संश्लेषित रेशे और प्लास्टिक

संश्लेषित रेशे मानव निर्मित रेशे होते हैं जिन्हें रासायनिक प्रक्रियाओं द्वारा बनाया जाता है। ये छोटी-छोटी इकाइयों को जोड़कर बनाई गई लंबी श्रृंखलाएँ होती हैं।

• बहुलक (पॉलीमर):
• संश्लेषित रेशे छोटी-छोटी इकाइयों (एकलक) से मिलकर बनी एक बड़ी एकल इकाई होती है जिसे बहुलक कहते हैं।
• जिस प्रकार मोतियों की माला में कई मोती एक साथ पिरोए होते हैं, उसी प्रकार बहुलक में कई एकलक इकाइयाँ एक साथ जुड़ी होती हैं।
• एकलक (Monomer): बहुलक की सबसे छोटी, दोहराई जाने वाली इकाई।
• बहुलकीकरण (Polymerization): एकलक इकाइयों के जुड़कर बहुलक बनाने की प्रक्रिया।
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• प्राकृतिक बहुलक:
• प्रकृति में भी बहुलक पाए जाते हैं।
• उदाहरण:
• कपास: यह सेलुलोज नामक बहुलक है, जो बड़ी संख्या में ग्लूकोज इकाइयों से बनता है।
• रबर, रेशम, लकड़ी आदि भी प्राकृतिक बहुलक हैं।

• संश्लेषित रेशों की विशेषताएँ:
• ये मनुष्य द्वारा कारखानों में बनाए जाते हैं।
• इनका उपयोग वस्त्रों, रस्सियों और अन्य औद्योगिक उत्पादों में होता है।
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• संश्लेषित रेशों के सामान्य उदाहरण:
• रेयॉन
• नायलॉन
• पॉलिएस्टर (डेक्रॉन, टेरेलीन, PET)
• ऐक्रिलिक

• संश्लेषित रेशों के सामान्य गुण:
• अत्यधिक टिकाऊ।
• सिकुड़न नहीं आती।
• बहुत जल्दी सूख जाते हैं।
• इस्तरी करने की आवश्यकता नहीं पड़ती (अधिकांशतः)।

संश्लेषित रेशों को उनकी रासायनिक संरचना और निर्माण प्रक्रिया के आधार पर कई प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है।

• रेयॉन (Rayon):
• इसे कृत्रिम रेशम भी कहते हैं।
• निर्माण: यह काष्ठ लुगदी (लकड़ी की लुगदी) के रासायनिक उपचार से प्राप्त मानव निर्मित रेशा है।
• गुण: रेशम के समान बुनावट, चमकदार, मुलायम। रेशम से सस्ता होता है।
• उपयोग:
• कपास के साथ मिलाकर चादरें बनाना।
• ऊन के साथ मिलाकर गलीचे बनाना।
• वस्त्र उद्योग में।
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• नायलॉन (Nylon):
• यह पहला पूर्ण रूप से संश्लेषित रेशा है।
• निर्माण: इसे बनाने में किसी भी प्राकृतिक कच्चे माल (पौधे या जंतु से प्राप्त) का उपयोग नहीं किया गया।
• गुण:
• बहुत मजबूत, हल्का, लचीला और चमकीला।
• धुलाई में आसान और जल्दी सूखता है।
• उच्च तन्यता शक्ति (खींचने पर टूटने की क्षमता)।
• उपयोग:
• पैराशूट, रस्सियाँ (चट्टानों पर चढ़ने वाली), मछली पकड़ने के जाल।
• मोजे, ब्रश, परदे, सीट बेल्ट।
• कपड़ों के निर्माण में अत्यधिक प्रचलित।
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• पॉलिएस्टर (Polyester):
• निर्माण: यह एस्टर नामक रासायनिक इकाइयों की पुनरावृति से बनता है। पॉलिएस्टर, एस्टर का बहुलक है।
• गुण:
• कपड़ों पर सिलवटें नहीं पड़तीं।
• सरलता से धुल जाते हैं।
• टिकाऊ और कम रखरखाव वाले।
• प्रकार:
• टेरीलीन: एक लोकप्रिय पॉलिएस्टर, जिसके बहुत महीन रेशे खींचे जा सकते हैं।
• PET (पॉलीएथिलीन टेरेफ्थेलेट): एक प्रकार का पॉलिएस्टर।
• उपयोग (PET): बोतलें, बर्तन, फिल्म, तार और अन्य उपयोगी सामग्री बनाने में।
• मिश्रित रूप:
• पॉलिकॉट: पॉलिएस्टर + कपास का मिश्रण।
• पॉलिवूल: पॉलिएस्टर + ऊन का मिश्रण।
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• ऐक्रिलिक (Acrylic):
• गुण:
• प्राकृतिक ऊन के समान दिखता है और महसूस होता है।
• ऊन की तुलना में सस्ता होता है।
• अधिक टिकाऊ और विभिन्न रंगों में उपलब्ध।
• उपयोग:
• स्वेटर, शाल, कम्बल।
• अन्य गर्म वस्त्र।
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| विशेषताएँ | रेयॉन | नायलॉन | पॉलिएस्टर | ऐक्रिलिक | |---|---|---|---|---| | कच्चा माल | काष्ठ लुगदी | कोयला, जल, वायु (पेट्रोलियम उत्पाद) | पेट्रोलियम उत्पाद (एस्टर) | पेट्रोलियम उत्पाद | | दिखावट | रेशम जैसा | चमकदार | चमकदार | ऊन जैसा | | मजबूती | मध्यम | अत्यधिक मजबूत | मजबूत | मध्यम | | पानी सोखना | अच्छा | कम | कम | कम | | सूखने का समय | मध्यम | बहुत जल्दी | जल्दी | जल्दी | | सिलवटें | पड़ सकती हैं | नहीं पड़तीं | नहीं पड़तीं | नहीं पड़तीं | | कीमत | रेशम से सस्ता | सस्ता | सस्ता | ऊन से सस्ता | | विशेष गुण | कृत्रिम रेशम | पहला पूर्ण संश्लेषित रेशा, उच्च तन्यता शक्ति | सिलवट प्रतिरोधी | ऊन का विकल्प, गर्म | | उपयोग | चादरें, गलीचे, वस्त्र | पैराशूट, रस्सियाँ, मोजे, कपड़े | बोतलें, कपड़े, फिल्म, तार | स्वेटर, शाल, कम्बल |

संश्लेषित रेशों के कुछ विशिष्ट गुण उन्हें प्राकृतिक रेशों से अलग बनाते हैं और उनके उपयोगों को निर्धारित करते हैं।

• गर्म करने पर पिघलना:
• संश्लेषित रेशे (जैसे नायलॉन, पॉलिएस्टर) गर्म करने पर पिघल जाते हैं।
• यह इनका एक हानिकारक गुण है।
• खतरा: यदि इन कपड़ों में आग लग जाती है, तो वे पिघलकर पहनने वाले व्यक्ति के शरीर से चिपक सकते हैं, जिससे गंभीर जलन हो सकती है।
• सावधानी: रसोईघर या प्रयोगशाला में काम करते समय संश्लेषित रेशों से बने कपड़े नहीं पहनने चाहिए।
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• कम जल अवशोषण और शीघ्र सूखना:
• संश्लेषित रेशे पानी कम सोखते हैं।
• इस कारण ये धोने के बाद जल्दी सूख जाते हैं।
• उपयोगिता: बारिश के मौसम के लिए उपयुक्त होते हैं और कपड़े धोने में सुविधा प्रदान करते हैं।
• क्रियाकलाप (जल अवशोषण):

1. समान आकार के प्राकृतिक (सूती) और संश्लेषित (पॉलिएस्टर) कपड़े के दो टुकड़े लें।
2. दोनों को अलग-अलग गिलासों में बराबर पानी में 5 मिनट के लिए भिगोएँ।
3. कपड़ों को निकालकर धूप में फैलाएँ और गिलासों में बचे पानी की मात्रा की तुलना करें।
4. अवलोकन: संश्लेषित कपड़े वाले गिलास में अधिक पानी बचेगा, और संश्लेषित कपड़ा जल्दी सूखेगा।

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• अन्य महत्वपूर्ण गुणधर्म:
• टिकाऊपन: ये प्राकृतिक रेशों की तुलना में अधिक टिकाऊ होते हैं।
• मजबूती: नायलॉन जैसे रेशे बहुत मजबूत होते हैं।
• लचीलापन: ये लचीले होते हैं, जिससे कपड़ों में सिलवटें नहीं पड़तीं।
• हल्के: वजन में हल्के होते हैं।
• कीमत: प्राकृतिक रेशों की तुलना में अक्सर सस्ते होते हैं।
• रखरखाव: इनका रखरखाव आसान होता है।
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| गुणधर्म | प्राकृतिक रेशे (कपास, ऊन) | संश्लेषित रेशे (नायलॉन, पॉलिएस्टर) | |---|---|---| | जल अवशोषण | अधिक | कम | | सूखने का समय | देर से | जल्दी | | गर्म करने पर | जलते हैं (राख बनाते हैं) | पिघल जाते हैं (शरीर से चिपक सकते हैं) | | टिकाऊपन | कम | अधिक | | मजबूती | विभिन्न (ऊन कमजोर, रेशम मजबूत) | अधिक (नायलॉन बहुत मजबूत) | | सिलवटें | आसानी से पड़ती हैं | नहीं पड़तीं | | कीमत | महंगी | सस्ती | | रखरखाव | अधिक | कम | | उदाहरण | सूती कपड़े, ऊनी स्वेटर | नायलॉन के मोजे, पॉलिएस्टर की शर्ट |

