પ્લાસ્ટિક-ઉદ્યોગ
ધાતુઓ તથા અન્ય પદાર્થોની જગાએ વિવિધ ક્ષેત્રે ઉપયોગમાં લઈ શકાતા, એક પ્રકારના બહુલકો(polymers)ના ઉત્પાદન માટેનો ઉદ્યોગ. પ્લાસ્ટિકની બનેલી ચીજો ઘરગથ્થુ વપરાશ, ઉપરાંત શાળા, કૉલેજ કે હૉસ્પિટલ જેવી સંસ્થાઓમાં; બાગ-બગીચા કે ખેતીવાડીમાં; વાહનવ્યવહાર અને ઇજનેરી બાંધકામમાં; રંગ, રસાયણ, રમકડાં, સૌંદર્યપ્રસાધન તથા દવા-ઉદ્યોગમાં; પ્રસારણ-માધ્યમોમાં – એમ અનેક ક્ષેત્રોમાં વપરાય છે. પૅકેજિંગ ક્ષેત્રમાં પણ હવે શણ, કાગળ, લાકડું કે કાચની જગાએ પ્લાસ્ટિકની વપરાશ સતત વધતી રહી છે. ભારતમાં વિવિધ ક્ષેત્રોમાં પ્લાસ્ટિકની વપરાશ કેટલા પ્રમાણમાં વધી છે અને 2000ની સાલ સુધીમાં તે કેટલી થશે તે આકૃતિ 1માં દર્શાવેલ છે :
1997માં ભારતમાં વ્યક્તિદીઠ પ્લાસ્ટિકની વપરાશ 1.6 કિગ્રા. હતી (જે 2000માં 4 કિગ્રા. થવાની ધારણા છે.) આની સામે જગતના અન્ય દેશોની વપરાશ નીચે પ્રમાણે હોવાનું મનાય છે.
સારણી 1 : વિવિધ દેશોમાં વ્યક્તિદીઠ પ્લાસ્ટિકની વપરાશ
| દેશ | વપરાશ (કિગ્રા.) |
| વિયેટનામ | 1.5 |
| ભારત | 1.6 |
| ચીન | 6 |
| ઇન્ડોનેશિયા | 8 |
| મૅક્સિકો | 13 |
| થાઇલૅન્ડ | 18 |
| મલેશિયા | 22 |
| પશ્ચિમ યુરોપ | 60 |
| જાપાન | 70 |
| ઉત્તર અમેરિકા | 78 |
ઇતિહાસ : પ્લાસ્ટિક પદાર્થ સૌપ્રથમ 1850માં બર્મિંગહામ યુનિવર્સિટીના પ્રો. ઍલેક્ઝાન્ડર પાકર્સે શોધ્યો હતો. તેમણે ગનકૉટન (nitrocellulose) અને કપૂરમાંથી સખત પણ નમ્ય (flexible) અને પારદર્શક પદાર્થ મેળવ્યો કે જે પાર્કેસાઇન તરીકે ઓળખાયો. પાછળથી તે કચકડા (celluloid) તરીકે ઓળખાવા લાગ્યો. 1867ના અરસામાં જૉન વેસ્લી નામના વૈજ્ઞાનિકે કાગળનો માવો બનાવી તેમાં નાઇટ્રિક ઍસિડ ઉમેરતાં એક પ્લાસ્ટિક પદાર્થ (cellulose nitrate) તૈયાર થયો. હાયટ્ટે 1869માં હાથીદાંતને બદલે તેનો ઉપયોગ શરૂ કર્યો. 1876માં તેનું વ્યાપારી ધોરણે ઉત્પાદન શરૂ થતાં ફિલ્મ અને ફોટોગ્રાફી-ઉદ્યોગને તેનાથી વેગ મળ્યો. 1894માં સેલ્યુલોઝ એસિટેટ વિકસાવવામાં આવ્યું, જે પ્રમાણમાં ઓછું જ્વલનશીલ હોઈ ફોટોગ્રાફિક ફિલ્મમાં વધુ વપરાવા લાગ્યું. પ્રથમ વિશ્વયુદ્ધ દરમિયાન વિમાનના આવરણ (covering) માટેના વાર્નિશ તરીકે તે વપરાયું હતું. આ દરમિયાન કેસિન ફૉર્માલ્ડિહાઇડ નામના એક અન્ય પ્લાસ્ટિકની આકસ્મિક શોધ થઈ હતી. જર્મનીના એક પ્રોફેસરને ત્યાં બિલાડી માટે રકાબીમાં રાખેલ દૂધમાં ફૉર્માલ્ડિહાઇડ ઢોળાયું અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાને કારણે કેસિન-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ પ્લાસ્ટિક ઉત્પન્ન થયું. તે ‘ગૃહ-પ્લાસ્ટિક’ તરીકે ઓળખાયું; કારણ કે તેમાંથી સૌપ્રથમ બટન, રમકડાં, ગૃહસુશોભનની ચીજો વગેરે બનાવવામાં આવ્યાં હતાં.
આકૃતિ 1
1904માં બેલ્જિયન વૈજ્ઞાનિક લેયો બૅકલૅન્ડે ફિનૉલ અને ફૉર્માલ્ડિહાઇડમાંથી બૅકેલાઇટ નામનો પદાર્થ મેળવ્યો. તેમાંથી ટેલિફોન, સ્વિચો, ઇન્સ્યુલેટરો વગેરે બનાવવામાં આવે છે. 1908માં સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડના જૅક્સ બ્રૅન્ડનબર્ગરે વિસ્કોઝમાંથી પાતળી ફિલ્મ બનાવી, જે સેલોફેન તરીકે ઓળખાઈ. 1912માં સેલ્યુલોઝ ઇથર નામના પદાર્થો વપરાશમાં આવ્યા. 1920માં બનાવાયેલ યુરિયા-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ 1929માં વપરાશમાં આવ્યું. 1930માં મેલેમાઇન-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ બનાવાયું, જે 1939માં વપરાશમાં આવ્યું. 1927–28માં વાઇનિલ (વાઇનિલ) એસિટેટ અને વાઇનિલ ક્લૉરાઇડ બનાવવામાં આવ્યાં. 1931માં એક્રિલેટ, 1934માં ફ્યુરેન, 1937માં પૉલિસ્ટાયરીન; જ્યારે 1938માં પૉલિએમાઇડ સંયોજનો વપરાશમાં આવ્યાં. બીજા વિશ્વયુદ્ધની શરૂઆતમાં જર્મની અને અમેરિકામાં પૉલિસ્ટાયરીન અને પૉલિમિથાઇલનું ઉત્પાદન મોટા પાયા પર શરૂ થયું. 1935માં ડૂ પોં કંપનીના ડૉ. કેરોથર્સે નાયલૉનની શોધ કરી અને 1942માં તેના ચૂર્ણમાંથી ઢાળણ બનાવવાનું શરૂ થયું. 1942માં પૉલિયેસ્ટર અને સિલિકોનનો, જ્યારે 1943માં પૉલિઇથિલીનનો વપરાશ શરૂ થયો. 1941માં ડૂ પોં કંપનીના જ ટેનેટે ટેફ્લૉન નામના ઘણા ઉપયોગી પ્લાસ્ટિકની શોધ કરી. 1946માં ફ્લોરોકાર્બન અને 1948માં ઇપૉક્સિ સંયોજનો વપરાશમાં આવ્યાં. 1957માં ઉચ્ચ ઘનતાવાળાં પૉલિઇથિલીન અને પૉલિપ્રોપિલીન શોધાયાં. ફિનૉક્સિ પ્લાસ્ટિકના વપરાશની શરૂઆત 1962માં થઈ.
આકૃતિ 2 : પૉલિમરની માગમાં સતત થઈ રહેલો વધારો
વિવિધ પ્રકારની પ્લાસ્ટિકની વસ્તુઓ બનાવવા માટે જે પદાર્થો વપરાય છે તે બધા રાસાયણિક ર્દષ્ટિએ એક પ્રકારના બહુલકો છે. ડામર, લાખ, રબર, રાળ (resin), કોપલ વગેરે કુદરતી પ્લાસ્ટિક છે. માનવસર્જિત (સંશ્લેષિત) 150 જેટલાં પ્લાસ્ટિક જાણીતાં છે. તેમાં મુખ્ય સારણી 2 પ્રમાણે છે.
પ્લાસ્ટિકના વધુ વપરાશનું એક કારણ એ છે કે તેના ગુણધર્મોનો વ્યાપ ઘણો મોટો છે. તે નરમ, બરડ, સખત અથવા મજબૂત તેમજ પારદર્શક, અર્ધપારદર્શક કે અપારદર્શક સ્વરૂપમાં મળી શકે છે. કેટલાંક પ્લાસ્ટિક સસ્તાં તો કેટલાંક મોંઘાં પણ હોય છે. તેના મુખ્ય ફાયદા નીચે પ્રમાણે છે : (i) તે વજનમાં પ્રમાણમાં હલકું છે (આને લીધે મોટરગાડી જેવાં વાહનોના વજનમાં ઘટાડો થતાં ઇંધનની બચત થાય છે.); (ii) તેનું સહેલાઈથી રૂપાંતરણ થઈ શકતું હોવાથી તેમાંથી જુદા જુદા ઘાટ કે આકારના દાગીના કે ચીજો બનાવી શકાય છે; (iii) રૂપાંતરની ક્રિયામાં પ્રમાણમાં ઊર્જા ઓછી વપરાય છે; (iv) રાસાયણિક પ્રતિરોધ વધુ હોવાથી કાટ લાગતો નથી કે વાતાવરણની ખાસ અસર થતી નથી; (v) અનેક આકર્ષક રંગો આપી શકાય છે; (vi) વીજ તથા ઉષ્માપ્રતિરોધ સારો હોય છે; (vii) તેની ઉપર છાપકામ સહેલાઈથી થઈ શકે છે.
આની સામે તેની કેટલીક મર્યાદાઓ પણ છે : (i) તેનું તનન-સામર્થ્ય તેમજ દાબ-સામર્થ્ય મર્યાદિત છે; (ii) ઉષ્માપ્રતિરોધશક્તિ છે, પરંતુ સીમિત છે; (iii) સહેલાઈથી સળગી ઊઠે છે; (iv) તે જૈવ-અવક્રમણીય (biodegradable) ન હોવાથી તેનો નાશ કરવો મુશ્કેલ બને છે. તેનો આ કચરો પર્યાવરણને નુકસાન કરે છે.
