Expanded Polystyrene Foam หรือ โฟม EPS
ทำความรู้จัก Expanded Polystyrene Foam (EPS) หรือโฟม EPS วัสดุประเภทนี้เกิดจากการเชื่อมติดกันระหว่างเม็ดโฟมแบบเซลล์ปิด (Closed-cell) ด้วยความร้อนจากไอน้ำ โดย Expanded Polystyrene Foam ประกอบด้วยอากาศ 98% มีเพียง 2% เป็นเนื้อพลาสติก Polystyrene (PS) ดังนั้นการติดกันแต่ละผนังของเม็ดโฟมจะทำหน้าที่ค้ำจุนและถ่ายเทแรงที่มากระทำกับชิ้นงาน ด้วยเหตุนี้ Expanded Polystyrene Foam แม้มีน้ำหนักเบาแต่สามารถคงรูปได้ดี มีสมบัติในการรับแรงและเป็นฉนวนกันความร้อน ทั้งลักษณะทางกายภาพและสมบัติที่โดดเด่นนี้จึงนิยมผลิต Expanded Polystyrene Foam ได้หลากหลายรูปแบบตามที่ต้องการนำไปใช้งาน ได้แก่ เม็ดโฟม โฟมแผ่น โฟมก้อน กล่องโฟม บรรจุภัณฑ์โฟม โฟมขึ้นรูป โฟมกันกระแทก ไปจนถึงการนำไปใช้ในงานโฟมก่อสร้าง
- โฟม EPS (eps foam) คือ โฟม PS ที่ใช้ก๊าซ Pentane(C5H12) ทำให้ขยายตัว เมื่อได้รับความร้อนจากไอน้ำ (Steam) จะกลายเป็นเม็ดโฟมขาว จากนั้นนำไปขึ้นรูปได้ 2 ลักษณะ คือ อัดเป็นรูปร่างตามแบบแม่พิมพ์ และอัดขึ้นรูปเป็นก้อนสี่เหลี่ยมโฟมก้อน แล้วจึงนำมาแปรรูปตัดเป็นโฟมแผ่นตามระดับความหนาที่ต้องการ
- โฟม PSP คือ เม็ดพลาสติก PS ที่ผ่านสกรูความร้อน ในขณะที่เม็ดพลาสติกหลอมตัวจะให้ก๊าซ Butane(C4H10) ร่วมด้วย จน Polystyrene ขยายตัวประมาณ 20 เท่า จึงฉีดออกมาเป็นแผ่น จัดเก็บม้วนคล้ายกระดาษ จากนั้นจึงนำไปขึ้นรูปเป็นกล่อง หรือถาดใส่อาหาร
***ก๊าซ Butane(C4H10) และก๊าซ Pentane(C5H12) เป็นก๊าซตระกูลเดียวกับก๊าซหุงต้ม
กระบวนการผลิตโฟมเป็นอย่างไร
1. Expanded Polystyrene Foam (EPS) คือการใช้ก๊าซเพนเทน (C5H12) ซึ่งเป็นตระกูลเดียวกับก๊าซหุงต้ม เป็นสารที่ทำให้ขยายตัว (Blowing Agent) ซึ่งจะใส่เข้าไปในระหว่างขั้นตอนการผลิตเม็ดวัตถุดิบที่เรียกว่า Polymerization เนื้อพลาสติก Polystyrene (PS) จะเก็บกักก๊าซเพนเทนไว้ภายในเม็ดวัตถุดิบ เมื่อนำเม็ดวัตถุดิบเหล่านี้มาผลิต Expanded Polystyrene Foam โดยให้ความร้อนผ่านไอน้ำกับเม็ดวัตถุดิบ (Pre-expanded Polystyrene) จนขยายเป็นเม็ดโฟมขาว จากนั้นจึงนำเม็ดโฟมเหล่านี้อัดขึ้นรูปในแม่พิมพ์โดยให้ความร้อนผ่านไอน้ำอีกครั้ง เม็ดโฟมจะประสานตัวกันเป็นก้อนหรือตามรูปร่างของแม่พิมพ์ พร้อมนำไปแปรรูปหรือใช้ตามความต้องการได้อย่างเหมาะสม การขึ้นรูป (Molding) ซึ่งมี 2 ลักษณะคือ 1.1 อัดขึ้นรูปเป็นรูปร่างต่างๆ ตามลักษณะแม่ พิมพ์ที่ทำ (Shape Molding) เช่น เป็นกล่องน้ำแข็ง และ บรรจุภัณฑ์ต่าง ๆ 1.2 อัดขึ้นรูปเป็นก้อนสี่เหลี่ยม (Block Molding) แล้วนำมาตัดตามขนาดและรูปร่างที่ต้องการ โดยทั่วไปโฟม EPS จะขยายตัวประมาณ 50 เท่าและเมื่อขยายตัว แล้วจะมีอากาศเข้ามาแทนที่ถึง 98% ของปริมาตร มีเพียง 2% เท่านั้นที่เป็นเนื้อพลาสติก PS และนี่คือสาเหตุที่ทำให้โฟมมีขนาดใหญ่แต่กลับมีน้ำหนักเบาคุณลักษณะนี้เองที่ทำให้ โฟม EPS สามารถรองรับแรงกระแทกได้อย่างดีเหมาะสำหรับใช้ในการบรรจุสินค้าและยัง รองรับถ่ายเทน้ำหนักในแนวดิ่งโดยไม่เสียรูปทรงจึงใช้เป็นวัสดุถมในการทำถนนเพื่อแก้ปัญหา ถนนทรุด และยังใช้เป็นฉนวนรักษาความร้อนและเย็นเนื่องจากอากาศที่มีอยู่ภายในถึง 98 % ทำหน้าที่เป็นฉนวนได้อย่างดี
ทำไมโฟม ถึงไม่ใช้สาร CFC
พีเอสโฟม ทั้ง EPS และ PSP ประกอบไปด้วยอากาศถึง 95-98% ส่วนที่เหลืออีก 2 – 5% ก็คือเนื้อพลาสติกโพลีสไตรีน ซึ่งเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอน CFC’s (Chlorofluoro carbons) คือสารประกอบ คลอไรน์, ฟลูออไรน์ และคาร์บอนซึ่งมีองค์ประกอบแตกต่าง จากโพลีสไตรีนที่เป็นเนื้อโฟมและเนื่องจาก CFC’S มีจุดระเหยต่ำจึงยากต่อการกักเก็บ ไว้ในเม็ดวัตถุดิบ โฟม EPS จึงไม่เคยใช้สาร CFS’s ในกระบวนการผลิตเลยนับตั้งแต่ บริษัท BASF แห่งเยอรมันผลิตโฟม EPS ขึ้นเป็นครั้งแรก ตั้งแต่ปี 1952 สารที่ใช้ทำให้โฟม EPS ขยายตัวก็ คือ ก๊าซเพนเทนซึ่งไม่มีคลอไรน์
โฟม PSP ในตอนเริ่มแรกนั้นมีการใช้สาร CFC’s แต่เมื่อสองทศวรรษที่ผ่านมาสาร CFC’s ได้ถูกลดปริมาณการใช้ลงทั้งในอุตสา หกรรมพลาสติก และ อุตสาหกรรมเครื่องทำ ความเย็นผู้ผลิตโฟม PSP จึงหันมาใช้ก๊าซ บิวเทนแทนตั้งแต่ประมาณ 15 ปีที่ผ่านมา ก๊าซบิวเทน ก็คือก๊าซหุงต้มที่ใช้กันอยู่ทุกบ้าน เรือนในปัจจุบัน ดังนั้นในทุกวันนี้สารที่ทำให้โฟมขยายตัวก็คือ ก๊าซเพนเทน และก๊าซหุงต้ม ก๊าซทั้งสองชนิดนี้คือ สารประกอบ ไฮโดรคาร์บอนเช่นเดียวกับพลาสติกโพลีสไตรีน ก๊าซทั้งสองชนิดนี้อยู่ในตระกูลเดียวกับ ก๊าซมีเทน, อีเทน และโพรเพนที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย
โฟมที่ใช้แล้ว ทำประโยชน์อะไรได้บ้าง
นอกจากนำกลับไปผ่านกระบวนการรีไซเคิลแล้วโฟม EPS ที่ใช้แล้วยังสามารถจัดการได้ ดังต่อไปนี้
1.ผสมดินเพื่อใช้ในการเพาะปลูกเนื่องจากโฟม EPS ที่บดแล้วจะช่วยให้ดินร่วนซุยและอากาศที่อยู่ภายในจะเป็นประโยชน์ต่อรากของพืช
