หากพูดถึงพลาสติก ปัจจุบันนี้คงไม่มีใครที่ไม่รู้จัก เพราะมีการใช้งานในแทบทุกอุตสาหกรรม เป็นวัสดุที่ถูกผลิตขึ้นมาเพื่ออำนวยความสะดวกทำให้เรามีชีวิตที่สะดวกสบายยิ่งขึ้น

พลาสติกคืออะไร ?

พลาสติก (Plastic) เป็นวัสดุในกลุ่มของ “พอลิเมอร์” ซึ่งมีความสามารถในการขึ้นรูปได้ดี สามารถทำให้เป็นรูปร่างต่างๆ ได้ ทั้งในรูปแบบของ กล่อง ฟิล์ม เส้นใย ท่อ จาน และอื่นๆ ผลิตสังเคราะห์ขึ้นมาจากสารประกอบอินทรย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง โดยทั่วไปจะสังเคราะห์จากปิโตรเคมีจึงได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องโดยมีพลาสติกบางชนิดที่ผลิตจากทรัพยากรหมุนเวียนมากขึ้น เช่น กรดพอลิแลกติกที่ได้จากข้าวโพด หรือ เอทานอลที่ได้จากอ้อย

ปัจจุบันมีการนำมาใช้งานอย่างหลากหลายทั้งในด้านอุตสาหกรรม แพคเกจจิ้ง ภาชนะต่างๆ เฟอร์นิเจอร์ ชิ้นส่วนเครื่องใช้ไฟฟ้า เคเบิ้ลแกลน ท่อร้อยสายไฟ ท่อน้ำ และอื่น ๆ อีกมากมาย

ความเป็นมาของพลาสติก

พลาสติกได้ถูกคิดค้นขึ้นมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1907 โดยคุณ Leo Baekeland ที่เมืองนิวยอร์ก ประเทศสหรัฐอเมริกา โดยพลาสติกชนิดแรกที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นมาคือ เบคคาไลท์ (Bakelite) ซึ่งเป็นพลาสติกชนิดที่มีคุณสมบัติที่ทนต่อความร้อนได้สูง แข็ง แต่ไม่มีความเหนียว ซึ่งปัจจุบันก็ยังมีการใช้งานอยู่

พลาสติกก็ยังมีการคิดค้นออกมาอย่างต่อเนื่อง และได้มีนักเคมีคนสำคัญอีกหลายคนที่ศึกษาเรื่องพลาสติก อาทิเช่น Hermann Staudinger ผู้ที่ได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาของพอลิเมอร์ และ Herman Mark ผู้ที่ได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาแห่งฟิสิกส์พอลิเมอร์

การใช้งานพลาสติกมีเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องทุกปี คนเมื่อปี ค.ศ. 2018 พลาสติกได้ถูกผลิตใช้งานทั่วโลกถึง 359 ล้านตัน ด้วยความต้องการของการใช้งานพลาสติกที่เพิ่มขึ้นอยู่ตลอดเวลา เพราะคุณสมบัติของพลาสติกคือ มีน้ำหนักเบา ทนทาน ยืดหยุ่น ขึ้นรูปได้หลากหลายแบบ และราคาไม่แพงในการผลิต จึงถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย

ดังนั้นจึงมีขยะที่เกิดจากพลาสติกอยู่เป็นจำนวนมาก เพราะพลาสติกไม่สามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ เมื่อพบปัญหาดังกล่าว ก็ได้มีความพยายามในแก้ไขปัญหาขยะที่เกิดขึ้นจากพลาสติก จึงได้มีการส่งเสริมการรีไซเคิลพลาสติก การรณรงค์เพื่อลดการใช้พลาสติก และการนำพลาสติกกลับมาใช้ซ้ำ เพื่อลดปัญหาขยะพลาสติกและความกังวลในด้านสิ่งแวดล้อม

คุณสมบัติสำคัญของพลาสติก

• มีความแข็งแรงและเหนียวยืดหยุ่น
• นำไฟฟ้าและความร้อนได้ไม่ดี
• สามารถขึ้นรูปเป็นรูปแบบต่างๆ ได้ง่าย
• มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนและทนต่อสารเคมีได้หลากหลายชนิด

