কাঠ-প্লাস্টিকের সংমিশ্রণ

কাঠ-প্লাস্টিকের সংমিশ্রণ (ডব্লিউপিসি) হল কাঠের ফাইবার / কাঠের ময়দা এবং থার্মোপ্লাস্টিক(গুলি) যেমন পলিথিন (পিই), পলিপ্রোপিলিন (পিপি), পলিভিনাইল ক্লোরাইড (পিভিসি), বা পলিল্যাকটিক অ্যাসিড (পিএলএ) দিয়ে তৈরি যৌগিক পদার্থ।
কাঠের ফাইবার এবং প্লাস্টিক ছাড়াও ডব্লিউপিসিতে অন্যান্য লিগনো-সেলুলোসিক এবং/অথবা অজৈব ফিলার উপাদান থাকতে পারে। ডব্লিউপিসি হল প্রাকৃতিক ফাইবার প্লাস্টিক কম্পোজিট (এনএফপিসি) নামক একটি বৃহত্তর শ্রেনীর উপকরণের একটি উপসেট, যাতে কোনো সেলুলোজ-ভিত্তিক ফাইবার ফিলার যেমন পাল্প ফাইবার, চীনাবাদাম হুল, কফির ভুসি, বাঁশ, খড়, ডাইজেস্টেট ইত্যাদি থাকতে পারে না।
যখন সর্বোত্তম প্রক্রিয়াকরণ অবস্থার সুবিধা দেয় তখন রাসায়নিক সংযোজন পলিমার এবং কাঠের ময়দা (গুড়ো) একীকরণের জন্য প্রদান করে।
যে কোম্পানিটি ডব্লিউপিসি তৈরির প্রক্রিয়ার উদ্ভাবন এবং পেটেন্ট করেছিল তা হল ১৯৬০ সালে মিলানের কোভেমা, টেরাগনি ভাই (ডিনো এবং মার্কো) দ্বারা প্রতিষ্ঠিত। ট্রেডনাম কাঠ-প্লাস্টিকের অধীনে কোভেমা কে ডব্লিউপিসি বলা হয়। কাঠ-প্লাস্টিক আবিষ্কারের কয়েক বছর পর ইকমা সান জর্জিও কোম্পানি থার্মোপ্লাস্টিক (ডব্লিউপিসি) এ কাঠের ফাইবার / কাঠের ময়দা যোগ করার প্রথম প্রক্রিয়া উদ্ভাবন করে।
এছাড়াও কখনও কখনও কম্পোজিট টিম্বার নামেও পরিচিত ডব্লিউপিসি এখনও একটি দালান উপাদান হিসাবে প্রাকৃতিক কাঠের দীর্ঘ ইতিহাসের তুলনায় নতুন উপকরণ। উত্তর আমেরিকায় ডব্লিউপিসির সবচেয়ে ব্যাপক ব্যবহার হল আউটডোর ডেক ফ্লোরে, তবে এটি রেলিং, বেড়া, ল্যান্ডস্কেপিং কাঠ, ক্ল্যাডিং এবং সাইডিং, বেঞ্চ, জানালা এবং দরজা ফ্রেম, এবং অন্দর আসবাবপত্র, ছাঁচনির্মাণ এবং ছাঁটা, ট্রেডনাম উডপেকার ডব্লিউপিসির অধীনে প্রিফ্যাব ঘরগুলোর জন্যও ব্যবহৃত হয়। ১৯৯০ এর দশকের গোড়ার দিকে ডব্লিউপিসি প্রথম ডেকিং মার্কেটে চালু হয়েছিল। নির্মাতারা দাবি করেন যে ডব্লিউপিসি আরও পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ এবং প্রিজারভেটিভ বা পচা-প্রতিরোধী প্রজাতির কঠিন কাঠের বিকল্পগুলির তুলনায় কম রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন। এই উপকরণগুলো সিমুলেটেড কাঠের শস্যের বিবরণ সহ বা ছাড়াই ঢালাই করা যেতে পারে।
মাটির কাঠের কণা এবং উত্তপ্ত থার্মোপ্লাস্টিক রজন পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে মিশ্রিত করে ডব্লিউপিসি তৈরি করা হয়। উৎপাদনের সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি হল উপাদানটিকে পছন্দসই আকারে বের করা, যদিও ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণও ব্যবহার করা হয়। উচ্চ-ঘনত্বের পলিথিন (এইচডিপিই), নিম্ন-ঘনত্বের পলিথিন (এলডিপিই), পলিভিনাইল ক্লোরাইড (পিভিসি), পলিপ্রোপিলিন (পিপি), এক্রিলোনিট্রাইল বুটাডিয়েন স্টাইরেন (এবিএস), পলিস্টাইরেন (পিএস), এবং পলিল্যাকটিক অ্যাসিড (পিএলএ) সহ কুমারী বা পুনর্ব্যবহৃত থার্মোপ্লাস্টিক থেকে ডব্লিউপিসিগুলো উৎপাদিত হতে পারে। পিই-ভিত্তিক ডব্লিউপিসিগুলো এখন পর্যন্ত সবচেয়ে সাধারণ। কালারেন্ট, কাপলিং এজেন্ট, ইউভি স্টেবিলাইজার, ব্লোয়িং এজেন্ট, ফোমিং এজেন্ট এবং পিচ্ছিলকারকের মতো সংযোজনগুলো শেষ পণ্যটিকে প্রয়োগের লক্ষ্যবস্তুতে সাহায্য করে। এক্সট্রুডেড ডব্লিউপিসিগুলো কঠিন এবং ফাঁপা উভয় প্রোফাইলে গঠিত হয়। স্বয়ংচালিত দরজা প্যানেল থেকে মোবাইল ফোন কভার পর্যন্ত ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ অংশগুলির একটি বিশাল বৈচিত্র্য তৈরি করা হয়।
কিছু উৎপাদন সুবিধাগুলোতে উপাদানগুলোকে একত্রিত করা হয় এবং একটি পেলেটাইজিং এক্সট্রুডারে প্রক্রিয়াজাত করা হয়, যা নতুন উপাদানের বৃক্ষ বড়ি তৈরি করে। বৃক্ষ বড়িগুলো তারপর পুনরায় গলিত হয় এবং চূড়ান্ত আকারে গঠিত হয়। অন্যান্য নির্মাতারা মিশ্রণ এবং এক্সট্রুশনের একক ধাপে সমাপ্ত অংশটি সম্পূর্ণ করে।
জৈব উপাদান যুক্ত হওয়ার কারণে, ডব্লিউপিসি সাধারণত এক্সট্রুশন এবং ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণের সময় প্রচলিত প্লাস্টিকের তুলনায় অনেক কম তাপমাত্রায় প্রক্রিয়া করা হয়। ডব্লিউপিসি প্রায় তাপমাত্রায় প্রক্রিয়া করতে থাকে, যা উদাহরণস্বরূপ একই অপূর্ণ উপাদানের চেয়ে কম। বেশিরভাগ এর কাছাকাছি তাপমাত্রায় জ্বলতে শুরু করবে। অত্যধিক উচ্চ তাপমাত্রায় ডব্লিউপিসি প্রক্রিয়াকরণ ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণের সময় খুব ছোট গেটের মধ্য দিয়ে খুব গরম একটি উপাদানকে ঠেলে দেওয়ার ফলে শিয়ারিং, বা জ্বলতে এবং বিবর্ণ হওয়ার ঝুঁকি বাড়ায়। কম্পোজিটে কাঠ থেকে প্লাস্টিকের অনুপাত শেষ পর্যন্ত ডব্লিউপিসির গলিত প্রবাহ সূচক (এমএফআই) নির্ধারণ করবে, যেখানে বড় পরিমাণে কাঠ সাধারণত নিম্ন এমএফআইর দিকে পরিচালিত করে।
ডব্লিউপিসি ক্ষয় করে না এবং পচা, ক্ষয় এবং সামুদ্রিক বোরারের আক্রমণের জন্য অত্যন্ত প্রতিরোধী, যদিও তারা উপাদানের মধ্যে থাকা কাঠের তন্তুগুলিতে জল শোষণ করে। জল শোষণ ডব্লিউএফসিতে হাইড্রোফিলিক ম্যাট্রিক্স যেমন পিএলএ সহ আরও স্পষ্ট হয় এবং যা যান্ত্রিক দৃঢ়তা এবং শক্তি হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে। একটি ভেজা পরিবেশে যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা একটি এইচটাইলেশন চিকিৎসা দ্বারা উন্নত করা যেতে পারে। ডব্লিউপিসিগুলোর ভাল কার্যক্ষমতা রয়েছে এবং প্রচলিত কাঠের সরঞ্জাম ব্যবহার করে আকার দেওয়া যেতে পারে। ডব্লিউপিসিগুলোকে প্রায়শই একটি টেকসই উপাদান হিসাবে বিবেচনা করা হয় কারণ সেগুলো পুনর্ব্যবহৃত প্লাস্টিক এবং কাঠ শিল্পের বর্জ্য পণ্য ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে। যদিও এই উপকরণগুলো ব্যবহৃত এবং পরিত্যাগ করা উপকরণগুলোর জীবনকাল অব্যাহত রাখে, তবে তাদের নিজস্ব যথেষ্ট অর্ধেক জীবন রয়েছে; পলিমার এবং আঠালো যুক্ত করা ডব্লিউপিসিকে ব্যবহারের পরে পুনরায় ব্যবহার করা কঠিন করে তোলে। তবে এগুলোকে একটি নতুন ডব্লিউপিসিতে সহজেই পুনর্ব্যবহৃত করা যেতে পারে, অনেকটা কংক্রিটের মতো। কাঠের উপর একটি সুবিধা হল প্রায় কোনও পছন্দসই আকারের সাথে