কম্পোজিট উপকরণ ৫০ বছরেরও বেশি সময় ধরে বাণিজ্যিকভাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। বাণিজ্যিকীকরণের প্রাথমিক পর্যায়ে, এগুলি কেবল মহাকাশ এবং প্রতিরক্ষার মতো উচ্চ-স্তরের ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হত। প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাথে, কম্পোজিট উপকরণগুলি ক্রীড়া সামগ্রী, বেসামরিক বিমান চলাচল, স্বয়ংচালিত, সামুদ্রিক, সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং এবং নির্মাণের মতো বিভিন্ন ব্যবহারকারী শিল্পে বাণিজ্যিকভাবে ব্যবহৃত হতে শুরু করেছে। এখন পর্যন্ত, কম্পোজিট উপকরণের (কাঁচামাল এবং উৎপাদন উভয়ই) খরচ আগের বছরগুলোর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কমে গেছে, যার ফলে ক্রমবর্ধমান সংখ্যক শিল্পে এগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা সম্ভব হচ্ছে।
কম্পোজিট উপাদান হলো একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে ফাইবার এবং রেজিন উপাদানের মিশ্রণ। রেজিন ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটের চূড়ান্ত আকৃতি নির্ধারণ করে, অন্যদিকে ফাইবারগুলো কম্পোজিট অংশটিকে শক্তিশালী করার জন্য রিইনফোর্সমেন্ট হিসেবে কাজ করে। টিয়ার ১ বা অরিজিনাল ইকুইপমেন্ট ম্যানুফ্যাকচারার (OEM)-এর প্রয়োজন অনুযায়ী যন্ত্রাংশটির শক্তি এবং দৃঢ়তার ওপর নির্ভর করে রেজিন ও ফাইবারের অনুপাত পরিবর্তিত হয়।
প্রাথমিক ভারবাহী কাঠামোর জন্য রেজিন ম্যাট্রিক্সের তুলনায় বেশি পরিমাণে ফাইবারের প্রয়োজন হয়, অপরদিকে গৌণ কাঠামোর জন্য রেজিন ম্যাট্রিক্সের মাত্র এক-চতুর্থাংশ ফাইবার লাগে। এটি বেশিরভাগ শিল্পের ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য, রেজিন ও ফাইবারের অনুপাত উৎপাদন পদ্ধতির উপর নির্ভর করে।
ফোম কোর উপকরণসহ কম্পোজিট উপকরণের বৈশ্বিক ব্যবহারে সামুদ্রিক ইয়ট শিল্প প্রধান চালিকাশক্তিতে পরিণত হয়েছে। তবে, এই শিল্পটিও মন্দার সম্মুখীন হয়েছে, যেখানে জাহাজ নির্মাণ মন্থর হয়ে পড়েছে এবং মজুত পণ্যের পরিমাণ বাড়ছে। চাহিদার এই হ্রাসের কারণ হতে পারে ভোক্তাদের সতর্কতা, ক্রয়ক্ষমতার হ্রাস এবং সীমিত সম্পদকে অধিক লাভজনক ও মূল ব্যবসায়িক কার্যক্রমে পুনঃবন্টন করা। লোকসান কমাতে শিপইয়ার্ডগুলোও তাদের পণ্য এবং ব্যবসায়িক কৌশল পুনর্বিন্যাস করছে। এই সময়ে, কার্যকরী মূলধনের অভাবে স্বাভাবিক ব্যবসা বজায় রাখতে না পেরে অনেক ছোট শিপইয়ার্ড ব্যবসা গুটিয়ে নিতে বা অন্যের দ্বারা অধিগ্রহণ হতে বাধ্য হয়েছে। বড় ইয়ট (>৩৫ ফুট) নির্মাণ ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছে, অন্যদিকে ছোট নৌকা (<২৪ ফুট) উৎপাদনের কেন্দ্রবিন্দুতে পরিণত হয়েছে।
যৌগিক পদার্থ কেন?
