27/05/2021
PET Recycling : An Eco-friendly approach to Polyester Fiber manufacturing
১৯২৯ সালের কথা, খ্যাতনামা আমেরিকান রসায়নবিদ Wallace Carothers আমেরিকান ক্যামিক্যাল কোম্পানি duPont এর একটি পরিবেশবান্ধব রাসায়নিক পণ্য উৎপাদন সম্পর্কিত প্রজেক্টে কাজ করার সময় সর্বপ্রথম আবিষ্কার করেন যে এলকোহল এবং কার্বোক্সিলিক এসিড এর রাসায়নিক সমন্বয়ে ফাইবার উৎপাদন করা সম্ভব! ব্যাস, তার হাত ধরেই Polyester নামক পলিমার গ্রুপের আত্মপ্রকাশ ঘটে ল্যাবরেটরিতে, তিনি সর্বপ্রথম Aromatic Polyester Polymer আবিষ্কার করেন, তবে উক্ত পলিমার এর টেক্সটাইল ফাইবার এর আদর্শ গুণাবলী না থাকার কারনে গবেষণা টি মুখ থুবড়ে পড়ে এবং পরবর্তীতে তিনি Nylon আবিষ্কার করে বিখ্যাত হন। Nylon আবিষ্কারের প্রায় ১০ বছর পর, ১৯৩৯ সালে একদল ইংরেজ রসায়নবিদ J.R. Whinfield, J.T. Dickson, W.K. Birtwhistle, and C.G. Ritchie তাদের সম্মিলিত প্রচেষ্টায় Wallace Carothers এর গবেষণাটি পুনঃপরিচালনা করেন এবং ১৯৪১ সালে প্রথমবারের মতো Terylene নামক Synthetic Polymer Fiber আবিষ্কার করেন। তারপর ১৯৪৬ সালে duPont ইংরেজ দের থেকে Terylene Fiber আবিষ্কারের পেটেন্ট টি কিনে নেয় এবং Dacron নামক একপ্রকার Polyester Fiber এর আবিষ্কার করে। ১৯৫১ সালে আমেরিকার টেক্সটাইল ইন্ডাস্ট্রিতে প্রথম Polyester Fiber এর ব্যবহার শুরু হয়, ক্রেতাদের উৎসাহিত করা হতো এই বলে "A miracle fiber that could be worn for 68 days straight without ironing and still look presentable". পরবর্তীতে,
Eastman Chemical Products, Inc. ১৯৫৬ সালে Kodel নামক আরো একটি নতুন Polyester Fiber বাজারজাত শুরু করে।
বর্তমানে বৈশ্বিক টেক্সটাইল শিল্পে উৎপাদিত প্রায় ৪৯% ই Polyester Fiber এর দখলে এবং বার্ষিক উৎপাদন এর পরিমাণ প্রায় 63000 million tonnes! Greenpeace forecasts এর গবেষণা অঅনুযায়ী আগামী ২০৩০ এর ভেতর Polyester Fiber এর উৎপাদন এবং ব্যবহার হবে দ্বিগুণ। বর্তমান বাজারে ক্রেতারা পণ্যের Durability, Wrinkle resistance, Comfortability, Quick dryability, Elasticity এরূপ বৈশিষ্ট্যগুলোতে গুরত্ব আরোপ করেন যার সবগুলোই Polyestet Fiber এ বিদ্যমান, ফলে Polyerster Fiber এর চাহিদা সর্বাধিক ব্যবহৃত Synthetic Fiber গুলোর মধ্যে অন্যতম, প্রচলিত বিভিন্ন রকম Polyester Fiber এর মধ্যে PET Polyester এর পরিসংখ্যান তুঙ্গে, এছড়াও পণ্যের ব্যবহার বিবেচনায় বিভিন্ন প্রকার Polyester Fiber ব্যবহৃত হয় যেমনঃ PET, PTT, PBT Polyester. তবে, Polyethylene Terephthalate (PET) মূলত এক প্রকার প্লাস্টিক যা দিয়ে আমাদের নিত্যব্যবহার্য অনেক পণ্যই তৈরী হয়ে থাকে যেমনঃ Water and Cold drink Bottles, Grocery Bags, Poly Bags etc. একটি সাম্রতিক গবেষণায় দেখানো হয়েছে যে একটি প্রমাণ আকারের PET Plastic দ্বারা তৈরী পণ্যের পরিবেশ কতৃক সম্পূর্ণ রাসায়নিক বিয়োজন ঘটতে প্রায় ৪৫০+ বছরের প্রয়োজন হয়! এছাড়াও PET তৈরীতে প্রচুর পরিমাণ Chemical, Energy, Utilities, Raw materials এর প্রয়োজন হয় এবং বিভিন্ন By product উপজাত হিসেবে নিঃসৃত হয় যা অত্যন্ত বিষাক্ত এবং পরিবেশের ব্যাপক ক্ষতি সাধন করে।
