บทความ

เส้นใยเซลลูโลสเพื่อการประยุกต์เชิงพาณิชย์: ทางเลือกสิ่งแวดล้อม เพิ่มมูลค่าทางการตลาด

cover

เส้นใยเซลลูโลสเพื่อการประยุกต์เชิงพาณิชย์: ทางเลือกสิ่งแวดล้อม เพิ่มมูลค่าทางการตลาด

ในห้องเรียนวิทยาศาสตร์ เรารู้จักเซลลูโลสในนามของโครงสร้างหลักในผนังเซลล์ที่พบได้ทั่วไปในพืช เกิดจากการสังเคราะห์ตามธรรมชาติที่ร่างกายมนุษย์ไม่สามารถผลิตได้ มีคุณสมบัติดูดซับน้ำได้ดี มีความยืดหยุ่นสูง ไม่เป็นพิษต่อเซลล์เนื้อเยื่อของร่างกายมนุษย์ และย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ จึงทำให้เซลลูโลสโลดแล่นอยู่ในวงการวิจัยและถูกในไปใช้ในงานวิจัยต่างๆ เพื่อเสริมแรงและพัฒนาไปสู่การเป็นวัสดุทางเลือกที่ใช้ทดแทนพลาสติกในอนาคตอันใกล้

“เซลลูโลสวัสดุชีวฐาน (bio-based materials) สามารถใช้เป็นวัสดุทดแทนพลาสติกได้”

นายบัณฑิตย์ ศิริผลวุฒิชัย นิสิตระดับปริญญาโท สาขาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และทีมวิจัย “เซลลูโลสนาโนคริสตัลและเซลลูโลสอสัณฐานจากเส้นใยธรรมชาติเพื่อการประยุกต์เชิงพาณิชย์” เห็นประโยชน์จากการนำเยื่อยูคาลิปตัสฟอกขาวมาผลิตเป็นเส้นใยเซลลูโลส เพื่อลดราคาต้นทุนการนำเข้าและสามารถผลิตได้จำนวนมากพอที่จะนำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายในอุตสาหกรรมเชิงพาณิชย์

“ปัจจุบันอุตสาหกรรมเชิงพาณิชย์ประสบปัญหาในการผลิตเซลลูโลสอสัณฐานและเซลลูโลสนาโนคริสตัลในปริมาณมาก โดยส่วนใหญ่การผลิตเซลลูโลสนิยมใช้วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร เช่น ใบสับปะรด หรือชานอ้อย ซึ่งจำเป็นต้องมีขั้นตอนกระบวนการกำจัดสิ่งสกปรกและฟอกสีเส้นใย ซึ่งวิธีกระบวนการเหล่านี้ ต้องให้ความร้อน ใช้เวลานาน และใช้สารเคมีจำนวนมาก ทำให้เกิดของเสียปริมาณมากและมีต้นทุนการผลิตสูง ไม่คุ้มค่าต่อการผลิตเชิงพาณิชย์ ดังนั้นงานวิจัยนี้เราจึงเลือกใช้เยื่อยูคาลิปตัสฟอกขาว ซึ่งสามารถหาได้ง่ายในประเทศไทย ราคาไม่แพง อีกทั้งสามารถลดขั้นตอนในการกำจัดสิ่งสกปรกและการฟอกสี เนื่องจากเยื่อยูคาลิปตัสผ่านกระบวนการจากโรงงานอุตสาหกรรมกระดาษเรียบร้อยแล้ว”  

เยื่อยูคาลิปตัส ถือเป็นวัสดุตั้งต้นในอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ สามารถผลิตได้ในประเทศ มีต้นทุนต่ำ และสามารถนำมาแปรรูปเป็นเซลลูโลส สร้างมูลค่าเพิ่ม และต่อยอดไปสู่ผลิตภัณฑ์อื่นๆ ได้

“งานด้านบรรจุภัณฑ์ ด้านการแพทย์ หรือการบำบัดน้ำเสีย สามารถนำเส้นใยเซลลูโลสไปใช้ได้หมดครับ ในงานวิจัยเราผสมเซลลูโลสกับซิงค์ออกไซด์ (Cellulose ZnO Nanocomposite) และเซลลูโลสกับซิลเวอร์ฟอสเฟต (Cellulose silverphosphate Nanocomposite)  เพื่อให้มีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อและยึดเกาะพื้นผิวได้ดีด้วย วัสดุคอมโพสิตดังกล่าวสามารถนำไปผลิตเป็นสเปรย์พ่นเสื้อผ้าและหน้ากากอนามัย แผ่นแปะสิว ฟิล์มแปะแผลแอนตี้แบคทีเรีย บรรจุภัณฑ์อาหารป้องกันการเกิดเชื้อราช่วยยืดอายุอาหาร ไปจนถึงการใช้ร่วมกับกระบวนการบำบัดน้ำเสียที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม”

งานวิจัยด้านพื้นฐานวิทยาศาสตร์ อาจจะเป็นงานที่เข้าใจยากและต้องใช้เวลาในการทำความเข้าใจ แต่ก็ปฏิเสธไม่ได้ว่างานวิจัยเหล่านี้เป็นความจำเป็นขั้นพื้นฐาน เป็นหัวใจสำคัญในการคิดค้นและส่งต่อวิทยาการความรู้ นำไปสู่การต่อยอด เราอาจจะมองข้ามส่วนประกอบเล็กๆ แต่ไม่ใช่ทีมนักวิจัย ที่มองเห็นคุณค่าระดับเซลล์ผ่านงานวิจัยที่ทำซ้ำในทุกๆ วัน

นายบัณฑิตย์ ศิริผลวุฒิชัย

นิสิตระดับปริญญาโท สาขาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย อาจารย์ที่ปรึกษา: ศาสตราจารย์ ดร.สนอง เอกสิทธิ์ และ ศาสตราจารย์ ดร.ศราวุธ ริมดุสิต