ทำความรู้จักกับ พลาสติก PP หรือ โพลิโพรพิลีน (Polypropylene) พลาสติกที่แฝงตัวอยู่ในทุกมิติของชีวิตประจำวันของเรา ตั้งแต่กล่องอาหารที่ใช้อุ่นในไมโครเวฟ ชิ้นส่วนรถยนต์ ไปจนถึงอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ต้องการความสะอาดปลอดภัยสูงสุด บทความนี้จะพาคุณไปเจาะลึกทุกแง่มุมของพลาสติก PP ตั้งแต่ที่มาที่ไป การใช้งานที่หลากหลาย ไปจนถึงการแบ่งเกรด และการเปรียบเทียบกับพลาสติกชนิดอื่น เพื่อหาคำตอบว่าอะไรทำให้มันเป็นจุดเด่น
พลาสติก PP คืออะไร?
พลาสติก PP คือ พลาสติกวิศวกรรมในกลุ่มเทอร์โมพลาสติกที่หลอมเหลวเมื่อได้รับความร้อนและแข็งตัวเมื่อเย็นลงซึ่งสามารถขึ้นรูปใหม่ได้หลายครั้งโดยไม่สูญเสียคุณสมบัติทางเคมีที่สำคัญ โดยชื่อเต็มของพลาสติก PP คือ Polypropylene (โพลิโพรพิลีน) โดยสูตรโครงสร้างทางเคมีของมันคือ (C3H6)n
พลาสติก PP ถูกค้นพบครั้งแรกในช่วงทศวรรษ 1950 โดยนักเคมีชาวอิตาลีและเยอรมัน และได้กลายเป็นหนึ่งในพลาสติกที่มีการผลิตและใช้งานแพร่หลายมากที่สุดในโลกอย่างรวดเร็ว ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่นและสมดุลในหลาย ๆ ด้าน ดังนี้
- มีความหนาแน่นต่ำมาก ประมาณ 0.895-0.92 g/cm³ ซึ่งต่ำที่สุดในบรรดาพลาสติกทั่วไป ทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ทำจาก PP มีน้ำหนักเบาและง่ายต่อการขนส่ง
- ทนทานต่อความร้อนสูง โดยมีจุดหลอมเหลวสูงถึง 160-170 องศาเซลเซียส ทำให้สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม เหมาะสำหรับทำภาชนะบรรจุอาหารที่ต้องนำเข้าไมโครเวฟ หรือผลิตภัณฑ์ที่ต้องผ่านกระบวนการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน (Sterilization)
- แข็งแรงและทนทาน ทั้งในแง่ของความแข็ง (Stiffness) และทนทานต่อแรงกระแทก (Impact Strength) ทำให้ไม่แตกหักง่ายและทนทานต่อการขีดข่วน รวมถึงความทนทานต่อความล้า (Fatigue Resistance) ที่ทำให่ทนต่อการพับงอซ้ำ ๆ ได้โดยไม่ฉีกขาดหรือหักเสียหาย
- ทนทานต่อสารเคมี จำพวกกรด ด่าง และตัวทำละลายอินทรีย์ ทำให้เหมาะสำหรับใช้ทำบรรจุภัณฑ์เคมีภัณฑ์หรือภาชนะในห้องปฏิบัติการ
- ป้องกันความชื้นได้ดี ไม่ดูดซับน้ำ ทำให้เหมาะสำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารแห้งและสินค้าที่ต้องการการป้องกันความชื้น
- เป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี ไม่นำไฟฟ้า ทำให้ปลอดภัยสำหรับนำไปผลิตเป็นชิ้นส่วนอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
ด้วยคุณสมบัติที่หลากหลายเหล่านี้ของพลาสติก PP จึงเป็นสิ่งที่ทำให้พลาสติก PP เป็นวัสดุที่ใช้งานในอุตสาหกรรมต่าง ๆ อย่างกว้างขวาง
นอกจากนี้ เรายังสามารถจำแนกพลาสติก PP ได้จากสัญลักษณ์ลูกศรสามเหลี่ยมที่มีเลข 5 อยู่ด้านในและมีตัวอักษร “PP” อยู่ด้านล่าง สัญลักษณ์นี้บ่งบอกว่าผลิตภัณฑ์ดังกล่าวทำจากโพลิโพรพิลีนและสามารถนำไปรีไซเคิลได้
