กลุ่มพลาสติก

พลาสติกเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากความสะดวกในการใช้ ราคาไม่แพง น้ำหนักเบา และสามารถทำให้เป็นรูปร่างต่าง ๆ เช่น ฟิล์ม หรือไฟเบอร์ ได้ พลาสติกเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของมนุษย์โดยเป็นวัสดุสำหรับการผลิตของ เล่น ภาชนะใส่อาหาร เครื่องมือเครื่องใช้ต่าง ๆ เช่น เลนส์ ส่วนประกอบในสายไฟ ท่อน้ำ อุปกรณ์ประกอบในรถยนต์ สารเคลือบภายในกระป๋องหรือกล่องบรรจุอาหาร เป็นต้น อย่างไรก็ตามปัจจุบันความรู้เชิงวิทยาศาสตร์ ความปลอดภัย และการบังคับควบคุมการใช้พลาสติก ยังไม่ทันสมัยเพียงพอ

สารเคมีที่เป็นส่วนประกอบของพลาสติกสามารถเข้าสู่ร่างกายได้หลายวิธี ไม่ว่าจะเป็นการรับประทานอาหาร หรือดื่มน้ำซึ่งบรรจุในภาชนะพลาสติก ดมกลิ่นสิ่งที่อยู่ในพลาสติก นั่งหรือสวมใส่สิ่งที่ผลิตจากพลาสติก คณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (FDA) จัดพลาสติกเป็นสารเติมแต่งอาหารทางอ้อม (Indirect Food Additives) ซึ่งแสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของพลาสติกสามารถเข้าสู่อาหารได้ ดร.จอร์จ พอลิ จาก FDA กล่าวว่า พลาสติกทุกชนิดให้ชีวพิษ (toxin) เข้าสู่อาหารที่สัมผัสกับพลาสติกนั้น
พลาสติกเป็นพอลิเมอร์ที่ได้จากการโพลิเมอไรเซชั่น ของโมโนเมอร์ภายใต้ความร้อน และความดันสูง ในการผลิตจะต้องมีสารเติมแต่งหลายชนิด ได้แก่ พลาสติกไซเซอร์ (plasticizer) ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่น สารกรองยูวี (UV filter) ป้องกันแสง สารต้านไฟฟ้าสถิต สารต้านการติดไฟ สี สารต้านการเกิดออกซิเดชั่น โลหะหนัก เช่น แคดเมี่ยม ปรอท และตะกั่ว เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีสารเคมีที่ต้องเติมเพื่อช่วยในขั้นตอนการผลิต เช่นทำให้หลุดจากแม่พิมพ์ (mold release) ผลิตผลและผลพลอยได้จากขั้นตอนระหว่างการผลิตพลาสติกถูกนำไปใช้ในการผลิต พลาสติกอื่น ๆ หรือการผลิตอุตสาหกรรมชนิดอื่น เช่น สารกำจัดแมลง หรือปุ๋ย ดังนั้นพลาสติกสามารถปนเปื้อนในชีวิตประจำวันได้อย่างง่ายดายทั้งจากอาหาร น้ำ อากาศ ผิวหนัง และสิ่งที่สัมผัสกับพลาสติก โมโนเมอร์และสารเติมแต่งในพลาสติกล้วนแต่ทำให้เกิดพิษต่อร่างกาย เนื่องจากกระบวนการโพลิเมอไรเซชั่นไม่สามารถทำให้เกิดได้สมบูรณ์ 100% ซึ่งพิษต่อร่างการเกิดได้แม้ในความเข้มข้นต่ำ ๆ
พัฒนาการของพลาสติกเริ่มจากการใช้วัตถุดิบธรรมชาติ เช่น หมากฝรั่ง เชลแล็ค ต่อมามีการปรับปรุงโครงสร้างทางเคมีของวัตถุดิบจากธรรมชาติ เช่น ยางธรรมชาติ ไนโตรเซลลูโลส คอลลาเจน จนกระทั่งเกิดการพัฒนาโมเลกุลสังเคราะห์ในที่สุด เช่น พวกสารอีพอกซี่ โพลีไวนิลคลอไรด์ โพลีเอธิลีน
ในช่วงคริสศตวรรษ 1990 ได้มีการนำพลาติกกลับมาเวียนทำใหม่ (plastic recycling program) พลาสติกกลุ่ม thermoplastic สามารถนำกลับมาหลอมและใช้ใหม่ได้ ส่วนกลุ่ม thermoset สามารถนำมาบดและใช้เป็น filler ปัจจุบันมีการแบ่งประเภทของผลิตภัณฑ์จากพลาสติกตามชนิดของพลาสติกเพื่อ ประโยชน์ในการเวียนทำใหม่ โดยให้สัญลักษณ์เป็นตัวเลข ดังนี้