| સારણી 2 : કેટલાંક પ્લાસ્ટિકનાં નામો | |
| સેલ્યુલોઝ એસિટેટ | (CA) |
| ક્લૉરિનેટેડ પૉલિવાઇનિલ ક્લૉરાઇડ | (CPVC) |
| મેલેમાઇન-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ રેઝિન | (MF) |
| પૉલિએક્રિલો નાઇટ્રાઇલ-સહ-બ્યૂટેડાઇન | (NBR) |
| પૉલિએક્રિલો નાઇટ્રાઇલ-સહ-બ્યૂટેડાઇન | (NBR) |
| પૉલિએક્રિલો નાઇટ્રાઇલ-સહ-બ્યૂટેડાઇન | (NBR) |
| પૉલિએક્રિલોનાઇટ્રાઇલ | (PAN) |
| બિસ્ફિનૉલ-A પૉલિકાર્બોનેટ | (PC) |
| પૉલિઇથિલીન | (PE) |
| પૉલિઇથિલીન ટરપ્થેલેટ | (PETP) |
| ફિનૉલ-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ રેઝિન | (PF) |
| પૉલિઆઇસોબ્યૂટિલીન | (PIB) |
| પૉલિમિથાઇલ મિથાક્રિલેટ | (PMMA) |
| પૉલિઑક્સિમિથિલીન | (POM) |
| પૉલિપ્રોપિલીન | (PP) |
| પૉલિસ્ટાયરીન | (PS) |
| પૉલિટેટ્રાફરોરોઇથિલીન | (PTFE) |
| પૉલિયુરિધેન | (PUR) |
| પૉલિવાઇનિલ એસિટેટ | (PVA) |
| પૉલિવાઇનિલ આલ્કોહૉલ | (PVAL) |
| પૉલિવાઇનિલ બ્યૂટીરલ | (PVB) |
| પૉલિવાઇનિલ ક્લૉરાઇડ | (PVC) |
| પૉલિવાઇનિલિડીન ક્લૉરાઇડ | (PVDC) |
| પૉલિવાઇનિલિડીન ફ્લૉરાઇડ | (PVDF) |
| પૉલિવાઇનિલ પાયરોલિડોન | (PVP) |
| યુરિયા-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ રેઝિન | (UF) |
| એક્રિલોનાઇટ્રાઇલ બ્યૂટેડાઇન સ્ટાયરીન | (ABS) |
પ્લાસ્ટિક-ઉદ્યોગમાં બે પાસાંઓનો સમાવેશ થાય છે : (i) જેમાંથી પ્લાસ્ટિકની વસ્તુ બનાવાય છે તે બહુલકો બનાવતો ઉદ્યોગ અને (ii) બહુલક ઉપર જરૂરી ક્રિયા કરી તેમાંથી અંતિમ ઉપયોગ માટે પ્લાસ્ટિકની વસ્તુઓ બનાવતો ઉદ્યોગ. પ્રથમ ઉદ્યોગ એ મોટા પાયા પરનો રાસાયણિક ઉદ્યોગ છે, જ્યારે બીજો ઉદ્યોગ એ નાની કે મધ્યમ કક્ષાનો પ્લાસ્ટિક ઇજનેરી ઉદ્યોગ છે. રાસાયણિક ઉદ્યોગના વિકાસ સાથે ભારતમાં પ્લાસ્ટિક પ્રોસેસિંગ ઉદ્યોગ પણ સારા પ્રમાણમાં વિકસ્યો છે અને તે આંતરરાષ્ટ્રીય કક્ષાની ગુણવત્તા ધરાવતી પ્લાસ્ટિકની વસ્તુઓ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. 1998ના આંકડા પ્રમાણે, ભારતમાં પ્લાસ્ટિકની અંત્ય નીપજો (end-products) તૈયાર કરતાં નાના-મોટા લગભગ 20,000થી વધુ એકમો છે અને તેમાં લગભગ વર્ષે-દહાડે 30,000 ટન વધુ બહુલક વપરાય છે. બહુલકના કુલ ઉત્પાદનમાં પ્લાસ્ટિક-ઉદ્યોગમાં વપરાતા બહુલકનો હિસ્સો ઘણો મોટો છે. આ ઉદ્યોગમાં 1996ના આંકડા પ્રમાણે આશરે રૂ. 800 કરોડનું મૂડીરોકાણ થયેલું છે.
પ્લાસ્ટિકનું વર્ગીકરણ : પ્લાસ્ટિકનું વર્ગીકરણ ઘણી વાર તાપર્દઢ (thermosetting), તાપસુઘટ્ય અથવા તાપસુનમ્ય (thermoplastic), તેલદ્રાવ્ય અને પ્રોટીન-પેદાશો – એ રીતે કરવામાં આવે છે. આ ઉપરાંત તેમને મેળવવાની રીત પ્રમાણે કુદરતી રેઝિન, સેલ્યુલોઝ-વ્યુત્પન્નો, પ્રોટીન-નીપજો અને સંશ્લેષિત રેઝિન – એ રીતે પણ તેમનું વર્ગીકરણ થાય છે.
(अ) તાપસુઘટ્ય અથવા તાપસુનમ્ય પ્લાસ્ટિક : આ પ્રકારના પ્લાસ્ટિકને ગરમી આપવાથી તે નરમ બને છે અને ઠંડું પાડતાં કઠણ બને છે. તેને ફરીથી ગરમ કરતાં તે પાછું નરમ બનતું હોઈ તેનો વારંવાર ઉપયોગ કરી નવા નવા આકાર આપી શકાય છે. આમ તેનું પુનશ્ચક્રણ (recycling) શક્ય છે. ભૌતિક ફેરફાર દરમિયાન તેમાં રાસાયણિક ફેરફાર થતો નથી. યોગાત્મક (additive) બહુલકીકરણ (polymerization) દ્વારા બનતાં સંશ્લેષિત રેઝિન આ પ્રકારનાં હોય છે. આ પ્રક્રિયામાં બહુલક જેમાંથી બન્યો હોય તે એકલક (monomer), એકમના જેવું પુનરાવર્તી બંધારણીય માળખું ધરાવે છે. રેખીય અથવા જૂજ પ્રમાણમાં શાખાન્વિત ઉચ્ચ બહુલકો (high polymers) આવા ગુણો ધરાવે છે.
સેલ્યુલોઝ નાઇટ્રેટ કે એસિટેટ, પૉલિઇથિલીન, પૉલિપ્રોપિલીન, પૉલિવાઇનિલ એસિટેટ, પૉલિવાઇનિલ આલ્કોહૉલ, પૉલિવાઇનિલ ક્લૉરાઇડ (PVC), પૉલિયેસ્ટર (પૉલિકાર્બોનેટ), એક્રિલિક બહુલકો વગેરે આ પ્રકારનાં પ્લાસ્ટિક છે. કુદરતી કાચું રબર, કેટલાંક મીણ, લાખ વગેરે પણ આવો ગુણ ધરાવે છે. જોકે ‘તાપસુઘટ્ય પ્લાસ્ટિક’ એવો શબ્દપ્રયોગ સામાન્ય રીતે સંશ્લેષિત પદાર્થો માટે જ થાય છે.
(ब) તાપર્દઢ પ્લાસ્ટિક : આ પ્રકારના પ્લાસ્ટિક્ધો ગરમ કરતાં તે નરમ બને છે, પરંતુ ઠંડું પડતાં તે કાયમ માટે ર્દઢ (rigid) બની જાય છે. તેણે સ્થાયી કઠિનતા ધારણ કરી લીધી હોવાથી તેને ફરીથી ગરમ કરતાં તે નરમ બનતું નથી. આથી તેનો વારંવાર ઉપયોગ થઈ શકતો નથી. તેનું બંધારણ ત્રિપરિમાણી જાળી જેવું હોય છે. સામાન્ય રીતે સંઘનન-બહુલકીકરણ (condensation polymerisation) દ્વારા બનતાં સંશ્લેષિત રેઝિન આવાં તાપઢ હોય છે. આવાં પ્લાસ્ટિક એકલકમાંથી ઉદભવે ત્યારે તેમનાં પુનરાવર્તી એકમો મૂળ એકલકમાંના કેટલાક પરમાણુઓ પાણી, મિથેનૉલ અથવા હાઇડ્રોજન ક્લૉરાઇડ જેવા નાના અણુઓ રૂપે ગુમાવે છે અને સંઘનન દરમિયાન અથવા પછીથી તિર્યક્-બંધિત (cross-linked) પદાર્થ ઉત્પન્ન કરે છે, જે સામાન્ય રીતે કઠણ (hard) અને કઠોર (tough) હોય છે. તિર્યક્-બંધન(cross-linking)ને નિયંત્રિત કરવાથી વિશિષ્ટ ગુણવાળા પદાર્થો પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. ફિનૉલ-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ, મેલેમાઇન, પૉલિયેસ્ટર, (આલ્કિડ), ઇપૉક્સિ, ફ્યુરેન, સિલિકોન બહુલક વગેરે આ પ્રકારનાં રેઝિન છે.
પ્લાસ્ટિક-ઉદ્યોગ માટેનો કાચો માલ : થરમૉપ્લાસ્ટિક વર્ગના પ્લાસ્ટિકમાં LDPE, LLDPE, PVC, પૉલિપ્રોપિલીન, પૉલિસ્ટાયરીન, પૉલિએક્રિલેટ વગેરે અને થરમૉસેટિંગ વર્ગના પ્લાસ્ટિકમાં બૅકેલાઇટ, મેલેમાઇન રેઝિન, પૉલિયેસ્ટર રેઝિન, ઇપૉક્સિ રેઝિન વગેરે ખૂબ જાણીતાં છે. આ બધા પદાર્થોના ઉત્પાદન માટે સંશ્લેષિત રસાયણોનો બહોળો ઉપયોગ થાય છે. આમાં ફિનૉલ, ફૉર્માલ્ડિહાઇડ, હેક્ઝામિથિલીન-ટેટ્રામાઇન, વાઇનિલ એસ્ટર, થૅલિક એન્હાઇડ્રાઇડ, મિથાઇલ એક્રિલેટ, તથા મિથેક્રિલેટ (મિથાઇલ અને ઇથાઇલ એક્રિલેટ તથા મિથાઇલ, ઇથાઇલ અને બ્યૂટાઇલ મિથેક્રિલેટ એકલકો), ઇથિલીન, પ્રોપિલીન, વાઇનિલ ક્લૉરાઇડ, સ્ટાયરીન, મલેઇક એન્હાઇડ્રાઇડ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. આ ઉપરાંત સેલ્યુલોઝ, પ્લાસ્ટિસાઇઝર, પૂરકો (fillers) અને પ્રબલકોનો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
ભારતમાં ફિનૉલ-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ રેઝિન માટેના કાચા માલનું ઉત્પાદન 1948માં શરૂ કરવામાં આવ્યું હતું. આલ્કલી ઍન્ડ કૅમિકલ કૉર્પોરેશન લિ. (ICI) કલકત્તાની પેટા કંપનીએ 1958માં ભારતમાં પ્રથમ પૉલિઇથિલીન પ્લાન્ટ સ્થાપ્યો હતો. તેની ક્ષમતા વાર્ષિક 4500 ટનની હતી અને કાચો માલ ઇથાઇલ આલ્કોહૉલ પર આધારિત હતો. મધ્યમ ઘટત્વવાળા પૉલિથીનના ઉત્પાદન માટેના વાર્ષિક 8,500 ટન ઉત્પાદનક્ષમતા ધરાવતા પ્લાન્ટનું વિસ્તૃતીકરણ 1964માં પૂરું થયું હતું. 1961માં યુનિયન કાર્બાઇડ કંપની(ટ્રૉમ્બે)એ ઇથિલીનની નીચી ઘનતાવાળી નીપજ માટે આલ્કોહૉલ-આધારિત વાર્ષિક 10,000 ટનની ક્ષમતાવાળો બીજો પ્લાન્ટ શરૂ કર્યો હતો. તે માટે નૅપ્થા-આધારિત ઇથિલીનનું ઉત્પાદન 1966માં શરૂ થયું હતું. 1968માં પૉલિઑલેફિન ઇન્ડ. લિ.(થાણે)એ વાર્ષિક 20,000 ટનની ક્ષમતાવાળો પ્રથમ HDPE પ્લાન્ટ શરૂ કર્યો હતો.
આકૃતિ 3 : પ્લાસ્ટિકમાંથી તૈયાર થયેલી વિવિધ વપરાશી વસ્તુઓ
1965 દરમિયાન પ્લાસ્ટિકના કાચા માલના ઉત્પાદન માટે પેટ્રોકેમિકલ્સ કંપની દ્વારા બિલ્ડિંગ બ્લૉક બનાવવાનો ક્રેકર એકમ શરૂ કરવામાં આવ્યો હતો; તેમ છતાં મોટાભાગના કાચા માલની આયાત થતી હતી. કાચા માલના ઉત્પાદન માટે પ્રથમ વિશાળ ક્ષમતાવાળો એકમ ઇન્ડિયન પેટ્રોકેમિકલ્સ કૉર્પોરેશન દ્વારા 1978માં શરૂ કરવામાં આવ્યો.
