पुनर्नवीनीकृत रेज़िन का उपयोग करने पर प्लास्टिक उत्पादों की सतह की मजबूती क्यों कम हो जाती है?

प्लास्टिक के पुर्जों में पुनर्चक्रित रेज़िन का उपयोग इंजीनियरों के लिए चुनौतियाँ प्रस्तुत करता है। अधिक द्वितीयक सामग्री मिलाने से प्लास्टिक का क्षरण बढ़ सकता है, इसकी मूल संरचनात्मक शक्ति कम हो सकती है और दरार पड़ने का खतरा बढ़ सकता है, खासकर हुक और स्क्रू होल जैसे उच्च-तनाव वाले क्षेत्रों में। इन समस्याओं के बावजूद, पर्यावरणीय स्थिरता के लिए प्लास्टिक में पुनर्चक्रित सामग्री का उपयोग अत्यंत महत्वपूर्ण है।

लेकिन पुनर्चक्रित द्वितीयक सामग्रियों के उपयोग से प्लास्टिक की मज़बूती क्यों कम हो जाती है? इस प्रश्न की दो स्तरों पर जाँच की जा सकती है।

1. पुनर्चक्रित द्वितीयक सामग्री की उत्पत्ति

सबसे पहले, क्या प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डर्स को द्वितीयक सामग्रियों का उपयोग करना चाहिए? पर्यावरण संरक्षण एक चिंता का विषय है, लेकिन लागत बचत अक्सर प्राथमिक प्रेरणा होती है, क्योंकि द्वितीयक सामग्रियाँ सस्ती होती हैं। लेकिन क्या ये कारखाने मूल प्लास्टिक छर्रों के समान ही पुनर्चक्रित सामग्रियों का उपयोग कर रहे हैं? उदाहरण के लिए, यदि मूल छर्रे सबिक (पूर्व में GE) पीसी सामग्री हैं, तो क्या निर्माता वास्तव में सबिक पीसी पुनर्चक्रित सामग्रियों का उपयोग कर रहे हैं, या वे किसी भी उपलब्ध पीसी पुनर्चक्रित सामग्री का उपयोग कर रहे हैं, या ABS भी मिला रहे हैं? प्लास्टिक छर्रों का ग्रेड जितना ऊँचा होगा, निर्माताओं के लिए पुनर्चक्रित सामग्रियों का उपयोग करना उतना ही कम उपयुक्त होगा, क्योंकि इससे उत्पादों की गुणवत्ता कम हो सकती है।

पुनर्चक्रित सामग्रियों के साथ एक और अनिश्चितता भंडारण की है। इन सामग्रियों को अक्सर अनुचित तरीके से संग्रहीत किया जाता है, हवा, धूप और बारिश जैसे तत्वों के संपर्क में आने पर। आपने देखा होगा कि धूप में छोड़ी गई प्लास्टिक की कुर्सी अंततः फीकी पड़ जाती है और भंगुर हो जाती है। इसी तरह, कठोर परिस्थितियों में पुनर्चक्रित सामग्रियों के भौतिक गुण कम हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उनकी गुणवत्ता अप्रत्याशित हो जाती है।

2. प्लास्टिक इंजेक्शन से पहले और बाद में एमएफआई (पिघल प्रवाह सूचकांक) मूल्यों में अंतर

दूसरा, भले ही आपकी प्लास्टिक इंजेक्शन प्रक्रिया में ऐसी सामग्री का इस्तेमाल किया गया हो जो मूल प्लास्टिक पेलेट या उसी ब्रांड के समान विनिर्देशों वाली पुनर्चक्रण योग्य सामग्री से पूरी तरह मेल खाती हो, अनुभव बताता है कि इंजेक्शन के बाद ज़्यादातर प्लास्टिक का MFI (मेल्ट फ्लो इंडेक्स) मान लगभग 20-30% बढ़ जाता है। MFI में इस वृद्धि के परिणामस्वरूप आमतौर पर प्लास्टिक की संरचनात्मक मजबूती कम हो जाती है, जिससे उत्पाद के समग्र प्रदर्शन और टिकाऊपन पर असर पड़ सकता है।