PET (PETE) หรือ Polyethylene Terephthalate พลาสติก PET เป็นขวดใสใช้บรรจุน้ำดื่ม น้ำอัดลมขนาด 2 ลิตร ขวดน้ำมันพืช และกระปุกเนยถั่ว

HDPE หรือ High Density Polyethylene เป็นขวดสีขาว ทึบแสง หรือสีทึบอื่น ๆ มักใช้บรรจุน้ำดื่ม นม ยาเม็ด ผงซักล้าง น้ำยาล้างห้องน้ำ แป้งฝุ่น

PVC หรือ Polyvinyl Chloride พลาสติกพีวีซีมักใช้เป็นท่อประปา เฟอร์นิเจอร์ ขวดน้ำ แผ่นฟิล์มถนอมอาหาร ภาชนะบรรจุน้ำสลัดและน้ำยาซักล้าง

LDPE หรือ Low Density Polyethylene มักใช้เป็นถุงซักแห้ง ภาชนะเก็บอาหาร สารเคลือบกระป๋อง

PP หรือ Polypropylene มักใช้เป็นภาชนะบรรจุอาหาร อาหารทารก ฝาขวด หลอดดูดน้ำ

PS หรือ Polystyrene มักถูกนำมาใช้ผลิต ถ้วย ชาม ถาดอาหาร ภาชนะบรรจุอาหารกลับบ้าน

Other หมายถึงพลาสติกชนิดอื่น ๆ นอกเหนือจากชนิดที่ 1-6 มักเป็นพวก Polycarbonate ซึ่งใช้เป็นภาชนะบรรจุอาหาร ทัพเพอร์แวร์ แกลลอนน้ำดื่ม และขวดนัลจีน (nalgene) รวมทั้งใช้ในการเคลือบด้านในของกระป๋องบรรจุอาหาร (metal can linings)

ทั้งนี้ในการเลือกใช้ภาชนะพลาสติกสำหรับการบรรจุ หรือเก็บอาหาร ควรหลีกเลี่ยงพลาสติกที่มีสัญลักษณ์ #3-PVC #6-PS หรือ #7-Polycarbonate และสามารถใช้พลาสติกที่มีสัญลักษณ์เหล่านี้ ได้แก่ #1-PET #2-HDPE #4-LDPE และ #5-PP