2.ผสมคอนกรีตเพื่อใช้ในการก่อสร้างเนื่องจากโฟม EPS มีคุณสมบัติเป็นฉนวนและมีน้ำ หนักเบาการใช้โฟม EPS ที่บดแล้วผสมในคอนกรีตจะทำให้ลดน้ำหนักวัสดุนั้นและยังรักษา อุณหภูมิของสถานที่ก่อสร้างได้อย่างดี 3.เผาเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงเนื่องจากโฟม EPS มีอากาศอยู่ภายในเป็นส่วนใหญ่หากถูกเผาโด ยใช้ความร้อนสูงถึงประมาณ 1000 องศาเซล เซียล จะทำให้การเผาโฟมที่บดแล้วนั้นเป็นไป โดยปราศจากสารที่เป็นอันตรายต่อสภาพแวด ล้อมโดยไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงใดๆ โดยโฟม EPS ที่เผาด้วยกระบวนการดังกล่าว 1 กก. สามารถ ให้พลังงานเท่ากับน้ำมัน 1.2 – 1.4 ลิตร
การรีไซเคิลโฟม
เนื่องจากโฟม EPS และ PSP ทั้งสองประเภท คือพลาสติกโพลีสไตรีน () ซึ่งเป็นเทอร์โมพลาสติก (Thermoplastics) ทั้ง EPS และ PSP จึงสามารถนำกลับมารีไซเคิล เป็นพลาสติกโพลีสไตรีนได้อีก
กระบวนการรีไซเคิลโฟมทั้งสองประเภทเริ่มด้วยการบดเศษโฟมให้มีขนาดเล็กลงจากนั้นจึง นำเศษโฟมบดไปหลอมหรืออัดการหลอมทำได้โดยโดยใช้สกรูความร้อน (Screw Extru- sion) ซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดหลอมเหลวการอัดบดทำได้ด้วยใบมีดระบบ Agglomeration โดยได้ รับความร้อนจากแรงดัน และ แรงเสียดทาน ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของพลาสติก
พลาสติก PS ที่ได้จากการรีไซเคิลโฟมสามา รถนำมาผลิตเป็นสินค้าพลาสติกทั่วไป เช่น ตลับเทปเพลง ม้วนวีดี โอเทป ไม้บรรทัด กล่องดินสอ จานรองแก้ว เป็นต้น นอกจากนั้นเศษโฟม EPS ที่บดแล้วสามารถ นำกลับไปใช้ผสมกับเม็ดโฟมใหม่ แล้วนำไป ผลิตเป็นโฟมซ้ำได้อีก
สภาพการรีไซเคิลโฟม PS
การรีไซเคิลโฟม PS ในเมืองไทยมีสภาพการณ์เช่นเดียวกับการรีไซเคิลพลาสติกทั่วไป บรรดาผู้ผลิตโฟมทั้ง EPS และ PSP ต่างก็มีศักยภาพในการรีไซเคิลโดยการนำกลับมาใช้ ในกระบวนการผลิตในระดับหนึ่งทั้งนี้เพื่อเป็นการลดต้นทุนวัตถุดิบและจัดการของเสียจาก การผลิตโดยอัตราของเสียในการผลิตโฟม EPS โดยเฉลี่ยไม่เกิน 5 % คิดเป็นปริมาณของ เสียในแต่ละเดือนมีประมาณ 125 ตัน ส่วนอัตราของเสียในการผลิตโฟม PSP โดยเฉลี่ยไม่ เกิน 20 % (ทั้งนี้เนื่องจากกรรมวิธีในการผลิตนั้นแตกต่างกันจึงทำให้อัตราของเสียจากการ ผลิตไม่เท่ากัน) คิดเป็นปริมาณของเสียในแต่ละเดือนประมาณ 300 ตัน
นอกจากการรีไซเคิลโดยผู้ผลิตโฟมเองแล้วยังมีผู้รับซื้อเศษของเสียจากโรงงานผลิต โฟมเพื่อนำไปรีไซเคิลเป็นพลาสติก PS เกรดต่ำอีกด้วย