การใช้งานพลาสติก PP ในชีวิตประจำวัน
เมื่อเราเข้าใจแล้วว่าพลาสติก PP คืออะไรและมีคุณสมบัติเด่นอะไรบ้าง หลายคนพอจะเดาออกได้ไม่ยากว่าพลาสติกชนิดนี้นำมาใช้ทำอะไร โดยนี่คือตัวอย่างการใช้งานของพลาสติก PP ที่พบเห็นได้บ่อยในชีวิตประจำวัน
- บรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม คือบทบาทที่โดดเด่นที่สุดของพลาสติก PP ด้วยคุณสมบัติทนความร้อนและปลอดภัยต่ออาหาร (Food Grade) มันจึงถูกนำมาผลิตเป็นกล่องถนอมอาหารที่สามารถเข้าไมโครเวฟได้, ถ้วยโยเกิร์ต, ขวดซอส, ถุงร้อนสำหรับใส่อาหาร, ฝาขวดน้ำดื่ม และหลอดดูด
- เครื่องใช้ในครัวเรือน ความทนทานและทำความสะอาดง่ายทำให้ PP เป็นวัสดุยอดนิยมสำหรับเขียงพลาสติก, ตะกร้า, กล่องเก็บของ, เฟอร์นิเจอร์พลาสติก เช่น เก้าอี้และโต๊ะ, และพรมที่ผลิตจากเส้นใยโพลิโพรพิลีน
- ชิ้นส่วนยานยนต์ ถูกใช้เพื่อลดน้ำหนักของรถและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง โดยนำไปผลิตเป็น กันชน, แผงคอนโซลหน้า, แผงประตู, กล่องแบตเตอรี่ และชิ้นส่วนภายในอื่น ๆ
- อุปกรณ์ทางการแพทย์ ด้วยความสามารถในการทนต่อการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำร้อน (Autoclaving) และความทนทานต่อสารเคมี ทำให้ PP เป็นวัสดุสำคัญในการผลิต กระบอกฉีดยา, ขวดเก็บตัวอย่าง, ถาดเครื่องมือแพทย์ และอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ
- สินค้าอุปโภคบริโภค แปรงสีฟัน, ด้ามมีดโกน, ของเล่นเด็ก, เครื่องเขียนเช่น ปากกาและแฟ้มเอกสาร, และแม้กระทั่งธนบัตรโพลิเมอร์ในบางประเทศก็ผลิตจากพลาสติก PP
- สิ่งทอและเครื่องนุ่งห่ม เส้นใยโพลิโพรพิลีนถูกนำมาทอเป็น เชือก, พรม, เบาะ, ถุงกระสอบ และเสื้อผ้าสำหรับกิจกรรมกลางแจ้ง เนื่องจากคุณสมบัติที่ไม่ดูดซับความชื้นและแห้งเร็ว
การแบ่งเกรดตามโครงสร้างโมเลกุล
ในเชิงอุตสาหกรรม พลาสติก PP จะถูกแบ่งเกรดตามโครงสร้างทางเคมีของโมเลกุล ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ แบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก:
โฮโมพอลิเมอร์ (Homopolymer – PPH)
- โครงสร้าง ประกอบด้วยหน่วยของโพรพิลีน (Propylene) เพียงอย่างเดียวมาเรียงต่อกัน
- คุณสมบัติเด่น มีความแข็ง (Stiffness) และทนทานต่อแรงดึง (Tensile Strength) สูงที่สุด ทนความร้อนได้ดีเยี่ยม แต่จะเปราะที่อุณหภูมิต่ำ
- การใช้งาน เหมาะกับงานที่ต้องการความแข็งแรงและคงรูป เช่น บรรจุภัณฑ์อาหาร, ชิ้นส่วนเครื่องใช้ไฟฟ้า, สิ่งทอ และท่อ
โคพอลิเมอร์ (Copolymer) เป็นการนำโมโนเมอร์ชนิดอื่น (ส่วนใหญ่มักเป็นเอทิลีน – Ethylene) มาผสมเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติ แบ่งย่อยได้อีก 2 ชนิด
แรนดอม โคพอลิเมอร์ (Random Copolymer – PPR or PP-R):