ผลต่อสิ่งแวดล้อม

พลาสติกเป็นสารที่คงทน สลายตัวช้ามาก การเผาไหม้ของพลาสติกบางชนิดทำให้เกิดควันพิษในอากาศ โรงงานผลิตพลาสติก มักเป็นแหล่งก่อสารเคมี ที่เป็นมลพิษปริมาณมากในบรรยากาศ
พลาสติกพีวีซี (#3-PVC) ซึ่งใช้อย่างแพร่หลายในการบรรจุอาหารและของเหลว ของเล่น เครื่องมือก่อสร้าง ท่อประปา และเป็นวัตถุดิบตั้งแต่เครื่องสำอางจนถึงม่านห้องน้ำ จะมีสารเคมีที่เป็นพิษพวกอะดิเพท (adipates) และพะธาเลท (phthalates) อยู่เป็นปริมาณมาก สารเหล่านี้ช่วยให้พีวีซีมีความยืดหยุ่น (plasticizer) และอาจถูกปลดปล่อยออกจากพีวีซีเมื่อมีการสัมผัสกับอาหาร องค์การอนามัยโลกรายงานว่าสารเคมีที่ใช้ในการผลิตพีวีซีเป็นสารก่อมะเร็ง สหภาพยุโรปห้ามการใช้ DEHP (di-2-ethylehexyl phthalate) สำหรับของเล่นเด็ก DEHP ป็น plasticizer ที่นิยมใช้มากที่สุดในการผลิตพีวีซี องค์การอีพีเอ (Environmental Protection Agency) ซึ่งเป็นองค์การเฝ้าระวังสภาพแวดล้อมในสหรัฐอเมริกา กำหนดให้โพลีสตัยรีน (#6-PS) เป็นหนึ่งในชีวพิษที่อาจพบในน้ำดื่ม เนื่องจากกระบวนการผลิตโพลีสตัยรีนทำให้เกิดมลพิษในบรรยากาศ และทำลายชั้นโอโซน นอกจากนี้ภาชนะบรรจุอาหารประเภทสตัยโรโฟม อาจปล่อยสารประกอบบางชนิดที่รบกวน การทำงานของฮอร์โมน และอาจก่อให้เกิดมะเร็งด้วย
พลาสติกในกลุ่ม #7-other ซึ่งมักหมายถึง โพลีคาร์บอเนท อาจปลดปล่อยบิสฟีนอล-เอ (bisphenol-A, BPA) ซึ่งเป็นสารตั้งต้นในการผลิต และจัดเป็นสารรบกวนการทำงานของฮอร์โมน (hormone disrupter) และอาจถูกปลดปล่อยสู่อาหารและเครื่องดื่ม สารชนิดนี้จะมีคุณสมบัติคล้ายฮอร์โมนเอสโตรเจน ในงานวิจัยพบว่า BPA ทำให้น้ำหนักของสัตว์ทดลองเพิ่มขึ้น และมีผลต่อระดับฮอร์โมนในเลือด นอกจากนี้ยังพบว่าการได้รับ BPA เพียงเล็กน้อยก็ทำให้เกิดการต้านอินซูลิน (insulin resistance) ซึ่งนำไปสู่การอักเสบและโรคหัวใจ

พลาสติกที่สลายได้เองตามธรรมชาติ (Biodegradable plastic)

นักวิจัยมีความพยายามที่จะค้นหาพลาสติกที่สามารถสลายได้เมื่อสัมผัสแสง (เช่น รังสียูวี) น้ำ หรือความชื้น แบคทีเรีย เอ็นไซม์ แรงลม (wind abrasion) และถูกกำจัดได้ด้วยสัตว์ประเภทหนู หรือแมลง การสูญสลายของพลาสติกด้วยวิธีเหล่านี้ เรียกว่า biodegradation หรือ environmental degradation
ผงแป้งถูกนำมาใช้เป็น filler ในการผลิตพลาสติก ทำให้พลาสติกสลายตัวได้ง่ายขึ้น แต่ไม่เกิดการสลายอย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ยังมีพลาสติกที่ได้จากการตัดต่อพันธุกรรมของแบคทีเรียเพื่อ สังเคราะห์ biodegradable plastic ที่สมบูรณ์ แต่วัสดุชนิดนี้ยังแพงมากในปัจจุบัน เช่น BP ของ Biopol และ Ecoflex ของ BASF ข้อเสียที่สำคัญของพลาสติกชนิดที่สลายได้เองตามธรรมชาติ คือ เมื่อสลายตัวจะทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ เนื่องจากอะตอมของคาร์บอนในโมโนเมอร์ของพลาสติก นอกจากนี้ยังอาจเกิดแก๊สมีเทนที่มีอันตรายมากกว่าด้วย

