เทคโนโลยีสีเขียว 1 : พลาสติกห่วงใยสุขภาพ
เพิ่มทางเลือกให้กับการใช้พลาสติกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และเพิ่มมูลค่าให้กับทรัพยากรหมุนเวียน ด้วยนวัตกรรมสารเติมแต่งต้านอนุมูลอิสระจากพอลิแลคติกแอซิดหลายกิ่งก้าน สำหรับใช้เป็นสารเติมแต่งในกระบวนการผลิต “พลาสติกห่วงใยสุขภาพ”
ปัจจุบันการนำพลาสติกทางชีวภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่ง พอลิแลคติกแอซิดที่สังเคราะห์มาจากข้าวโพด มันสำปะหลัง มาใช้ทดแทนพลาสติกสังเคราะห์จากสารปิโตรเคมี ได้รับความสนใจอย่างมาก เนื่องจากเป็นพลาสติกที่สามารถย่อยสลายได้โดยจุลชีพในธรรมชาติ
แต่อย่างไรก็ตาม ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปด้วยความร้อน หรือการทำให้ปลอดเชื้อด้วยรังสี หรือในระหว่างการใช้งาน จะก่อเกิดอนุมูลอิสระจำนวนมากเกิดขึ้นในพลาสติกส่งผลให้คุณสมบัติของพลาสติกเปลี่ยนแปลงหรือเสื่อมสภาพลง จึงต้องมีการใช้สารต้านอนุมูลอิสระ (antioxidant) เป็นสารเติมแต่งในพลาสติก เพื่อดักจับอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้น แต่สารต้านอนุมูลอิสระหรือสารที่ช่วยเพิ่มเสถียรภาพ เช่น สารในกลุ่มฟินอล กลุ่มอนุพันธ์เอมีน และสารต้านอนุมูลอิสระที่ได้จากธรรมชาติ มักเป็นสารโมเลกุลเล็กหรือมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ จึงเกิดการหลุดออกจากพลาสติกที่ใช้ทำผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ได้โดยง่ายภายใต้สภาวะการใช้งาน หรือสัมผัสกับของเหลวทั้งน้ำและไขมัน สารต้านอนุมูลอิสระที่หลุดเล็ดลอดหรือเคลื่อนย้ายออกมาในสารละลายอาหาร รวมถึงร่างกายมนุษย์ ย่อมก่อให้เกิดอันตรายและผลข้างเคียงต่อสุขภาพของผู้อุปโภคและบริโภค รวมถึงสิ่งแวดล้อมได้
ผศ.ดร.วรรณวิมล ปาสาณพันธ์ จากภาควิชาวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ จึงมีแนวคิดที่จะพัฒนาสารเติมแต่งต้านอนุมูลอิสระจากพอลิแลคติกแอซิดรูปร่างคล้ายดาวที่มี 4 แขน เพื่อใช้ในการดักจับอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้น
สารเติมแต่งพัฒนาขึ้นจากพอลิเมอร์ชีวภาพ ได้แก่ ไคโตซาน หรือพอลิแลคติกแอซิด โดยการดัดแปรงให้มีโครงสร้างเสริมการจับอนุมูลอิสระและเข้ากันได้กับพลาสติกชีวภาพพอลิแลคติกแอซิด เพื่อใช้เป็นสารจับอนุมูลอิสระในพลาสติกที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการขึ้นรูปทางความร้อน ระหว่างการใช้งาน หรือการผ่านกระบวนการทำปลอดเชื้อด้วยความร้อน หรือการฉายรังสีฆ่าเชื้อ การเชื่อมต่อโมเลกุลที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระลงบนสายโซ่พอลิเมอร์ หรือโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่ขึ้น จึงเป็นทางออกหนึ่งที่ช่วยยึดตรึงสารต้านอนุมูลอิสระไม่ให้เล็ดลอดออกจากเนื้อพอลิเมอร์ สารเติมแต่งนี้จึงสามารถช่วยลดการหลุดของสารต้านอนุมูลอิสระออกนอกพลาสติกไปสู่อาหาร
นวัตกรรมในการพัฒนาสารเติมแต่งฐานพอลิแลคไทด์ต้านอนุมูลอิสระสำหรับพอลิแลคติกแอซิดรูปร่างคล้ายดาวหลายกิ่งก้านนี้ มีศักยภาพในการพัฒนาต่อยอดเพื่อการประยุกต์ใช้เป็นพลาสติกสำหรับใช้ทางการแพทย์ รวมทั้งบรรจุภัณฑ์อาหาร นับเป็นพลาสติกห่วงใยสุขภาพ เพื่อคุณภาพชีวิตของผู้บริโภค ดังนั้นกระบวนการผลิตพลาสติกห่วงใยสุขภาพ จึงเป็นการใช้เทคโนโลยีสีเขียว (Green Technology) ให้เข้ามามีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์และการผลิตในภาคอุตสาหกรรม เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ประโยชน์ทั้งด้านการเกษตร อุตสาหกรรม อาหาร สุขภาพ และสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะช่วยส่งเสริมคุณภาพชีวิตอย่างเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้อย่างยั่งยืน
ขอขอบคุณที่ท่านเข้ามาอ่านบทความวิจัยนี้ และขอความกรุณาสละเวลาตอบแบบสอบถามการให้บริการข้อมูล เพื่อการปรับปรุงต่อไปด้วย จะขอบคุณยิ่ง
คลิกที่นี่เพื่อตอบแบบสอบถาม—> https://goo.gl/forms/hcBXc1080pJmdUmF3
ผศ.ดร.วรรณวิมล ปาสาณพันธ์ |
ที่มาข้อมูล : นิทรรศการงานวันเกษตรแฟร์ ประจำปี 2561 “เทคโนโลยีก้าวไกล พัฒนาเศรษฐกิจไทยไป 4.0” เจ้าของผลงาน : ผศ.ดร.วรรณวิมล ปาสาณพันธ์ ภาควิชาวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เรียบเรียง/ผลิตสื่อเผยแพร่ : วันเพ็ญ นภาทิวาอำนวย ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่ง มก. โทร. 02 561 1474 e-mail : rdiwan@ku.ac.th |