โฟมพลาสติก

การควบคุมการใช้สารเคมีซีเอฟซี (คลอโรฟลูโอโรคาร์บอน) ทำลายชั้นบรรยากาศโอโซนนั้น จะไม่มีผลกระทบต่อการผลิตโฟมพลาสติกแต่อย่างใด เนื่องจากอุตสาหกรรมประเภทนี้ได้ใช้สารอื่นๆ แทนมาเป็นเวลานานแล้ว โฟมพลาสติกที่ใช้ในการบรรจุภัณฑ์ ได้แก่ โฟมพอลิสไตรีน โฟมพอลิเอทิลีน และโฟมพอลิ ยูรีเทน

โฟมพอลิสไตรีน

เป็นโฟมพลาสติกที่มีน้ำหนักเบา เซลล์ปิด แข็งปานกลาง ราคาถูก มีคุณสมบัติให้ไอน้ำซึมผ่านและดูดน้ำต่ำ จึงใช้เป็นฉนวนได้ดี ในการผลิตนั้น เรซินซึ่งเป็นเม็ดเล็กๆ จะอิ่มตัวด้วยสารไฮโดรคาร์บอนที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า 8% เช่น ก๊าซเพนเทน โดยใช้เป็นสารขยายตัว เมื่อถูกความร้อนถึงอุณหภูมิ 85.096.1 ํซ. สารขยายตัวจะระเหยออกไป ทำให้เกิดความดันภายใน ขยายเรซินเม็ดเล็กๆ ออกเป็นเม็ดโฟม เรียกว่า พรี–พัฟ (pre–puff) ถ้าจะนำไปใช้ทำเป็นบรรจุภัณฑ์เพื่อเก็บความเย็น เช่น กล่องบรรจุผัก และผลไม้ ฯลฯ เม็ดโฟมจะขยายตัวได้ 25–40 เท่า มีความหนาแน่น 0.016–0.026 กรัม/ซม.3 การที่เม็ดโฟมมีรูปร่างตามแม่พิมพ์ได้นั้นจะต้องฉีดเม็ดพรี–พัฟเข้าไปในแม่พิมพ์ อัดภายใต้ความดัน ขณะเดียวกันไอน้ำในแม่พิมพ์จะทำให้แม่พิมพ์ร้อนขึ้น ความร้อนและความดันจะหลอมเม็ดโฟม เข้าด้วยกันเป็นโฟมประเภทเซลล์ปิด มีการดูดซึมน้ำต่ำ โฟมพอลิเอทิลีนจะคล้ายกับโฟมพอลิสไตรีนในการพิมพ์ออกมาเป็นกล่อง ผู้ผลิตจะส่งมาในรูปของผลิตภัณฑ์ที่ขยายตัว จึงสามารถเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องได้นาน มี ความหนาแน่นระหว่าง 0.029–0.12 กรัม/ซม.3

โฟมพอลิยูรีเทน

เกิดจากปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันที่ค่อนข้างซับซ้อน โครงสร้างเกิดจากการเชื่อมระหว่างยูเรียกับอีเทน จึงได้ชื่อว่าพอลิยูรีเทน ขั้นแรกสารประเภทไดไอโซไซยาเนต (diisocyanate) เช่น tolylene diisocyanate จะทำปฏิกิริยาพอลิเอสเตอร์ เช่น diethylene gylcol ไดโอโซยานิกเอสเตอร์ ต่อมาใช้อีเทอร์แทนเอสเตอร์ เพราะมีราคาถูกกว่า อีเทอร์เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างไดไอโซยาเนตกับพอลิออกซิโพรพีลีน (polyoxy propylene) ปฏิกิริยานี้ต้องใช้น้ำด้วย น้ำจะรวมกับไดไอโซไซยาเนต ได้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซทำให้เจลเกิดเป็นฟองกลายเป็นโฟม ปฏิกิริยานี้จะสมบูรณ์ได้ต้องมีตัวเร่งให้เกิดโฟม สารลดการตึงผิวเพื่อทำให้เกิดเป็นรูขนาดเล็ก และสารขยายตัว เช่น เมทิลีนคลอไรด์