હાલ ભારતમાં કાચા માલનું ઉત્પાદન કરતી કંપનીઓમાં આઇ.પી.સી.એલ., નોસિલ, રિલાયન્સ, ફિનૉલેક્સ ઇન્ડસ્ટ્રીઝ વગેરે જાણીતી છે. ભવિષ્યની યોજનાઓમાં કોયલી ખાતેના નૅપ્થા ક્રેકર સંયંત્રમાંથી મળતા ઇથિલીનનો ઉપયોગ કરી વાર્ષિક 40,000 ટન નીચી ઘનતાવાળા પૉલિઇથિલીન પ્લાન્ટનો સમાવેશ થાય છે. આ પ્લાન્ટ અમદાવાદના લાલભાઈ જૂથના ઉદ્યોગગૃહના સહયોગમાં યુ.એસ.ની નૅશનલ ડિસ્ટિલર્સ ઍન્ડ કૅમિકલ્સ કૉર્પોરેશન કંપની બાંધવાની છે.
વીસમી સદીના અંત સુધીમાં પ્લાસ્ટિકના કાચા માલની માંગ વર્ષે 30 લાખ ટન થવાનો અંદાજ છે.
બહુલકના ઉત્પાદન માટેની પદ્ધતિઓ : યોગશીલ (additive) બહુલકીકરણ માટે નીચેની પદ્ધતિઓ વપરાય છે :
(i) સમષ્ટીય બહુલકીકરણ (bulk polymerization) : એકલકનું બહુલકીકરણ પ્રવાહી અથવા વાયુ-પ્રાવસ્થામાં થાય છે. એકલકો અને ઉદ્દીપક અથવા સક્રિયકને પ્રક્રિયાપાત્ર (reactor) સાથે મિશ્ર કરીને જરૂરિયાત મુજબ ગરમ કરવામાં અથવા ઠંડો પાડવામાં આવે છે. મોટા ભાગની બહુલકીકરણ-પ્રક્રિયાઓ ઉષ્માક્ષેપક (exothermic) હોઈ ઉષ્માને દૂર કરવાની વ્યવસ્થા કરવી પડે છે. કેટલાક કિસ્સામાં પ્રવાહી એકલકમાં બહુલકો દ્રાવ્ય, જ્યારે અન્ય કેટલાકમાં તે અદ્રાવ્ય હોય છે. આવી પરિસ્થિતિમાં થોડા પ્રમાણમાં બહુલકીકરણ થતાં બહુલકનું અવક્ષેપન થાય છે.
(ii) દ્રાવણ બહુલકીકરણ (solution polymerization) : સમષ્ટીય બહુલકીકરણ વિધિમાં પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક હોય અને અતિશય ગરમી ઉત્પન્ન થતી હોય ત્યારે દ્રાવણ બહુલકીકરણ-વિધિ વપરાય છે. એકલક તથા આરંભક(initiator)ને નિષ્ક્રિય (nonreactive) દ્રાવકમાં ઓગાળવામાં આવે છે. દ્રાવક ગરમીનું નિયમન કરી પ્રક્રિયાને ધીમી પાડે છે. તેમાં ઉદભવતી ઉષ્માનું નિયમન દ્રાવકનું પશ્ચવહન (refluxing) કરવાથી થઈ શકે છે. આ વિધિથી નીચા અણુભારથી માંડી મધ્યમ અણુભારવાળા બહુલક મેળવી શકાય છે.
(iii) નિલંબન (suspension) બહુલકીકરણ : આ વિધિમાં એકલકને પાણીમાં વલોવી નિલંબિત સ્થિતિમાં રાખવામાં આવે છે અને તેમાં સ્થાયીકારકો (stabilizers) [દા.ત., શંખજીરું (talc), મુલતાની માટી (fuller’s earth), બેન્ટોનાઇટ વગેરે] ઉમેરવામાં આવે છે. આને લીધે બહુલકના લઘુગોલકો (globules) બનતા અટકે છે. સામાન્ય રીતે આરંભક એકલકમાં દ્રાવ્ય થાય છે. એકલક લઘુગોલકનું બહુલકીકરણ થતાં ઊંચા અણુભારવાળો બહુલક મોતી (pearl) જેવા લઘુગોલકો રૂપે મળે છે. બહુલકીકરણ પ્રક્રિયાને કારણે ઉત્પન્ન થતી ગરમી પાણી દ્વારા દૂર થતાં તાપમાન અંકુશમાં રહે છે. ઉત્પન્ન થયેલા બહુલકમાંથી સ્થાયીકારક અલગ પાડવો જરૂરી છે, કારણ કે તેની સાથે એકલક અને પાણી થોડા અંશે ભળેલાં હોય છે. આથી જલીય સ્થિતિમાં બહુલકીકરણ થઈ નીચા અણુભારવાળો બહુલક મળે છે.
(iv) પાયસ-બહુલકીકરણ (emulsion polymerization) : આ વિધિ નિલંબન બહુલકીકરણ વિધિને મળતી આવતી અને સૌથી વધુ વપરાતી પદ્ધતિ છે. પાયસીકારકને પાણી સાથે મેળવી એકલક સાથે હલાવતાં એકલક નાનાં ટીપાંના રૂપમાં ફેરવાય છે. આને મિસેલ કહે છે. એકલક મિસેલના અંદરના ભાગમાં હોય છે, જ્યારે આરંભક પાણીમાં હોય છે. સાબુ જેવા પાયસીકારકને લીધે મિસેલ સ્થાયી બને છે. મિસેલમાં આરંભકનો પ્રવેશ થતાં બહુલકનો વિકાસ શરૂ થાય છે. આ વિધિ ઝડપી અને નીચા તાપમાને થઈ શકે તેવી છે. જલીય પ્રાવસ્થા ઉત્પન્ન થતી ગરમીનું શોષણ કરે છે. ઘણા ઊંચા અણુભારવાળા બહુલકોનું ઉત્પાદન આ વિધિથી થઈ શકે છે.
પ્લાસ્ટિકની વિવિધ જાતો : (1)* પૉલિઇથિલીન : તે ઇથિલીન એકલક(monomer)માંથી બનતું, મહત્તમ ઉત્પાદન અને વપરાશ ધરાવતું, તાપઢ પ્લાસ્ટિક છે. ઇથિલીનના બહુલકીકરણ (polymerization)થી નિમ્ન ઘનતાવાળું પૉલિઇથિલીન (low density polyethylene – LDPE) અને ઉચ્ચ ઘનત્વ/ઘનતાવાળું પૉલિઇથિલીન (high density polyethylene – HDPE) એમ બે પ્રકારનાં પ્લાસ્ટિક મળે છે.
નિમ્ન ઘનતાવાળું પૉલિઇથિલીન (LDPE) : મહત્તમ શુદ્ધતાવાળા ઇથિલીનનું જૂજ પ્રમાણમાં ઑક્સિજન અથવા કાર્બનિક પેરૉક્સાઇડની હાજરીમાં 150°થી 250° સે. તથા ઊંચા દબાણે (20,000થી 35,000 psi અથવા 140થી 290 MPa) બહુલકીકરણ કરવાથી તે મળે છે. ઊંચા તાપમાને ઓછી ઘનતાવાળો જ્યારે નીચા તાપમાને વધુ ઘનતાવાળો–ઘટ્ટ (dense) બહુલક મળે છે.
હાલમાં નીચા દબાણે પૉલિઇથિલીનના ઉત્પાદનની પદ્ધતિઓ અસ્તિત્વમાં આવી છે. તેમાં ઇથિલીન સાથે α-ઑલેફિન (દા.ત., 1-બ્યૂટિન અથવા 1-હેક્ઝિન) મિશ્ર કરી 250° સે. તાપમાને અને 2થી 8 MPa (300થી 1100 psi) દબાણે ક્રોમિયમ ઑક્સાઇડ કે ઝિગ્લર ઉદ્દીપકની હાજરીમાં સહબહુલકીકરણ (co-polymerization) કરવામાં આવે છે. આ ક્રિયા દ્રાવણ અથવા વાયુ-પ્રાવસ્થામાં પણ થઈ શકે છે. કેટલાક કિસ્સામાં હાઇડ્રોકાર્બન દ્રાવકમાં બહુલક રગડા રૂપે મળે છે. અણુભારનું નિયમન કરવા હાઇડ્રોજન ઉમેરવામાં આવે છે. આ રીતે મળતા પૉલિઇથિલીને (linear low density polyethylene – LLDPE) કહેવામાં આવે છે.
ઉચ્ચ ઘનતા ધરાવતું પૉલિઇથિલીન (HDPE) : ઇથિલીનનું 350° સુધીના તાપમાને 0.5–4. MPa (70થી 600 psi) દબાણે સિલિકા જેલ અને ક્રોમિયમ ટ્રાયૉક્સાઇડ અથવા ઝિગ્લર ઉદ્દીપકની હાજરીમાં બહુલકીકરણ કરવાથી તે મળે છે. ઇથિલીન સાથે થોડા પ્રમાણમાં સહ એકલક (comonomer) તરીકે 1-બ્યૂટિન વાપરવાથી HDPE-III (HDPEનો એક પ્રકાર) મળે છે. LDPEની સરખામણીમાં HDPE વધુ કડક (rigid) હોય છે. તે સખત, મજબૂત અને કઠોર (tough) હોય છે. ઘરવપરાશની ચીજો બનાવવામાં, ઇંજેક્શન તેમજ ધમન-ઢાળણ(blow moulding)માં તથા ઉદ્યોગમાં તે મોટા પ્રમાણમાં વપરાય છે.
ઓછી ઘનતાવાળા પૉલિથિલીનની ચીજોનો મૃદુલાંક (softening point) 105°થી 115° સે. તથા તેના સતત વપરાશ માટેનું મહત્તમ તાપમાન 75° સે. છે. ઊંચી ઘનતાવાળા પૉલિઇથિલીન માટે આ તાપમાન 25°થી 40° સે. જેટલું ઊંચું હોય છે.
પૉલિઇથિલીન સફેદ, પારભાસક (transluscent), સમધારણ (moderate) પ્રબળતા ધરાવતું તથા વધુ મજબૂત (tough) હોય છે. તેના ભૌતિક ગુણધર્મો બહુલકના સ્ફટિકતાઅંશ, સ્ફટિકમય ભાગનો વિસ્તાર તથા કદ પ્રમાણે બદલાય છે. તે પૅકિંગ માટેની ફિલ્મ, શીશી, ડબ્બા, ટબ, કેરબા જેવાં પાત્રો, ઇજનેરી ઉપકરણોના ભાગો, ઢાળણ (moulding) માટેની વસ્તુઓ, અસ્તરો, રમકડાં, ઘરવપરાશની ચીજો, પાણીની પાઇપ વગેરેમાં વપરાય છે.
