การวิจัยพัฒนาเพื่อผลิตเม็ดพลาสติกชีวภาพย่อยสลายได้สำหรับอุตสาหกรรมพลาสติก

 วัตถุประสงค์โครงการ 
         ศึกษาและผลิตเม็ดพลาสติกชีวภาพย่อยสลายได้ซึ่งมีแป้งมันสำปะหลังเป็นองค์ประกอบหลักสำหรับอุตสาหกรรมพลาสติก เพื่อลดการนำเข้า และมีเทคโนโลยีสามารถผลิตได้เองภายในประเทศ

ลักษณะเด่นของผลงานวิจัย
               มาตรฐานสากล (ASTM D6400) ได้ให้คำจำกัดความของพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพไว้  คือ พลาสติกที่ย่อยสลายได้อันเนื่องมาจากการทำงานของจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในธรรมชาติเช่นแบคทีเรีย รา และสาหร่าย ซึ่งปัจจุบันพบว่า พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่มีสมบัติตรงตามมาตรฐานสากลกำหนดนี้ ยังไม่มีการผลิตขึ้นใช้เองได้ภายในประเทศ ต้องนำเข้าผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป หรือเม็ดพลาสติกที่ผสมเสร็จแล้วเข้ามาขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ในประเทศ ทำให้มีราคารวมถึงค่าขนส่งที่สูง ซึ่งข้อจำกัดย่างหนึ่งในการนำพลาสติกย่อยสลายได้มาใช้งานในประเทศ
              เนื่องจากราคาของพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพเป็นปัจจัยที่สำคัญ แนวทางในการดำเนินงาน  คือ การเลือกใช้วัตถุดิบที่มีราคาถูกมาใช้เป็นส่วนประกอบในการผลิต ดร. ธนาวดี  ลี้จากภัย และทีมวิจัยด้านพลาสติกชีวภาพของศูนย์เทคโนโลยีโลหะ และวัสดุแห่งชาติจึงได้ทำการวิจัยและพัฒนากระบวนการผลิต โดยเลือกใช้แป้งมันสำปะหลังซึ่งเป็นพืชที่ปลูกเองได้ในประเทศ และมีราคาถูกเป็นวัตถุดิบหลัก แทนการใช้แป้งข้าวโพดที่ใช้อยู่ทั่วไปในการผลิตเม็ดพลาสติกย่อยสลายได้ที่นำเข้าจากต่างประเทศ โดยมีวัตถุประสงค์คือการผลิตเม็ดพลาสติกย่อยสลายได้ที่ราคาถูกสามารถแข่งขันได้
             พลาสติกย่อยสลายได้ที่มีแป้งมันสำปะหลังเป็นองค์ประกอบหลักอย่างน้อย 50% ถูกผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการคอมพาวด์ที่ถูกวิจัยและพัฒนาขึ้น ทำให้สามารถปรับสัดส่วนของแป้งได้ง่าย และทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีสมบัติหลากหลาย เหมาะสมกับการใช้งานประเภทต่างๆ โดยคณะวิจัยสามารถเติมแป้ง และ/หรือวัสดุธรรมชาติลงในส่วนผสมได้ในปริมาณมาก โดยไม่เกิดปัญหาขณะทำการขึ้นรูป หรือการกระจายตัวเป็นเม็ดแป้ง ทำให้ได้แผ่น ฟิล์ม หรือถุงพลาสติกที่มีเนื้อเนียน เรียบ และเหนียว และมีสมบัติเชิงกลดี
การย่อยสลายทางชีวภาพของผลิตภัณฑ์พลาสติกถูกศึกษาด้วยวิธีตามมาตรฐานสากล (EN 13432) ซึ่งพบว่าย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์กลายเป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และมวลชีวภาพ การทดสอบการย่อยสลายภายใต้สภาวะของโรงหมักขยะอินทรีย์พบว่าผลิตภัณฑ์พลาสติกเกดการแตกละเอียด และหายไปจนไม่สามารถสังเกตเห็นได้ในอัตราเร็วเดียวกับขยะอินทรีย์ ซึ่งแสดงว่าพลาสติกย่อยสลายได้นี้นอกจากมีจะสมบัติดีสามารถใช้งานได้เช่นเดียวกับพลาสติกทั่วไป คือน้ำหนักเบา แข็งแรง และขึ้นรูปง่ายแล้วยังมีสมบัติการย่อยสลายทางชีวภาพได้อย่างสมบูรณ์
                ถุงพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพสามารถนำมาใช้ใส่ของแทนถุงพลาสติกทั่วไปได้ดี และยังนำกลับมาใช้ซ้ำได้โดยนำมาใช้รองก้นถังขยะสำหรับเก็บรวบรวมขยะอินทรีย์เช่นเศษอาหาร หรือเศษต้นไม้ และพืช เราสามารถส่งถุงพร้อมขยะอินทรีย์เข้าสู่กระบวนการหมักในโรงหมักขยะอินทรีย์ได้โดยตรง ภายในเวลา 3-4 เดือนส่วนผสมทั้งหมดจะถูกหมักกลายเป็นปุ๋ยอินทรีย์ที่มีประโยชน์ และไม่เป็นพิษสามารถนำมาใช้ประโยชน์ในการเกษตรได้ การดำเนินการในลักษณะนี้จะเป็นระบบการจัดการขยะของเทศบาล  ที่สำคัญ สามารถลดปริมาณการส่งถุงพลาสติก และขยะอินทรีย์ไปฝังในบ่อฝังกลบขยะได้อย่างมาก 

