प्लास्टिक की थैलियों से बनेंगे कपड़े, इंजीनियरों ने खोजी तकनीक

दुनिया भर में कपड़ा उद्योग एक व्यवसायिक उद्यम है, जो हर साल लगभग 6.2 करोड़ टन कपड़े का उत्पादन करता है। यह पृथ्वी पर सबसे अधिक प्रदूषण फैलाने वाले उद्योगों में से एक है। यह उद्योग पानी की भारी मात्रा में खपत करता है और लाखों टन टेक्सटाइल के कचरे का उत्पादन और साथ ही वैश्विक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का 5 से 10 फीसदी सालाना उत्सर्जित करता है।

जलवायु परिवर्तन, औद्योगिक प्रदूषण और बढ़ते प्लास्टिक से निपटने तथा एक बेहतर भविष्य के लिए हमें कुछ नया सोचना होगा, अब उन चीजों के बारे में विचार किया जा रहा है जिससे भविष्य में कपड़े बनाए जा सके साथ ही जिसके आर्थिक, पर्यावरणीय प्रभाव भी कम हो।

इसी क्रम में इंजीनियरों ने एक नए तरह के कपड़े के उत्पादन की शुरुआत की है। जो भविष्य में प्लास्टिक की समस्या से निजात ही नहीं दिलाएगा बल्कि ऊर्जा, पानी समय आदि भी कम लगेगा।

प्लास्टिक की चादर और किराने में उपयोग की जाने वाली थैलियां पतली और हल्की होती हैं और यह आपको अधिकतर वस्त्रों की तुलना में ठंडा रख सकते हैं। लेकिन पॉलीथीन पानी और पसीने को अंदर ही जमा कर लेता है, क्योंकि यह नमी को दूर करने अथवा उसको वाष्प में नहीं बदल सकता है। इस तरह की समस्या की वजह से पॉलीथीन को पहनने योग्य वस्त्र के रूप में अपनाने के पीछे एक बड़ी बाधा रही है।

अब मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) के इंजीनियरों ने नमी को दूर करने के लिए ऐसे रेशे और धागे डिज़ाइन किए है जो पॉलीइथाइलीन को कातकर बनाया गया है। यह बुने हुए धागे से हल्के कपड़े बनते हैं जो सूती, नायलॉन और पॉलिएस्टर जैसे सामान्य वस्त्रों की तुलना में पानी को अवशोषित और तेजी से वाष्पित करते हैं।

उन्होंने  पॉलीइथिलीन के उत्पादन और वस्त्र के रूप में इसके उपयोग का पर्यावरणीय/पारिस्थितिक आधार पर भी गणना की है। विरोध करने वाली मान्यताओं के बावजूद उन्होंने अनुमान लगाया हैं कि पॉलीथीन से बने कपड़े कपास और नायलॉन से बने कपड़ों की तुलना में बहुत कम पर्यावरणीय प्रभाव डालते हैं। शोधकर्ताओं ने उम्मीद जताई है कि पॉलीइथाइलीन से बने कपड़ों से प्लास्टिक की थैलियों और अन्य पॉलीथीन उत्पादों का पुन: उपयोग करने योग्य में मदद मिलेगी।

जब अलग-अलग तरीकों से समुद्र तक प्लास्टिक की थैलीयां पहुंच जाती है, तो यह एक बड़ी समस्या बन जाती है। लेकिन अब उन थैलियों को आसानी से रिसाइकल किया जा सकता है। एमआईटी के मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग के शोधकर्ता वैज्ञानिक स्वेतलाना बोरिसिना कहती हैं कि यदि आप पॉलीथीन से जैकेट बना सकते हैं, तो इन थैलियों को रीसायकल करने से आर्थिक पक्ष भी मजबूत होगा।

पॉलीइथिलीन के एक अणु में कार्बन के परमाणु एक रीढ़ की तरह होते है, प्रत्येक में हाइड्रोजन परमाणु जुड़ा होता है। यह सरल संरचना, जिसे कई बार दोहराया जाता है, एक टेफ्लॉन जैसी चीज बनाती है जो पानी और अन्य अणुओं से चिपकती है।

बोरिसिना कहती हैं कि पॉलीथीन आपको ठंडा रख सकता है, लेकिन यह पानी और पसीने को सोख नहीं सकता है और इस वजह से यह कपड़े के रूप में काम नहीं करेगा।