(ii)* પૉલિપ્રોપિલીન : તે ઊંચા અણુભારવાળો (isotactic), વધુ સ્ફટિકમય તથા HDPEના ગુણધર્મો સાથે સામ્ય ધરાવતો તાપ-સુનમ્ય બહુલક છે. તે વધુ કઠિન (harder) અને મજબૂત હોઈ 160° સે. તાપમાને નરમ બને છે. પેટ્રોલિયમ હાઇડ્રોકાર્બનના ભંજન(cracking)થી વિપુલ પ્રમાણમાં મળતા પ્રોપિલીનનું ઝિગ્લર ઉદ્દીપકની હાજરીમાં યોગશીલ બહુલકીકરણ કરવાથી તે મેળવી શકાય છે. ઘન, સ્ફટિકમય પૉલિપ્રોપિલીન સૌપ્રથમ જે. પી. હોગેન અને આર. એલ. બૅન્ક્સે (ફિલિપ્સ પેટ્રોલિયમ કંપની, 1953) મેળવ્યું હતું. તેનું આણ્વીય બંધારણ ઇટાલીના ગ્યુલિયો નાટ્ટા(1954)એ સાબિત કર્યું હતું. તેમના મત મુજબ પૉલિપ્રોપિલીનના શૃંખલા-બંધારણમાં મિથાઇલ સમૂહ યાર્દચ્છિકપણે આવેલો હોય તો અવ્યવસ્થ (atactic) બહુલક અને જો તેમની ગોઠવણી નિયમિત હોય તો વ્યવસ્થ (tactic) બંધારણવાળું પૉલિપ્રોપિલીન મળે છે.
અવ્યવસ્થ (atactic) પૉલિપ્રોપિલીન સ્ફટિકીકરણ પામતું નથી અને નરમ રબર જેવું હોય છે. તે કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય તથા તેમનો મૃદુલાંક નીચી પરાસ ધરાવે છે. કેટલાંક રબરમાં બહિર્વેધક તરીકે તથા રેઝિન માટે શ્લેષક (tactifier) આસંજક તરીકે તે વપરાય છે. વ્યવસ્થ (tactic) પ્રકાર [દા.ત., સમવ્યવસ્થ (isotactic)] મિથાઇલ સમૂહશૃંખલા સાથે નિયમિત રીતે જોડાયેલા હોવાથી આવું પૉલિપ્રોપિલીન ર્દઢ (rigid), મજબૂત (tough), સ્ફટિકીકરણ પામી શકે તેવું, ઊંચા ગલનાંકવાળું તથા ઉત્તમ દ્રાવક-પ્રતિકારત્વ ધરાવતું હોય છે. આ પ્રકારના પૉલિપ્રોપિલીનનો રેસાઓ તથા ફિલ્મની બનાવટમાં બહોળો ઉપયોગ થાય છે.
પૉલિપ્રોપિલીન ઘરવપરાશની ચીજો, દાક્તરી સાધનો, વિદ્યુતીય સંઘટકો (components), પાઇપો, રેસાઓ કે ફિલામેન્ટ, અસ્તરો, મોટરગાડીના ભાગો, પૅકિંગ માટેની ફિલ્મ, બીબાંઢાળ સાધનો વગેરે માટે ઉપયોગી છે.
(iii) પૉલિવાઇનિલ રેઝિન : તે વાઇનિલ (CH2 = CH–) સમૂહ ધરાવતા એકલકમાંથી બનતા સંશ્લેષિત બહુલકી પદાર્થોનો વર્ગ છે. પૉલિવાઇનિલ એસિટેટ, પૉલિવાઇનિલ ક્લૉરાઇડ (PVC), પૉલિવાઇનિલ આલ્કોહૉલ અને પૉલિવાઇનિલ એસિટલ તેમજ વાઇનિલ ક્લૉરાઇડના વાઇનિલ એસિટેટ તથા વાઇનિલિડીન ક્લૉરાઇડ સાથેના સહબહુલકો આ વર્ગના અગત્યના પ્રતિનિધિઓ છે.
(iv)* પૉલિવાઇનિલ એસિટેટ : તે રંગવિહીન, અસ્ફટિકી (amorphous), ચર્મિલ (leathery), નીચા તાપમાને નરમ બનતું, પ્રકાશ અને ઑક્સિજન પ્રત્યે સ્થાયી, જલદી દ્રાવ્ય થતું, સસ્તું અને બહોળો વપરાશ ધરાવતું તાપસુનમ્ય રેઝિન છે.
વાઇનિલ એસિટેટનું 20°થી 100° સે. તાપમાને પેરૉક્સાઇડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં બહુલકીકરણ કરવાથી તે મેળવી શકાય છે. જલીય પાયસ અને નિલંબિત (suspension) પ્રણાલીઓમાં મુક્ત-મૂલક ઉત્પ્રેરણ(free radical catalysis)થી તે સરળતાથી પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. વાઇનિલ એસિટેટનું જુદાં જુદાં વાઇનિલ એકલકો સાથે સહેલાઈથી બહુલકીકરણ થઈ શકે છે (જોકે સ્ટાયરીન સાથે આમ થતું નથી).
પાયસ-બહુલકીકરણ રીતથી મેળવેલ જલીય-પ્રકીર્ણન (aqueous dispersion) સામાન્ય રીતે બહુલક-પાયસ અથવા લેટેક્સ તરીકે ઓળખાય છે. તે કાગળ તથા કાપડની માવજતમાં, આસંજક તરીકે તથા પાણી-આધારિત રંગકો માટે ઉપયોગી છે.
વાઇનિલ એસિટેટ બહુલક અને સહબહુલક-પાયસમાં વર્ણક ઉમેરવાથી મેળવેલ પાણી-આધારિત રંગકો બહોળો ઉપયોગ ધરાવે છે. આનું કારણ તેમની નીચી કિંમત, વાપરવાની સરળતા તથા અપક્ષય(waethering)-પ્રતિકારત્વ છે. બાષ્પીભવન અથવા અવશોષણ દ્વારા લેટેક્સમાંથી પાણી દૂર થતાં બહુલકના નિલંબિત કણો સંમિલિત થઈ મજબૂત ફિલ્મમાં ફેરવાય છે. શરૂઆતની બહુલકીકરણ ક્રિયામાં સહએકલકો ઉમેરવાથી અથવા અંત્ય-પાયસમાં સુઘટ્યકારકો (plasticizers) ઉમેરવાથી ફિલ્મનાં ગુણ-લક્ષણો ફેરવી શકાય છે.
પૉલિવાઇનિલ એસિટેટ મુખ્યત્વે પાણી-આધારિત અથવા પાયસ-રંગો (emulsion paints) માટે, આસંજક તથા બંધક તરીકે તેમજ ચ્યુઇંગગમ તથા પીણાં માટેની ભૂંગળી (straw) બનાવવા વપરાય છે.
(v)* પૉલિવાઇનિલ આલ્કોહૉલ (વાઇનિલ આલ્કોહૉલ રેઝિન) : અલ્પ પ્રમાણમાં લીધેલ ઍસિડ કે આલ્કલીની હાજરીમાં પૉલિવાઇનિલ એસિટેટની આલ્કોહૉલ સાથેની અંકુશિત સ્થિતિમાં પ્રક્રિયા થતાં પૉલિવાઇનિલ આલ્કોહૉલ મળે છે. પૉલિવાઇનિલ એસિટેટના ઉત્પાદનનો 20 % જથ્થો આ માટે વપરાય છે. તે અદ્વિતીય પ્લાસ્ટિક ગણાય છે, કારણ કે પાણીમાં તેનું સુઘટ્યીકરણ થઈ શકે છે; પણ વધુ પડતા પાણીમાં તે સંપૂર્ણપણે દ્રાવ્ય છે.
ઍસિડ-ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ગરમીની અસર હેઠળ પૉલિવાઇનિલ આલ્કોહૉલની આલ્ડિહાઇડ સાથે પ્રક્રિયા થતાં વિશિષ્ટ એસિટલ વ્યુત્પન્નો (derivatives) મળે છે; દા.ત., પૉલિવાઇનિલ-બ્યૂટીરલ ફૉર્મલ, એસિટલ વગેરે. આ સંયોજનોના ગુણધર્મો આલ્કોહૉલ-સમૂહ કેટલી મર્યાદા સુધી પ્રક્રિયા અનુભવે છે તેના ઉપર આધાર રાખે છે. અવશિષ્ટ (residual) એસિટાઇલ તથા OH¯ સમૂહોની હાજરીથી સારા ગુણધર્મોવાળું રેઝિન મળે છે.
પૉલિવાઇનિલ બ્યૂટીરલ રબર જેવું તથા મજબૂત હોય છે. તે બંધક તરીકે ઉપયોગી છે. સેફ્ટી ગ્લાસમાંના આંતરપડ (interlayer) માટે પૉલિવાઇનિલ આલ્કોહૉલ ચાદર રૂપે બહિર્વેધિત કરવામાં આવે છે. પૉલિવાઇનિલ ફૉર્મલ રેઝિન આ સમૂહમાંનું સૌથી વધુ કઠણ રેઝિન છે. તે મોટેભાગે આસંજક, પ્રારંભક (primer), તારના પડ માટે તથા ફૉર્મ્યુલેશન રૂપે ફિનૉલિક રેઝિન સાથે મિશ્ર કરીને વપરાય છે.
(vi)* પૉલિવાઇનિલ ક્લૉરાઇડ (PVC) : તે વાઇનિલ સમૂહનો સૌથી વધુ પ્રચલિત તાપ-સુનમ્ય બહુલક છે. તે ચર્મિલ (tough), મજબૂત (strong) તેમજ ભૌતિક તથા રાસાયણિક ગુણોનો સુમેળ ધરાવતું પ્લાસ્ટિક હોઈ તેનો ઘણો વપરાશ થાય છે. વાઇનિલ ક્લૉરાઇડનું બૅન્ઝોયલ પેરૉક્સાઇડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં બહુલકીકરણ કરવાથી તે મેળવી શકાય છે. આ બહુલકીકરણ તથા અન્ય વાઇનિલ એકલકો સાથે સહબહુલકીકરણ સમગ્ર જથ્થામાં અથવા જલીય-પાયસમાં અથવા નિલંબિત પ્રણાલીમાં પેરૉક્સાઇડ કે એઝો-સંયોજનો વડે શરૂ થઈ શકે છે. ઉદભવેલ પ્લાસ્ટિકનું બંધારણ અને ગુણધર્મો પ્રક્રિયાના તાપમાન પર આધાર રાખે છે; દા.ત., નીચા તાપમાને ઊંચો માર્દવાંક (softening point) ધરાવતું રેઝિન મળે છે. આવાં બહુલકોનો ઉપયોગ ઢાળેલી, બહિર્વેધિત અથવા કૅલેન્ડરિત (calendred) વસ્તુઓ માટે થાય છે.
સુઘટ્ય પ્રકારનાં નરમ સહબહુલકો અથવા સમાંગ બહુલકો સ્થિતિસ્થાપક હોય છે. આવા PVCનો ઉપયોગ ફુવારાસ્નાન માટેનાં પડદા, પાથરણાં, રેનકોટ, રમકડાં, સ્ટેશનરીની વસ્તુઓ, ફિલ્મો વગેરેમાં થાય છે.
ર્દઢ (rigid) PVC નીપજો સમંગ બહુલક, સહબહુલક અથવા પૉલિબ્લૅન્ડની બનેલી હોય છે. તેનો ઉપયોગ ફોનોગ્રાફની રેકર્ડ, પાઇપ, પ્રક્રિયાપાત્રો, રસાયણોનો પ્રતિકાર કરતાં અસ્તરો, બારી-બારણાંનાં ચોકઠાં વગેરે માટે થાય છે.
(vii) પૉલિવાઇનિલ ફ્લોરાઇડ : તે વાઇનિલ ફ્લોરાઇડનું ઑક્સિજન અથવા પેરૉક્સાઇડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં બહુલકીકરણ કરવાથી મળે છે. તે ચર્મલ, અંશત: સ્ફટિકમય તથા PVC કરતાં ઊંચા તાપમાને મૃદુ બનતું પ્લાસ્ટિક છે. તેની ફિલ્મ તથા ચાદરો ઊંચો અપક્ષય-પ્રતિરોધ (weathering resistance) ધરાવે છે.