নৌকা নির্মাণে ধাতু এবং কাঠ বা অন্যান্য প্রচলিত উপকরণের তুলনায় কম্পোজিট উপকরণ অনেক সুবিধা প্রদান করে। স্টিল বা অ্যালুমিনিয়ামের মতো ধাতুর তুলনায় কম্পোজিট উপকরণ কোনো যন্ত্রাংশের সামগ্রিক ওজন ৩০ থেকে ৪০ শতাংশ পর্যন্ত কমাতে পারে। ওজনের এই সামগ্রিক হ্রাসের ফলে বহুবিধ আনুষঙ্গিক সুবিধাও পাওয়া যায়, যেমন—পরিচালন ব্যয় হ্রাস, গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন হ্রাস এবং অধিক জ্বালানি দক্ষতা। যন্ত্রাংশগুলোর সমন্বয়ের মাধ্যমে ফাস্টেনার বা বন্ধনী বাদ দিয়েও কম্পোজিট উপকরণের ব্যবহার ওজন আরও কমিয়ে আনে।
কম্পোজিট নৌকা নির্মাতাদের নকশার ক্ষেত্রে আরও বেশি স্বাধীনতা দেয়, যার ফলে জটিল আকৃতির যন্ত্রাংশ তৈরি করা সম্ভব হয়। এছাড়াও, প্রতিযোগী অন্যান্য উপকরণের তুলনায় কম্পোজিট যন্ত্রাংশের জীবনচক্রের খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে কম হয়, কারণ এদের রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কম এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা ও স্থায়িত্বের কারণে এদের স্থাপন ও সংযোজন খরচও কম। এতে অবাক হওয়ার কিছু নেই যে, নৌকার মূল সরঞ্জাম প্রস্তুতকারক (OEM) এবং প্রথম সারির সরবরাহকারীদের (Tier 1 suppliers) মধ্যে কম্পোজিটের গ্রহণযোগ্যতা বাড়ছে।
সামুদ্রিক যৌগ
কম্পোজিট উপকরণের সীমাবদ্ধতা থাকা সত্ত্বেও, অনেক শিপইয়ার্ড এবং প্রথম সারির সরবরাহকারী প্রতিষ্ঠান এখনও নিশ্চিত যে সামুদ্রিক ইয়টে কম্পোজিট উপকরণের ব্যবহার আরও বাড়বে।
যদিও বড় নৌকাগুলিতে কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিক (সিএফআরপি)-এর মতো আরও উন্নত কম্পোজিট ব্যবহার করা হবে বলে আশা করা হচ্ছে, তবে সামুদ্রিক কম্পোজিটের সামগ্রিক চাহিদার প্রধান চালিকাশক্তি হবে ছোট নৌকাগুলি। উদাহরণস্বরূপ, অনেক নতুন ইয়ট এবং ক্যাটামারানে হাল, কিল, ডেক, ট্রান্সম, রিগ, বাল্কহেড, স্ট্রিংগার এবং মাস্তুল তৈরি করতে কার্বন ফাইবার/ইপোক্সি এবং পলিউরেথেন ফোমের মতো উন্নত কম্পোজিট উপাদান ব্যবহার করা হয়। কিন্তু এই সুপারইয়ট বা ক্যাটামারানগুলি নৌকার মোট চাহিদার একটি ক্ষুদ্র অংশ পূরণ করে।
কম্পোজিট উপকরণের সীমাবদ্ধতা থাকা সত্ত্বেও, অনেক শিপইয়ার্ড এবং প্রথম সারির সরবরাহকারী প্রতিষ্ঠান এখনও নিশ্চিত যে সামুদ্রিক ইয়টে কম্পোজিট উপকরণের ব্যবহার আরও বাড়বে।