মিলিত হওয়ার জন্য উপাদানটির ঢালাই করার ক্ষমতা। একটি ডব্লিউপিসি সদস্যকে বাঁকানো এবং স্থির করে শক্তিশালী খিলান বক্ররেখা তৈরি করা যেতে পারে। এই উপকরণগুলোর আরেকটি প্রধান বিক্রয় বিন্দু হল তাদের পেইন্টের প্রয়োজনের অভাব। এগুলো বিভিন্ন রঙে তৈরি করা হয়, তবে ধূসর এবং আর্থ টোনে ব্যাপকভাবে পাওয়া যায়। ৭০ শতাংশ পর্যন্ত সেলুলোজ সামগ্রী থাকা সত্ত্বেও (যদিও ৫০/৫০ বেশি সাধারণ) ডব্লিউপিসির যান্ত্রিক আচরণ সবচেয়ে ঝরঝরে পলিমারের মতো। ঝরঝরে পলিমারগুলো যোগ করা দ্রাবক ছাড়াই পলিমারাইজ করা হয়। এর মানে হল যে কাঠের তুলনায় ডব্লিউপিসিগুলোর শক্তি এবং দৃঢ়তা কম, এবং তারা সময় এবং তাপমাত্রা-নির্ভর আচরণ অনুভব করে। কাঠের কণাগুলো ছত্রাকের আক্রমণের জন্য সংবেদনশীল, যদিও শক্ত কাঠের মতো ততটা নয় এবং পলিমার উপাদানগুলো ইউভি ক্ষয়ের জন্য ঝুঁকিপূর্ণ। এটা সম্ভব যে ফ্রিজ-থাও সাইক্লিং দ্বারা শক্তি এবং দৃঢ়তা হ্রাস করা যেতে পারে, যদিও এই এলাকায় এখনও পরীক্ষা চালানো হচ্ছে। কিছু ডব্লিউপিসি ফর্মুলেশন বিভিন্ন দাগের জন্য সংবেদনশীল।
ডব্লিউপিসি বোর্ডগুলো কার্যক্ষমতার একটি ভাল সেট দেখায় কিন্তু মনোলিথিক কম্পোজিট শীটগুলি তুলনামূলকভাবে ভারী (বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই খাঁটি প্লাস্টিকের চেয়ে ভারী) যা তাদের ব্যবহারকে এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সীমাবদ্ধ করে যেখানে কম ওজন অপরিহার্য নয়। একটি স্যান্ডউইচ-গঠিত যৌগিক আকারে ডব্লিউপিসি একটি স্যান্ডউইচ প্যানেল প্রযুক্তির হালকাতার সাথে ঐতিহ্যবাহী কাঠের পলিমার কম্পোজিটগুলির সুবিধাগুলির সমন্বয়ের অনুমতি দেয়। ডব্লিউপিসি স্যান্ডউইচ বোর্ডে কাঠের পলিমার কম্পোজিট স্কিন এবং সাধারণত কম ঘনত্বের পলিমার কোর থাকে যা প্যানেলের দৃঢ়তাকে অত্যন্ত কার্যকরীভাবে বৃদ্ধি করে। ডব্লিউপিসি স্যান্ডউইচ বোর্ডগুলো মূলত স্বয়ংচালিত, পরিবহন এবং গঠন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়, তবে আসবাবপত্র অ্যাপ্লিকেশনগুলিও তৈরি করা হচ্ছে। নতুন দক্ষ এবং প্রায়শই ইন-লাইন সমন্বিত উৎপাদন প্রক্রিয়াগুলো ঐতিহ্যবাহী প্লাস্টিকের শীট বা একচেটিয়া ডব্লিউপিসি প্যানেলের তুলনায় কম খরচে শক্তিশালী এবং শক্ত ডব্লিউপিসি স্যান্ডউইচ বোর্ড তৈরি করতে দেয়।
ডব্লিউপিসির পরিবেশগত প্রভাব পুনর্নবীকরণযোগ্য এবং অ-নবায়নযোগ্য উপকরণের অনুপাত দ্বারা সরাসরি প্রভাবিত হয়। সাধারণভাবে ব্যবহৃত খনিজ তেল-ভিত্তিক পলিমারগুলোর একটি নেতিবাচক পরিবেশগত প্রভাব রয়েছে, কারণ তারা অ-নবায়নযোগ্য কাঁচামাল এবং প্লাস্টিকের অ-জৈব অবনমনযোগ্যতার উপর নির্ভর করে।
সাধারণত ডব্লিউপিসি ফর্মুলেশনে ব্যবহৃত প্লাস্টিকের ধরনের অগ্নি ঝুঁকির গুণাবলী শুধু কাঠের চেয়ে বেশি থাকে, কারণ প্লাস্টিকের রাসায়নিক তাপের পরিমাণ বেশি থাকে এবং তা গলে যেতে পারে। কম্পোজিটের একটি অংশ হিসাবে প্লাস্টিকের অন্তর্ভুক্তির ফলে কাঠের তুলনায় ডব্লিউপিসিতে আগুনের ঝুঁকি বেশি। কিছু কোড কর্মকর্তা ডব্লিউপিসির আগুন কর্মক্ষমতা নিয়ে ক্রমশ উদ্বিগ্ন হয়ে উঠছেন।