(viii) વાઇનિલિડીન રેઝિન : 1940થી અસ્તિત્વમાં આવેલાં આ રેઝિન વાઇનિલિડીન ક્લૉરાઇડ (CH2 = CCL2) અથવા ફ્લોરાઇડ (CH2 = CF2)નું બહુલકીકરણ કરવાથી મળે છે.
તે ચર્મલ, શૃંગી (horny) તથા PVC સાથે સામ્ય ધરાવતું તાપ સુનમ્ય પ્લાસ્ટિક છે. સહબહુલકીકરણ દ્વારા નરમથી માંડીને કડક રેઝિન મળે છે.
(ix) પૉલિસ્ટાયરીન : નીચી કિંમત, સરળ પ્રક્રમણ તથા ઊંચી ગુણવત્તાને કારણે તે અગત્યનું સ્થાન ધરાવે છે. પૉલિસ્ટાયરીનના ઉત્પાદન માટે જરૂરી સ્ટાયરીન ઇથાઇલ બૅન્ઝિનના વિભંજન તથા વિહાઇડ્રૉજનીકરણથી મેળવાય છે. બહુલકીકરણ સ્ટાયરીનની શુદ્ધતા તથા તાપમાન ઉપર આધાર રાખે છે.
સમધારણ (moderate) તાપમાને, ઉદ્દીપક વગર બહુલકીકરણ કરવાથી ઊંચા સરેરાશ અણુભારવાળું રેઝિન મળે છે. તેની સ્નિગ્ધતા વધુ હોય છે. 9.5% શુદ્ધ સ્ટાયરીનને 80°થી 85° સે. તાપમાને ગરમ કરવાથી 40થી 60 કલાકમાં તેના 35%થી 40% ભાગનું રેઝિનમાં રૂપાંતર થાય છે. આ રેઝિનને બહાર કાઢી દાણા પાડવામાં આવે છે.
એક્રિલોનાઇટ્રાઇલ, સ્ટાયરીન સહબહુલકો સાથે એક્રિલોનાઇટ્રાઇલ બ્યૂટાડાઇન રબર મિશ્ર કરવાથી (acrylonitrile-butadiene styrene – ABS) પ્લાસ્ટિક મળે છે.
પૉલિપૅરામિથાઇલ સ્ટાયરીન એ પૉલિસ્ટાયરીનના સ્થાને તાજેતરમાં અસ્તિત્વમાં આવેલું અન્ય રૂપ છે. તે ટૉલ્યુઇન તથા ઇથિલીનમાંથી બનાવાય છે. તે સસ્તું તેમજ ઊંચી ગુણવત્તાવાળું હોય છે.
(x)* પૉલિએક્રિલેટ રેઝિન : એક્રિલિક ઍસિડ તથા મેથાક્રિલિક ઍસિડના મિથાઇલ, ઇથાઇલ અને બ્યૂટાઇલ એસ્ટરનું ગરમી, પ્રકાશ અને પેરૉક્સાઇડની અસર હેઠળ બહુલકીકરણ કરવાથી આ પ્રકારનાં ઉપયોગી રેઝિન મળે છે.
પૉલિમેથાક્રિલેટ સખત, પારદર્શક, ઊંચી પ્રકાશિક સ્પષ્ટતા (clarity), ઊંચો વક્રીભવનાંક તથા પ્રકાશપ્રતિરોધ ધરાવે છે. તે કૅમેરાના લેન્સ, પારદર્શક ઘુંમટ, બારીની તકતીઓ, દાંતનાં ચોકઠાં, રક્ષણાત્મક અસ્તર વગેરે માટે ઉપયોગી છે.
(xi)* પૉલિઇથાઇલ એક્રિલેટ : ઇથાઇલ એક્રિલેટના બહુલકીકરણથી તે મળે છે. તે ચર્મલ અને કંઈક અંશે રબર જેવું હોય છે. સામાન્ય રીતે તે સુઘટ્યતાકારક તરીકે અથવા સહબહુલકોના ભાગોને નરમ બનાવવા માટે ઉપયોગી છે. વાર્નિશ તથા છાપકામની શાહીમાં પણ તે વપરાય છે.
(xii)* પૉલિએક્રિલોનાઇટ્રાઇલ : એક્રિલોનાઇટ્રાઇલનું બહુલકીકરણ પેરૉક્સાઇડ જેવા મુક્ત-મૂલક ઉદ્દીપકો વડે, વિકિરણન દ્વારા અથવા આલ્કલીધાતુ ઉદ્દીપકો વડે થઈ શકે છે. તે સખત, શૃંગી, પ્રમાણમાં
(* નિશાનીવાળા પદાર્થોની વધુ માહિતી તેમના વિશેના સ્વતંત્ર અધિકરણમાં છે.)
અદ્રાવ્ય તથા ઊંચો ગલનાંક ધરાવે છે. તે સંપૂર્ણપણે સહબહુલકો બનાવવામાં વપરાય છે. બહુલકીય સંઘટનોમાં એક્રિલોનાઇટ્રાઇલની હાજરીથી તાપમાન, રસાયણો, આઘાત (impact) તથા આકુંચન પ્રત્યેના પ્રતિકારત્વમાં વધારો થાય છે.
(xiii) ફિનૉલિક રેઝિન : ફિનૉલ અથવા ફિનૉલ-વ્યુત્પન્નનું આલ્ડિહાઇડ સાથે બહુસંઘનન (polycondensation) થવાથી મળતી પેદાશ છે. તે ઉત્તમ પ્રકારનું તાપર્દઢ રેઝિન ગણાય છે. ફિનૉલ-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ, ફિનૉલ-ફર્ફુરલ, રિસોર્સિનૉલ-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ વગેરે આ વર્ગનાં અગત્યનાં તાપર્દઢ રેઝિન છે.
(xiv) ફિનૉલ-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ રેઝિન (બેકેલાઇટ) : ફિનૉલ અને જલીય (37%થી 50%) ફૉર્માલ્ડિહાઇડ વચ્ચે બેઝિક ઉદ્દીપકની હાજરીમાં 50°થી 100° સે. તાપમાને પ્રક્રિયા થતાં રેઝિન જેવી નીપજ મળે છે. બર્કલૅન્ડે આ પ્રક્રિયા 1907માં વિકસાવેલી અને તેથી પ્લાસ્ટિકને બૅકેલાઇટ નામ આપવામાં આવ્યું છે.
તે ઢાળણ દ્વારા વસ્તુઓ બનાવવામાં આયનવિનિમય માટે, બંધક પાઉડર તરીકે, લેમિનેશન કે અંતર્ભરણ (impregnation) પદાર્થ તરીકે, તેલ-કૂવાની રેતીના બંધક તરીકે, પ્લાયવુડ કે ગ્લાસફાઇબરને સુગ્રથિત કરવા માટે, અપક્ષરણીય અસ્તરો તથા ઇલેક્ટ્રિક સાધનોના ભાગો વગેરે માટે વપરાય છે.
(xv) ઍમિનો-રેઝિન : યુરિયા-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ અને મેલેપાઇન ફૉર્માલ્ડિહાઇડ આ વર્ગનાં અગત્યનાં ઍમિનો-રેઝિન છે. યુરિયા અને ફૉર્માલ્ડિહાઇડ વચ્ચે તટસ્થ અથવા મંદ આલ્કલાઇન સ્થિતિમાં પ્રક્રિયા થતાં મોનો–, ડાય–, ટ્રાય– ….. એમ પૉલિમિથાઇલોલનાં વ્યુત્પન્નો બને છે.
વિવિધ ઉપયોગો માટે નીચા અણુભારવાળા મિથાઇલોલ વ્યુત્પન્નને પૂરકો (fillers), ઉદ્દીપકો, સુઘટ્યકારકો, વર્ણકો (pigments) સાથે મિશ્ર કરી દબાણ હેઠળ ગરમ કરી સંસાધનક્રિયા કરવાથી તિર્યકબંધવાળું રેઝિન મેળવી શકાય છે. વજનકાંટાની બહારની પેટી (housing), ભોજનપાત્રો (dinner-wares) અને પ્લાયવુડ બનાવવામાં, કાપડને કરચલી પડતી અટકાવવા આસંજક તરીકે – એમ અનેક રીતે આ રેઝિન ઉપયોગી છે.
(xvi) પૉલિયેસ્ટર રેઝિન : તે ડાયહાઇડ્રૉક્સિ આલ્કોહૉલની ડાયબેઝિક ઍસિડ અથવા ઍસિડ એન્હાઇડ્રાઇડ સાથેની બહુસંઘનન પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. એલિફેટિક પૉલિયેસ્ટર પ્રમાણમાં નરમ હોય છે, જ્યારે ઍરોમેટિક પૉલિયેસ્ટર સામાન્ય રીતે કઠણ, બરડ તથા ચર્મિલ હોય છે. તિર્યકબંધન તથા સ્ફટિકીકરણ દ્વારા તેમજ સુઘટ્યકારકો અને પૂરકો વડે રેઝિનના ગુણધર્મોમાં ફેરફાર કરી શકાય છે.
ઔદ્યોગિક પેદાશોમાં આલ્કીડ રેઝિન, અસંતૃપ્ત પૉલિયેસ્ટર, એલિફેટિક સંતૃપ્ત તથા ઍરોમેટિક પોલિયેસ્ટર જાણીતાં રેઝિન છે.
(xvii) ઇપૉક્સિ રેઝિન : તે પૉલિઇથર વર્ગના ઈથર ઑક્સિજનબંધ (–C–O–C–) ધરાવતું તાપર્દઢ રેઝિન છે. તે ઍરોમેટિક ડાઇપૉક્સિ સંયોજનોની બહુલકીકરણ અને તિર્યક્બંધન ક્રિયાથી મળે છે. બિસફિનૉલ-Aની એપિક્લૉરોહાઇડ્રિન સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી મધ્યસ્થી (intermediate) ડાઇપૉક્સિ સંયોજન મળે છે. તેમાં સક્રિય હાઇડ્રોજન ધરાવતાં સંયોજનો (કાર્બનિક ઍસિડ, આલ્કોહૉલ, મર્કેપ્ટન, પ્રાથમિક કે દ્વિતીયક એમાઇન) જેવાં સંસાધકો ઉમેરી તેનું સંસાધન અને બહુલકીકરણ કરવાથી તાપર્દઢ રેઝિન મળે છે.
તે ઉત્તમ રસાયણ-પ્રતિરોધ અને સારી આસંજકતા ધરાવે છે તથા મજબૂત, ચર્મિલ, વીજરોધક હોય છે. રાસાયણિક રીતે તે નિષ્ક્રિય હોય છે. તે ચોંટી રહેનાર તથા પરિમાણસ્થાયી (dimensionally stable) હોવાથી આવરણ તરીકે તેમજ વસ્તુઓને જોડવા માટે ઉપયોગી છે.
(xviii) ઍરોમેટિક પૉલિકાર્બોનેટ : તે બિસફિનૉલ-A અને ફૉસ્જિનમાંથી મળતું તાપસુનમ્ય રેઝિન છે. લૅક્સન આ વર્ગના પ્રતિનિધિરૂપ છે. તે સફેદ, મહદ્અંશે અસ્ફટિકમય, ઘણું ચર્મિલ અને મજબૂત હોય છે. ઊંચા તાપમાને (> 140° સે.) તે નરમ બને છે. તે ઊંચો વક્રીભવનાંક, આઘાત-સામર્થ્ય તેમજ પરાવૈદ્યુતાંક ધરાવે છે. તેની પારગમ્યતા 90% જેટલી હોય છે. તે અપક્ષય તેમજ ઓઝોનનું પ્રતિરોધી છે. આમ સળગી ઊઠે તેવું, પણ જાતે બુઝાઈ જાય તેવું છે.
