พลาสติก (Plastic)
พลาสติกเป็นหนึ่งในวัสดุที่มนุษย์คิดค้นขึ้นมาเพื่อเพิ่มความสะดวกสบายในชีวิตประจำวัน พลาสติกถูกพัฒนาขึ้นครั้งแรกในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างวัสดุที่มีคุณสมบัติยืดหยุ่น น้ำหนักเบา และสามารถขึ้นรูปได้ตามต้องการในอดีตก่อนการถือกำเนิดของพลาสติก มนุษย์ใช้วัสดุจากธรรมชาติ เช่น แก้ว ไม้ กระดาษ
แม้ว่าวัสดุเหล่านี้จะตอบสนองความต้องการของมนุษย์ได้ดีในยุคก่อน แต่การค้นพบพลาสติกช่วยแก้ปัญหาข้อจำกัดหลายอย่าง เช่น การขึ้นรูปยาก น้ำหนักมาก หรือความเปราะบาง
พลาสติกเป็นสารประกอบในกลุ่มไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง ประกอบด้วยโมเลกุลเล็ก ๆ ที่เรียกว่า "หน่วยซ้ำ" เชื่อมต่อกันเป็นสายโมเลกุลยาว ธาตุสำคัญที่เป็นองค์ประกอบหลักของพลาสติก ได้แก่ คาร์บอน, ไฮโดรเจน, และ ออกซิเจน นอกจากนี้ อาจมีธาตุอื่น ๆ เป็นส่วนประกอบย่อย เช่น ไนโตรเจน, ฟลูออรีน, คลอรีน, และ กำมะถัน ซึ่งช่วยเสริมคุณสมบัติให้พลาสติกแต่ละชนิดแตกต่างกัน
ประเภทและการใช้งานของพลาสติก
พลาสติกสามารถแบ่งประเภทตามสมบัติทางความร้อนออกเป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่ เทอร์โมพลาสติก (Thermoplastic) และ เทอร์โมเซตติ้ง (Thermosetting) ซึ่งแต่ละประเภทมีคุณสมบัติและการใช้งานที่แตกต่างกัน
1. เทอร์โมพลาสติก (Thermoplastic)
คุณสมบัติ
มีโครงสร้างโมเลกุลแบบเส้นตรงหรือแบบกิ่งสั้น ๆ
สามารถหลอมเหลวเมื่อได้รับความร้อน และจะแข็งตัวเมื่อเย็นลง
การหลอมเหลวและการแข็งตัวสามารถทำซ้ำได้โดยไม่เปลี่ยนสมบัติทางเคมี
รีไซเคิลได้โดยการหลอมและขึ้นรูปใหม่
กระบวนการขึ้นรูป: พลาสติกถูกทำให้อ่อนตัวด้วยความร้อนและแรงดัน แล้วฉีดเข้าแม่พิมพ์ตามรูปทรงที่ต้องการ เมื่อเย็นตัวลงจะแข็งและสามารถนำออกจากแม่พิมพ์เพื่อใช้งานได้
ข้อจำกัด: ไม่เหมาะสำหรับใช้งานในอุณหภูมิสูง เพราะอาจเกิดการบิดเบี้ยวหรือเสียรูป
ตัวอย่าง: ขวดน้ำดื่มที่ไม่สามารถบรรจุน้ำร้อนจัดได้
2. เทอร์โมเซตติ้ง (Thermosetting)
คุณสมบัติ
มีโครงสร้างโมเลกุลแบบร่างแห (cross-linked)
หลอมเหลวได้เพียงครั้งเดียวในขั้นตอนการขึ้นรูปครั้งแรก
เมื่อแข็งตัวแล้ว จะไม่สามารถหลอมเหลวได้อีกแม้ได้รับความร้อนสูง
ทนความร้อนได้ดี แต่หากได้รับความร้อนมากเกินไป จะเกิดการสลายตัวแทนที่จะหลอมเหลว
กระบวนการขึ้นรูป: ในขั้นแรก พลาสติกผ่านปฏิกิริยาโพลิเมอไรเซชันเพียงบางส่วน และยังสามารถหลอมเหลวเพื่อขึ้นรูปได้
เมื่อขึ้นรูปแล้ว จะทำให้เกิดโครงสร้างร่างแหที่เสถียรและแข็งแรง โดยการให้ความร้อนในช่วง 200-300 องศาเซลเซียส
ข้อจำกัด: ไม่สามารถรีไซเคิลได้ หากให้ความร้อนมากเกินไป จะทำให้สลายตัวหรือไหม้
ตัวอย่าง: พลาสติกเบคเคอไลต์, เมลามีน
พลาสติกที่ใช้กันในปัจจุบัน
พลาสติกที่นิยมใช้งานในปัจจุบันแบ่งออกตามรหัสสัญลักษณ์รีไซเคิล (ตัวเลข 1-7) เพื่อให้ง่ายต่อการแยกประเภท ดังนี้:
เลข 1 โพลิเอทธิลีนเทเรฟทาเลต (Polyethylene Terephthalate: PET)
สมบัติ: ทนแรงกระแทก โปร่งใส ป้องกันการซึมผ่านของก๊าซ
การใช้งาน: ขวดน้ำดื่ม, น้ำอัดลม
การรีไซเคิล: ผลิตเส้นใยสำหรับเสื้อกันหนาว, พรม
เลข 2 โพลิเอทธิลีนความหนาแน่นสูง (High-Density Polyethylene: HDPE)
สมบัติ: แข็ง, ทนสารเคมี, ป้องกันความชื้น
การใช้งาน: ขวดนม, ถุงหูหิ้ว
การรีไซเคิล: ขวดน้ำยาซักผ้า, แท่งไม้เทียม

เลข 3 โพลิไวนิลคลอไรด์ (Polyvinyl Chloride: PVC)
สมบัติ: มีทั้งแบบแข็งและนิ่ม
การใช้งาน: ท่อน้ำ, สายยาง, แผ่นฟิล์มห่ออาหาร
การรีไซเคิล: ท่อประปา, กรวยจราจร

เลข 4 โพลิเอทธิลีนความหนาแน่นต่ำ (Low-Density Polyethylene: LDPE)
สมบัติ: นิ่ม, ยืดหยุ่นสูง
การใช้งาน: ฟิล์มห่ออาหาร, ถุงใส่ขนมปัง
การรีไซเคิล: ถุงดำใส่ขยะ

เลข 5 โพลิโพรพิลีน (Polypropylene: PP)
สมบัติ: แข็งแรง, ทนสารเคมีและความร้อน
การใช้งาน: กล่องอาหาร, ชิ้นส่วนรถยนต์
การรีไซเคิล: กล่องแบตเตอรี่รถยนต์

เลข 6 โพลิสไตรีน (Polystyrene: PS)
สมบัติ: แข็ง เปราะ ราคาถูก
การใช้งาน: ถาดโฟม, ภาชนะบรรจุของใช้
การรีไซเคิล: ไม้แขวนเสื้อ, กล่องวีดีโอ

เลข 7 พลาสติกอื่น ๆ (Other)
ตัวอย่าง: โพลิคาร์บอเนต (PC)
การใช้งาน: ภาชนะทนความร้อน, อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
พลาสติกแต่ละประเภทมีคุณสมบัติที่เหมาะสมต่อการใช้งานต่าง ๆ
การแยกประเภทเพื่อรีไซเคิลช่วยลดขยะพลาสติกและนำกลับมาใช้ประโยชน์ได้อีกครั้ง
แหล่งที่มา: ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ
Plasticsforchange.org
waste4change.com