ชนิดของพลาสติก

พลาสติกมักจะถูกจำแนกประเภทตามโครงสร้างทางเคมีของโพลิเมอร์ที่ใช้ในการผลิต หรือจำแนกตามกระบวนการทางเคมีที่ใช้ในการสังเคราะห์ เช่น การควบแน่น การเติมโพลิแอดิชั่น หรือแยกตามคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น ความแข็ง ความหนาแน่น ความต้านทานแรงดึง ความต้านทานความร้อน ซึ่งจะมีชนิดต่างๆ ดังนี้

เทอร์โมพลาสติก (Thermoplastics)

เป็นชนิดพลาสติกที่มีการใช้งานอย่างแพร่หลายที่สุด เพราะสามารถเปลี่ยนรูปได้ง่าย เมื่อโดนความร้อนจะเกิดการอ่อนตัว และจะแข็งตัวเมื่อมีอุณหภูมิที่ต่ำลง

โดยโครงสร้างของพลาสติกชนิดนี้จะมีโครงสร้างโมเลกุลเป็นแบบ โซ่ตรงยาว มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่พอลิเมอร์น้อยมาก จึงสามารถนำมาหลอมเหลวได้ แต่ถ้าผ่านแรงอัดจะไม่ทำลายโครงสร้างเดิม เมื่อนำมาหลอมก็สามารถนำกลับมาใช้งานใหม่ได้

เทอร์โมเซตติ้งโพลีเมอร์ (Thermosetting Polymers)

เป็นชนิดของพลาสติกที่มีคุณสมบัติพิเศษ มีโมเลกุลที่แข็งแรง จึงไม่สามารถนำมาหลอมเหลวได้ ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่อปฎิกิริยาได้ดี เปื้อนและเกิดคราบได้ยาก เมื่อเย็นตัวจะทนทาน แข็ง ไม่อ่อนตัว เปลี่ยนรูปร่างไม่ได้ แต่เมื่อโดนความร้อนในระดับหนึ่งจะเกิดการไหม้และแตก

ชนิดของพลาสติกที่พบได้บ่อยในปัจจุบัน

นอกจากประเภทของพลาสติกที่ได้กล่าวในด้านข้างบนแล้ว ปัจจุบันพลาสติกที่ได้รับการพัฒนามาอย่างยาวนานก็มีการใช้งานในท้องตลาดอย่างหลากหลายชนิด ซึ่งจะมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันออกไป

1. พลาสติก ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)

พลาสติก ABS เป็นพลาสติกชนิดที่มีโครงสร้างจากการทำปฎิกิริยาของโมโนเมอร์ 3 ชนิด ได้แก่ สไตรีน (Styrene) ที่ทำให้พื้นผิวมีความมันเงา ตัดแต่งวัสดุได้ง่าย, อะคริโลโนไตรล์ (Acrylonitrile) ทำให้เนื้อพลาสติกทนต่อความร้อนและสารเคมี และ โพลีบิวทาไดอีน (Polybutadiene) ทำให้เนื้อพลาสติกทนต่อแรงกระแทก โดยคุณสมบัติของพลาสติก ABS จะแตกต่างกันตามสัดส่วนของส่วนประกอบทั้ง 3 ชนิดนี้

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด ABS : กล่องพักสายไฟ คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์มือถือ โทรทัศน์ ของเล่นเด็ก หมวกกันน็อค เป็นต้น

2. โพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง หรือ HDPE (High Density Polyethylene)

พลาสติก HDPE หรือโพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง เป็นพลาสติกที่โครงสร้างทางเคมีที่เป็นกิ่งสาขาน้อย ทำให้มีแรงดึงดูกระหว่างโมเลกุลค่อนข้างสูง สามารถนำกลับมาหลอมใช้ใหม่ได้ โดยเนื้อพลาสติกจะมีสีขาวขุ่น โปร่งแสง แข็งแรง เป็นพลาสติกชนิดที่ได้รับสัญลักษณ์ในการใช้รีไซเคิ่ล หมายเลข 2

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด HDPE : เครื่องใช้ในบ้าน ขวดน้ำดื่ม เชือก ฉนวนไฟฟ้า ถุงหิ้ว ท่อน้ำมัน อุปกรณ์ไฟฟ้า เป็นต้น

3. โพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ หรือ LDPE ( Low Density Polyethylene)

พลาสติกชนิด LDPE หรือโพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ เป็นพลาสติกที่ถูกผลิตโดยใช้แรงดันสูง จึงมีความเหนียวและยืดหยุ่นได้ดี ไม่กรอบแตกได้ง่าย นิ่ม แต่ไม่ใสเท่าพลาสติกชนิด PP (Polypropylene) มีความทนทานน้อยกว่า HDPE และทนความร้อนได้ไม่สูงมาก ประมาณ 80°C (สูงสุด 95°C ในระยะเวลาอันสั้น ๆ) เนื้อพลาสติกจะมีสีความขุ่น โปร่งแสง ลื่นมัน เหนียวละยืดหยุ่น เป็นพลาสติกชนิดที่ได้รับสัญลักษณ์ในการใช้รีไซเคิ่ล หมายเลข 4

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด LDPE : ถุงเย็น ของเล่นเด็ก ถุงซิป ฉนวนหุ้มสายไฟ สายเคเบิ้ล หลอดยาสีฟัน เป็นต้น

4. โพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำเชิงเส้น หรือ LLDPE (Linear Low Density Polyethylene)

พลาสติกชนิด LLDPE หรือโพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำเชิงเส้น เป็นพลาสติกที่มีคุณสมบัติอยู่ระหว่าง HDPE กับ LDPE แต่จะมีความนิ่มและเหนียวกว่า ส่วนใหญ่จะถูกนำไปใช้ผลิตเป็นฟิล์มถึง 65% และถูกใช้ในงานที่มีอุณหภูมิต่ำๆ

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด LLDPE : ฟิล์ม งานฉีด เคลือบสายไฟ บรรจุอาหารแช่เย็น-แข็ง เป็นต้น

5. พลาสติกชนิด SAN/AS (Styrene Acrylonitrule)

พลาสติกชนิด SAN/AS (Styrene Acrylonitrule) เป็นพลาสติดที่ถูกพัฒนาเพื่อเน้นคุณสมบัติในการคนความร้อน และเหนียวกว่าพลาสติดชนิด โพลิสไตรีน (PS) และยังสามารถคงคุณสมบัติของพลาสติกชนิด โพลิสไตรีนได้ นั่นคือ ความแข็ง โปร่งใส

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด SAN/AS : ชิ้นส่วนเครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องมือ และเครื่องครัวคุณภาพสูง

6. พลาสติกชนิด PE (Polythylene)

พลาสติก PE (Polythylene) เป็นพลาสติกชนิดเทอร์โมพลาสติก (Thermoplastics) เป็นพลาสติดที่ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางมาก มีคุณสมบัติที่เหนียว ทนทานต่อแรงดึงในระดับปานกลาง เป็นฉนวนไฟฟ้า แต่จะไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงมากนัก (ประมาณ 70°C) และจะละลายเมื่ออยู่ในอุณหภูมิดังกล่าว และพลาสติกชนิดนี้จะมีมีความใสเมื่อมีความหนาแน่นต่ำและขุ่นเมื่อมีความหนาแน่นสูง

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด PE : ขวดน้ำ แผงบรรจุยา สายน้ำเกลือ ชิ้นส่วนรถยนต์ ถุงพลาสติก เครื่องใช้ในครัวเรือน ฉนวนหุ้นสายไฟ ผ้าใบพลาสติก แผ่นฟิล์มสำหรับบรรจุหีบห่อ เป็นต้น

7. พลาสติกชนิด PET/PETP (Polyethylene Terephyhalate)

พลาสติกชนิด PET/PETP (Polyethylene Terephyhalate) เป็นพลาสติกชนิดที่เกิดจากโมโนเมอร์หลายตัว นิยมถูกผลิตเป็นบรรจุภัณฑ์แบบต่างๆ และยังสามารถปรับระดับความแข็งได้จากการปรับความหนา ตัวพลาสติกที่ถูกผลิตมาจะมีน้ำหนักเบา ไม่แตกได้ง่าย เพราะมีความเหนียวและทนทาน ยืดหยุ่นต่อแรงกระแทก แรงกดดัน และแก๊สยังซึมผ่านได้ยากกว่า