थर्मोप्लास्टिक प्लास्टिक की विशेषता यह है कि इनमें उलझे हुए बहुलक क्रिस्टल बनते हैं, जिससे इनकी संरचनात्मक शक्ति उच्च होती है। इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, लेड स्क्रू इन लंबी आणविक श्रृंखलाओं को छोटे खंडों में काटता और तोड़ता है, जिससे उनका आणविक भार कम हो जाता है। इस प्रक्रिया, जिसे श्रृंखला विखंडन कहते हैं, के कारण आणविक उलझाव कमज़ोर हो जाता है और परिणामस्वरूप उनकी शक्ति कम हो जाती है। अधिक विस्तृत जानकारी के लिए, कृपया प्लास्टिक के रियोलॉजिकल गुणों पर लेख देखें।

थर्मोप्लास्टिक रेजिन की कीमतों और उपलब्धता में उतार-चढ़ाव को देखते हुए, अपने रेजिन का अधिकतम उपयोग करना समझदारी है। एक आम तरीका है रीग्राइंड का इस्तेमाल। एक बार परियोजना पूरी हो जाने पर, किसी भी अतिरिक्त सामग्री और अस्वीकृत भागों को पुनः प्राप्त करके रीग्राइंड के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जिसे फिर नए रेजिन के साथ मिलाया जा सकता है या स्वतंत्र रूप से इस्तेमाल किया जा सकता है।

जब थर्मोप्लास्टिक्स को तापीय और यांत्रिक तनाव के अधीन किया जाता है, तो वे कमजोर और भंगुर हो सकते हैं, एक गिरावट जिसे "हीट हिस्ट्री" के रूप में जाना जाता है। प्रसंस्करण और पीसने की प्रक्रिया से उत्पन्न गर्मी, थर्मोप्लास्टिक रेजिन के भौतिक, रासायनिक और प्रवाह गुणों को प्रभावित कर सकती है, साथ ही रीग्राइंड से बने किसी भी उत्पाद को भी प्रभावित कर सकती है। जबकि तापमान या हीट हिस्ट्री को अक्सर पॉलिमर गिरावट का प्राथमिक कारण माना जाता है, कई रेजिन प्रसंस्करण के दौरान ठीक से प्रबंधित होने पर सीमित संख्या में रीग्राइंड चक्रों के माध्यम से अपने भौतिक गुणों को बनाए रख सकते हैं।

आदर्श रीग्राइंड से वर्जिन रेज़िन अनुपात क्या है?

आमतौर पर, मोल्डिंग उद्योग वर्जिन रेज़िन के साथ 20 से 25 प्रतिशत या उससे कम रीग्राइंड का मिश्रण बनाने का लक्ष्य रखता है। हालाँकि, निर्माण प्रक्रिया के आधार पर, यह अनुपात 100 प्रतिशत वर्जिन रेज़िन से लेकर 100 प्रतिशत रीग्राइंड तक हो सकता है।

इस भिन्नता को प्रभावित करने वाले कारकों में शामिल हैं

• रेजिन संचालकों का अपर्याप्त प्रशिक्षण

• वर्जिन और/या रीग्राइंड फीडरों का गलत अंशांकन

• सामग्रियों का असमान मिश्रण

• कार्यस्थल पर अनुशासन का अभाव या स्थापित प्रक्रियाओं का पालन न होना

• संभावित विनाशकारी परिणामों को रोकने के लिए, कार्यस्थल पर उचित प्रक्रियाएं और अनुशासन आवश्यक हैं।

एक और महत्वपूर्ण बात यह है कि भले ही शुरुआती मिश्रण में 20 प्रतिशत रीग्राइंड हो, लेकिन बाद के चरणों में हमेशा पिछले रीग्राइंड मिश्रण की कुछ मात्रा मौजूद रहेगी। पहले चरण से प्राप्त रेज़िन स्टॉक में रहता है। अपने रेज़िन आपूर्तिकर्ता से संपर्क करके पता करें कि आपके प्लास्टिक के गुणों में 10 प्रतिशत से ज़्यादा गिरावट आने से पहले उसे कितनी बार मोल्डिंग प्रक्रिया से गुज़रना होगा और यह भी पता करें कि कौन से गुण सबसे पहले प्रभावित होते हैं।

आपको किन संभावित समस्याओं के बारे में पता होना चाहिए?

