ในยุคที่วิกฤตสิ่งแวดล้อมเป็นประเด็นสำคัญของโลก เราต่างก็หันมาให้ความสนใจกับแนวทางการพัฒนาอย่างยั่งยืนมากขึ้น นวัตกรรมใหม่ๆ ที่เกิดขึ้นในวงการอุตสาหกรรมจึงมุ่งเน้นไปที่การนำวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมาใช้ทดแทนวัสดุสังเคราะห์แบบดั้งเดิม ซึ่งหนึ่งในตัวอย่างที่น่าสนใจและมีศักยภาพสูงสุดก็คือ “Polylactic Acid” หรือ PLA
PLA เป็นโพลีเมอร์ชีวภาพที่ได้มาจากการสกัดจากแป้งข้าวโพดหรือพืชชนิดอื่นๆ PLA ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติโดดเด่นมากมาย เช่น การย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ, ความแข็งแรง และความสามารถในการขึ้นรูปได้หลากหลาย
คุณสมบัติและข้อดีของ Polylactic Acid (PLA)
1. ความย่อยสลายได้ทางชีวภาพ: PLA เป็นวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง เนื่องจากสามารถย่อยสลายได้ hoàn toàn กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำภายใต้สภาวะธรรมชาติ หรือในระบบ compost industrials
2. ความแข็งแรงและความเหนียว: PLA มีความแข็งแรงเทียบเท่ากับพลาสติกบางชนิดที่ใช้กันทั่วไป และมีความเหนียวทนทานสูง จึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความคงทน
3. ความปลอดภัย: PLA ปลอดภัยต่อมนุษย์และสัตว์ เนื่องจากไม่มีสารเคมีอันตรายเจือปน
4. ความสามารถในการขึ้นรูปได้หลากหลาย: PLA สามารถขึ้นรูปเป็นรูปร่างต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย เช่น การพิมพ์ 3 มิติ, การฉีดขึ้นรูป, การรีด และการเป่าลม
5. มีความโปร่งใส: PLA อยู่ในรูปของ thermoplastic ที่มีความโปร่งใส ทำให้สามารถนำมาผลิตบรรจุภัณฑ์ที่สวยงามและดูดี
การใช้งาน Polylactic Acid (PLA)
ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่น PLA จึงถูกนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย เช่น:
-
อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์:
PLA ถูกนำมาผลิตเป็นถุงพลาสติก, กล่องใส่อาหาร, ถ้วยและแก้ว, ฟิล์มห่ออาหาร เนื่องจาก PLA ปลอดภัยสำหรับการสัมผัสกับอาหาร และสามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ ทำให้เป็นทางเลือกที่ยั่งยืนกว่าบรรจุภัณฑ์พลาสติกทั่วไป
-
อุตสาหกรรมสิ่งทอ: PLA ถูกนำมาผลิตเป็นเส้นใยสังเคราะห์用于 textiles เช่น เสื้อผ้า, ถุงน่อง, ผ้าปูเตียง เนื่องจาก PLA มีความนุ่ม, สบายตัว และสามารถระบายอากาศได้ดี
-
อุตสาหกรรมการแพทย์: PLA ใช้ในการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น ร้อยไหม, อุปกรณ์สำหรับยึดกระดูก, และ scaffold สำหรับปลูกเนื้อเยื่อ เนื่องจาก PLA เป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้และไม่มีพิษต่อร่างกาย
-
อุตสาหกรรม automotive:
PLA ถูกนำมาใช้ในการผลิตชิ้นส่วนของรถยนต์ เช่น panelling ภายในรถยนต์, ที่พิงศีรษะ และ bumper เนื่องจาก PLA มีน้ำหนักเบา และความแข็งแรง
-
อุตสาหกรรมเทคโนโลยี: PLA เป็นวัสดุที่นิยมสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ เนื่องจากสามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงต่างๆ ได้อย่างแม่นยำและง่ายดาย
-
อุตสาหกรรมเกษตร: PLA ถูกนำมาผลิตเป็น mulching film สำหรับปกคลุมพื้นดิน, Pots และ trays สำหรับปลูกต้นกล้า
กระบวนการผลิต Polylactic Acid (PLA)
PLA เป็นโพลีเมอร์ชีวภาพที่ได้มาจากการสกัดจากแป้งข้าวโพดหรือพืชชนิดอื่นๆ กระบวนการผลิต PLA มีดังนี้:
-
การสกัดแป้ง: แป้งจากข้าวโพด หรือพืชอื่นๆ จะถูกสกัดออกมา
-
การเปลี่ยนแป้งเป็น lactic acid: แป้งจะถูกนำไปผ่านกระบวนการ fermenation โดยใช้เชื้อราหรือแบคทีเรียเพื่อเปลี่ยนแป้งให้กลายเป็น lactic acid
-
การ聚合 lactic acid: Lactic acid จะถูกนำมาทำปฏิกิริยา polycondensation เพื่อสร้าง Polylactic Acid (PLA)
-
การทำให้ PLA มีความบริสุทธิ์: PLA จะผ่านกระบวนการ purification เพื่อกำจัดสิ่งเจือปน
-
การขึ้นรูป PLA: PLA ที่ได้จะถูกนำมาขึ้นรูปเป็นรูปร่างต่างๆ ตามต้องการ
อนาคตของ Polylactic Acid (PLA)
PLA เป็นวัสดุที่มีศักยภาพสูงในการช่วยแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม และตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคที่หันมาให้ความสนใจกับผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อโลก
ในอนาคต PLA จะถูกนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากขึ้น เช่น การผลิตวัสดุ construction, electronics packaging และ disposable tableware
นอกจากนี้ การวิจัยและพัฒนา PLA ยังคงดำเนินต่อไปเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของ PLA ให้ดีขึ้น เช่น การเพิ่มความทนทานต่อความร้อน, การลดต้นทุนการผลิต และการพัฒนาวิธีการย่อยสลาย PLA ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
PLA จึงเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับผู้ที่ต้องการนำวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมาใช้
PLA เป็นตัวอย่างของนวัตกรรมที่สามารถช่วยสร้างความสมดุลระหว่างความก้าวหน้าทางอุตสาหกรรม และการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม