คอลัมน์ ด้วยสมองและสองมือ: มทร.ธัญบุรีพัฒนาแผ่นกรองหน้ากากฯ ซักได้ -‘ย่อยสลายได้’ ทางเลือกลดขยะ

สยามรัฐ ฉบับวันที่ 10 เมษายน พ.ศ. 2563

สถานการณ์โรคระบาดโควิด-19 ทำให้หน้ากากอนามัย รวมทั้งหน้ากากผ้า เป็นของใช้ติดตัวที่สำคัญยิ่ง โดยเฉพาะเมื่อต้องออกนอกบ้านขาดไม่ได้

ผศ.ดร.สมหมาย ผิวสอาด อธิการบดีมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล(มทร.) ธัญบุรี เผยว่า ด้วยวิกฤติการณ์ปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งมลพิษ ทางอากาศ ทั้งมาจากปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็ก(pm 2.5) รวมทั้งความเสี่ยงอันเกิดจากการได้รับอนุภาคจากสารคัดหลั่งที่เกิดจากการไอหรือจาม ผู้คนจึงเกิดความตระหนักเป็นอย่างยิ่ง ถึงความจำเป็นในการสวมใส่หน้ากากอนามัยเพื่อป้องกันหรือลดความเสี่ยงที่อาจส่งผลต่อสุขภาพได้

จะเห็นได้ว่า หน้ากากอนามัยชนิดใช้แล้วทิ้ง ถือเป็นผลิตภัณฑ์หนึ่งซึ่งเปรียบเสมือนผลิตภัณฑ์ที่มีความจำเป็นอย่างยิ่งในชีวิตประจำวัน ไม่เพียงแต่บุคลากรทางการแพทย์เท่านั้น ผู้คนส่วนใหญ่ก็มีความต้องการใช้งานหน้ากากอนามัยชนิดนี้โดยหน้ากากอนามัยชนิดมาตรฐานนี้ ประกอบด้วยโครงสร้างผ้าแบบนอนวูฟเวนจำนวน 3 ชั้น ได้แก่ สปันบอนด์/เมลท์โบรน/สปันบอนด์ โดยชั้นที่มีความสำคัญในการกรองคือชั้น เมลท์โบรน ซึ่งมีขนาดเส้นใยขนาดเล็ก และช่องว่างในโครงสร้างต่ำมาก หรือน้อยกว่า2.5 ไมโครเมตร ทำให้สามารถกรองอนุภาคที่มีขนาดเล็ก หรือหยดละอองของเหลวได้ (Droplets) ที่มีขนาดมากกว่าช่องว่างในโครงสร้างชั้นกรองได้

สำหรับการผลิตหน้ากากอนามัยในประเทศไทยนั้น มักนำเข้าชั้นเมลท์โบรนจากต่างประเทศ เนื่องจากต้องใช้พอลิเมอร์ชนิดพิเศษและเทคนิคพิเศษในการขึ้นรูปเพื่อให้ได้เส้นใยที่มีขนาดเล็กในระดับไมโครเมตร ถึงนาโนเมตร เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพในกรองที่ต้องการ ไม่เพียงเท่านั้นวัสดุพอลิเมอร์ตั้งต้นที่ใช้ในการผลิตโครงสร้างดังกล่าว ได้มาจากพอลิพรอพิลีน (PP)หนึ่งในพลาสติกประเภทเทอร์โมพลาสติก ได้มาจากปิโตรเลียมเบส

เมื่อหน้ากากอนามัยเหล่านี้ถูกใช้งานแล้ว ถูกทิ้งในระบบฝังกลบนั้น ไม่สามารถย่อยสลายได้ (>400 ปี) อีกทั้งยังพบว่าช่วงวิกฤติการณ์นี้ ปริมาณขยะที่เกิดขึ้นจากขยะหน้ากากอนามัยเพิ่มขึ้นเป็นทวีคูณ

เพื่อลดปริมาณขยะดังกล่าว ทางคณะผู้วิจัยอาจารย์และนักศึกษาระดับปริญญาเอกคณะวิศวกรรมศาสตร์ ซึ่งเป็นโครงการพัฒนานักวิจัยและงานวิจัยเพื่ออุตสาหกรรม (พวอ.) ได้รับทุนสนับสนุนจาก สกว. คิดค้น แผ่นกรองชนิดเปลี่ยนได้และสามารถย่อยสลายได้ใช้คู่กับหน้ากากอนามัยชนิดที่สามารถเปลี่ยนชั้นกรองและซักได้หลายครั้ง เพื่อเป็นหน้ากากอนามัยทางเลือกทดแทนหน้ากากอนามัยชนิดใช้แล้วทิ้ง

งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นศึกษาและพัฒนาแผ่นกรองชั้นเมลท์โบรนที่มีขนาดละเอียดจากพอลิแลคติกแอซิด (Polylac tic acid, PLA) หนึ่งในพอลิเมอร์ทางชีวภาพ สังเคราะห์ได้จากกรดแลคติกแอซิด ได้มาจากแหล่งทรัพยากรที่สามารถปลูกทดแทนได้ เช่น อ้อย มันสำปะหลัง

เมื่อใช้แล้วทิ้งในระบบฝังกลบที่มีสภาวะเหมาะสม สามารถย่อยสลายได้ในระยะเวลา 4-6 เดือน ขึ้นรูปแผ่นกรองด้วยผ่านกระบวนการขึ้นรูปแบบพิเศษด้วยเครื่อง Cotton candy ซึ่งมีหลักการการขึ้นรูปแบบเดียวกัน melt blown spin ning หรือเรียกว่า กระบวนการปั่นหลอมแบบพ่นลักษณะชิ้นงานที่ได้ เรียกว่านอนวูฟเวนหรือผ้าไม่ถักไม่ทอ ได้เส้นใยขนาดเล็กระดับไมโครเมตร มีประสิทธิภาพในการกรองสูง ซึ่งเป็นงานวิจัยร่วมระหว่าง มทร.ธัญบุรี และ Kyoto institute of technology

สำหรับผู้สนใจสามารถสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ โทร.09-4386-6891