ไขข้อข้องใจเกี่ยวกับนอนวูฟเวน
ถาม : นอนวูฟเวน (nonwoven) คืออะไร แตกต่างจากผ้าทั่วไปอย่างไร ?
ตอบ:
ผ้าทั่วไปขึ้นรูปโดยการนำเส้นใยมาทำเป็นเส้นด้าย จากนั้นจึงนำเส้นด้ายไปถักหรือทอให้เป็นผืน ส่วนนอนวูฟเวนเป็นแผ่นของเส้นใยที่ใช้กระบวนการผลิตที่ทำให้เส้นใยขึ้นรูปเป็นผืนโดยไม่ผ่านการถักทอ การขึ้นรูปอาจเริ่มจากเส้นใยโดยตรงหรือจากเม็ดพลาสติกที่ขึ้นรูปให้เป็นเส้นใยแล้วจึงทำให้เป็นผืนอีกต่อหนึ่ง
ถาม : การผลิตนอนวูฟเวนทำอย่างไร?
ตอบ:
การผลิตนอนวูฟเวนแบ่งเป็น 3 ขั้นตอนหลัก ได้แก่
1. การขึ้นรูปแผ่น (web formation) คือ ขั้นตอนการกระจายและโรยเส้นใยลงบนวัสดุรองรับหรือสายพาน เพื่อทำให้เป็นแผ่น (web) ทั้งนี้อาจเริ่มจากเส้นใยโดยตรง หรือเริ่มจากเม็ดพลาสติกหลอมแล้วฉีดขึ้นรูปเป็นเส้นใย
2. การยึดเส้นใยในแผ่น (bonding) คือ ขั้นตอนการเพิ่มความแข็งแรงให้แก่เส้นใยในแผ่น มีหลายวิธีได้แก่ การใช้ความร้อนจากลูกกลิ้งร้อน การใช้สารเคมีจากกาว หรือโฟม และการใช้กระบวนการทางกลโดยใช้การปักด้วยเข็มปัก หรือการปักด้วยเข็มน้ำ
3. การตกแต่งสำเร็จ (finishing) คือ ขั้นตอนการเพิ่มลักษณะและสมบัติพิเศษให้แผ่นนอนวูฟเวน เช่น การเคลือบสารกันน้ำ การเพิ่มสมบัติหน่วงไฟ เป็นต้น
ถาม : นอนวูฟเวนมีกี่ประเภท โปรดยกตัวอย่างประกอบ?
ตอบ:
นอนวูฟเวนมีหลายประเภท ขึ้นกับเทคนิคที่ใช้ในการขึ้นรูปและการยึดเส้นใยในแผ่น ตัวอย่างของนอนวูฟเวน ได้แก่ นอนวูฟเวนชนิดดรายเลด (dry-laid nonwoven) นอนวูฟเวนชนิดเว็ตเลด (wet-laid nonwoven) นอนวูฟเวนชนิดสปันบอนด์ (spunbond nonwoven) และนอนวูฟเวนชนิดเมลต์โบลวน์ (meltblown nonwoven)
ถาม : นอนวูฟเวนแต่ละประเภทแตกต่างกันอย่างไร?