सुनिश्चित करें कि नायलॉन, पॉलीकार्बोनेट, पॉली(ब्यूटाडाइन टेरेफ्थेलेट) (PBT), और पॉली(एथिलीन टेरेफ्थेलेट) (PET) जैसे रेजिन प्रारंभिक प्रसंस्करण से पहले अच्छी तरह सूख जाएँ। अन्यथा, वे मोल्डिंग मशीन सिलेंडर में हाइड्रोलाइज़ हो सकते हैं, जिससे पॉलिमर श्रृंखलाएँ छोटी हो सकती हैं और उनका क्षरण हो सकता है। 25 प्रतिशत के स्तर पर वर्जिन रेजिन में अपघटित रीग्राइंड मिलाने से अंतिम भागों के प्रदर्शन और कार्य पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ सकता है। तापमान के स्तर की निगरानी करना अत्यंत महत्वपूर्ण है। अनुशंसित स्तर से अधिक तापमान पर वर्जिन रेजिन का प्रसंस्करण पॉलिमर क्षरण को तेज़ कर सकता है।

पेलेट का एकसमान आकार भी महत्वपूर्ण है। ग्राइंडर के नियमित रखरखाव के बिना, आपके पास बारीक धूल से लेकर ¼-इंच या उससे बड़े आकार के कई दाने हो सकते हैं। प्लास्टिसाइज़िंग या स्क्रू रोटेशन के दौरान, स्क्रू इन विभिन्न आकार के दानों को समान रूप से पिघला नहीं सकता है, जिससे तैयार भागों के गुणों पर संभावित रूप से असर पड़ सकता है। इस समस्या के लिए रीपेलेटाइज़िंग एक प्रभावी समाधान है। रीग्राइंड को पिघलाकर छानने से, गैर-प्लास्टिक संदूषकों को हटाया जा सकता है। इष्टतम प्रक्रिया स्थिरता बनाए रखने के लिए, ग्राइंडर का नियमित रखरखाव आवश्यक है। इसमें ब्लेड को तेज करना, मशीन की सफाई करना और यह सुनिश्चित करना शामिल है कि स्क्रीन ठीक से काम कर रही है।

आपके अनुसार रीग्राइंडिंग से जुड़ी सबसे बड़ी चुनौती क्या है? मेरे अनुभव के आधार पर, बाहरी प्लास्टिक और सामग्रियों से होने वाला संदूषण एक बड़ी बाधा है। अक्सर, हॉट टिप के जाम होने के कारण उत्पादन बाधित होता है। लागत कम करने के लिए, हॉट रनर टूल्स में केवल वर्जिन रेज़िन का उपयोग करने और कोल्ड रनर टूल्स के लिए रीग्राइंड को आरक्षित रखने की सलाह दी जाती है। हालाँकि यह सभी के लिए एक व्यवहार्य विकल्प नहीं हो सकता है, लेकिन जब संभव हो तो यह एक प्रभावी रणनीति है।

इन मुद्दों के समाधान के लिए क्या समाधान उपलब्ध हैं?

रीग्राइंड को वर्जिन रेज़िन में मिलाने के बजाय, 100% रीग्राइंड का इस्तेमाल करने पर विचार करें। यह तरीका ऊपर बताई गई समस्याओं से बचाता है। इस विधि में, आप पहले सारा वर्जिन रेज़िन इस्तेमाल करते हैं और फिर रीग्राइंड को पूरी क्षमता से मशीन में चलाते हैं।