พลาสติกชีวภาพ
พลาสติกชีวภาพ (en:Bioplastic) เป็นวัสดุพลาสติกที่ผลิตจากแหล่งวัตถุดิบชีวมวลหมุนเวียน เช่น แป้ง (อาทิ แป้งข้าวโพด แป้งมันสำปะหลัง) น้ำตาล (อาทิ น้ำตาลอ้อย) ไขมันพืชและน้ำมัน ฟาง ชานอ้อย ซังข้าวโพด เศษไม้ ขี้เลื่อย เศษอาหาร ฯลฯ [1][2][3][4] ทั้งนี้ ไม่จำเป็นว่าพลาสติกชีวภาพทุกชนิดจะย่อยสลายได้ทางชีวภาพ หรือย่อยสลายได้ง่ายกว่าพลาสติกที่ผลิตจากเชื้อเพลิงฟอสซิล [5]
ในปี 2562 ปริมาณการผลิตพลาสติกชีวภาพทั่วโลกอยู่ที่ราว ๆ 3.8 ล้านตัน คิดเป็นสัดส่วนประมาณ 1% ของตลาดพอลิเมอร์ทั้งหมด [6]
IUPAC ได้ให้คำนิยามอย่างเป็นทางการของ พลาสติกชีวภาพ ไว้ดังนี้ [5]
"พลาสติกชีวภาพ (Bioplastic) คือ พอลิเมอร์ฐานชีวภาพ (Biobased polymer) ที่ทำจากมวลชีวภาพ (biomass) หรือ จากมอนอเมอร์ที่ได้จากมวลชีวภาพ โดยในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งของกระบวนการผลิตสามารถขึ้นรูปด้วยการไหลได้"
การใช้คำว่า 'พลาสติกชีวภาพ' มีข้อสังเกตและข้อควรระวังดังต่อไปนี้ [5]
1. คำว่า 'พลาสติกชีวภาพ' มักใช้สื่อถึงสิ่งที่ตรงข้ามกับพอลิเมอร์จากทรัพยากรฟอสซิล (fossil resources)
2. คำว่า 'พลาสติกชีวภาพ' เป็นคำที่อาจทำให้เกิดความเข้าใจผิดได้ เพราะอาจสื่อความว่าพอลิเมอร์ใดๆ ที่ทำจากมวลชีวภาพ ล้วนเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
3. การใช้คำว่า 'พลาสติกชีวภาพ' จึงเป็นสิ่งที่ควรหลีกเลี่ยง และควรใช้คำว่า 'พอลิเมอร์ฐานชีวภาพ' (Biobased polymer) แทน
4. หากพอลิเมอร์ฐานชีวภาพชนิดใดมีความใกล้เคียงกับพอลิเมอร์ฐานปิโตรเลียม (petro-based polymer) ไม่จำเป็นว่าพอลิเมอร์ฐานชีวภาพชนิดนั้นจะเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า นอกจากจะมีผลการเปรียบเทียบที่ชี้ชัดจากการประเมินวัฏจักรชีวิต (life cycle assessments) ของวัสดุทั้งสองชนิดแล้วเท่านั้น
from the biomass and which, at some stage in its processing into finished
products, can be shaped by flow.
| Note 1: | Bioplastic is generally used as the opposite of polymer derived from fossil resources. |
| Note 2: | Bioplastic is misleading because it suggests that any polymer derived from the biomass is environmentally friendly. |
| Note 3: | The use of the term "bioplastic" is discouraged. Use the expression "biobased polymer". |
| Note 4: | A biobased polymer similar to a petrobased one does not imply any superiority with respect to the environment unless the comparison of respective life cycle assessments is favourable.[5] |
ประเภท
[แก้]พลาสติกที่ทำจากแป้ง
[แก้]ปัจจุบัน เทอร์โมพลาสติกที่ทำจากแป้ง หรือที่เรียกว่า "เทอร์โมพลาสติกสตาร์ช" (Thermoplastic starch) เป็นพลาสติกชีวภาพที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ฟิล์มพลาสติกชีวภาพจากแป้งสามารถทำได้ง่าย ๆ โดยการทำเจลาติไนซ์แป้งแล้วนำมาหล่อขึ้นรูป (solution casting)[7] และด้วยสมบัติของแป้งบริสุทธิ์ที่สามารถดูดความชื้นได้ จึงเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับใช้ผลิตแคปซูลยาในวงการเภสัชกรรม อย่างไรก็ตาม พลาสติกชีวภาพที่ทำจากแป้งมักมีความเปราะ จึงนิยมเติมพลาสติไซเซอร์ เช่น กลีเซอรอล ไกลคอล และซอร์บิทอล เพื่อให้แป้งสามารถผ่านกระบวนการขึ้นรูปแบบเทอร์โมพลาสติกทั่วไปได้ [8] และมักมีการปรับคุณสมบัติของเทอร์โมพลาสติกสตาร์ชที่ได้ให้ตรงกับความต้องการมากขึ้นโดยใช้สารเติมแต่งต่าง ๆ
พลาสติกที่ทำจากเซลลูโลส
[แก้]