২০১৬ সালে, Textile Exchange নামক একটি Non-profit Organisation প্রথমবারের মতো Polyester Recycling এর প্রস্তাব উপস্থাপন করার মাধ্যমে বৈশ্বিক টেক্সটাইল শিল্পের প্রায় ৫০ টি কোম্পানি কে তাদের উৎপাদিত পণ্যে Recycled Poyester এর ব্যবহার ২৫% বৃদ্ধি করার আহ্বান জানায়।আকস্মিকভাবেই, বর্তমানে উক্ত কোম্পানিগুলোতে Recycled Polyester এর ব্যবহার প্রায় ৩৬% বৃদ্ধি পেয়েছে এবং আরো ১২ টি কোম্পানি Recycler Polyester ব্যবহারে তাদের সম্মতি জানিয়েছে! ২০১৯ সালের আন্তর্জাতিক ক্রিকেট বিশ্বকাপে শ্রীলঙ্কা এর জাতীয় ক্রিকেট দলের জার্সিও তৈরী করা হয়েছিলো শ্রীলঙ্কার উপকূলবর্তী এলাকা হতে সংগ্রকৃত প্লাস্টিক সামগ্রী হতে Recycle কৃত PET Polyester Fiber ব্যবহার করে, শ্রীলঙ্কা নৌবাহিনীর সার্বিক সহযোগিতায় উক্ত প্রজেক্ট টি পরিচালনা করা হয় যা পরিবেশ সংরক্ষণ এর একটি উজ্জ্বল দৃষ্টান্ত স্থাপন করেছে।
সাধারণত Recycle Polyester বা rPET তৈরী করা হয় অব্যবহৃত প্লাস্টিক সামগ্রী কে Melting এবং অতঃপর Polyester Fiber আকারে Re-spinning এর মাধ্যমে, এবং উক্ত Recycled Polyester Fiber ব্যবহার করে Garment Textile এবং Industrial Textile উভয় রকরম পণ্যের চাহিদা পূরণ করা সম্ভব। উক্র পদ্ধতিতে ৫ টি প্রমাণ আকারের Water/Cold drink Bottle Recycling করে তা দিয়ে উৎপন্ন Polyester Fiber দ্বারা ১ টি Extra Large T-shirt তৈরী করা যায়।
PET Recycling প্রক্রিয়াঃ
➡️ প্রথমত, PET Plastic দ্বারা তৈরী অব্যবহৃত এবং পরিত্যক্ত সামগ্রী সমূহ (Bottles, Jars, Bags etc) সংগ্রহ করে Commercial Label অপসারণ করে ধৌত করা হয়।
➡️ ধৌত সামগ্রী গুলো হয়ে অতিরিক্ত পানি অপসারণ করার পর Crusher Machine এর মাধ্যমে চূর্ণ করে PET Flakes এ পরিণত করা হয় যা Recycled Polyester এর কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
➡️ PET Flakes গুলোকে তারপর একটি Detergent or Disinfectant মিশ্রিত Water Bath এ নিমজ্জিত করে উপস্থিত Impurities, Foreign materials অপসারণ করা হয়।
➡️ অতঃপর Conveyor Machine ব্যবহার করে অসামঞ্জস্যপূর্ণ আকৃতির PET Flakes গুল অপসারণ করা হয়।
➡️ উপযুক্ত এবং প্রমাণ আকৃতির PET Flakes গুলোকে তারপর Dryer Machine এর মাধ্যমে বিগলিত (Melting) করার মাধ্যমে Molter Polymer পরিণত করা হয়, পরিণত Molten Polymer হতে Filtration পরক্রিয়ার মাধ্যমে Unmelted, Impure, Contaminating Particles অপসারণ করা হয়
➡️ তারপর Purified Molten Polymer কে Extruder Machine ব্যবহার করে উপযুক্ত Shape and Texture প্রয়োগ করে Extrude করা হয়, Extruded Fiber এ Mechanical Crimp প্রয়োগ করে Take-up roller এ সংরক্ষণ করা হয়।
PET Recycling এর সুবিধাসমূহঃ