फिर भी उन्होंने और उनके सहयोगियों ने पॉलीइथाइलीन से पहनने योग्य रेशे (फाइबर) बनाने की कोशिश की। उन्होंने इसे कच्चे पाउडर के रूप में पॉलीइथाइलीन के साथ शुरुआत की और स्पेगेटी के किस्में की तरह पतले फाइबर में पॉलीथीन को पिघलाने के लिए कपड़े के निर्माण करने वाले उपकरण का इस्तेमाल किया।

उन्होंने पाया कि बाहर निकलने की इस प्रक्रिया ने सामग्री में थोड़ा ऑक्सीकरण किया, रेशों की सतह को ऊर्जा ने बदल दिया ताकि पॉलीइथाइलीन कमजोर होकर हाइड्रोफिलिक बन जाए और पानी के अणुओं को अपनी सतह पर आकर्षित कर सके। यह शोध नेचर सस्टेनेबिलिटी में प्रकाशित  हुआ है।

टीम ने पोलीथीन के कई रेशों को एक साथ पहनने योग्य धागे बनाने के लिए एक दूसरे मानक एक्सट्रूडर का उपयोग किया। उन्होंने पाया कि, धागे के एक कतरे के भीतर, तंतुओं के बीच का स्थान केशिकाओं का निर्माण करता है, जिसके माध्यम से पानी के अणु अवशोषित हो सकते हैं जो एक बार रेशों की सतह पर आकर्षित होते हैं।

इस नई पतले रेशों की क्षमता को अपनाने के लिए, शोधकर्ताओं ने तंतुओं के गुणों को ढाला और पाया कि एक निश्चित व्यास के तंतुओं से एक धागे का विकास हुआ, जिससे रेशों की क्षमता में काफी सुधार हुआ।

शोधकर्ताओं ने मॉडलिंग के आधार पर, रेशों के साथ पॉलीथीन का धागा बनाया, फिर इस धागे से कपड़े की बुनाई के लिए एक औद्योगिक करघा का उपयोग किया गया। फिर उन्होंने कपड़े को पानी में डुबो कर इसका परीक्षण किया।

उन्होंने प्रत्येक कपड़े पर पानी की छोटी बूंद को रखा और समय के साथ इसका वजन मापा क्योंकि पानी कपड़े से वाष्पित हो गया। अब हर परीक्षण में, पॉलीथीन के कपड़े अन्य सामान्य वस्त्रों की तुलना में पानी को तेजी से वाष्पित कर रहे थे। 

टीम ने पॉलीइथिलीन कपड़ों को रंगने का तरीका भी खोजा है, रेशों के रूप में सामग्री को बाहर निकालने से पहले शोधकर्ताओं ने पाउडर पॉलीथीन में रंगीन कणों को जोड़ा। इस तरह, तंतुओं के भीतर कणों को डाला गया जिससे यह सफलतापूर्वक रंगीन हो गया।

बोरिसिना बताती हैं कि पॉलीइथिलीन कम तापमान में पिघल जाता है, इसलिए इसके धागे बनाने के लिए अन्य सिंथेटिक पॉलिमर सामग्रियों की तरह गर्म नहीं करना पड़ता है। कच्चे पॉलीथीन से बहुत कम ग्रीनहाउस गैस निकलती है। पारंपरिक कपड़े कपास को उगाने के लिए बहुत सारी  भूमि, उर्वरक और पानी भी लगता है और उर्वरक के रूप में बहुत से रसायनों का उपयोग किया जाता है, जिससे पर्यावरण पर काफी प्रभाव पड़ता है।

बोरिसिना कहती हैं कि उपयोग के चरणों में, पॉलीथीन से बने कपड़े का पर्यावरणीय प्रभाव भी बहुत कम होता है, क्योंकि कपास और अन्य वस्त्रों की तुलना में इस सामग्री को धोने और सुखाने के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। बोरिसिना बताती हैं यह गंदा नहीं होता है, आप 10 मिनट में इसको धो सकते हैं, जबकि कपास से बने कपड़ों में कम से कम एक घंटे का समय लगता है।

अब शोधकर्ता पॉलीथीन के कपड़ों को हल्के, ठंडक देने वाले एथलेटिक परिधान, सैन्य पोशाक और अगली पीढ़ी के स्पेससूट में शामिल करने के तरीके तलाश रहे हैं, क्योंकि पॉलीथीन अंतरिक्ष के हानिकारक एक्स-रे विकिरण से बचाता है।