- LEGO ब्रिक्स को आम तौर पर ABS-केंद्रित खिलौना माना जाता है, लेकिन असल में पार्ट्स में समय, पारदर्शिता, मजबूती और लचीलेपन की जरूरतों के हिसाब से अलग-अलग प्लास्टिक इस्तेमाल किए जाते रहे हैं
- शुरुआती CA और Bakelite ने चमकदार रंग और ग्लॉस दिया, लेकिन CA समय के साथ मुड़ने लगता था, जिससे आधुनिक ब्रिक्स के साथ फिट न होने की समस्या बढ़ी और करीब 1963 में ABS पर स्विच किया गया
- पारदर्शी पार्ट्स में CA के बाद मुख्य रूप से PC इस्तेमाल हुआ, और करीब 2018~2019 से पारदर्शी रंगों और glitter effect को दिखा सकने वाला MABS ज्यादातर जगह उसकी जगह लेने लगा
- PP, PA, POM, TPU, SEBS, PE जैसी सामग्री hinge, gear, axle, tire, leaf और packaging जैसे पार्ट्स पर पड़ने वाले बल और मूवमेंट के हिसाब से चुनी जाती हैं
- LEGO ने sustainable materials और packaging transition में निवेश किया है, लेकिन उत्पादन मात्रा का सबसे बड़ा हिस्सा रखने वाले ABS का अंतिम विकल्प अभी घोषित नहीं हुआ है और ज्यादातर पार्ट्स अब भी fossil fuel-आधारित हैं
LEGO पार्ट्स किसी एक material से नहीं बने होते
- LEGO पार्ट्स एक ही प्लास्टिक नहीं, बल्कि उपयोग के हिसाब से material selection का परिणाम हैं
- अधिकतर basic bricks ABS से बनी होती हैं, लेकिन ऐतिहासिक रूप से भी और आज भी कई तरह के प्लास्टिक साथ में इस्तेमाल होते हैं
- प्लास्टिक के नाम आम तौर पर सैकड़ों detailed formulations वाली families को दर्शाते हैं, और additives व colorants पार्ट की performance को प्रभावित कर सकते हैं
- LEGO का सटीक plastic formulation trade secret बना हुआ है
शुरुआती ब्रिक्स से ABS तक का बदलाव
- CA(Cellulose Acetate) एक moderately hard thermoplastic है, जिसमें gloss, vivid colors और transparency अच्छी होती है
- 1949 में पहली LEGO brick में इस्तेमाल हुआ
- Town Plan और Samsonite दौर तक इस्तेमाल जारी रहा
- समय के साथ इसके काफी मुड़ने की प्रवृत्ति थी, इसलिए कई पुरानी bricks आधुनिक bricks के साथ compatible नहीं रहीं
- LEGO ने करीब 1963 में ABS पर switch किया और 1970 तक CA पूरी तरह बंद कर दिया
- Bakelite एक brand name है और दुनिया का पहला synthetic plastic है; CA या ABS के उलट यह thermoset plastic है
- एक बार set होने के बाद इसे फिर से mold नहीं किया जा सकता
- यह heat-resistant है, आसानी से नहीं मुड़ता, बहुत shiny और थोड़ा translucent होता है
- 1950~1953 में Sweden की Geas Konstharts ने LEGO के लिए bricks बनाई थीं
- AFOL history researchers का यह भी मत है कि Geas bricks वास्तव में Catalin या Beetle हो सकती थीं
- ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) एक मजबूत, stable और scratch-resistant thermoplastic है
- 1963 के बाद LEGO parts का बड़ा बहुमत इसी से बना
- बिना color के यह translucent milky होता है, इसलिए transparent parts के लिए suitable नहीं है
- LEGO को पहले Bayer से ABS raw pellets मिलते थे, और 2004 में Bayer का ABS division Lanxess बन गया
- Lanxess Novodur brand का ABS LEGO को supply करता है और उसे Macrolex dyes से color किया जाता है
Transparent parts की material changes
- SAN(Styrene-Acrylonitrile Resin) बहुत transparent और glass-like plastic है
- यह सस्ते beverage containers में अक्सर इस्तेमाल होने वाला material है
- hard और strong होता है, लेकिन समय के साथ yellow हो सकता है
- transparency अच्छी होने से prism के लिए suitable है, और 1970s से early 1990s तक LEGO windscreens में भी इस्तेमाल हुआ हो सकता है
- PC(Polycarbonate) मजबूत और बहुत transparent हो सकने वाला material है
- ऐसा लगता है कि 1963 में जब opaque parts में ABS ने CA को replace किया, उसी समय transparent parts में PC ने CA की जगह ली
- LEGO history में अधिकांश transparent parts PC से बने थे
- करीब 2019 में LEGO के MABS पर switch करने के बाद, PC अब मुख्यतः hinges और joints जैसे opaque parts में ही इस्तेमाल होता है