☑️ PET Recycling পরিত্যক্ত পণ্যকে পুণরায় ব্যবহারযোগ্য করে তোলে (Closed Loop Recycling Process), প্রতিবছর প্রায় 8 million metric tonnes প্লাস্টিক পরিত্যক্ত বর্জ্য হিসেবে উপকূলীয় অঞ্চলগুলোতে, সাগরে নির্গমণ করে এবং বর্তমানে প্রায় 150 million metric tonnes প্লাস্টিক বর্জ্য সাগরে উপস্থিত হয়েছে যা সাগরের জলজ প্রণীদের স্বাভাবিক জীবন যাপন কে ব্যপকভাবে প্রভাবিত করছে, সুতরাং PET Recycling এর হার বাড়ানোর মধ্যমে প্লাস্টিক বর্জ্য পুণঃব্যবহৃত হবে এবং এতে করে পরিত্যক্ত প্লাস্টিক বর্জ্য এবং পরিবেশ দূষণ এর হার কমবে।
☑️ Recycled PET অনেকাংশেই Virgin Polyester এর বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন, বরং Recycling পদ্ধতিতে উৎপাদন ব্যয়, রাসায়নিক কাঁচামাল এর খরচ কম হয়। সম্প্রতি প্রকাশিত একটু গবেষণায় দেখা গিয়েছে PET Recycling পদ্ধতিতে Polyester উৎপাদন প্রক্রিয়ায় Virgin Polyester উৎপাদন প্রক্রিয়ার তুলনায় প্রায় ৩২% কম Carbon di-oxide gas নির্গত হয়, এতে করে Greenhouse Effect কম হয়, এছাড়াও উক্ত প্রক্রিয়াটি প্লাস্টিক উৎপাদনে Crude oil, Petroleum, Natural gas এর ব্যবহার উউল্লেখযোগ্য হারে কমায়।
☑️ বৈশ্বিক PET Plastic উৎপাদনের প্রায় ৬০% ব্যবহৃত হয় Polyester Fiber তৈরীতে, বাকী ৪০% PET Plastic যদি পূনরায় ব্যভার করে Polyester Fiber এর যোগান দেওয়া সম্ভবপর হয় তবে তা Global Energy Consumption & Resource Requirements এর পরিমাণ গুরুত্বপূর্ণ হারে কমিয়ে আনতে সক্ষম হবে।
PET Recycling এর অসুবিধাসমূহঃ
❌ সাধারণত কোন প্লাস্টিক সামগ্রীই ১০০% PET Plastic দ্বারা তৈরী হয় না, এতে করে ১০০% PET Recycle করাও সম্ভব নয়,আবার প্রক্রিয়া চলাকালীন প্লাস্টিক কে উচ্চতাপে বিগলিত (Melting) করার সময় PET polymer এর Thermal Degradation ঘটে এতে করে Recycled Polyester এর বৈশিষ্ট্যসমূহে আপত্তিকর পরিবর্তন পরিলক্ষিত হয়।
❌ Mechanically Recycled PET এর বর্ণ হলুদাভ (Creamy Yellow) হয়ে থাকে, এতে করে Dyeing এর সময় Fiber কতৃক Dye uptake এর পরিমাণ কম হয় এবং Fabric এর Batch-to-Batch Shade Variation ঘটে, উক্ত সমস্যা সমাধানে Recycled Polyester Made Fabric এর Bleaching করা প্রয়োজন হয় Dyeing এর পূর্বে, এতে করে Water, Chemical, Energy consumption বেড়ে যায় এবং প্রকৃতপক্ষে ব্যয় এর পরিমাণ বাড়ে, Recycled Polyester Bleaching এ Chlorine-based Bleaching Agent ব্যবহৃত হয় যা রাসায়নিক বিয়োজনে পরিবেশে ক্ষতিকারক Carbon di-oxide gas নির্গত করে।
❌ কিছু সাম্প্রতিক গবেষণায় Recycled Polyester এ ক্যান্সার সৃষ্টিকারী Antimony এর উপস্থিতি শণাক্ত হয়েছে (500 mg/kg), এতে করে শিথিলহারে স্বাস্থ্যঝুঁকি বাড়ার সম্ভাবনা রয়েছে। এর পাশাপাশি Recycled Polyester Fiber হতে এর Pretreatment/Coloration প্রক্রিয়ায় Microplastic (Cyclic Trimer) নির্গত হয় যা পরিবেশে মিশে প্লাস্টিক এর ভূমিকা পালন করে পরিবেশ দূষণ ঘটায়।
Swarup Debnath
Dept. Of Textile Engineering (WPE)
Primeasia University