พลาสติก PET คืออะไร และเหตุใดจึงแตกต่างจากพลาสติกชนิดอื่น

1. พลาสติก PET คืออะไร และเหตุใดจึงมีความสำคัญ

1.1 พลาสติก PET คืออะไร

PET ย่อมาจาก Polyethylene Terephthalate เป็นเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ชนิดหนึ่ง คุณอาจได้ยินชื่อนี้ว่า PETE และในอดีตเรียกว่า PETP หรือ PET-P ลักษณะเทอร์โมพลาสติกของ PET หมายความว่าสามารถให้ความร้อน ละลาย และระบายความร้อนให้เป็นรูปทรงต่างๆ ได้ ทำให้เป็นที่นิยมโดยเฉพาะในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ ทั้งสำหรับบรรจุภัณฑ์อ่อนและแข็ง นอกจากนี้ PET ยังเป็นวัสดุเฉื่อยที่แข็งแกร่งซึ่งไม่ทำปฏิกิริยากับอาหาร ซึ่งเป็นเหตุผลสำคัญว่าทำไมจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารและขวดเครื่องดื่ม นอกจากนี้ยังคุ้มค่าซึ่งช่วยขับเคลื่อนความนิยมอีกด้วย

1.2 เหตุใดจึงสำคัญ?

PET ถือเป็นโพลีเมอร์ที่มีการผลิตมากที่สุดเป็นอันดับสี่ ตามหลัง PE (โพลีเอทิลีน), PP (โพลีโพรพีลีน) และ PVC (โพลีไวนิลคลอไรด์) ภายในปี 2559 PET ได้ถูกนำไปใช้ในการใช้งานเส้นใยมากกว่า 60% และขวด PET คิดเป็นประมาณหนึ่งในสามของความต้องการทั่วโลก ทำให้ขวด PET เป็นวัตถุดิบหลักในอุตสาหกรรมสิ่งทอและบรรจุภัณฑ์

สัตว์เลี้ยง

วิชาพลศึกษา

พีพี

พีวีซี

2. คุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพของ PET

2.1 โครงสร้างทางเคมี

PET ประกอบด้วยหน่วยซ้ำของ C10H8O4 ในกรณีส่วนใหญ่ PET ผลิตจาก PTA แม้ว่าบางส่วนจะผลิตจาก MEG และ DMT ก็ตาม ในปี 2022 เอทิลีนไกลคอลใน PET ยังคงได้มาจากเอทิลีน ซึ่งเป็นก๊าซธรรมชาติ และกรดเทเรฟทาลิกมาจากพาราไซลีน ซึ่งมาจากน้ำมันดิบ ในระหว่างการผลิต PET พลวงหรือไทเทเนียมจะถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ฟอสไฟต์ทำหน้าที่เป็นตัวเพิ่มความคงตัว และเกลือโคบอลต์พร้อมกับสารทำให้เกิดรอยเปื้อนจะถูกเติมเพื่อปกปิดสีเหลืองใดๆ

2.2 คุณสมบัติทางกายภาพ

2.2.1 ความเหนียวที่ดีเยี่ยม

อัตราการตกผลึกที่ช้าของ PET ช่วยให้ยืดตัวได้ง่ายขึ้นในระหว่างการผลิต ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตเส้นใยและฟิล์ม

เส้นใยโพลีเอสเตอร์

เส้นใยโพลีเอสเตอร์

2.2.2 คุณสมบัติกั้นที่ดี

เนื่องจากเป็นโพลีเมอร์อะโรมาติก PET จึงมีคุณสมบัติเป็นเกราะป้องกันได้ดีกว่าโพลีเมอร์อะลิฟาติก และยังไม่ชอบน้ำอีกด้วย 