- Transparent PC कसकर जुड़ने पर आपस में चिपकने की प्रवृत्ति रखता है, यही कारण है कि transparent cone को 4L bar से निकालना मुश्किल होता है
- LEGO द्वारा इस्तेमाल किया जाने वाला PC Lanxess का Makrolon है
- MABS(Methyl Methacrylate-Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) high strength और impact resistance देने वाला thermoplastic है
- यह normal ABS जितना strong नहीं होता
- ABS के उलट यह high transparency देता है और bright transparent colors व glitter effects दिखा सकता है
- करीब 2018 से LEGO ने अधिकतर transparent parts में MABS इस्तेमाल करना शुरू किया
- PC में BPA का इस्तेमाल और EU regulations का बढ़ना इस switch की वजह हो सकता है
- यह पुराने transparent parts की तुलना में थोड़ा ज्यादा milky दिखने की प्रवृत्ति रखता है, लेकिन LEGO के material improve करने के साथ इसमें सुधार होता दिख रहा है
Strength, friction और flexibility के हिसाब से special materials
- HIPS(High Impact Polystyrene) high-durability plastic है
- शुरुआती PRIMA bricks, waffle plate और modern baseplate में इस्तेमाल होता है
- impact-resistant है, लेकिन brittle हो सकता है
- घिसने पर edges सफेद पड़ने की प्रवृत्ति रखते हैं
- पुराने polystyrene bricks गिराए जाने पर ऊंची, glass-like sound करते हैं
- लगता है कि आज LEGO strength और flexibility बढ़ाने और whitening effect घटाने के लिए HIPS में rubber additives मिलाता है
- PP(Polypropylene) tough और flexible plastic है
- अधिकांश Bionicle weapons और ऐसे minifigure parts में इस्तेमाल होता है जो harder plastic होने पर आसानी से टूट सकते हैं
- इसकी flexibility के कारण इसे living hinge structure में इस्तेमाल किया जा सकता है
- यह पूरी तरह transparent नहीं हो सकता, इसलिए Transparent Green जैसे colors भी PP में लगभग opaque दिख सकते हैं
- बड़े buckets, pick-a-brick cups, और parts व छोटे sets रखने वाले polybags में भी इस्तेमाल होता है
- PA(Polyamide) यानी nylon बहुत strong और impact-resistant plastic है
- connectors और gears जैसी जगहों के लिए suitable है जहां perfect color से ज्यादा durability महत्वपूर्ण होती है
- LEGO 1960s से flexible vehicle couplings में nylon का उपयोग कर रहा है
- आज इन पुराने parts में से कई hard होकर बहुत brittle हो गए हैं
- 42929 जैसे modern Technic pin-embedded bricks dual-molded parts हैं, जिनमें brick वाला हिस्सा ABS और pin वाला हिस्सा PA होता है
- POM(Polyoxymethylene) को acetal भी कहा जाता है; यह highly stable और low-friction होता है
- इसकी properties PA जैसी होती हैं
- यह ज्यादा अच्छी तरह bend होता है, इसलिए लंबे axles के लिए suitable है जिन्हें थोड़ा मुड़ने पर भी टूटना नहीं चाहिए
- TP(Thermoplastic Polyester) PET को शामिल करने वाली broad material category है
- यह strong और बहुत transparent हो सकती है
- LEGO में यह PC से ज्यादा tough है, जिससे पतले flame parts आसानी से टूटते नहीं
- ABS से soft होने के कारण brick separator से दूसरी bricks को नुकसान पहुंचने की संभावना कम करता है
- पुराने separators HV-PC से बने थे, इसलिए आपके पास दोनों types हो सकते हैं
Soft और rubber-like parts की सामग्री
- PE(Polyethylene) common thermoplastic है जिसकी strength और rigidity कम और melting point low होता है
- यह relatively flexible है, इसलिए leaves और stems जैसे बड़े, पतले parts के लिए suitable है
- HDPE और LDPE होते हैं; density जितनी कम, material उतना soft
- LEGO store shopping bags का पतला plastic LDPE है
- living hinges वाले कुछ carry cases HDPE हैं
- 2018 में LEGO ने अपने long-term sustainability plan के हिस्से के रूप में, leaf parts आदि में इस्तेमाल होने वाले PE को 98% sugarcane-based source से लेना शुरू किया
- raw material का source अलग है, लेकिन final product सिद्धांततः समान है
- MTPO(Metallocene Thermoplastic Polyolefin) बहुत soft material है
- उन parts में इस्तेमाल होता है जिन्हें बिना damage हुए काफी bend होना पड़ता है