                 ปัจจุบันมีงานวิจัยร่วมในการผลิตถุงพลาสติกย่อยสลายได้เพื่อใช้ในงานแบบต่างๆ เช่นถุงใส่ของ  ถุงขยะอินทรีย์ และถุงซิปล๊อคในระดับอุตสาหกรรม โดยมีโรงงานที่มีข้อตกลงร่วมกันในการร่วมวิจัย (MOU) รวม 4 แห่ง พบว่าสามารถขึ้นรูปเป็นถุงพลาสติกประเภทต่างๆได้โดยใช้เครื่องจักรในโรงงานอุตสาหกรรมได้โดยตรงโดยไม่ต้องทำการดัดแปลงเครื่องมือทำให้ลดต้นทุนสามารถผลิตได้ในระดับอุตสาหกรรม ฟิล์ม และถุงที่ผลิตได้มีสมบัติเหมาะสม สามารถใช้งานได้ดีเป็นที่พอใจ และอยู่ระหว่างการรอการถ่ายทอดให้กับโรงงานอุตสาหกรรม

ทั้งนี้งานวิจัยดังกล่าวได้รับรางวัลต่างๆ ดังนี้
1. ได้รับเหรียญเงิน สาขา Protection of the Environment-Energy  จาก 38th International Exhibition of   Inventions of Geneva, 18-22 April 07.
2. ได้รับรางวัลเหรียญทองแดงจาก/2/ผลงานวิจัย “ถุง 2 ขยะอินทรีย์ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ” ในการประกวดผลงานสิทธิบัตรการประดิษฐ์เฉลิมพระเกียรติพระเจ้าอยู่หัว ประจำปี 2550 จัดโดยกรมทรัพย์สินทางปัญญา กระทรวงพาณิชย์ เมื่อวันที่ 18 พฤศจิกายน 2550
3. รางวัลชมเชย 1st Thailand Ecodesign Award เรื่อง ถุงย่อยสลายได้ทางชีวภาพเพื่อสิ่งแวดล้อมการประกวดออกแบบผลิตภัณฑ์เชิงนิเวศเศรษฐกิจแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 1 ประจำปี 2551

ประโยชน์ที่ได้รับจากโครงการ
มีเทคโนโลยีการผลิตพลาสติกชีวภาพ ลดการนำเข้า เพิ่มประโยชน์ และมูลค่าวัตถุดิบจากภาคการเกษตร เป็นทางเหลือหนึ่งในการนำมาใช้ทดแทนพลาสติกทั่วไปที่ไม่ย่อยสลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งพลาสติกที่มีอายุการใช้งานสั้น ใช้แล้วทิ้ง หรือไม่เหมาะสมในการนำกลับมารีไซเคิลสามารถปรับและพัฒนาสมบัติของผลิตภัณฑ์ให้มีสมบัติการใช้งานที่หลากหลาย

Last Updated on Friday, 22 August 2014 06:02