โฟมพอลิยูรีเทน

มีความหนาแน่น และความยืดหยุ่นแตกต่างกันมาก ไม่มีกลิ่น มีความต้านทานต่อน้ำมัน ไขมัน เชื้อรา และการเกิดการเติม ออกซิเจน ใช้เป็นวัสดุกันกระแทกที่มีประสิทธิภาพสูง และมีรูปร่างตาม แม่พิมพ์ หลังจากนั้นก็ให้ความเย็นและไล่สารขยายตัวออกไป ถ้าใช้สารขยายตัวเป็นซีเอฟซี แม้ว่าสารนี้จะไม่อยู่ที่โฟมก็จะไปทำลายชั้นโอโซนได้เช่นกัน จึงจำเป็นต้องใช้สารอื่นแทน

สำหรับโฟมพอลิสไตรีนชนิดแผ่น ผลิตโดยการอัดรีดมีความ หนาแน่น 0.05–0.19 กรัม/ซม.3 มีความหนา 0.38–3.8 มิลลิเมตร เมื่อนำมาขึ้นรูปด้วยความร้อน เหมาะสำหรับทำเป็นบรรจุภัณฑ์ชนิดใช้แล้วทิ้ง เช่น ถาดบรรจุอาหารต่างๆ รวมทั้งฟาสต์ฟู้ด กล่องบรรจุไข่ ภาชนะบรรจุ ได้แก่ ถ้วย ชาม ถ้วยน้ำดื่ม ฉลากสำหรับหุ้มขวดแก้ว เป็นต้น

การผลิตโฟมพอลิสไตรีนชนิดแผ่นนั้นจะหลอมเรซิน สารที่ทำให้เกิดนิวเคลียสและสารขยายตัวเข้าด้วยกัน เรซินคือ พอลิสไตรีนที่มีคุณสมบัติในการใช้งานทั่วไป สารที่ทำให้เกิดนิวเคลียสคือ แร่จำพวกแป้ง (talc) หรือส่วนผสมของกรดซิตริกและโซเดียมไบคาร์บอเนต เพื่อให้เกิดเป็นโฟมมีขนาดเซลล์ที่ต้องการและ สม่ำเสมอ สารขยายตัวซึ่งส่วนมากเป็นฟลูโอโรคาร์บอน เช่น ซีเอฟซีนั้นจะใช้สารไฮโดรคาร์บอนประเภทอื่นๆ แทน เช่น บิวเทน เมื่อส่วนผสมหลอมเข้ากันดีแล้วจะอัดรีดออกมาเป็นแผ่นแล้วทำให้เย็น

แม้ว่าการผลิตโฟมพอลิสไตรีนไม่ได้ใช้สารซีเอฟซีแล้วก็ตาม บาง กลุ่มยังต้องการให้มีการติดฉลากว่าผลิตภัณฑ์ไม่ได้ใช้สารซีเอฟซี ในประเทศอังกฤษใช้บรรจุภัณฑ์ทำด้วยโฟมพอลิสไตรีนบรรจุผลิตภัณฑ์อาหาร และเขียนว่า “CFC free” บางกลุ่มไม่ยอมรับบรรจุภัณฑ์นี้เพราะย่อยสลายไม่ได้ โฟมชนิดนี้มักจะนำไปทำลายโดยใช้ถมที่หรือเผาทิ้ง เนื่องจากโฟมมีคุณสมบัติเฉื่อยและแตกง่าย จึงไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำในดิน แต่ถ้าเผาจะได้น้ำ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ และสารเคมีอื่นๆ

โฟมพอลิเอทิลีน เป็นวัสดุที่แข็งปานกลาง เซลล์ปิด ทนต่อสภาพ ลมฟ้าอากาศได้ดี ทนต่อสารเคมีและสารละลาย ไม่เสียหายเมื่อถูกกรดหรือด่าง แต่อาจได้รับความเสียหายเมื่อถูกสารเติมออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง

Credit: mew6.com