તે ઢાળેલી ચીજો, પાઇપો, મીટરની આગળની તકતીઓ, તૂટે નહિ તેવી બારીઓ, રસ્તા પરના દીવાનાં ઢાંકણ, ઘરવપરાશની ચીજો વગેરે બનાવવામાં વપરાય છે.
(xix) પૉલિએમાઇડ : આ પદાર્થોમાં એમાઇડ સમૂહ (–CONH–) હોવાથી તે પૉલિએમાઇડ કહેવાય છે. તે ઊંચા અણુભાર ધરાવતા તાપસુનમ્ય (thermoplastic) પદાર્થો છે. કેસિન, સોયાબીન, પ્રોટીન, ઝીન વગેરે કુદરતી પૉલિએમાઇડ છે. સંશ્લેષિત પૉલિએમાઇડ નાયલૉન તરીકે ઓળખાય છે. વૉલેસ હ્યુમ કેરોથર્સ નામના અમેરિકન રસાયણશાસ્ત્રીએ તે શોધેલું. ડાઇએમાઇન અને ડાઇબેઝિક ઍસિડનું સમ-અણુપ્રમાણ મિશ્રણ લઈ ગરમ કરવાથી પ્રથમ બહુલકીય (polymeric) ક્ષાર બને છે, જેને વધુ ગરમ કરવાથી પૉલિએમાઇડ રેઝિન બને છે; દા.ત., હેક્ઝામિથિલીન ડાઇએમાઇન [H2N (CH2)6 NH2] અને એડિપિક ઍસિડ[HOOC(CH2)4 COOH]ના સંઘનનથી બનતા બહુલકમાં પ્રથમ છ કાર્બન પરમાણુઓ હેક્ઝામિથિલીન ડાઇએમાઇનના અને બીજા છ કાર્બન પરમાણુઓ એડિપિક ઍસિડના હોવાથી મળતું નાયલૉન નાયલૉન–6,6 કહેવાય છે. સિબેસિક ઍસિડ વાપરવામાં આવ્યો હોય તો નાયલૉન–6,10 મળે છે.
આ પદાર્થો શૃંગી, સફેદ, પારભાસક તથા ઊંચા ગલનાંકવાળાં બહુલકો છે. પીગળેલા દ્રવ્યના શમિત રૂપાંતરણ (quenched modification) વખતે વિશેષત: પારદર્શક અને અસ્ફટિકમય (ભૂકારૂપ) પદાર્થ મળે છે; પરંતુ શીતકર્ષણ (cold drawing) તથા તાપાનુશીતન (annealing) જેવી ક્રિયાઓ દ્વારા ઘણાંખરાં રેઝિન સ્ફટિકમય તથા પારભાસક બને છે.
નાયલૉન મજબૂત અને ચર્મિલ હોય છે. તેના યાંત્રિક ગુણોનો આધાર સ્ફટિકતાની માત્રા અને વિતરણ (distribution) ઉપર હોય છે. તેના ગુણધર્મોમાં ઉષ્મીય અસર અથવા નાભિકન તકનીક (nucleation tehchnique) દ્વારા ફેરફાર કરી શકાય છે. તેના સારા યાંત્રિક ગુણધર્મોને કારણે તે ઢાળણ અને બહિર્વેધન – એમ બંને માટે અનુકૂળ છે. તે બેરિંગ, ગિયર, વિચાક (cams), ટ્યૂબ કે તારના અસ્તર તરીકે વપરાય છે. તેના ઉષ્મા તથા અપઘર્ષણ-પ્રતિરોધીપણાને લીધે નાયલૉન –6, 6 ઇજનેરી પ્લાસ્ટિક ગણાય છે. ઝડપથી ઇંજેક્શન-ઢાળણ થઈ શકે તેવાં સંરૂપણો કેટલાંક ઉપકરણોમાં ધાતુના બદલે વપરાય છે. તાંતણા, બરછટ તંતુઓ (bristles), વીજળીના તારનાં ઇન્સ્યુલેશન-સાધનોના ભાગો અને ફિલ્મ રૂપે નાયલૉન વ્યાપક પ્રમાણમાં વપરાય છે.
છેલ્લાં 30 વર્ષમાં ભારતમાં પ્લાસ્ટિકનું ઉત્પાદન ઠીક ઠીક વધ્યું છે. સરેરાશ દર દસ વર્ષમાં તે ત્રણગણું થયું છે. વર્ષ 2000 સુધીમાં ભારતની પ્લાસ્ટિકની જરૂરિયાત 3,140 કિલોટન થશે તેવો અંદાજ છે. વર્ષ 1995માં જુદા જુદા બહુલક કેટલા વપરાયા અને 2000ની સાલમાં તેની વપરાશ કેટલી થશે તે સારણી 3માં દર્શાવ્યું છે :
| સારણી 3 : ભારતમાં બહુલકની વપરાશ | ||
| બહુલકનો પ્રકાર | વપરાશ (કિલોટન) | |
| 1995 | 2000 | |
| PVC | 480 | 810 |
| PP | 115 | 720 |
| HDPE | 295 | 900 |
| HDPE (વિશિષ્ટ પ્રકાર) | 60 | 250 |
| LDPE | 185 | 185 |
| PS | 150 | 215 |
| ABS | 40 | 60 |
| કુલ | 1325 | 3140 |
પ્લાસ્ટિકની સતત વધતી જતી માગને પહોંચી વળવા ભારતમાં વિવિધ પ્રકારના બહુલકો બનાવવા માટે અનેક કારખાનાં શરૂ થયાં છે. તેમાં વિશ્વની સારી ટેકનૉલૉજીનો સહારો લેવામાં આવ્યો છે. નીચેની સારણીમાં કયો બહુલક કઈ કંપની બનાવે છે તથા તે માટે કયા દેશની ટેક્નૉલૉજી આયાત કરવામાં આવી છે તે અંગેની વિગતો દર્શાવી છે.
| સારણી 4 : ભારતીય પ્લાસ્ટિક–ઉદ્યોગમાં વિદેશી ટેકનૉલૉજી | |||
| પ્લાસ્ટિક | ઉત્પાદક | ટૅક્નૉલૉજી | દેશ |
| LDPE | આઇ.પી.સી.એલ. | ATO | ફ્રાન્સ |
| આઇ.પી.સી.એલ. | CDF | ફ્રાન્સ | |
| ઓસ્વાલ ઍગ્રો. | UCC | યુ.એસ. | |
| PE swing | આઇ.પી.સી.એલ. | Novacor | કૅનેડા |
| રિલાયન્સ ઇન્ડસ્ટ્રીઝ | BP | યુ.કે. | |
| HDPE | નૉસિલ | હેક્સ્ટ | જર્મની |
| PVC | રિલાયન્સ ઇન્ડસ્ટ્રીઝ | Geon | યુ.એસ. |
| ફિનૉલેક્સ | હેક્સ્ટ | જર્મની | |
| આઇ.પી.સી.એલ. | Geon | યુ.એસ. | |
| શ્રીરામ વાઇનિલ | Shinetsu | જાપાન | |
| કૅમપ્લાસ્ટ | Geon | યુ.એસ. | |
| ડી. સી. ડબલ્યૂ | Kureha | જાપાન | |
| નૉસિલ | બાસ્ફ | જર્મની | |
| PP | રિલાયન્સ ઇન્ડસ્ટ્રીઝ | જૉન બ્રાઉન/UCC | યુ.એસ. |
| આઇ.પી.સી.એલ. | હિમૉન્ટ | ઇટાલી | |
| PS/HIPS | મૅક્ડોવેલ | Bx પ્લાસ્ટિક્સ | યુ.કે. |
| રાજસ્થાન પૉલિમર | એમોફોસ | CIS | |
| સુપ્રીમ ઇન્ડસ્ટ્રીઝ | હન્ટ્સમૅન | યુ.એસ. | |
| ABS | એબીએસ ઇન્ડિયા | JSR | જાપાન |
| ભણસાલી | સુમિટોમો | જાપાન | |
| પૉલિકેમ | સ્વદેશી | – | |
| પૉલિકાર્બોનેટ | જી. ઇ. પ્લાસ્ટિક્સ | જનરલ ઇલેક્ટ્રિક | નેધરલૅન્ડ્ઝ |
| નાયલૉન | જી.એસ.એફ.સી. | ઇન્વેન્ટા | સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડ |
| સેન્ચુરી એન્કા | ઍક્ઝો | નેધરલૅન્ડ્ઝ | |
| PMMA | જી.એસ.એફ.સી. | મિત્શુબિશી | જાપાન |
પ્લાસ્ટિક પદાર્થોની જેમ તેનાં સ્વરૂપોમાં પણ વૈવિધ્ય છે. પ્લાસ્ટિક પદાર્થો પ્રવાહી, રેસા, પાઉડર, દાણા, પતરાં, પાટિયાં, કાગળ જેવી પાતળી ફિલ્મ વગેરે રૂપે મેળવી શકાય છે. તેમાંથી અંતિમ પેદાશો વિવિધ ક્રિયા-પ્રક્રિયા દ્વારા મેળવવામાં આવે છે; દા.ત., દાણાદાર પ્લાસ્ટિકને ગરમ કરી ઇંજેક્શન મોલ્ડિંગ વડે કપ, ટબ, ડોલ, ઢાંકણું – એમ જુદા જુદા આકાર અને રંગની વસ્તુઓ બનાવી શકાય છે.
પ્લાસ્ટિકની વિવિધ ચીજોના ઉત્પાદન માટે પ્લાસ્ટિક પ્રોસેસિંગ માટે વપરાતી વિધિઓમાં
(i) બહિર્વેધન કે બહિર્સ્ફુટન-ઢાળણ (extrusion moulding)
(ii) ધમન-ઢાળણ (blow moulding)
(iii) અંત:ક્ષેપન(ઇંજેક્શન)-ઢાળણ (injection moulding)
(iv) સંપીડન-ઢાળણ (compression moulding)
(v) સ્થાનાંતરણ-ઢાળણ (transfer moulding)
(vi) પરિભ્રમણીય ઢાળણ (rotational moulding)
(vii) ફિલ્મ-ઢાળણ (film casting)
(viii) મજ્જ-વિલેપન અને ઢાળણ (dip-coating and moulding) વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. ઉત્પાદિત થતી પ્લાસ્ટિકની વસ્તુઓ પૈકી આશરે 77% બહિર્વેધન અથવા બહિર્સ્ફોટનથી, 5% ધમન-ઢાળણથી, 16% અંત:ક્ષેપન-ઢાળણ દ્વારા અને 2% અન્ય વિધિઓ દ્વારા બનાવાય છે.