ในอดีตที่ผ่านมาการรีไซเคิลโฟม PS ที่จัดเก็บจากสาธารณะนั้นยังมีไม่มากเท่าที่ควรเนื่อง จากประชาชนทั่วไปยังขาดความรู้ความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับโฟม PS อันเป็นเหตุให้ เกิดทัศนคติที่ไม่ดี โดยเฉพาะประเด็นการรีไซเคิลโฟมซึ่งหลายๆคนยังเข้าใจว่า โฟมรีไซเคิล ไม่ได้ซึ่งไม่เป็นความจริงนอกจากนั้นกระบวนการจัดเก็บโฟม EPS ซึ่งมักจะมีขนาดใหญ่แต่น้ำหนักเบาทำให้ต้นทุนการขนส่งค่อนข้างจะสูงกว่าพลาสติก ประเภทอื่น
แต่ปัจจุบันกลุ่มฯ ได้พยายามทำการประชาสัม พันธ์เผยแพร่ข้อเท็จจริงและความรู้ ความเข้า ใจที่ถูกต้อง และ นอกจากนั้นยังดำเนินการ สร้างเครื่องอัดโฟมเพื่อลดขนาดโฟมที่จัด เก็บให้มีขนาดเล็กลงและได้น้ำหนักมาก ขึ้นเพื่อลดต้นทุนการขนส่งจากทีต่างๆ ไปยังโรงงานรีไซเคิลอันจะช่วยให้กระบวน การจัดเก็บโฟมกลับมารีไซเคิลมีมากขึ้น อย่างต่อเนื่อง
อุตสาหกรรมโฟม PS ในเมืองไทย
อุตสาหกรรมโฟม PS ในเมืองไทยนั้นเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 50 กว่าปีมาแล้ว โดยเริ่มจากการผลิตโฟม EPS ประเภทก้อนสี่เหลี่ยม (Block Molding) เพื่อใช้ทำผนังห้องเย็น (Cold Storage Panel) ต่อมาเมื่ออุตสาหกรรมในประเทศเริ่มเติบโตมากขึ้นการใช้โฟม EPS เพื่อบรรจุสินค้าโดยเฉพาะเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเลคทรอนิคส ์เพื่อการส่งออกจึงเริ่มขึ้นในราวปี พ.ศ. 2520 ต่อมาได้มีการใช้โฟม EPS ในการก่อสร้าง อาคาร คอสะพาน และถนนอีกด้วย ปัจจุบันมีผู้ผลิตวัตถุดิบ EPS ในประเทศอยู่ 5 ราย และผู้ผลิตโฟม EPS ประมาณ 25 ราย ซึ่งผู้ผลิตส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในกรุงเทพฯ และ ปริมณฑล ซึ่งมีกำลังการผลิตโดยรวมในประมาณ 2800 – 3000 ตันต่อเดือน โฟม EPS ที่ผลิตส่วนใหญ่นั้นจะใช้เป็นบรรจุภัณฑ์สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเลคทรอนิคส์เพื่อการส่งออก เป็นหลัก นอกจากนั้นกล่องโฟมที่ผลิตจากโฟม EPS ยังใช้สำหรับบรรจุอาหารทะเลแช่แข็งเพื่อส่งออก เช่นกัน สำหรับโฟม PSP นั้นเริ่มมีขึ้นเมื่อประมาณ 15 ปีที่ผ่านมาโดยมีผู้ผลิตวัตถุดิบ (ซึ่งก็คือเม็ด พลาสติก PS) ในประเทศ 5 ราย และผู้ผลิต โฟม PSP 10 ราย ซึ่งมีเพียงรายเดียวที่ไม่ได้ ตั้งอยู่ในกรุงเทพฯ กำลังการผลิตโดยรวมใน ปัจจุบันประมาณ 1300 – 1500 ตันต่อเดือน โฟม PSP จะผลิตเป็นถาดหรือกล่องสำหรับใส่ อาหารเป็นหลักซึ่งมีสัดส่วนในการส่งออกประมาณ 30 %