যদিও বড় নৌকাগুলিতে কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিক (সিএফআরপি)-এর মতো আরও উন্নত কম্পোজিট ব্যবহার করা হবে বলে আশা করা হচ্ছে, তবে সামুদ্রিক কম্পোজিটের সামগ্রিক চাহিদার প্রধান চালিকাশক্তি হবে ছোট নৌকাগুলি। উদাহরণস্বরূপ, অনেক নতুন ইয়ট এবং ক্যাটামারানে হাল, কিল, ডেক, ট্রান্সম, রিগ, বাল্কহেড, স্ট্রিংগার এবং মাস্তুল তৈরি করতে কার্বন ফাইবার/ইপোক্সি এবং পলিউরেথেন ফোমের মতো উন্নত কম্পোজিট উপাদান ব্যবহার করা হয়। কিন্তু এই সুপারইয়ট বা ক্যাটামারানগুলি নৌকার মোট চাহিদার একটি ক্ষুদ্র অংশ পূরণ করে।
নৌকার সামগ্রিক চাহিদার মধ্যে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে মোটর বোট (ইনবোর্ড, আউটবোর্ড এবং স্টার্ন ড্রাইভ), জেট বোট, ব্যক্তিগত জলযান এবং পালতোলা নৌকা (ইয়ট)।
অপরিশোধিত তেলের দাম এবং অন্যান্য উপকরণের খরচ বাড়ার সাথে সাথে গ্লাস ফাইবার, থার্মোসেট এবং থার্মোপ্লাস্টিক রেজিনের দামও বাড়বে, যার ফলে কম্পোজিটের দাম ঊর্ধ্বমুখী থাকবে। তবে, বর্ধিত উৎপাদন ক্ষমতা এবং বিকল্প কাঁচামালের বিকাশের কারণে অদূর ভবিষ্যতে কার্বন ফাইবারের দাম কমার সম্ভাবনা রয়েছে। কিন্তু মেরিন কম্পোজিটের চাহিদার একটি ক্ষুদ্র অংশই কার্বন ফাইবার-রিইনফোর্সড প্লাস্টিক হওয়ায়, মেরিন কম্পোজিটের দামের উপর এর সামগ্রিক প্রভাব খুব বেশি হবে না।
অন্যদিকে, গ্লাস ফাইবার এখনও সামুদ্রিক কম্পোজিটের প্রধান ফাইবার উপাদান, এবং অসম্পৃক্ত পলিয়েস্টার ও ভিনাইল এস্টার হলো প্রধান পলিমার উপাদান। ফোম কোর বাজারের একটি বড় অংশ পলিভিনাইল ক্লোরাইড (পিভিসি) ধরে রাখবে।
পরিসংখ্যান অনুযায়ী, সামুদ্রিক কম্পোজিট উপকরণের মোট চাহিদার ৮০ শতাংশেরও বেশি হলো গ্লাস ফাইবার রিইনফোর্সড কম্পোজিট উপকরণ (GFRP), যেখানে ফোম কোর উপকরণের অংশ ১৫ শতাংশ। বাকিটা হলো কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিক, যা মূলত বড় নৌকা এবং বিশেষায়িত বাজারে গুরুতর আঘাত-প্রতিরোধী কাজে ব্যবহৃত হয়।
ক্রমবর্ধমান মেরিন কম্পোজিট বাজারেও নতুন উপকরণ এবং প্রযুক্তির দিকে একটি প্রবণতা দেখা যাচ্ছে। মেরিন কম্পোজিট সরবরাহকারীরা উদ্ভাবনের সন্ধানে নেমেছেন এবং নতুন বায়ো-রেজিন, প্রাকৃতিক তন্তু, স্বল্প-নিঃসরণকারী পলিয়েস্টার, স্বল্প-চাপের প্রিপ্রেগ, কোর এবং বোনা ফাইবারগ্লাস উপকরণ প্রবর্তন করছেন। এর মূল উদ্দেশ্য হলো পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা ও নবায়নযোগ্যতা বৃদ্ধি করা, স্টাইরিনের পরিমাণ কমানো এবং প্রক্রিয়াকরণযোগ্যতা ও পৃষ্ঠের গুণমান উন্নত করা।
পোস্ট করার সময়: মে-০৫-২০২২
