พลาสติกทำมาจากอะไร?

เมื่อคุณนึกถึงพลาสติก คุณอาจนึกถึงขวดน้ำหรือวัสดุบรรจุภัณฑ์ แต่พลาสติกเป็นมากกว่านั้น มาดูกันดีกว่าว่าพลาสติกทำมาจากอะไรและมีคุณสมบัติที่สำคัญบางประการบ้าง

พลาสติกส่วนใหญ่เป็นวัสดุสังเคราะห์ที่ทำจากโพลีเมอร์ ซึ่งเป็นโมเลกุลยาวที่สร้างขึ้นรอบโซ่อะตอมของคาร์บอน โดยมีไฮโดรเจน ออกซิเจน ซัลเฟอร์ และไนโตรเจนเต็มอยู่ในช่องว่าง โซ่เหล่านี้สามารถมีอะตอมได้หลายพันอะตอม ซึ่งเป็นเหตุผลหนึ่งว่าทำไมพลาสติกจึงแข็งแรงและทนทานมาก

พลาสติกแสดงคุณสมบัติที่เรียกว่า ความเป็นพลาสติกโดยนำไปขึ้นรูปหรือขึ้นรูปเป็นรูปทรงต่างๆ เมื่อรวมกับคุณสมบัติอื่นๆ เช่น ความหนาแน่นต่ำ ค่าการนำไฟฟ้าต่ำ และความโปร่งใส ทำให้พลาสติกเป็นวัสดุอเนกประสงค์ คุณสามารถใช้พลาสติกในสิ่งของต่างๆ ในชีวิตประจำวัน เช่น ชิ้นส่วนรถยนต์ ของเล่น หรือแม้แต่อุปกรณ์ทางการแพทย์

พลาสติกมีสามกลุ่มหลัก:

• 1. เทอร์โมพลาสติก
• 2. เทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์
• 3. อีลาสโตเมอร์

เทอร์โมพลาสติกเป็นพลาสติกที่อ่อนตัวเมื่อถูกความร้อนและแข็งตัวเมื่อเย็นลง ทำให้ขึ้นรูปและขึ้นรูปได้ง่าย ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ โพลีเอทิลีน โพลีโพรพีลีน และพีวีซี

เทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์จะแข็งตัวอย่างถาวรเมื่อถูกความร้อน และไม่สามารถเปลี่ยนรูปร่างหรือขึ้นรูปใหม่ได้เมื่อเซ็ตตัวแล้ว พลาสติกประเภทนี้ได้แก่ ฟีนอลิกเรซิน เมลามีน และยูเรียฟอร์มาลดีไฮด์

อีลาสโตเมอร์เป็นวัสดุคล้ายยางที่สามารถยืดและเปลี่ยนรูปได้ แต่ยังคงรูปทรงเดิมได้ ตัวอย่าง ได้แก่ ยางธรรมชาติ โพลียูรีเทน และซิลิโคน

การผลิตพลาสติก

พลาสติกส่วนใหญ่ทำมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น เซลลูโลส, น้ำมันดิบ, ก๊าซธรรมชาติ, และ ถ่านหิน. วัตถุดิบเหล่านี้เป็นแหล่งของไฮโดรคาร์บอนซึ่งเป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจน ในการเปลี่ยนวัตถุดิบเหล่านี้ให้เป็นพลาสติก อันดับแรกจะต้องทำให้บริสุทธิ์เป็นอีเทนและโพรเพนตามลำดับ

กระบวนการปรับแต่งมักเกิดขึ้นในโรงกลั่นซึ่งมีการเปลี่ยนเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมต่างๆ อีเทนและโพรเพนได้รับการบำบัดเพิ่มเติมด้วยความร้อนในกระบวนการที่เรียกว่าการแตกร้าว การแตกร้าวจะสลายไฮโดรคาร์บอนเชิงซ้อนให้เป็นโมเลกุลที่เรียบง่ายขึ้น โดยเปลี่ยนอีเทนเป็นเอทิลีนและโพรเพนเป็นโพรพิลีน จากนั้นวัสดุเหล่านี้จะถูกนำมารวมกันเพื่อสร้างโพลีเมอร์ประเภทต่างๆ ซึ่งกลายเป็นพลาสติกชนิดต่างๆ

การแคร็กมีสองประเภทหลัก: การแคร็กด้วยไอน้ำและการแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา ในการแตกร้าวด้วยไอน้ำ สารเคมีจะถูกผสมกับไอน้ำและให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง ในขณะที่การแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา จะใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อลดอุณหภูมิและความดันที่ต้องการ เมื่อไฮโดรคาร์บอนที่แตกร้าวถูกแยกออกโดยใช้อุปกรณ์แยกส่วน เอทิลีนและโพรพิลีนจะก่อตัวเป็นโมโนเมอร์ ในที่สุด การเกิดพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์เหล่านี้ส่งผลให้เกิดการผลิตพลาสติกชนิดต่างๆ