(i) બહિર્વેધન-ઢાળણ : પ્લાસ્ટિકના દાણા અથવા ભૂકાને વિદ્યુત અથવા વરાળ વડે ગરમ કરેલી ચેમ્બરમાં લઈ જવામાં આવે છે. એક પરિક્રામી (revolving) સ્ક્રૂ તેને તાપક ખંડમાંથી યોગ્ય આકારવાળા છિદ્રમાંથી બહાર ધકેલે છે. છિદ્ર આગળ હવાનો પ્રવાહ અથવા શીતન-ટાંકી (cooling tank) બહિર્વેધકમાંથી બહાર આવતા પદાર્થને ઠંડો કરી તેને ઘન રૂપમાં ફેરવે છે. ઉત્પ્રસ્થાન (take off) રોલરપ્લાસ્ટિકને કન્વેયર-બેલ્ટ પર લઈ જાય છે, જ્યાં માલને રોલ કરવામાં આવે છે અથવા યોગ્ય લંબાઈમાં કાપવામાં આવે છે. પૉલિઇથિલીન, PVC અને તેના સહબહુલકો સેલ્યુલોઝ એસિટેટ એસ્ટર, સંશ્લેષિત તથા કુદરતી રબર વગેરેનું આ રીતે બહિર્વેધન થાય છે. રેસા, ફિલ્મ, ચાદર, શલાકા, ટ્યૂબ તથા અન્ય આકારવાળી પ્લાસ્ટિકની ચીજો બનાવવા માટે આ વિધિ ઉપયોગમાં લેવાય છે.
(ii) ઇંજેક્શન-ઢાળણ : આ વિધિ 1921માં સેલ્યુલોઝ એસિટેટની વસ્તુઓ બનાવવા માટે વપરાશમાં આવી હતી. તેમાં બહુલકને ગરમ ચેમ્બરમાં પિગાળી ભારે દબાણ હેઠળ ઠંડા બીબામાં દાખલ કરવામાં આવે છે. આ વિધિ માટે ઓછી મૂડીની જરૂર પડતી હોઈ, નાના ઉદ્યોગો મોટા પ્રમાણમાં તેનો ઉપયોગ કરે છે. તેના દ્વારા વિવિધ રંગો અને ડિઝાઇનવાળી ચીજો બનાવી શકાય છે. તેના દ્વારા જૂના માલને ઓગાળી ફરીથી ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે. રેડિયો, પુશબટન સ્વિચ, બંગડીઓ, બટન, ચશ્માંની ફ્રેમ, રમકડાં વગેરે બનાવવા આ વિધિ વપરાય છે.
(iii) ધમન-ઢાળણ : આ પદ્ધતિમાં મુખ્યત્વે ટ્યૂબ-એકસ્ટ્રુઝન ડાઇનો ઉપયોગ થાય છે. તેના દ્વારા પ્લાસ્ટિકની શીશીઓ અને પૅકેજિંગનાં સાધનો બનાવવામાં આવે છે.
(iv) સંપીડન-ઢાળણ : આ પ્રકારની વિધિથી તાપર્દઢ પ્લાસ્ટિકની ચીજો બનાવવામાં આવે છે. તેમાં ઢાળણ માટેનો પાઉડર બીબાની ગુહા(mold cavity)માં રાખીને તેને ગરમ કરવામાં આવે છે. બીબાંને બંધ કરી દબાણ વધારવામાં આવે છે. પદાર્થ પીગળીને ગુહામાં વહેવા માંડતાં તે ભરાઈ જાય છે. ઢાળો તૈયાર થતાં તેને બહાર કાઢી લેવામાં આવે છે.
(v) પરિભ્રમણીય ઢાળણ : પૉલિઇથિલીનમાંથી થેલી જેવી વસ્તુઓ બનાવવા માટે આ વિધિ વપરાય છે. બીબાને ગરમ કરી તેમાં પ્લાસ્ટિકનો ભૂકો રેડી બીબાને ઘુમાવવામાં આવે છે. પીગળેલો માલ, બીબાની અંદરની સપાટી પર એકસરખા અસ્તર રૂપે લાગી જાય છે. યોગ્ય સમય પછી બીબાને ઠંડું પાડી તેમાંથી વસ્તુ બહાર કાઢી લેવામાં આવે છે. આ વિધિ માટે સ્વયંસંચાલિત યંત્રો ઉપયોગમાં લેવાય છે. પ્લાસ્ટિકના બૉલ, રમકડાં વગેરે માટે તે વિશેષ વપરાય છે.
(vi) સ્થાનાંતરણ-ઢાળણ : સંપીડન-ઢાળણમાં નાજુક વસ્તુ ઢાળવામાં મુશ્કેલી પડે છે. આ તકલીફ નિવારવા સ્થાનાંતરણ-વિધિ વપરાય છે. પદાર્થ બીબાંમાં દાખલ થાય તે પહેલાં આ વિધિ પ્રયોજાય છે. તે કંઈક અંશે ઇંજેક્શન-ઢાળણ-વિધિને મળતી છે.
(vii) ફિલ્મ-ઢાળણ : આ ખૂબ નાજુક વિધિ છે. તેના દ્વારા પ્લાસ્ટિકની ફિલ્મ બનાવવામાં આવે છે.
(viii) મજ્જ-વિલેપન અને ઢાળણ : ધાતુઓ અને અન્ય પદાર્થો પર પ્લાસ્ટિકનું આવરણ કે ઢોળ ચઢાવવા માટે આ એક ઉપયોગી પદ્ધતિ છે. જે વસ્તુ પર પડ ચઢાવવાનું હોય તેને ગરમ કરી તેને PVC જેવા પ્લાસ્ટિકના લોંદામાં ડુબાડવામાં આવે છે. ત્યારબાદ તેને ભઠ્ઠીમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે.
પ્લાસ્ટિક પ્રોસેસિંગ માટે વપરાતાં મશીનોનું ઉત્પાદન પણ સારા એવા પ્રમાણમાં ભારતમાં થાય છે. વિશ્વની જાણીતી કંપનીઓ સાથેના સહયોગ દ્વારા ઘણી સારી ગુણવત્તાવાળી મશીનરીનું ઉત્પાદન થાય છે. આવી મશીનરીના મોટા ઉત્પાદકો, સહયોગી કંપની તથા તેમના દ્વારા કયા પ્રકારનાં મશીન બનાવવામાં આવે છે તે અંગેની વિગતો સારણી 5માં આપવામાં આવી છે :
|
સારણી 5 : પ્લાસ્ટિક પ્રોસેસિંગ મશીનરીના મુખ્ય ભારતીય ઉત્પાદકો અને સહયોગી કંપનીઓ |
|||
| ભારતીય કંપની | મશીનનો પ્રકાર | સહયોગી કંપની | |
| 1. | એ.સી.સી. | ઇંજેક્શન મોલ્ડિંગ | એન્જેલ |
| 2. | બાટલીબૉય | ઇંજેક્શન મોલ્ડિંગ | ટોશિબા |
| 3. | સિનસિનાટી | ઇંજેક્શન મોલ્ડિંગ | સિનસિનાટી |
| મિલાક્રોન (ઇન્ડિયા) | મિલાક્રોન | ||
| 4. | ડી.જી.પી. વિન્ડસર | ઇંજેક્શન મોલ્ડિંગ | ક્લોકનર-વિન્ડસર |
| ડી.જી.પી. વિન્ડસર | એક્સ્ટ્રુડર્સ | વેવન-રોલેપાલ | |
| કુહ્ન | |||
| 5. | કોલ્સાઇટ મશીન | એક્સ્ટ્રુડર્સ | બેટ્ટનફિલ્ડ |
| ફેબ્રિક લિ. | |||
| 6. | લાર્સન ઍન્ડ ટૂબ્રો | ઇંજેક્શન મોલ્ડિંગ | મેનેસમાન–દેમાગ |
| 7. | મફતલાલ માઇક્રો-મશીન્સ | ઇંજેક્શન મોલ્ડિંગ | બેટ્ટનફિલ્ડ, નીગેટા |
ખાસ પ્રકારની ક્રિયા કે વસ્તુ જેવી કે કાસ્ટ ફિલ્મ, (MFY, PFY, સ્ટેપલ જેવા) તંતુ, બહુસ્તરીય ફિલ્મો, બહુ મોટાં ઇંજેક્શન મોલ્ડિંગ મશીનો, કૅલેન્ડરો (કાપડ કે કાગળને કે પ્લાસ્ટિકને સુંવાળો કરવાના સંચા), ઑટોમેટિક થરમૉફૉર્મિંગ, હાઇસ્પીડ પૅકેજિંગ લાઇનો વગેરે માટે પરદેશથી મશીનો આયાત થાય છે.
આકૃતિ 4 અ : ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ મશીનો
પ્લાસ્ટિક પ્રોસેસિંગમાં મશીન ઉપરાંત મોલ્ડિંગ ડાઇનો પણ ઉપયોગ થાય છે. ડાઇ પ્રમાણે વસ્તુનો આકાર તૈયાર થાય છે. આવી ડાઇ બનાવનાર ઓજારખંડ(tool room)નો પણ ક્રમશ: ઘણો સારો વિકાસ થયો છે. ડાઇ બનાવવામાં CNC મશીનો, જેમાં CAD/CAMનો પણ ઉપયોગ થતો હોય તેવાં EDM અને વાયરકટ મશીનો સારા પ્રમાણમાં વપરાય છે. સેન્ટ્રલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફૉર પ્લાસ્ટિક એન્જિનિયરિંગ અને ટેક્નૉલૉજી (CIPET) ચેન્નઈ(તામિલનાડુ)માં આવેલું છે. તેનાં ક્ષેત્રીય કેન્દ્રોએ પ્લાસ્ટિક પ્રોસેસિંગ અને મોલ્ડ-ડિઝાઇનમાં તાલીમ આપી કુશળ કારીગરો તૈયાર કરવામાં મહત્વનો ભાગ ભજવ્યો છે.
આકૃતિ 4 બ : બ્લો મોલ્ડિંગ મશીન
ભારતના નિકાસ-વેપારમાં પણ પ્લાસ્ટિક-ઉદ્યોગનો હિસ્સો વધતો જાય છે. 1991–92માં 10.5 કરોડ ડૉલરની કિંમતની પ્લાસ્ટિકની ચીજોની નિકાસ વધીને 1995–96માં 50 કરોડ ડૉલર સુધી પહોંચી હતી. મહત્વની વસ્તુઓની નિકાસ નીચે પ્રમાણે છે :
| વસ્તુ | નિકાસ (કરોડ ડૉલરમાં) |
| ઢાળેલી/બહિર્વેધિત વસ્તુઓ | 13 |
| પૉલિયેસ્ટર-ફિલ્મ | 5 |
| દોરાની ગૂંથણીવાળી વસ્તુઓ | 4.7 |
| લખાણ માટેની વસ્તુઓ (બૉલપેન વગેરે) | 3.7 |
| લૅમિનેટ્સ | 1.9 |
| ફ્લોર-કવરિંગ | 1.8 |
| PVC લેધર ક્લૉથ/ફોમ-લેધર | 1.5 |
| દોરી-દોરડાં | 1.5 |
| PVC પાઇપ ફિટિંગ | 1.1 |
| કાચું પ્લાસ્ટિક | 10.2 |
(સંદર્ભવર્ષ : 1995–96)
પ્લાસ્ટિકના ઉપયોગો : (1) પૅકેજિંગ ક્ષેત્રમાં : પ્લાસ્ટિકનો પૅકેજિંગ ક્ષેત્રમાં થતો ઉપયોગ તેના વિવિધ ગુણધર્મો – દા.ત., વજનમાં હલકું, બિનઝેરી, કડક તેમજ નરમ, આકર્ષક રંગ વગેરે ને આભારી છે. વળી તે કિંમતમાં સસ્તું છે તથા જરૂરિયાત મુજબના કદ તેમજ મનપસંદ આકારમાં ઉપલબ્ધ અને ફરીથી ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેમ હોવાથી પૅકેજિંગ ઉદ્યોગમાં તેનો બહોળો ઉપયોગ થાય છે. માલની નિકાસ માટે વ્યવસ્થિત અને આકર્ષક પૅકેજિંગ અગત્યનો ભાગ ભજવતું હોઈ ભારતમાં આ ક્ષેત્રે તે અગત્યનું સાધન બન્યું છે. લગભગ 15% જેટલું પ્લાસ્ટિક પૅકિંગ માટે વપરાય છે.