- यह TPO का variant लगता है, और TPO elastomer के साथ mixed thermoplastics की category है
- TPU(Thermoplastic Polyurethane) strong और elastic thermoplastic है
- उन uses के लिए suitable है जहां repeated bending से weak material घिस सकता है
- LEGO Dots और VIDIYO straps, DUPLO puppy ears जैसे semi-flexible parts में TPU इस्तेमाल करता है
- TPU, MTPO से ज्यादा hard और strong है
- SEBS(Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene) ऐसा thermoplastic है जो vulcanization की जरूरत के बिना rubber की तरह behave करता है
- LEGO tires में SEBS इस्तेमाल करता है
- LEGO को weight के हिसाब से नहीं, बल्कि quantity के हिसाब से दुनिया में सबसे ज्यादा tires बनाने वाली company माना जाता है
- लगता है कि पुराने LEGO tires SBS से बने थे, जिसकी stability और heat resistance SEBS से कम थी
PET और plastic के अलावा materials
- PET(Polyethylene Terephthalate) polyester का एक type है, और water bottles, textiles, electronics आदि कई uses में इस्तेमाल होने वाला plastic है
- LEGO अभी Build-a-Minifig packages और Comic-Con promotions जैसी thermoformed clamshell packaging में PET का इस्तेमाल करता है
- recycle करना आसान होने के कारण PET brick prototypes भी बनाए जा रहे हैं
- PET bricks अभी public launch नहीं हुई हैं
- LEGO ने plastic के अलावा metal, fabric, foam, rubber bands, wood भी sets में इस्तेमाल किए हैं
- ये materials ऐसे play functions, texture और movement को complement करते हैं जिन्हें केवल plastic से देना मुश्किल है
Sustainable materials transition
- LEGO ने 2015 में product-use sustainable new materials develop करने के लिए 1 billion DKK, यानी करीब 150 million dollars, 15 वर्षों में invest करने की घोषणा की
- 2016 में Billund में LEGO Sustainable Materials Centre खोलकर योजना शुरू की गई
- 2018 में plant-derived polyethylene parts sets में दिखाई देने लगे
- 2020 तक LEGO stores में plastic shopping bags को चरणबद्ध तरीके से हटाया जा रहा था
- 2020 के अंत में LEGO ने sustainability plan को काफी मजबूत करते हुए 400 million dollars invest करने की घोषणा की
- इसमें सभी packaging को sustainable materials से replace करने की योजना शामिल थी
- social responsibility initiatives भी शामिल थे
- 2022 में sets के अंदर की plastic bags की जगह paper bags आने लगीं
- ABS, LEGO की production volume का करीब 80% हिस्सा है
- LEGO ने PET के 250 से अधिक variants और सैकड़ों दूसरे plastics test किए
- corn, algae और wheat से बनी test bricks के उदाहरण भी हैं
- अभी ABS का final replacement घोषित नहीं हुआ है
- LEGO parts का बड़ा बहुमत अब भी fossil fuel-based है
LEGO द्वारा इस्तेमाल न किए गए brick materials के उदाहरण
- दूसरे manufacturers ने कई ऐसे materials इस्तेमाल किए हैं जिन्हें LEGO ने construction bricks में इस्तेमाल नहीं किया
- Eco-Bricks और Mokulock ने wooden bricks बनाई थीं, और Halsam की American Bricks ने 1939 में भी wooden bricks पेश की थीं
- कई brands ने adult desk toys के रूप में metal bricks बनाई थीं
- Minibrix और Bild-O-Brik ने 1930s के मध्य में stud-and-tube concept वाले शुरुआती construction toys के लिए hard rubber bricks इस्तेमाल कीं
- Hilary Page की Kiddicraft ने toys में urea-formaldehyde और Bakelite दोनों का इस्तेमाल किया
- corn-based PLA से बनी 2x4 brick के उदाहरण भी हैं, और PLA bio-based व biodegradable है
- Bio-On ने PHA-based sustainable bricks test कीं
- 1930s में Belgium brand Batima ने milk protein casein से आने वाले Galalith से bricks बनाई थीं
- Candy Blox compressed dextrose से बने होते हैं और खाए जा सकते हैं
1 टिप्पणियां
Hacker News टिप्पणियाँ
Lego की अपनी साइट पर भी लगभग ऐसा ही पेज है
https://www.lego.com/en-us/sustainability/product-safety/mat...