- โครงสร้าง โมเลกุลของเอทิลีนจะถูกแทรกเข้าไปในสายโซ่ของโพรพิลีนอย่างไม่เป็นระเบียบ (Random)
- คุณสมบัติเด่น มีความใส (Clarity) และยืดหยุ่น (Flexibility) มากกว่าโฮโมพอลิเมอร์ และมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าเล็กน้อย
- การใช้งาน เหมาะกับงานที่ต้องการความโปร่งใส เช่น ขวดใส, ฟิล์มใสสำหรับห่อหุ้ม, และภาชนะบรรจุอาหารที่ต้องการโชว์ผลิตภัณฑ์ด้านใน
บล็อกโคพอลิเมอร์ หรือ อิมแพคโคพอลิเมอร์ (Block Copolymer or Impact Copolymer – PPB or PPC):
- โครงสร้าง โมเลกุลของเอทิลีนจะถูกจัดเรียงเป็นบล็อก (Block) แทรกอยู่ในสายโซ่โพรพิลีน
- คุณสมบัติเด่น มีความทนทานต่อแรงกระแทก (Impact Resistance) สูงมาก โดยเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำ แต่จะมีความขุ่นและแข็งน้อยกว่าโฮโมพอลิเมอร์
- การใช้งาน เหมาะกับงานที่ต้องรับแรงกระแทกสูง เช่น กันชนรถยนต์, กล่องเครื่องมือ, ลังอุตสาหกรรม และท่อที่ต้องการความทนทานสูง
การแบ่งเกรดตามดัชนีการไหล (Melt Flow Index – MFI)
อีกหนึ่งตัวชี้วัดสำคัญในอุตสาหกรรมคือค่าดัชนีการไหล (MFI) หรืออัตราการไหล (Melt Flow Rate – MFR) ซึ่งเป็นการวัดความหนืดของพลาสติกเมื่อหลอมเหลว
- MFI สูง: พลาสติกไหลง่าย (มีความหนืดต่ำ) เหมาะสำหรับกระบวนการผลิตแบบฉีดขึ้นรูป (Injection Molding) ที่ต้องการให้พลาสติกไหลเข้าเต็มแม่พิมพ์ได้อย่างรวดเร็ว เช่น การผลิตฝาขวด หรือชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อน
- MFI ต่ำ: พลาสติกไหลยาก (มีความหนืดสูง) เหมาะสำหรับกระบวนการผลิตแบบอัดรีด (Extrusion) เช่น การผลิตท่อ, แผ่นฟิล์ม หรือเส้นใย ที่ต้องการให้พลาสติกคงรูปขณะออกจากเครื่อง
ดังนั้น การเลือกเกรดพลาสติก PP ที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่ต้องการและกระบวนการผลิตที่จะใช้นั่นเอง
ความปลอดภัยในการใช้งาน พลาสติก PP เป็นพิษหรือไม่?
คำถามสำคัญที่ผู้บริโภคจำนวนมากกังวลคือความปลอดภัยของพลาสติก PP คือมันปลอดภัยต่อสุขภาพจริงหรือ? คำตอบคือ โดยทั่วไปแล้วพลาสติก PP มีความปลอดภัยสูงมากสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับอาหารและเครื่องดื่ม ด้วยเหตุผลหลายประการ ดังนี้
- ปลอดสาร BPA (BPA-Free) พลาสติก PP ไม่ได้ผลิตโดยใช้สารบิสฟีนอล เอ (Bisphenol A) หรือ BPA ซึ่งเป็นสารเคมีที่มักพบในพลาสติกบางชนิด (เช่น โพลีคาร์บอเนต หรือ PC) และมีความกังวลว่าอาจส่งผลกระทบต่อระบบฮอร์โมนในร่างกาย
- ความเสถียรทางเคมีสูง มีความเฉื่อยทางเคมี ไม่ทำปฏิกิริยากับอาหารที่มีความเป็นกรดหรือด่าง จึงไม่เกิดการปนเปื้อนของสารเคมีลงสู่อาหาร
- ทนความร้อนสูง คุณสมบัติการทนความร้อนได้ถึง 160-170°C ทำให้ภาชนะ PP ที่ระบุว่า “Microwave Safe” หรือ “Food Grade” สามารถนำเข้าอุ่นในไมโครเวฟได้อย่างปลอดภัย โดยไม่ละลายหรือปล่อยสารที่เป็นอันตรายออกมา
