ประวัติการวิวัฒนาการของ " พลาสติก "

ยุคสมัยนี้คงปฏิเสธไม่ได้ว่าพลาสติกเป็นส่วนหนึ่งของการดำรงค์ชีวิตของมนุษย์มากในทุกวันนี้  ไม่ว่าจัเป็นบรรจุภัณฑ์ต่างๆมากมายแต่ทราบกันหรือไม่ว่ากว่าจะเป็นพลาสติกให้เราได้ใช้กันทุกวันนี้มีความเป็นมาอย่างไร  วันนี้เรานำวิวัฒนาการของพลาสติกมาให้ทราบกัน

ประวัติความเป็นมาของพลาสติก

มนุษย์ใช้พอลิเมอร์ มาตั้งแต่โบราณกาล ทั้งๆที่ไม่มีใครรู้จักคำว่าพอลิเมอร์มาก่อน โดยเริ่มจากพอลิเมอร์ธรรมชาติ เช่น ขนสัตว์ ฝ้าย ฯลฯ ดังจะเห็นจากการที่คนโบราณรู้จักใช้ขนสัตว์เป็นเครื่องนุ่งห่ม และใช้ปูพื้นในที่อยู่อาศัย อีกทั้งยังมีการค้นพบผ้าฝ้ายในแม็กซิโก ซึ่งเชื่อว่าอายุไม่ต่ำกว่า 7000 ปี นอกจากนี้ยังพบผ้าไหมในจีน ผ้าลินินที่ทำจากปอใช้ห่อมัมมี่ในอียิปต์ ประมาณกว่า 5000 ปีมาแล้ว เชลเล็ค (shellac) ใช้สำหรับเคลือบผิวเพื่อความสวยงาม ก็ใช้มาแล้วกว่า 3000 ปี นักเขียนโรมันโบราณ ก็รู้จักใช้อำพันสำหรับดูดฝุ่นมาตั้งแต่คริสตกาล ต่อมาเมื่อคริสโตเฟอร์โคลัมบัส (Columbus) นักสำรวจและนักบุกเบิกชาวอิตาลี ค้นพบทวีปอเมริกา โดยไปถึงอเมริกาใต้ในราวปี ค.ศ.1492 ได้พบคนพื้นเมือง นำยางธรรมชาติจากต้นยาง (Heveabraziliensis) มาทำเป็นภาชนะรองเท้า ขันน้ำ และของเล่นอื่น ๆ

สำหรับการใช้ประโยชน์พอลิเมอร์สังเคราะห์ในรูปของพลาสติกที่เป็นวัสดุที่มนุษย์ประดิษฐ์คิดค้นขึ้นมานั้น อรสา อ่อนจันทร์ (2550) ได้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการพัฒนาพลาสติก ว่าได้ถูกประดิษฐ์ คิดค้นมาได้อย่างไร เมื่อไหร่ และใครบ้างเป็นผู้มีบทบาทในการค้นพบนั้นๆ ไว้ดังนี้

ค.ศ.1492 คริสโตเฟอร์ โคลัมบัส นักสำรวจและนักบุกเบิกชาวอิตาลี ค้นพบทวีปอเมริกา โดยไปถึงอเมริกาใต้ ได้พบคนพื้นเมือง นำยางธรรมชาติจากต้นยาง มาทำเป็นภาชนะรองเท้า ขันน้ำและของเล่นอื่น ๆ

ค.ศ.1839 นักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน ที่ชื่อว่า ชาลส์ กูดเยียร์ (Charles Goodyear) ได้พบผลสำเร็จ ในการปรับปรุงสมบัติของยางธรรมชาติ โดยผสมกำมะถันกับยางธรรมชาติ และให้ความร้อน วิธีการของกูดเยียร์รู้จักกันดีทุกวันนี้ว่าวัลคาไนเซชัน (vulcanization) ยางที่ผ่านกระบวนการวัลคาไนเซชัน มีสมบัติดีและใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวาง จนกระทั่งทุกวันนี้

ค.ศ. 1843 William Montgomery ได้รู้จักยางไม้ที่ชื่อว่ากัตตา – เปอร์ชา ซึ่งได้จากต้นไม้ในมาเลเซีย ใช้ประโยชน์ทำสายเคเบิลในเรือดำน้ำ