अब मेरा “Lego दौर” नहीं रहा, लेकिन यह लेख कुल मिलाकर प्लास्टिक टैक्सोनॉमी जैसा पढ़ने में लगा, इसलिए दिलचस्प था
अगर प्लास्टिक की periodic table जैसी कोई चीज़ बनाई जाए, तो उसे Lego पार्ट्स से भरा जा सकता है। ज्यादातर लोग ब्रिक्स और उनकी खूबियाँ अच्छी तरह जानते हैं। और यह जानना सचमुच चौंकाने वाला था कि Lego ने कभी Bakelite इस्तेमाल किया था
वह दौर जब बच्चे खिलौने चाहते हैं और जो मन में आए बनाते हैं, या वह जब बड़े लोग अपने बचपन की यादें ताजा करते हैं, या वह जब बड़े लोग हजारों ब्रिक्स वाले महंगे और जटिल मॉडल खरीदते हैं जो बच्चों के लिए बहुत जटिल होते हैं?
बचपन से Lego पसंद रहा है, और अब बड़ा होने पर भी कभी-कभी हाथ लगा लेता हूँ। खासकर Mindstorms robot sets वाकई बहुत मजेदार हैं
मुझे पता था कि ABS मुख्य सामग्री है और मुड़ने वाले Bionicle पार्ट्स शायद किसी और सामग्री के होंगे, लेकिन पूरी कहानी इतनी जटिल है, यह नहीं पता था। इतने बड़े पार्ट्स कैटलॉग को मैनेज करते हुए अलग-अलग सामग्रियों के manufacturing process की छोटी-छोटी भिन्नताओं तक संभालना प्रभावशाली है
इंजीनियरिंग नजरिए से प्लास्टिक पर शानदार लेख है। खासकर यह हिस्सा मजेदार है कि “LEGO मशहूर तौर पर, वजन के हिसाब से न सही लेकिन संख्या के हिसाब से, दुनिया में सबसे ज्यादा टायर बनाता है”
मैंने इस बारे में गहराई से कभी सोचा नहीं था, तो क्या इसलिए मेरे बचपन की baseplates मुड़ने पर टूटने जैसी हो जाती थीं और बच्चों वाली मुड़ते हुए सफेद पड़ जाती हैं? या यह सामग्री नहीं, बस समय बीतने का असर है?
असल में plasticizer के बिना प्लास्टिक की मूल अवस्था यही होती है, और सतह सामग्री के हिसाब से तैलीय या चिपचिपी हो जाती है। “Hard plastic” की सतह तैलीय हो जाती है, और “soft-touch” plastic चिपचिपा हो जाता है। अगर आपने 40 साल पुराने Apple keyboard cable को छुआ है, तो आपको पता होगा कि plasticizer निकल चुके soft-touch plastic का एहसास कैसा होता है। विरोधाभासी रूप से “plasticizer” प्लास्टिक को ज्यादा elastic बनाता है ताकि वह बिना नुकसान के ढीला-लचीला हो सके, इसलिए असल में यह elasticizer के ज्यादा करीब है
कुछ बातें हैं जिनका जवाब अभी नहीं दिखा। Lego को नया जैसा, या कम से कम अच्छी तरह सुरक्षित रखने के लिए सबसे अच्छा storage तरीका क्या है? Storage container की material choice भी मायने रखती है क्या?