આકૃતિ 5 : પ્લાસ્ટિક પ્રિન્ટિંગ મશીન
ટૂથપેસ્ટ કે ક્રીમના પૅકિંગ માટે લૅમિનેટેડ ટ્યૂબ વપરાય છે. આ ઉપરાંત મોટાં પાત્રો (containers), પૉલિથિલીનની કોથળીઓ, કૅસેટ વગેરે માટે પણ પ્લાસ્ટિક વપરાય છે. PVC પ્લાસ્ટિક રસાયણ-પ્રતિરોધી ગુણ ધરાવતું હોવાથી આલ્કોહૉલ, પ્રક્ષાલકો (detergents), તેલ, ઊંજણ-દ્રવ્યો, ખાદ્યતેલ, બિયર વગેરે PVCનાં પાત્રોમાં ભરી શકાય છે. ખાદ્ય-સંસાધન(food processing)ક્ષેત્રમાં ર્દઢ PVC વિશેષ વપરાય છે, જ્યારે સામાન્ય પ્રકારનું ર્દઢ PVC કપડાં, ઓજારો, મોટરવાહન-ઉદ્યોગ તથા ઘરવપરાશની ચીજોના પૅકિંગ માટે વાપરવામાં આવે છે. વર્તમાન સમયમાં PET બૉટલનો ઉપયોગ ખૂબ વધી ગયો છે.
વળી ચા, કૉફી, પાનમસાલા, શૅમ્પૂ, વેફર વગેરે ચીજો નમ્ય (flexible) કોથળી(pouch)માં પૅક કરીને આપવામાં આવે છે.
(2) ખેતીવાડીમાં : સિંચાઈ-યોજનામાં પાણી પૂરું પાડવા, દુષ્કાળગ્રસ્ત વિસ્તારોમાં દૂરના વિસ્તારો સુધી પાણી લઈ જવા PVC પાઇપોનો ઉપયોગ થાય છે. ડ્રિપ-સિંચાઈ પદ્ધતિમાં પણ આવી પાઇપો વપરાય છે. નહેર, તળાવ વગેરેમાં પાણી ચુસાઈ ન જાય તે માટે LDPEની ફિલ્મનું અસ્તર કરવામાં આવે છે.
બાગાયત માટેના છોડઉછેર-ઉદ્યાનમાં શરૂઆતમાં છોડને પ્લાસ્ટિકની કોથળીમાં ઉછેરવામાં આવે છે. ગ્રીનહાઉસ માટે પણ પ્લાસ્ટિકની ચાદરો અને ફિલ્મનો ઉપયોગ થાય છે. અનાજના ભંડારોમાં અનાજને ઢાંકવા માટે પ્લાસ્ટિકનાં કવર વપરાય છે. નિકાસ માટેનાં ફળોને પૅક કરવા પ્લાસ્ટિકનો ઉપયોગ થાય છે. અનાજ, શાકભાજી, ફળોનો રસ તથા અન્ય વસ્તુઓને પૅક કરવા પણ પ્લાસ્ટિક પસંદ કરવામાં આવે છે. ખેતી અને જળસંચાલન-ક્ષેત્રમાં 25% જેટલું પ્લાસ્ટિક વપરાય છે.
(3) બાંધકામ-ક્ષેત્રે : બાંધકામ-ક્ષેત્રે પ્લાસ્ટિક ખૂબ ઉપયોગી પુરવાર થયું છે. હાલમાં દીવાલો ઉપર પ્લાસ્ટિક લૅમિનેશન કરવા ઉપરાંત બારી-બારણાં, બાથટબ વૉશબેઝિન, પતરાં, દરવાજાની ફ્રેમો, ભોંયતળિયા માટેની કાર્પેટ વગેરે પણ પ્લાસ્ટિકનાં બનાવવામાં આવે છે. લગભગ 25% જેટલું પ્લાસ્ટિક મકાન અને બાંધકામ-ક્ષેત્રમાં વપરાય છે.
(4) મનોરંજનક્ષેત્રે : રેડિયો, ટેલિવિઝન, વિડિયો વગેરે સાધનોના અંદરના ભાગ તથા બહારની કૅબિનેટ પ્લાસ્ટિકનાં બને છે. સિનેમા માટેની ફિલ્મ, કૅસેટ, ટેપ, સંગીતનાં સાધનો – સિતાર, વાયોલિન, કમ્પ્યૂટર તથા ફ્લૉપી-ડિસ્ક એમ અનેક ચીજો પ્લાસ્ટિકની બનાવવામાં આવે છે. લગભગ 17% જેટલું પ્લાસ્ટિક ટેલિટ્રૉનિક્સ-ક્ષેત્રમાં વપરાય છે.
રમતગમતનાં સાધનોમાં રૅકેટ, નેટ, કૅરમ, સ્ટ્રાઇકર, પત્તાં, શેતરંજનાં મહોરાં, રમકડાં, યંત્રમાનવ (રોબૉટ) વગેરે પ્લાસ્ટિકમાંથી બનાવાય છે.
(5) ઘરવપરાશ અને તબીબી ક્ષેત્રે : ઘરવપરાશની અનેક ચીજો જેવી કે કપરકાબી, ટ્રે, ચમચા, કાંસકા, પાણીની બૉટલો, ટાંકીઓ, બ્રશ, બાલદી, મગ, ચશ્માંના લેન્સ, સાબુદાની, ડાઇનિંગ ટેબલ, ખુરશીઓ વગેરે પણ પ્લાસ્ટિકમાંથી બનાવવામાં આવે છે. રેફ્રિજરેટર જેવાં સાધનોના કેટલાક ભાગો પ્લાસ્ટિકના બનેલા હોય છે.
તબીબી ક્ષેત્રે લોહી આપવા માટે વપરાતી સિરિંજ, બૉટલો, થેલીઓ વગેરે પ્લાસ્ટિકમાંથી બને છે. સર્જરી ક્રિયા દ્વારા પ્લાસ્ટિકના ભાગો શરીરમાં બેસાડવા માટે વપરાય છે.
(6) ઑટોમોબાઇલ અને સંરક્ષણક્ષેત્રે પ્લાસ્ટિકનો ઉપયોગ : ઑટોમોબાઇલ ક્ષેત્રમાં પ્લાસ્ટિક વિશેષ પ્રમાણમાં વપરાય છે. મોટરગાડીઓનાં ડૅશબૉર્ડ, હૅન્ડલ, સ્ટિયરિંગ, પેટ્રોલની ટાંકી, સીટકવર, લૅમ્પનાં કવર, ફ્લૉર-કાર્પેટ વગેરે પ્લાસ્ટિકમાંથી જ બનાવેલાં હોય છે. પેટ્રોલ, ડીઝલ અને ઊંજણ-તેલ પ્લાસ્ટિકનાં પાત્રોમાં પૅક કરવામાં આવે છે. મોટરગાડીઓનાં માળખાં પણ પ્લાસ્ટિકમાંથી બને છે.
વિમાનમાં પ્લાસ્ટિક વિશેષ વપરાય છે. સૈનિકો માટેના તંબુઓ, હવાઈ છત્રી (parachute), જહાજો તથા સબમરીનના કેટલાક ભાગો વગેરે પ્લાસ્ટિકમાંથી બનાવાય છે. વાહનવ્યવહાર ઉદ્યોગ 5% જેટલું પ્લાસ્ટિક વાપરે છે.
પ્લાસ્ટિકનું પુનશ્ચક્રણ (recycling) અને પર્યાવરણ : પ્લાસ્ટિકનો વપરાશ વધતાં તેનો ઉદ્યોગ મહત્વનું સ્થાન ધરાવતો થયો છે; પરંતુ પ્લાસ્ટિકનો કચરો કે ભંગાર જે ફેંકી દેવામાં આવે છે તેનો નિકાલ મોટી સમસ્યા પેદા કરે છે. પર્યાવરણને દૂષિત કરવામાં પ્લાસ્ટિકે મોટો ભાગ ભજવ્યો છે.
પ્લાસ્ટિક અવક્રમણ (degradation) પામી માટીમાં સહેલાઈથી ભળી શકતું નથી. આ કચરાને બાળી શકાતો પણ નથી, કારણ કે બાળવા જતાં તેમાંનાં રસાયણો વાતાવરણમાં ભળી તેને પ્રદૂષિત કરે છે. આથી પ્લાસ્ટિકનું પુનશ્ચક્રણ કરી તેને ફરીથી વાપરવામાં આવે છે. 1996ના આંકડા પ્રમાણે ભારતમાં લગભગ 2000 એકમો એવાં છે, જે પ્લાસ્ટિકનો આશરે 40% જેટલો ભંગાર ફરીથી વાપરે છે.
યુરોપીય દેશોમાં પ્લાસ્ટિકનું પુનશ્ચક્રણ એ એક વ્યવસ્થિત ઉદ્યોગ છે. આ દેશોમાં વર્ષે 3 કરોડ ટન જેટલું નવું પ્લાસ્ટિક તથા 10 લાખ જેટલું પુનશ્ચક્રણ કરેલું પ્લાસ્ટિક વપરાય છે. પ્લાસ્ટિકનો સૌથી વધુ કચરો પૅકેજિંગ માટે વપરાયેલી ચીજોમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે. હાલ ભારતમાં વ્યક્તિદીઠ અર્ધો કિલો જેટલો કચરો પેદા થાય છે, જે પ્રમાણ સદીના અંતે કદાચ એક કિલો જેટલું થવાનો સંભવ છે.
અન્ય કચરામાંથી પ્લાસ્ટિકનો કચરો અલગ પાડવામાં ખૂબ સમય જાય છે. જો પ્લાસ્ટિકની ચીજો પુનશ્ચક્રણ કરેલા પ્લાસ્ટિકમાંથી બનાવેલી હોય તો તેના ઉપર ‘પર્યાવરણ મિત્રતાવાળું’ (environment friendly) એવી છાપ મારવાની પરવાનગી ભારત સરકારના પર્યાવરણ મંત્રાલય દ્વારા આપવામાં આવે છે.
પુનશ્ચક્રણ કરવામાં આવતું પ્લાસ્ટિક પ્રકાશ-અવક્રમણીય (photo degradable) અને જૈવ-અવક્રમણીય (biodegrable) — એમ બે પ્રકારનું હોય છે. આવા પ્લાસ્ટિકનો મુખ્ય ઉપયોગ ફોટોફિલ્મ, ખેતીવાડીમાં ઘાસપાતછાદન (mulch) માટેની ફિલ્મ, પેપરકોટિંગ, કૅરિયર-બૅગ, બૂટ, ચંપલ, સ્યૂટકેસ વગેરે માટે થાય છે.
ભારતમાં પૉલિયેસ્ટર ફિલ્મના કચરાનું પુનશ્ચક્રણ થતું નથી; પરંતુ તે નાની નાની વસ્તુઓ બનાવવા માટે ફરીથી ઉપયોગમાં લેવાય છે. પરદેશમાં પૉલિયેસ્ટરના કચરાનું પુનશ્ચક્રણ થાય છે. રાસાયણિક પુનશ્ચક્રણ તરીકે ઓળખાતી આવી એક પદ્ધતિમાં પ્લાસ્ટિક(બહુલક)ના અણુને નાના બનાવી તેમને રિફાઇનરી અને પેટ્રોરસાયણ એકમોના ફીડસ્ટૉક તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
પ્રહલાદ બે. પટેલ
ગાયત્રીપ્રસાદ હીરાલાલ ભટ્ટ