ค.ศ.1851 เนลสัน (Nelson) น้องชายของชาลส์ กูดเยียร์ ได้ผสมกำมะถันในปริมาณที่มากขึ้นได้ยางที่แข็งมากเรียกว่ายางแข็งหรือ อีโบไนต์ (ebonite) ซึ่งมีสมบัติเป็นพลาสติก โดยอาจกล่าวได้ว่า อีโบไนต์เป็นพลาสติกชนิดแรกที่มนุษย์ทำขึ้นจากวัสดุพอลิเมอร์ที่มีในธรรมชาติ

ในปี ค.ศ. 1862 Alexander Parks ชาวอังกฤษ ได้เปิดตัว พาร์เคซีน (Parkesine)ในงาน Great InternationalExhibition ในกรุงลอนดอน เขาได้ค้นพบพาร์เคซีนและได้จดทะเบียนไว้ในปี ค.ศ. 1861 โดยอ้างว่าเป็นพลาสติกชนิดใหม่ทำโดยมนุษย์ และสามารถทำทุกอย่างที่ยางทำได้ แต่มีข้อดีคือ พาร์เคซีนสามารถทำให้เป็นสีและสามารถขึ้นรูปให้มีลักษณะต่างๆ ได้ ดังรูปข้างล่างนี้ ซึ่งชิ้นงานยางวัลคาไนส์มักจะมีสีดำไม่สวยงาม พาร์เคซีนเป็นวัสดุชนิดเซลลูโลสไนเตรต (cellulose nitrate) มีสีคล้ายงาช้าง ยืดหยุ่นได้คล้ายยางและสามารถกันน้ำได้ อย่างไรก็ดีพาร์เคซีนไม่ประสบความสำเร็จในเท่าที่ควรเชิงธุรกิจ เนื่องจากต้นทุนที่สูงของวัตถุดิบ

ค.ศ.1866 จอห์นเวสลีย์ไฮแอตต์ (John Wesley Hyatt) นักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน ได้รับการตัดสิน ให้เป็นผู้ชนะการประกวดการประดิษฐ์ลูกบิลเลียด ชิงรางวัลในสหรัฐอเมริกา สำหรับผู้ที่หาวัสดุ ราคาถูกมาใช้แทนลูกบิลเลียด ที่เดิมทำด้วยงาช้าง ซึ่งเริ่มหายากมากขึ้น โดยได้ประดิษฐ์ลูกบิลเลียด ด้วยสารที่เขาตั้งชื่อว่าเซลลูลอยด์ (celluloid) ต่อจากนั้นก็มีการค้นพบประโยชน์อื่นๆของเซลลูลอยด์ เช่น ทำกรอบแว่นตา ด้ามมีด แผงบังลมรถ และฟิล์มถ่ายภาพ ซึ่งหากไม่มีเซลลูลอยด์ อุตสาหกรรมภาพยนตร์คงไม่มีวันเกิดขึ้นมาได้ อย่างไรก็ตามเซลลูลอยด์ ไม่ใช่สารสังเคราะห์ล้วน เพราะใช้วัตถุดิบเซลลูโลสที่มีในพืช

ค.ศ. 1891 Louis Marie Hilaire Berniguat นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้พัฒนาเส้นใยสังเคราะห์ที่ชื่อว่า เรยอน (Rayon) ขึ้นมาครั้งแรกในกรุงปารีส มีจุดประสงค์ศึกษาเพื่อทำไหมเทียม โดยเริ่มศึกษาจากการสร้างเส้นใย ของหนอนไหม และพบว่าตัวหนอน ได้ขับของเหลวในร่างกาย ออกมาทางช่องเล็กๆ เขาจึงได้พยายามสร้างของเหลว (ดัดแปลงมาจากเซลลูโลส) ที่มีสมบัติคล้าย กับของเหลวธรรมชาติ ของหนอนไหม และขับให้ไหลผ่านเครื่องมือที่มีรูเล็กๆ มีให้มีลักษณะเป็นเส้นใย ที่สามารถนำมาพันให้เป็นไหมได้ เมื่อสัมผัสเส้นใยแล้วให้ความรู้สึกเหมือนไหม แต่ยังพบปัญหาคือ เส้นใยที่ได้ติดไฟได้ง่ายมาก อย่างไรก็ตาม ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขให้หมดไป โดย Charles Topham และผลิตขายได้ในปี ค.ศ. 1892