อนาคตของการใช้พลาสติก

ถึงแม้ราคาจะเป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้พลาสติกได้รับการนำมาใช้อย่างแพร่ หลาย แต่ในช่วงที่ผ่านมา ราคาของพลาสติกก็เขยิบสูงขึ้นทีละน้อย อันเนื่องมาจากราคาปิโตรเลียมที่ใช้เป็นวัตถุดิบได้เพิ่มสูงขึ้น และยังคงเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ในปี ค.ศ.2005 ราคาพลาสติกที่สูงขึ้นทำให้ผู้ผลิตของเล่นบางส่วนต้องปิดกิจการลง

ชนิดและประโยชน์ใช้สอยของพลาสติก

Polyethylene (PE) ใช้ทำถุงพลาสติก ขวดพลาสติก
Polypropylene (PP) ใช้ทำภาชนะบรรจุอาหาร กันชนรถ
Polystyrene (PS) ใช้ทำโฟมบรรจุอาหาร ถ้วยใช้แล้วทิ้ง กล่องใส่ซีดีและเทป
High impact polystyrene (HIPS)
Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) ใช้ทำโครงของอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น จอเครื่องพิมพ์ แป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์
Poly (ethylene terephthalate) (PET) ใช้ทำขวดบรรจุน้ำอัดลม แผ่นฟิล์มพลาสติก ภาชนะที่เข้าเครื่องไมโครเวฟ
Polyester (PES) ใช้ทำไฟเบอร์ ผ้า
Polyamides (PA, Nylons) ใช้ทำ ไฟเบอร์ ขนแปรงสีฟัน
Polyvinyl chloride (PVC) ใช้ทำท่อน้ำ ม่านกันน้ำ กรอบหน้าต่าง พื้น
Polyurethanes (PU) ใช้ทำ เบาะ ฉนวนกันความร้อน โฟม สารเคลือบพื้นผิว
Polycarbonate (PC) ใช้ทำแผ่นดิสก์ แว่นตา เลนส์ โล่ หน้าต่างนิรภัย ไฟจราจร
Polyvinylidene chloride (PVDC) (Saran) ใช้ทำภาชนะบรรจุอาหาร
Bayblend (PC/ABS) เป็นสารผสมของ PC และ ABS ซึ่งทำให้มีความแข็งแรงกว่าพลาสติกทั่วไป ใช้ทำชิ้นส่วนทั้งภายนอกและภายในของรถ

พลาสติกที่มีวัตถุประสงค์พิเศษ

Polymethyl methacrylate (PMMA) ใช้ทำคอนแทคเลนส์ แผ่นกระจกอาคาร (glazing) (ในชื่อทางการค้าเช่น Perspex, Oroglas, Plexiglass) ส่วนประกอบของไฟฟลูออเรสเซนส์ ส่วนปิดไฟท้ายรถยนต์
Polytetrafluoroethylene (PTFE) (ภายใต้ชื่อการค้า Teflon) ใช้เป็นวัสดุเคลือบที่ทนความร้อน และแรงเสียดทานต่ำ เช่น เคลือบกระทะ สไลเดอร์ เทปพันท่อประปา
Polyethyretherketone (PEEK) (Polyketone) เป็นพลาสติกที่แพงที่สุดชนิดหนึ่ง เป็น thermoplastic ที่คงทน ทนความร้อนและสารเคมี ใช้ทำวัสดุทางการแพทย์ต่าง ๆ

บรรณานุกรม

1. Goettlich, P. (2003) Get Plastic Out of Your Diet. [Online URL: http://www.mindfully.org/Plastic/Plasticizers/Out-Of-Diet-PG5nov03.htm] accessed on December 10, 2009.

2. Wikipedia, the Free Encyclopedia. Plastic. [Online URL: http://en.wikipedia.org/wiki/plastic] accessed on December 10, 2009.