प्लास्टिक भी संश्लेषित रेशों की तरह एक बहुलक है, जो हमारे दैनिक जीवन का एक अभिन्न अंग बन गया है।

• प्लास्टिक की संरचना:
• प्लास्टिक भी छोटी-छोटी इकाइयों (एकलक) से मिलकर बना एक बहुलक है।
• इसकी इकाइयों की व्यवस्था दो प्रकार की हो सकती है:
• रेखीय व्यवस्था: इकाइयाँ एक सीधी रेखा में व्यवस्थित होती हैं। [IMAGE: TODO: रेखीय व्यवस्था का चित्र]
• तिर्यकबद्ध व्यवस्था: इकाइयाँ एक-दूसरे से आड़ी-तिरछी कड़ियों (cross-links) द्वारा जुड़ी होती हैं, जिससे एक जाल जैसी संरचना बनती है। [IMAGE: cross_linked_polymer_network_fig117]
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• प्लास्टिक के गुण और उपयोग:
• आकार देने में आसानी: प्लास्टिक को गर्म करके पिघलाया जा सकता है और फिर किसी भी साँचे में ढालकर मनचाहा आकार दिया जा सकता है।
• पुनः चक्रण: प्लास्टिक का पुनः चक्रण (recycling) हो सकता है।
• रंगना: इसे विभिन्न रंगों में रंगा जा सकता है।
• अन्य रूप: इसे बेलकर पतली चादरें बनाई जा सकती हैं या खींचकर तारें भी बनाई जा सकती हैं।
• उदाहरण: पॉलिथीन (पॉलि+एथीन) प्लास्टिक का एक सामान्य उदाहरण है, जिसका उपयोग थैलियाँ बनाने में होता है।
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• प्लास्टिक के प्रकार:
• थर्मोप्लास्टिक (Thermoplastics):
• वे प्लास्टिक जिन्हें गर्म करने पर आसानी से मुड़ा जा सकता है और विकृत किया जा सकता है।
• इन्हें बार-बार गर्म करके नरम किया जा सकता है और नए आकार में ढाला जा सकता है।
• ये पुनः चक्रण योग्य होते हैं।
• उदाहरण: पॉलिथीन, PVC (पॉलीविनाइल क्लोराइड)।
• उपयोग: खिलौने, कंघी, बर्तन, थैलियाँ, पानी की बोतलें।
• थर्मोसेटिंग प्लास्टिक (Thermosetting Plastics):
• वे प्लास्टिक जिन्हें एक बार साँचे में ढाल दिया जाता है, तो इन्हें गर्म करके नरम नहीं किया जा सकता।
• ये गर्म करने पर स्थायी रूप से कठोर हो जाते हैं।
• ये पुनः चक्रण योग्य नहीं होते हैं।
• उदाहरण: बैकेलाइट, मेलामाइन।
• उपयोग:
• बैकेलाइट: ऊष्मा और विद्युत का कुचालक होता है। बिजली के स्विच, बर्तनों के हत्थे, टेलीफोन के उपकरण।
• मेलामाइन: आग का प्रतिरोधक है और अन्य प्लास्टिक की अपेक्षा ऊष्मा को सहने की अधिक क्षमता रखता है। फर्श की टाइलें, रसोई के बर्तन, अग्नि प्रतिरोधक कपड़े।

• टेफ्लॉन (Teflon):
• एक विशिष्ट प्लास्टिक जिस पर तेल और जल नहीं चिपकता।
• उपयोग: भोजन पकाने वाले पात्रों पर न चिपकने वाली परत (non-stick coating) लगाने में।

प्लास्टिक के विशिष्ट गुण इसे विभिन्न उपयोगों के लिए अत्यधिक उपयुक्त बनाते हैं।

• प्लास्टिक अनअभिक्रियाशील है:
• प्लास्टिक जल और वायु से अभिक्रिया नहीं करता।
• यह आसानी से संक्षारित (जंग लगना) नहीं होता, जैसे धातुएँ होती हैं।
• उपयोगिता: विभिन्न प्रकार के पदार्थों (खाद्य सामग्री, पानी, तेल, रसायन) को सुरक्षित रखने के लिए उपयोग किया जाता है।
• यह गुण इसे लंबे समय तक टिकाऊ बनाता है।
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• प्लास्टिक हल्का, प्रबल और टिकाऊ होता है:
• प्लास्टिक वजन में हल्का होता है।
• यह प्रबल (मजबूत) होता है, जिससे बनी वस्तुएँ जल्दी टूटती नहीं।
• यह टिकाऊ होता है और लंबे समय तक चलता है।
• उपयोगिता:
• कम भार और कम कीमत वाली वस्तुएँ बनाना।
• धातुओं की अपेक्षा हल्के होने के कारण वायुयानों और अंतरिक्षयानों जैसे विशेष अनुप्रयोगों में भी उपयोग।
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• प्लास्टिक कुचालक होता है:
• प्लास्टिक ऊष्मा (गर्मी) और विद्युत (बिजली) दोनों का कुचालक होता है।
• कुचालक वे पदार्थ होते हैं जो अपने अंदर से ऊष्मा या विद्युत को आसानी से प्रवाहित नहीं होने देते।
• उपयोगिता:
• खाना बनाने वाले बर्तनों के हत्थे (हाथ जलने से बचाने के लिए)।
• बिजली के तारों पर कवर (बिजली के झटके से सुरक्षा के लिए)।
• बिजली के स्विच, प्लग, बोर्ड आदि।
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प्लास्टिक के व्यापक उपयोग से पर्यावरणीय प्रदूषण एक गंभीर चुनौती बन गया है।

• प्लास्टिक कचरे की समस्या:
• दैनिक जीवन में प्लास्टिक की थैलियों, बोतलों, डिब्बों आदि का अत्यधिक उपयोग होता है।
• उपयोग के बाद ये वस्तुएँ कचरे के रूप में सार्वजनिक कूड़ेदानों, नालियों, सड़कों और मैदानों में जमा हो जाती हैं।
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• जैव निम्नीकरणीय और जैव अनिम्नीकरणीय पदार्थ:
• जैव निम्नीकरणीय (Biodegradable): वे पदार्थ जो प्राकृतिक प्रक्रियाओं (जैसे सूक्ष्मजीवों की क्रिया) द्वारा आसानी से अपघटित हो जाते हैं।
• उदाहरण: पौधों के अवशेष, कागज, भोजन का कचरा।
• जैव अनिम्नीकरणीय (Non-biodegradable): वे पदार्थ जो प्राकृतिक प्रक्रियाओं द्वारा सरलता से अपघटित नहीं होते और पर्यावरण में लंबे समय तक बने रहते हैं।
• उदाहरण: प्लास्टिक, धातुएँ, काँच।
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• प्लास्टिक का पर्यावरण प्रदूषण:
• प्लास्टिक को प्राकृतिक रूप से अपघटित होने में सैकड़ों वर्ष लग जाते हैं।
• यह पर्यावरण में लंबे समय तक बना रहता है, जिससे मिट्टी और जल प्रदूषण होता है।
• जब प्लास्टिक कचरे को जलाया जाता है, तो यह भारी मात्रा में विषैले धुएँ को उत्सर्जित करता है।
• यह विषैला धुआँ वायु प्रदूषण का कारण बनता है, जिससे स्वास्थ्य संबंधी समस्याएँ (साँस लेने में कठिनाई, बीमारियाँ) हो सकती हैं।
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• प्लास्टिक कचरा प्रबंधन और 4R सिद्धांत:
• कचरा पृथक्करण: ग्राम पंचायतें और नगरपालिकाएँ अक्सर कचरे को एकत्र करने के लिए दो अलग-अलग कूड़ेदान प्रदान करती हैं:
• नीला कूड़ेदान: पुनः उपयोग किए जा सकने वाले पदार्थ (प्लास्टिक, धातुएँ, काँच - जैव अनिम्नीकरणीय)।
• हरा कूड़ेदान: रसोई घर और अन्य पादप/जंतु अपशिष्ट (जैव निम्नीकरणीय)।
• समस्या का समाधान (4R सिद्धांत):

1. उपयोग कम करिए (Reduce): प्लास्टिक का उपयोग कम से कम करें।
2. पुनः उपयोग करिए (Reuse): प्लास्टिक की वस्तुओं का बार-बार उपयोग करें।
3. पुनः चक्रित करिए (Recycle): प्लास्टिक कचरे को पुनः चक्रण के लिए भेजें।
4. पुनः प्राप्त करिए (Recover): प्लास्टिक से ऊर्जा या अन्य उपयोगी पदार्थ पुनः प्राप्त करना।

• अन्य उपाय:
• यथासंभव कपास या जूट की बनी थैलियों का उपयोग करें।
• प्लास्टिक के उपयोग से बचें।
• अपशिष्ट को जैव निम्नीकरणीय और जैव अनिम्नीकरणीय में अलग करके निस्तारण करें।
• स्वयं में पर्यावरण के हित हेतु आदतें विकसित करें।