พลาสติกชีวภาพจากเซลลูโลส มักทำมาจากเซลลูโลสเอสเทอร์ (ได้แก่ เซลลูโลสอะซีเตท และไนโตรเซลลูโลส) และอนุพันธ์ของเซลลูโลสเอสเทอร์ เช่น เซลลูลอยด์ เซลลูโลสสามารถทำเป็นเทอร์โมพลาสติกได้เมื่อถูกดัดแปลงโครงสร้างมากพอสมควร ตัวอย่างเช่น เซลลูโลสอะซีเตท ซึ่งมีราคาแพงจึงไม่นิยมใช้ทำบรรจุภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม การใช้เส้นใยเซลลูโลสเป็นสารตัวเติมในพลาสติกที่ทำจากแป้ง จะช่วยปรับปรุงสมบัติเชิงกล สมบัติกันการแพร่ผ่านของก๊าซ และความทนต่อน้ำได้ เนื่องจากเซลลูโลสมีความชอบน้ำน้อยกว่าแป้ง [9]
พลาสติกที่ทำจากโปรตีน
[แก้]พลาสติกชีวภาพสามารถทำจากโปรตีนได้หลากหลายชนิด เช่น กลูเตนข้าวสาลี (wheat gluten) และโปรตีนเคซีน (casein) [10] นอกจากนี้ โปรตีนถั่วเหลือง (soy proteins) ก็อาจนำมาใช้ทำพลาสติกชีวภาพได้ แต่จะมีอุปสรรคบางประการ เช่น ความไวต่อน้ำ และราคาที่ค่อนข้างสูง [11]
แหล่งอ้างอิง
[แก้]- ↑ European Bioplastics. (2 March 2016). "What are bioplastics made of". Retrieved 2020-06-19.
- ↑ Carrington, Damian (5 July 2018). "Researchers race to make bioplastics from straw and food waste". The Guardian.
- ↑ "Biodegradable plastic made from plants, not oil, is emerging". ABC News. 29 December 2008.
- ↑ Hong Chua; Peter H. F. Yu & Chee K. Ma (March 1999). "Accumulation of biopolymers in activated sludge biomass". Applied Biochemistry and Biotechnology. 78 (1–3): 389–399. doi:10.1385/ABAB:78:1-3:389. ISSN 0273-2289. PMID 15304709.
- ↑ 5.0 5.1 5.2 5.3 Vert, Michel (2012). "Terminology for biorelated polymers and applications (IUPAC Recommendations 2012)". Pure and Applied Chemistry. 84 (2): 377–410. doi:10.1351/PAC-REC-10-12-04.
- ↑ Bioplastics Magazine. (27 January 2020). global bio-based polymer market in 2019 – A revised view[ลิงก์เสีย]
- ↑ Instructables.com (2007-07-26).Potato Plastic![ลิงก์เสีย]. Retrieved 2011-08-14.
- ↑ Liu, Hongsheng; Xie, Fengwei; Yu, Long; Chen, Ling; Li, Lin (2009-12-01). "Thermal processing of starch-based polymers". Progress in Polymer Science. 34 (12): 1348–1368. doi:10.1016/j.progpolymsci.2009.07.001. ISSN 0079-6700.
- ↑ Avérous, Luc; Pollet, Eric (2014), "Nanobiocomposites Based on Plasticized Starch", Starch Polymers, Elsevier, pp. 211–239, doi:10.1016/b978-0-444-53730-0.00028-2, ISBN 9780444537300
- ↑ Song, J. H.; Murphy, R. J.; Narayan, R.; Davies, G. B. H. (2009-07-27). "Biodegradable and compostable alternatives to conventional plastics". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 364 (1526): 2127–2139. doi:10.1098/rstb.2008.0289. ISSN 0962-8436. PMC 2873018. PMID 19528060.
- ↑ Zhang, Jinwen; Jiang, Long; Zhu, Linyong; Jane, Jay-lin; Mungara, Perminus (May 2006). "Morphology and Properties of Soy Protein and Polylactide Blends". Biomacromolecules. 7 (5): 1551–1561. doi:10.1021/bm050888p. ISSN 1525-7797. PMID 16677038. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2019-12-21. สืบค้นเมื่อ 2020-06-18.
 | บทความนี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล หมายเหตุ: ขอแนะนำให้จัดหมวดหมู่โครงให้เข้ากับเนื้อหาของบทความ (ดูเพิ่มที่ วิกิพีเดีย:โครงการจัดหมวดหมู่โครงที่ยังไม่สมบูรณ์) |