরিবর্তন,
ত্রুটিপূর্ণভাবে ডিজাইন করা স্ক্রু বস,
ক্রমাগত ভারের অধীনে আটকে যায়,
উচ্চ অবশিষ্ট ইনজেকশন মোল্ডিং অভ্যন্তরীণ চাপ,
সমাবেশের সময় জোরপূর্বক সংকোচন,
দীর্ঘমেয়াদী বাঁকানো বা কম্পন।
এই স্থানগুলিতে পীড়ন কেন্দ্রীভূত হয়। উৎপাদনের ঠিক পরেই কোনো ত্রুটি দৃশ্যমান নাও হতে পারে, কিন্তু কিছুকাল ব্যবহারের পর এই দুর্বল অঞ্চলগুলি থেকে ফাটলের সূত্রপাত ঘটবে এবং তা প্রসারিত হবে।
অতএব, প্লাস্টিক উপাদানের ফাটল ধরার জন্য সবসময় শুধু নিম্নমানের উপাদানকেই দায়ী করা যায় না। এটি উপাদান নির্বাচন, কাঠামো, ছাঁচের নকশা, ইনজেকশন মোল্ডিং এবং অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়ার সম্মিলিত ফলাফল হতে পারে।
৪. রাসায়নিক পদার্থের সংস্পর্শেও ফাটল ধরতে পারে।
অনেকেই মনে করেন যে প্লাস্টিক জল ও ক্ষয়রোধী। এটি কেবল আংশিকভাবে সত্য। বিভিন্ন প্লাস্টিকের রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতার মধ্যে ব্যাপক পার্থক্য থাকে। কিছু উপাদান অ্যালকোহলের প্রতি, কিছু তেলের প্রতি, কিছু পরিষ্কারক দ্রব্যের প্রতি, কিছু দ্রাবকের প্রতি এবং অন্যগুলো অ্যাসিড ও ক্ষারের প্রতি সংবেদনশীল। নির্দিষ্ট কিছু প্লাস্টিক একই সাথে চাপ এবং রাসায়নিক পদার্থের সংস্পর্শে এলে দুর্বল হয়ে পড়ে।
উদাহরণস্বরূপ, একটি স্বচ্ছ প্লাস্টিকের উপাদান স্বাভাবিক অবস্থায় মজবুত বলে মনে হতে পারে। তবে, অ্যালকোহল, ক্লিনার, গ্রিজ বা নির্দিষ্ট দ্রাবকের সাথে দীর্ঘক্ষণ সংস্পর্শ এবং অভ্যন্তরীণ চাপের ফলে এতে ক্ষুদ্র ফাটল দেখা দিতে পারে। এই ঘটনাটি সাধারণত পরিবেশগত চাপজনিত ফাটল (পরিবেশগত চাপ ফাটল) নামে পরিচিত। এর বৈশিষ্ট্য হলো, কোনো উল্লেখযোগ্য বাহ্যিক আঘাত ছাড়াই ব্যবহারের সময় ফাটলগুলো ধীরে ধীরে তৈরি হয়।
সুতরাং, প্লাস্টিকের স্থায়িত্ব মূল্যায়ন করার সময় আমরা কেবল যান্ত্রিক শক্তি বিবেচনা করলেই চলবে না; এর সংস্পর্শে থাকা মাধ্যমগুলোকেও বিবেচনায় নিতে হবে।
৫. পানি এবং আর্দ্র তাপও কিছু নির্দিষ্ট প্লাস্টিককে প্রভাবিত করতে পারে।
কিছু প্লাস্টিক পানি এবং আর্দ্র তাপের প্রতি সংবেদনশীল। উদাহরণস্বরূপ, নাইলন সহজেই আর্দ্রতা শোষণ করে, যার ফলে এর আকার, শক্তি, দৃঢ়তা এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যে পরিবর্তন আসতে পারে। পলিয়েস্টার এবং পলিকার্বোনেটের মতো উপকরণগুলোও উচ্চ তাপমাত্রা ও উচ্চ আর্দ্রতা অথবা অনুপযুক্ত প্রক্রিয়াকরণ পরিস্থিতিতে হাইড্রোলাইসিসের ঝুঁকিতে থাকে।
এর মানে এই নয় যে এই উপাদানগুলো নিম্নমানের; বরং, এগুলোর নিজস্ব কার্যক্ষমতার সীমা রয়েছে। উপাদান নির্বাচনের সময়, এটি স্পষ্ট করা অপরিহার্য যে যন্ত্রাংশটি জলের সংস্পর্শে আসবে কিনা, এটি উচ্চ-আর্দ্রতার পরিবেশে দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহার করা হবে কিনা, মাত্রিক স্থিতিশীলতার প্রয়োজন আছে কিনা, এবং বৈদ্যুতিক নিরোধক কার্যকারিতা জড়িত আছে কিনা। একই ধরনের উপাদানের ক্ষেত্রে, শুষ্ক অভ্যন্তরীণ পরিবেশ এবং গরম ও আর্দ্র বাইরের পরিবেশে ব্যবহারের ফলাফল সম্পূর্ণ ভিন্ন হতে পারে।