2.2.3 ความโปร่งใส

โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์ PET เชิงพาณิชย์จะมีสภาพผลึกสูงถึง 60% ด้วยการทำให้โพลีเมอร์หลอมเหลวเย็นลงอย่างรวดเร็วจนถึงอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว จึงสามารถผลิตผลิตภัณฑ์โปร่งใสได้ การระบายความร้อนช้าลงส่งผลให้ผลิตภัณฑ์กึ่งโปร่งใส การวางแนวระหว่างการผลิตยังช่วยเพิ่มความโปร่งใสได้ โดยอธิบายว่าทำไมฟิล์มและขวด BOPET จึงมีทั้งความใสและเป็นผลึก

3. การใช้พลาสติก PET

3.1 อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์

3.1.1 บรรจุภัณฑ์แข็ง

PET ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตขวดพลาสติกสำหรับบรรจุน้ำอัดลม รวมทั้งเครื่องดื่มทั้งแบบอัดลมและไม่อัดลม สำหรับเครื่องดื่มที่ย่อยสลายง่าย เช่น เบียร์ PET มักจะถูกเคลือบด้วยวัสดุอื่นเพื่อลดการซึมผ่านของออกซิเจน

3.1.2 บรรจุภัณฑ์แบบอ่อนตัว

ในบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่น โดยทั่วไป PET จะเน้นการสร้างแบบสองแกน ฟิล์ม BOPET ซึ่งเป็นวัสดุที่คุณอาจรู้จักดีขึ้นด้วยชื่อทางการค้า Mylar หลังจากการปฐมนิเทศ การรักษาเพิ่มเติม เช่น การทำให้เป็นโลหะสามารถลดการซึมผ่านได้มากขึ้น ทำให้ฟิล์มสะท้อนแสงและทึบแสง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์อาหารและวัสดุฉนวน

3.2 อุตสาหกรรมสิ่งทอ

PET ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมสิ่งทอเนื่องจากมีความเหนียวที่ดีเยี่ยมดังที่ได้กล่าวไปแล้ว เส้นใยโพลีเอสเตอร์เหล่านี้มักพบในเสื้อผ้าแฟชั่น มักผสมกับผ้าฝ้าย และใช้สำหรับสวมใส่ระบายความร้อน ชุดกีฬา ชุดทำงาน และเบาะรถยนต์

4. การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและการรีไซเคิล

4.1 เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

แม้ว่าเทอร์โมพลาสติกส่วนใหญ่สามารถรีไซเคิลได้ แต่ PET มีความโดดเด่นในเรื่องการรีไซเคิลได้ง่ายเป็นพิเศษ ส่วนหนึ่งเนื่องมาจากมูลค่าที่สูงและการที่ PET มักใช้สำหรับขวดน้ำ ทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมในการรีไซเคิล แตกต่างจากพลาสติกอื่นๆ เช่น PVC (ใช้สำหรับห่ออาหาร), PP (ภาชนะบรรจุอาหาร) และ PS (ถ้วยแบบใช้แล้วทิ้ง) PET สามารถรีไซเคิลซ้ำเป็นผลิตภัณฑ์เดียวกันได้ ซึ่งช่วยลดขยะได้อย่างมาก หลายประเทศใช้สัญลักษณ์การรีไซเคิลสากลพร้อมรหัสระบุเรซิน (RIC) 1 (♳) ที่ด้านล่างของผลิตภัณฑ์ PET เพื่อระบุสิ่งนี้

นอกจากนี้ การผลิต PET ยังใช้พลังงานน้อยกว่าและสร้างการปล่อยก๊าซคาร์บอนน้อยลงเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ น้ำหนักที่เบากว่าของผลิตภัณฑ์ PET ยังหมายถึงการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนระหว่างการขนส่งอีกด้วย