และยังนำมาใช้ในการผลิตเป็นสิ่งทอได้ โดยพลาสติก PET ที่ถูกนำมาผลิตสิ่งทอ มักจะถูกเรียกว่า Polyester โดยใช้เป็นเส้นใยสังเคราะห์ แต่ข้อเสียคือ สิ่งสกปรกติดได้งาย ดูดซับเหงื่อได้ไม่ดี จึงมักถูกนำไปผสมกับผ้าฝ้าย โดยพลายติก PET/PETP เป็นพลาสติกชนิดที่ได้รับสัญลักษณ์ในการใช้รีไซเคิ่ล หมายเลข 1

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด PET/PETP : ขวดสำหรับบรรจุน้ำ เครื่องดื่ม สิ่งทอ เป็นต้น

8. พลาสติกชนิด POM (Polyoxymethylene)

เป้นพลาสติกที่ได้ถูกพัฒนาออกมาโดยมีความแข็งแรง น้ำหนักเบา เหนียว ไม่ทนความชื้น ทนต่อกระแสไฟฟ้า และทนต่อความร้อน เหมาะสำหรับมาผลิตชิ้นงานที่ต้องการตัวงานที่น้ำหนักเบา

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด POM : อุปกรณ์ไฟฟ้า ชิ้นส่วนที่ใช้งานแทนโลหะ เฟือง เป็นต้น

9. พลาสติกชนิด PP (Polypropylene)

พลาสติกชนิด PP เป็นพลาสติกชนิดเทอร์โมพลาสติก (Thermoplastics) ที่เบาที่สุด แต่มีความแข็งแรง เปราะและแตกง่ายน้อยกว่า HDPE เป็นพลาสติกที่ถูกนำไปใช้งานอย่างหลากหลายได้ในหลายผลิตภัณฑ์ มีความทนทานต่อแรงกระแทก ขีดข่วน ไม่เสียรูปได้ง่าย ทนต่อความร้อน (จุดหลอมตัวที่ 165°C) จึงนำไปฆ่าเชื้อด้วยกระบวนการสเตอริไลซ์ได้ ไอน้ำและออกซิเจนซึมผ่านได้น้อย ทนต่อสารเคมี และยังเป็นฉนวนไฟฟ้าอีกด้วย เนื้อของพลาสติกจะมีสีขาวขุ่น หากไม่ผสมสี ไม่ทับและไม่ใส เป็นพลาสติกชนิดที่ได้รับสัญลักษณ์ในการใช้รีไซเคิ่ล หมายเลข 5

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด PP : กระเป๋า ปกแฟ้มเอกสาร ตลับเครื่องสำอางค์ ถุงร้อน ฟิล์มใส ภาชนะบรรจุอาหาร อุปกรณ์ทางการแพทย์

10. พลาสติกชนิด PS (Polystyrene)

พลาสติกชนิด PS (Polystyrene) เป็นพลาสติกชนิดแข็ง ผลิตจากสไตรีนโมโนเมอร์ มีน้ำหนักเบามาก สามารถคงรูปได้ดี ยืดหยุ่นไม่มากนัก แต่เปราะจึงไม่ค่อยเหมาะในการนำมาผลิตเป็นบรรจุน้ำตื่ม นำใสผสมสีทำเป็นสีต่างๆ ได้ แต่ความยืดหยุ่นจำกัด เป็นพลาสติกชนิดที่ได้รับสัญลักษณ์ในการใช้รีไซเคิ่ล หมายเลข 6

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด PS : ถาดพลาสติกใส่อาหาร บรรจุภัณฑ์ต่างๆ วัสดุช่วยพยุงในน้ำ ฉนวนกันความร้อน เครื่องเขียน ไม้แขวนเสื้อ ผนังกันความร้อน แต่การใช้กับอาหารต้องระวังให้มาก เพราะอาจจะปล่อยสารที่เป็นอันตรายต่อร่างกายได้

11. พลาสติกชนิด PVC (Polyvinvl Chloride)