क्या पुरानी bricks को उसी तरह के plastic वाले नए parts के साथ रखने से उनकी quality बेहतर हो सकती है? जैसे सूखी bread या cookies को ताजी चीज़ों के साथ रखकर फिर से नरम कर लेना। जानना चाहूँगा कि किसी का ऐसा अनुभव है या नहीं
उसके बाद heat और oxygen आते हैं। सामग्री के हिसाब से chemical damage के प्रति संवेदनशीलता भी अलग होती है। ABS हल्के solvents से भी काफी आसानी से टूटने/खराब होने लगता है, जबकि PET की solvent resistance बहुत मजबूत है। पुरानी bricks को नई bricks के साथ रखने से खास फर्क पड़ेगा, ऐसा नहीं लगता। ABS gas छोड़ता है, लेकिन मुख्य रूप से गर्म करने पर, और ABS damage ज्यादातर उलटा नहीं किया जा सकता। Long-term preservation के लिए यह बहुत अच्छी सामग्री नहीं है और इसकी कई कमियाँ हैं
कुछ सफेद parts थोड़े पीले हो गए थे, लेकिन यह consistent नहीं था, इसलिए लगता है कि पैक करने से पहले धूप में पड़े रहने से हुआ होगा। Battery box थोड़ा भंगुर हो गया लगता है। Lego पहले मेरे माता-पिता के घर की अटारी में cardboard box में था, फिर कई basements से गुजरते हुए वापस अटारी में रखा गया
मुझे rubber की ज्यादा जानकारी नहीं, लेकिन लगता है natural rubber से petroleum-based rubber पर शिफ्ट किया गया। पिघलते टायर की समस्या यह है कि वे जिन दूसरे parts को छूते हैं, उन्हें भी नुकसान पहुँचाते हैं, इसलिए पूरा set खराब हो सकता है
“लेकिन आज तक अंतिम replacement घोषित नहीं हुआ है, और LEGO parts का भारी बहुमत अब भी fossil fuels पर आधारित है”
लगता है मूल लक्ष्य 2030 तक sustainable Lego बनाना था। फैसला खुद सराहनीय है, लेकिन शायद उसे लागू करना कठिन रहा, यह अफसोस की बात है। फिर भी उम्मीद है कि वे इसे आगे बढ़ाते रहेंगे
अगर कम environmental impact वाला alternative plastic बनाया जा सके तो अच्छा है, लेकिन सिर्फ fossil-fuel-based न होने के कारण ऐसा alternative नहीं इस्तेमाल करना चाहिए जो असल में ज्यादा eco-friendly न हो। वह बस greenwashing है
बहुत छोटा था तब Lego creations को उनकी limits तक धकेलने वाला व्यक्ति होने के नाते, friction से overheat हुए ABS की गंध मेरे लिए बहुत परिचित है
इस मुद्दे में cognitive dissonance से बचना मुश्किल है। बचपन में Lego पसंद था और मेरे बच्चों के पास भी काफी है, लेकिन आखिरकार landfill में जाने वाले plastic के बारे में सोचकर मन उलझ जाता है
Lego बहुत खुशी देता है, लेकिन उसका environmental impact भी नजरअंदाज नहीं किया जा सकता। यह भी थोड़ा निराशाजनक है कि मैंने second-hand खरीदने के बारे में नहीं सोचा। यह pollution problem की कठिनाई दिखाने वाला दिलचस्प उदाहरण है। यह “सिर्फ खिलौना” है, न तो quality of life के लिए अनिवार्य, न convenience से सीधा जुड़ा; अगर इसे environmentally friendly तरीके से बनाने का रास्ता न मिले, तो क्या theoretically हम इसे छोड़ सकते हैं?
अगर किसी ने फेंका, तो वह व्यक्ति का चुनाव है; इसका मतलब यह नहीं कि Lego को हर हाल में eco-friendly बनाना चाहिए। ऐसे substitutes के functionally खराब और कम टिकाऊ होने की संभावना ज्यादा है
eco-friendly विकल्प के तौर पर German company Anker quartz sand, chalk और linseed oil के मिश्रण से बने “असली” bricks देती है। https://en.wikipedia.org/wiki/Anchor_Stone_Blocks
आप LEGO खरीदना जारी रख सकते हैं, और यह भी सोच सकते हैं कि इससे आप plastic waste की समस्या घटाने में मदद कर रहे हैं
अगर product को सबसे सस्ते possible materials से नहीं बनाया जाता, तो लोग फर्क पहचानते हैं और उसी के अनुसार व्यवहार करते हैं
क्या cellulose acetate वही material है जो sunglasses या eyeglasses में इस्तेमाल होता है? मुझे नहीं पता था कि उसमें warping की tendency होती है
इस रिसाव को smell की वजह से “vinegar syndrome” भी कहा जाता था, और जाहिर है वह smell acetic acid के कारण होती है