ค .ศ. 1907 ลีโอ เฮนดริกค์เบเคอร์แลนด์ (Leo Hendrick Baekeland) ได้ประสบความสำเร็จในการทำพลาสติก ซึ่งเป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์ ชนิดแรก โดยใช้ฟีนอล (phenol) ทำปฏิกิริยาควบแน่นกับฟอร์มัลดีไฮด์ (formaldehyde) ผลิตภัณฑ์ที่ได้เรียกว่า(Bakelite) เป็นพลาสติกชนิดแรก ที่สังเคราะห์ขึ้นใช้ในทางการค้า เบเคอร์แลนด์เป็นนักเคมี ผู้ถือกำเนิดในประเทศเบลเยียม และต่อมาได้เดินทาง มาตั้งรกรากอยู่ที่รัฐนิวยอร์ก ประเทศสหรัฐอเมริกา หลังจากที่เขาได้รับปริญญาเอก ทางด้านวิทยาศาสตร์ ด้วยอายุเพียง 21 ปีเท่านั้น การค้นพบของเบเคอร์แลนด์ กระตุ้นให้เกิดการผลิตพลาสติกชนิดอื่นๆ ในอุตสาหกรรมพลาสติกจนถึงปัจจุบัน

ค.ศ. 1913 Dr. Jacques Edwin Brandenberger วิศวกรชาวสวิสเซอร์แลนด์ ได้ค้นพบ เซลโลเฟน แผ่นพลาสติกที่มีความใส โดยเขามีแรงบันดาลใจ มาจากเหตุการณ์ เมื่อเขาสังเกตุเห็นลูกค้า ในร้านอาหารแห่งหนึ่ง ทำไวน์หกรดลงบนผ้าปูโต๊ะ ซึ่งบริกรรีบนำผ้าผืนใหม่มาเปลี่ยนให้ทันที และทิ้งผืนเก่าที่เลอะเทอะไป เขาจึงมุ่งมั่นว่าจะต้องค้นหาวัสดุ ที่สามารถทำความสะอาด ได้ง่ายเพียงแค่เช็ดออก เพื่อป้องกันอุบัติเหตุเหล่านี้ โดยขั้นแรกเขาได้ผสมสารวิสคอสลงในผ้า แต่ผลปรากฏว่า วัสดุที่ได้แข็งเกินกว่าที่จะใช้งานได้ ต่อมาเขาได้พัฒนาเครื่องจักร ที่สามารถขึ้นรูปวิสคอสให้เป็นแผ่นบางๆ จนได้แผ่นเซลโลเฟนใส ที่นำมาใช้ห่อหุ้มสินค้า และอาหาร ดังที่เห็นทั่วไปในห้างสรรพสินค้าทุกวันนี้

ค.ศ. 1929 กลุ่ม I.G. Farben industrie AG ซึ่งเป็นกลุ่มของอุตสาหกรรมด้านเคมีของประเทศเยอรมัน ได้ร่วมมือกันคิดค้นวิธีการเตรียมพอลิสไตรีน (Polystyrene, PS) ขึ้น โดยการนำของ Herman Mark จากนั้นในปี ในปี ค.ศ. 1931 บริษัท BASF ได้ทำผลิตภัณฑ์ชิ้นแรก จากพอลิสไตรีนออกสู่ท้องตลาด ในขณะเดียวกันบริษัท Dow Chemical Company ของประเทศสหรัฐอเมริกา ได้พัฒนาผลิตภัณฑ์ของพอลิสไตรีนขึ้นเช่นกัน แต่ใช้เวลานานพอสมควร และได้ผลิตเป็นสินค้าชิ้นแรกออกสู่ท้องตลาดในปี ค.ศ. 1935 จนกระทั่งในปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากพอลิสไตรีน มีมากมายหลายรูปแบบ เช่น ของเล่นเด็ก ส่วนประกอบภายนอกของเครื่องใช้ไฟฟ้า ตลอดจนบรรจุภัณฑ์ และแก้วโฟมใส่เครื่องดื่ม

เป็นอย่างไรบ้างคับ กว่าเราจะมีพลาสติกใช้กันจนถึงทุกวันนี้ ต้องพานการวิจัยการพัฒนากันอย่างมากจนเราได้มีพลาสติกในรู้แบบต่างๆให้เราได้ใช้กัน