พลาสติกชนิด PVC (Polyvinvl Chloride) หรือไวนีล เป็นพลาสติกที่พบได้บ่อยในปัจจุบัน มีการใช้งานอย่างกว้างขวาง ด้วยคุณสมบัติที่มีความยืดหยุ่นสูง และมีคุณสมบัติที่สามารถดับไฟได้ด้วยตัวเอง ป้องกันไขมันได้ จึงมักจะนำไปทำขวดบรรจุน้ำมัน ด้วยคุณสมบัติของ PVC คือ เป็นพลาสติกชนิดที่มีความแข็ง แต่ก็เปราะ เมื่อได้รับความร้อนก็จะสลายตัวได้ง่าย เช่น ได้รับแสงแดดเป็นเวลานานๆ ดังนั้นการผลิตอาจจะมีสารเติมแต่งลงไป เพื่อให้มีคุณสมบัติที่ต้องการในการผลิต เพื่อให้สามารถทนต่อความร้อน ทนไฟ ได้ดีกว่า เป็นพลาสติกชนิดที่ได้รับสัญลักษณ์ในการใช้รีไซเคิ่ล หมายเลข 3

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด PVC : ขวดบรรจุไขมัน แผ่นพลาสติกห่อเนยแข็ง ท่อพีวีซี ข้อต่อ ท่อร้อยสายไฟเหล็กกันน้ำ ท่อน้ำ แผ่นพลาสติก รองเท้า อุปกรณ์รถยนต์

12. พลาสติกชนิด PA (Polyamide)

พลาสติก PA (Polyamide) หรือไนล่อน (Nylon) เป็นพลาสติกที่มีถูกใช้งานอย่างหลากหลาย มีความทนทาน ไม่มีกลิ่น รสชาติ ไม่เป็นอันตราย สามารถทนความร้อนได้สูง เหนียว ทนต่อแรงกดดับ แรงดึงได้ดี ทนต่อสารเคมี และการกัดกร่อน

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด PA : เคเบิ้ลแกลน อุปกรณ์ไฟฟ้า ยานยนต์ ท่อร้อยสายไฟ อุปกรณ์กีฬา เครื่องพิมพ์ 3D เป็นต้น

13. พลาสติกชนิด PC (Polycarbonate)

พลาสติก PC (Polycarbonate) เป็นพลาสติกที่อยู่ในกลุ่มเทอร์โมเซ็ตติ้ง (Thermosetting Polymers) มีจุดเด่นที่ความแข็งแรงทนทาน มีความใส สามารถขึ้นรูปได้ง่ายทั้งการดัดเป็นรูปโค้ง เหลียม ทรงมนได้ง่าย เป็นฉนวนกันไฟฟ้าได้ดี ทนต่อความร้อน แรงกระแทก ปลอดภัยไม่มีสารพิษคงค้างจึงนำมาผลิตเป็นผลิตภัฑณ์บรรจุอาหารได้ จึงทำให้มีการใช้งานอย่างแพร่หลาย

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด PC : ผลิตภััณฑ์บรรจุอาหาร วัสดุกันไฟฟ้า จาน ชาม เครื่องมือทางการแพทย์ แผ่น CD เลนส์กล้องถ่ายรูป ส่วนประกอบของรถยนต์ เป็นต้น

14. พลาสติกชนิด อะคริลิค (Acrylic)

พลาสติกชนิด อะคริลิค (Acrylic) เป็นพลาสติกที่ถูกนำมาใช้งานอย่างหลากหลาย ซึ่งคุณสมบัติของอะคริลิค คือมีความทนทาน น้ำหนักเบา ใส ทนต่อแรงกระแทกได้ดีกว่ากระจก ทนต่อสภาพแวดล้อมได้ดี สามารถเชื่อมแผ่นพลาสติกให้ติดกันได้โดยการทาสารเคมีบางชนิด มีจุดหลอมเหลวที่สูง (ประมาณ 130 ~ 140°C) จุดเดือดที่ 200°C แต่อาจจะเกิดรอยขีดข่วนได้ง่าย ใช้เป็นฉนวนกันความร้อนได้ดีกว่าแก้ว

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกชนิด อะคริลิค (Acrylic) : เครื่องประดับ ป้ายโฆษณา กระจกบ่อเลี้ยงปลา ชั้นวางโชว์ เลนส์แว่นตา เป็นต้น

ขอบคุณที่มา :
en.wikipedia.org / tcr-plastic.com / mtec.or.th / chi.co.th / watanabhand.co.th / tpe-trading.com