จะเห็นว่า สำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวันตามปกติพลาสติก PP เกรดสำหรับอาหาร (Food Grade) ถือเป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ปลอดภัยที่สุดสำหรับผู้บริโภคที่สามารถใช้งานได้อย่างไร้กังวล
แต่อย่างไรก็ตาม ก็มีข้อควรระวังบางประการที่ควรรู้เกี่ยวกับพลาสติก PP
- หลีกเลี่ยงการใช้งานที่ผิดประเภท ไม่ควรใช้ภาชนะ PP สำหรับการปรุงอาหารบนเตาไฟโดยตรง หรือใช้ในเตาอบที่อุณหภูมิสูงเกินจุดหลอมเหลว
- ระวังภาชนะที่เก่าหรือมีรอยขีดข่วน แม้ PP จะทนทาน แต่หากภาชนะมีรอยขีดข่วนลึกอาจเป็นแหล่งสะสมของเชื้อโรคได้ และอาจเพิ่มความเสี่ยงเล็กน้อยที่พลาสติกจะสลายตัว
- การเผาไหม้ การเผาพลาสติก PP ในที่โล่งจะก่อให้เกิดควันและก๊าซพิษ ซึ่งเป็นอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจและสิ่งแวดล้อม ดังนั้น การกำจัดควรทำผ่านกระบวนการรีไซเคิลที่ถูกต้อง
ความแข็งแรงทนทาน เมื่อเทียบพลาสติก PP กับพลาสติกชนิดอื่น
เพื่อให้เห็นภาพความโดดเด่นของพลาสติก PP ยิ่งขึ้น เรามาเปรียบเทียบคุณสมบัติความแข็งแรงทนทานกับพลาสติกที่นิยมใช้กันทั่วไปชนิดอื่น ๆ
พลาสติก PP vs. PET (Polyethylene Terephthalate – เบอร์ 1)
- PET มักใช้ทำขวดน้ำดื่มใส ๆ และบรรจุภัณฑ์อาหาร มีความใสและป้องกันการซึมผ่านของก๊าซได้ดีเยี่ยม
- PP ทนความร้อนได้สูงกว่า PET อย่างชัดเจน (ภาชนะ PET อาจบิดเบี้ยวเมื่อเจอความร้อนสูง) ทำให้ PP เหมาะกับบรรจุภัณฑ์อาหารร้อน
- PP มีความทนทานต่อสารเคมีและทนต่อแรงกระแทกได้ดีกว่า PET
- PP มีความยืดหยุ่นและทนต่อการบิดงอซ้ำ ๆ ได้ดีกว่า
พลาสติก PP vs. HDPE (High-Density Polyethylene – เบอร์ 2)
- HDPE มักใช้ทำขวดนม แกลลอนน้ำยาซักผ้า มีความแข็งแรงและทนทานต่อสารเคมีได้ดีเยี่ยม
- PP มีความแข็ง (Stiffness) และทนต่อการขีดข่วนได้ดีกว่า HDPE
- PP ทนความร้อนได้สูงกว่า HDPE
- HDPE จะทนทานต่อแรงกระแทกในที่อุณหภูมิต่ำได้ดีกว่า PP (ยกเว้น PP เกรด Impact Copolymer)
| คุณสมบัติ | พลาสติก PP (Polypropylene) | PET (Polyethylene Terephthalate) | HDPE (High-Density Polyethylene) |
| สัญลักษณ์ รีไซเคิล | เบอร์ 5 | เบอร์ 1 | เบอร์ 2 |
| ความทนทาน ต่อความร้อน | สูงมาก (เข้าไมโครเวฟได้) | ปานกลาง (ไม่ควรใส่น้ำร้อน) | สูง (แต่ต่ำกว่า PP) |
| ความแข็ง (Stiffness) | สูง | สูง | ปานกลาง-สูง |
| ความใส | ขุ่น ถึง โปร่งแสง (เกรด PPR ใส) | ใสมาก | ขุ่น |
| ความทนทาน ต่อสารเคมี | ดีเยี่ยม | ดี | ดีเยี่ยม |
| ความทนทาน ต่อแรงกระแทก | ดี (เกรด Impact ดีเยี่ยม) | ปานกลาง | ดีเยี่ยม (โดยเฉพาะในที่เย็น) |
| ป้องกันความชื้น | ดีเยี่ยม | ดี | ดีเยี่ยม |
| น้ำหนัก | เบาที่สุด | เบากว่าแก้ว | เบา |