พลาสติกประเภทต่างๆ และส่วนประกอบทางเคมี

พลาสติกทำจากโพลีเมอร์อินทรีย์ โดยพลาสติกอุตสาหกรรมส่วนใหญ่มาจากปิโตรเคมี โพลีเมอร์เหล่านี้ถูกสร้างขึ้นจากโซ่ของอะตอมคาร์บอน ซึ่งมักมีการเกาะติดของอะตอมออกซิเจน ไนโตรเจน หรือซัลเฟอร์ โมโนเมอร์ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของโพลีเมอร์เหล่านี้ โดยแต่ละสายโซ่โพลีเมอร์จะประกอบด้วยหน่วยโมโนเมอร์ที่ทำซ้ำหลายพันหน่วย

ต่อไปนี้เป็นการแนะนำโดยย่อเกี่ยวกับพลาสติกทั่วไปและส่วนประกอบ:

แนวโน้มของพลาสติก: พลาสติกชีวภาพ

คุณอาจจะอยากรู้เกี่ยวกับ พลาสติกชีวภาพซึ่งเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าพลาสติกทั่วไป พลาสติกเหล่านี้ได้มาจากแหล่งชีวมวลหมุนเวียน เช่น ไขมันพืช น้ำมัน แป้งข้าวโพด และเศษอาหารรีไซเคิล มีประโยชน์หลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของความยั่งยืนและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ข้อดีประการหนึ่งของพลาสติกชีวภาพคือสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถถูกทำลายโดยจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย และกลายเป็นอินทรียวัตถุในที่สุด พลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเป็นโซลูชั่นที่ยั่งยืนมากกว่า ต่างจากพลาสติกแบบดั้งเดิมที่ยังคงอยู่ในสิ่งแวดล้อมเป็นเวลานานและก่อให้เกิดมลพิษ

ปัจจุบัน พลาสติกชีวภาพเป็นกลุ่มที่มีความหลากหลาย และสามารถผลิตจากวัสดุที่แตกต่างกันหลายชนิด ตัวเลือกทั่วไปบางประการได้แก่:

• กรดโพลีแลกติก (PLA): พลาสติกชีวภาพนี้ได้มาจากน้ำตาลจากพืชหมัก ซึ่งมักมาจากข้าวโพดหรืออ้อย มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารและช้อนส้อมแบบใช้แล้วทิ้ง
• โพลีไฮดรอกซีอัลคาโนเอต (PHA): สิ่งเหล่านี้ผลิตโดยแบคทีเรียที่ใช้วัสดุอินทรีย์ เช่น น้ำมันพืชหรือเศษอาหาร เหมาะสำหรับการใช้งานหลากหลาย รวมถึงฟิล์มทางการเกษตรและบรรจุภัณฑ์
• พลาสติกชีวภาพจากแป้ง: ตามชื่อเลย สิ่งเหล่านี้ทำมาจากแป้งซึ่งเป็นโพลีเมอร์ธรรมชาติ มักใช้กับสิ่งของที่ใช้แล้วทิ้ง เช่น จานและถ้วย

คำถามที่พบบ่อย

พลาสติกทั่วไปมีกี่ประเภท?

มีพลาสติกหลายประเภทที่คุณอาจพบในชีวิตประจำวัน บางชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ โพลีเอทิลีน (PE), โพรพิลีน (PP), โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) พลาสติกแต่ละประเภทมีคุณสมบัติและการใช้งานของตัวเอง ตั้งแต่วัสดุบรรจุภัณฑ์ไปจนถึงชิ้นส่วนยานยนต์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ทรัพยากรธรรมชาติใดที่ใช้ในการผลิตพลาสติก?

พลาสติกส่วนใหญ่ทำมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น น้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน ทรัพยากรเหล่านี้ได้รับการประมวลผลผ่านเทคนิคที่เรียกว่าการแคร็ก ซึ่งแปลงเป็นโมโนเมอร์ไฮโดรคาร์บอน โมโนเมอร์เหล่านี้จะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโพลีเมอร์พลาสติกหลากหลายชนิดที่มีคุณสมบัติและคุณลักษณะเฉพาะ

พลาสติกจากพืชแตกต่างจากพลาสติกแบบดั้งเดิมอย่างไร

พลาสติกจากพืชหรือที่เรียกว่าพลาสติกชีวภาพนั้นผลิตจากทรัพยากรหมุนเวียน เช่น ข้าวโพด อ้อย หรือแป้งมันฝรั่ง แตกต่างจากพลาสติกทั่วไปตรงที่สามารถออกแบบให้ย่อยสลายทางชีวภาพได้รวดเร็วยิ่งขึ้น และมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือพลาสติกชีวภาพบางชนิดไม่สามารถย่อยสลายได้หรือเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจคุณสมบัติเฉพาะและข้อกำหนดในการกำจัด