ฟิล์มยึดพีวีซี

กล่องพีพี

PS PP ตะเกียบใช้แล้วทิ้ง

ป้ายรีไซเคิล PET

4.2 การรีไซเคิล

4.2.1 การรีไซเคิลด้วยตนเอง

PET รีไซเคิลมักเรียกว่า RPET หรือ R-PET และ PET หลังการบริโภค (POSTC PET) ก็มักใช้เช่นกัน นอกเหนือจากการรีไซเคิลเป็นผลิตภัณฑ์เดียวกันแล้ว PET ยังสามารถนำมาใช้ใหม่เป็นสายรัดและภาชนะบรรจุที่ไม่ใช่อาหารได้ ในปี 2023 มีการแนะนำกระบวนการใหม่เพื่อผลิตซุปเปอร์คาปาซิเตอร์จาก PET โดยแปลงเป็นแผ่นที่มีคาร์บอนและนาโนสเฟียร์ นอกจากนี้ PET ยังเป็นเชื้อเพลิงในอุดมคติสำหรับโรงไฟฟ้าเนื่องจากมีปริมาณความร้อนสูง ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียน

ประเภทสัตว์เลี้ยง

ภาชนะ PET

4.2.2 การย่อยสลายตามธรรมชาติ

หากไม่ได้รีไซเคิล PET ด้วยตนเองแต่ถูกทิ้งไปแทน ก็ไม่ต้องกังวล แบคทีเรียบางชนิดในสกุล Nocardia สามารถย่อยสลาย PET ได้โดยใช้เอนไซม์ไลเปส แบคทีเรียเหล่านี้พบได้ทั่วไปในดิน ดังนั้น PET จึงสามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ

โนคาร์เดีย

โนคาร์เดีย

5. อันตรายที่ซ่อนอยู่ของผลิตภัณฑ์พลาสติก PET

5.1 เกี่ยวกับขวด PET

ก่อนที่จะหารือเกี่ยวกับปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับ PET สิ่งสำคัญคือต้องพูดถึงพลวง โดยทั่วไปธาตุโลหะนี้จะใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิต PET หลังจากที่ผลิตภัณฑ์ PET เสร็จสิ้นแล้ว จะสามารถตรวจจับพลวงที่ตกค้างบนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ได้ เมื่อเวลาผ่านไป ธาตุพลวงเหล่านี้อาจเคลื่อนตัวเข้าไปในสิ่งที่อยู่ภายใน เช่น อาหารและเครื่องดื่ม การให้ PET สัมผัสกับไมโครเวฟสามารถเพิ่มระดับพลวงได้อย่างมาก ซึ่งอาจเกินมาตรฐานสูงสุดของ EPA แม้ว่าความเสี่ยงต่อสุขภาพจะมีน้อย แต่ก็ยังเป็นที่น่ากังวล

พลวง

พลวง

5.2 เกี่ยวกับเส้นใยสิ่งทอ

เนื่องจาก PET ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสิ่งทอ เสื้อผ้าจำนวนมากจึงอาจเกิดการหลุดร่วงของเส้นใยระหว่างการใช้งานและการซัก เส้นใยเหล่านี้บางส่วนแตกตัวเป็นอนุภาคเล็กๆ ซึ่งสามารถสะสมตัวในแม่น้ำหรือมหาสมุทร และถูกปลากินเข้าไป และเข้าสู่ห่วงโซ่อาหาร เส้นใยอื่นๆ อาจเดินทางผ่านอากาศและในที่สุดจะถูกสัตว์และพืชบริโภคไปในที่สุด และเข้าสู่แหล่งอาหารของเราในที่สุด

6. บทสรุป

PET เป็นวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม รีไซเคิลได้ง่ายกว่าและมีมูลค่าการรีไซเคิลสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุอื่นๆ แม้ว่าอาจมีข้อกังวลด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น แต่ก็มีน้อยมากเมื่อเทียบกับข้อดีของมัน ในขณะที่ประเทศต่างๆ ดำเนินการต่อต้านมลพิษจากพลาสติกมากขึ้น PET ก็นำเสนอโซลูชั่นที่ใช้ได้สำหรับหลายอุตสาหกรรม