ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาปัญหาขยะรวมของโลกที่เพิ่มขึ้น และปัญหาการขาดแคลนน้ำมันเป็นสิ่งที่หลายประเทศให้ความสนใจ ขยะที่เพิ่มขึ้นนี้ส่วนใหญ่เป็นขยะพลาสติกซึ่งย่อยสลายได้ยากหรือไม่ย่อยสลายเลย อีกทั้งวัตถุดิบในการผลิตพลาสติกเหล่านี้ได้มาจากอุตสาหกรรมน้ำมันปิโตรเลียม ปัญหาทั้งสองประการจึงส่งผลกระทบโดยตรงกับสิ่งแวดล้อมและต่อแหล่งป้อนวัตถุดิบให้กับอุตสาหกรรมผลิตพลาสติกในอนาคต การพัฒนาพลาสติกชนิดใหม่ๆที่สามารถย่อยสลายได้เพื่อการใช้งานทั่วไปจากแหล่งวัตถุดิบที่สามารถผลิตขึ้นใหม่ได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม เช่น พอลิแลกติกแอซิด (PLA) และ พอลิ(3-ไฮดรอกซีบิวทิเรต) (PHB) จึงได้รับความสนใจจากนานาประเทศเป็นอย่างมาก

           พอลิแลกติกแอซิด (PLA) เป็นพอลิเมอร์ประเภทพอลิเอสเทอร์ ผลิตได้จากกรดแลกติก (Lactic acid) ซึ่งเป็นสารที่ได้จากการหมักผลผลิตทางการเกษตรที่มีแป้งและน้ำตาลเป็นองค์ประกอบหลัก เช่น ข้าวโพด ข้าวสาลี มันสำปะหลัง เป็นต้น งานวิจัยระดับนานาชาติมากมายได้แสดงให้เห็นว่า PLA มีศักยภาพในการทดแทนพลาสติกเชิงพาณิชย์ เช่น พอลิโพรพิลิน (PP) พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ได้ เนื่องจากมีสมบัติทางกลที่ใกล้เคียงกันและสามารถปรับเปลี่ยนได้โดยการออกแบบโมเลกุล การขึ้นรูปสามารถทำได้ด้วยเทคนิคการขึ้นรูปเทอร์โมพลาสติกทั่วไปเช่น กระบวนการการอัดรีด (Extrusion) กระบวนการฉีด (Injection molding) เป็นต้น นอกจากนี้ PLA ยังมีความใส มีสมบัติขวางกั้น (Barrier properties) ดี เข้ากับเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต (Biocompatibility) ได้ดีและไม่เป็นพิษ (Non-toxic) แต่อย่างไรก็ตาม PLA ยังมีข้อด้อยในเรื่องของความเปราะ ดังนั้นการนำ PLA มาใช้ทดแทนพลาสติกเชิงพาณิชย์ที่ใช้กันอยู่ทั่วไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านบรรจุภัณฑ์ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาขยะเพิ่มขึ้นนั้นจึงต้องเพิ่มความยืดหยุ่นให้กับ PLA ขณะเดียวกันก็ควรรักษาความใสของ PLA ไว้ด้วย วิธีเพิ่มความยืดหยุ่นที่ง่ายที่สุดและได้ผลดีคือการผสมสารพลาสติไซเซอร์เข้ากับ PLA สารพลาสติไซเซอร์ที่ใช้กันส่วนใหญ่เป็นสารประกอบเอสเทอร์ของกรดอินทรีย์ เช่น ซิเตรทเอสเทอร์ (Citrate esters) สารพลาสติไซเซอร์จะทำให้สายโซ่ของ PLA ไหลได้ง่ายขึ้นที่อุณหภูมิห้อง จึงทำให้ PLA นิ่มลง แต่ก็ทำให้การเกิดเป็นผลึกเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิห้องเช่นเดียวกันเมื่อเก็บไว้นาน ผลึกเหล่านี้ทำให้ความใสของ PLA ลดลง

รูปที่ 1 ลักษณะของแผ่นฟิลม์ PLA ที่เตรียมได้จากโครงงานวิจัยนี้

           โครงการนี้จึงเน้นที่จะพัฒนาพอลิแลคติกแอซิด (PLA) ที่มีทั้งความใสและความยืดหยุ่นเพื่อให้สามารถใช้เป็นพลาสติกเพื่อการใช้งานทั่วไปได้เช่นเดียวกับพลาสติกเชิงพาณิชย์ที่มีต้นกำเนิดจากทรัพยากรปิโตรเลียม (Petroleum resource) ซึ่งได้มีการประมาณการณ์ว่าจะถูกใช้หมดไปในอนาคตอันใกล้นี้ อีกทั้งยังสามารถช่วยลดปัญหาสิ่งแวดล้อมและส่งเสริมการเพิ่มมูลค่าให้กับผลิตผลทางการเกษตร จากการทดลองผลิตแผ่นฟิล์ม PLA พบว่าการใส่สารไดกลี เซอรอลเตตระอะซิเตท (Diglycerol tetraacetate) เข้าไปใน PLA สามารถเพิ่มความยืดหยุ่นให้กับ PLA และการผสม PLA ที่มีโครงสร้างกึ่งผลึกเข้ากับ PLA ที่มีโครงสร้างอสันฐานจะช่วยหน่วงการเกิดผลึกของแผ่นฟิล์มได้ แผ่นฟิล์มที่ได้จากการทดลองนี้สามารถยืดออกได้ประมาณ 2-3 เท่าของความยาวเดิม และเมื่อนำไปเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 60 ^oC ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่ PLA บริสุทธิ์จะเริ่มเกิดผลึก เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ความใสของฟิล์มยังคงอยู่ในระดับดี

รูปที่ 2 การใช้แผ่นฟิลม์ PLA ที่เตรียมได้ห่อถาดบรรจุขนม