ตอบ:
นอนวูฟเวนอาจแบ่งโดยใช้เกณฑ์วัตถุดิบเริ่มต้นที่ใช้ในการขึ้นรูปเป็น 2 กลุ่มหลัก ได้แก่
1. นอนวูฟเวนชนิดที่ขึ้นรูปจากเส้นใยสั้น ได้แก่
1.1) นอนวูฟเวนชนิดดรายเลด (dry-laid) ขึ้นรูปแผ่นจากเส้นใยสั้น (2-5 เซนติเมตร) เส้นใยอาจเป็นเส้นใยธรรมชาติ หรือเส้นใยสังเคราะห์ก็ได้ โดยใช้ลมช่วยกระจายเส้นใยลงบนวัสดุรองรับหรือสายพาน ก่อนที่จะผ่านเส้นใยเข้าเครื่องสาง (crading machine) เพื่อทำให้เส้นใยจัดเรียงตัวดีขึ้น ก่อนที่จะยึดเส้นใยในแผ่น ตัวอย่างการใช้งาน ได้แก่ ฉนวนบุผนังในรถยนต์ เฟอร์นิเจอร์และที่นอน
ลักษณะของเส้นใยนอนวูฟเวนชนิดดรายเลดตั้งแต่เริ่มต้นจากเส้นใยสั้น เข้าเครื่องสางจนได้แผ่นเส้นใย และยึดเส้นใยในแผ่นจนได้แผ่นเส้นใยที่แข็งแรงมากขึ้น
1.2) นอนวูฟเวนชนิดเว็ตเลด (wet-laid) ขึ้นรูปแผ่นจากเส้นใยสั้นที่มีขนาดสั้นกว่าที่ใช้ในนอนวูฟเวนชนิดดรายเลด เส้นใยที่ใช้อาจเป็นเส้นใยธรรมชาติ เส้นใยสังเคราะห์ หรือเส้นใยแก้วก็ได้ โดยใช้น้ำช่วยกระจายเส้นใย ลงบนวัสดุรองรับหรือสายพาน และยึดเส้นใยในแผ่น ตัวอย่างการใช้งาน ได้แก่ แผ่นดูดซับความชื้น ไส้กรองอากาศ ฉนวนกันความร้อน แผ่นแยกในแบตเตอรี่ เป็นต้น
2. นอนวูฟเวนชนิดที่ขึ้นรูปจากเม็ดพลาสติก ได้แก่
ลักษณะของเม็ดพลาสติกที่ใช้ในการขึ้นรูป
2.1) นอนวูฟเวนชนิดสปันบอนด์ (spunbond nonwoven) ขึ้นรูปแผ่นจากเม็ดพลาสติกโดยตรง โดยหลอมเม็ดพลาสติกด้วยเครื่องหลอมอัดรีด (extruder) จากนั้นอัดผ่านหัวฉีด (spinnerets) จะได้เส้นใยยาวโรยลงบนสายพาน จากนั้นจึงยึดเส้นใยในแผ่น ตัวอย่างการใช้งาน ได้แก่ ผลิตภัณฑ์สุขอนามัย ผลิตภัณฑ์ด้านการเกษตรและก่อสร้าง
2.2) นอนวูฟเวนชนิดเมลต์โบลวน์ (meltblown nonwoven) ขึ้นรูปแผ่นจากเม็ดพลาสติกโดยตรงเช่นเดียวกับนอนวูฟเวนชนิดสปันบอนด์ แต่เส้นใยจะมีลักษณะเล็กละเอียดระดับนาโนเมตร-ไมโครเมตร เนื่องจากพลาสติกหลอมที่ออกจากหัวฉีดจะโดนลมร้อนที่ติดตั้งไว้บริเวณรอบรูหัวฉีด ซึ่งพ่นด้วยความเร็วสูงและกระชากจนทำให้เป็นเส้นใยละเอียดไม่ต่อเนื่องลงไปบนสายพาน ทำให้นอนวูฟเวนชนิดนี้ไม่แข็งแรงนัก แต่มีสมบัติในการกรองที่ดี การใช้งานจึงต้องใช้ร่วมกับนอนวูฟเวนชนิดอื่น ตัวอย่างการใช้งาน ได้แก่ แผ่นกรองของหน้ากากอนามัย และชุดผ่าตัดแพทย์แบบใช้แล้วทิ้ง ชั้นกรองในไส้กรองอากาศ เป็นต้น
ถาม :นอนวูฟเวนชนิดเมลต์โบลวน์อยู่ตรงส่วนใดของแผ่นกรองของหน้ากากอนามัย ?
ตอบ:
เนื่องจากนอนวูฟเวนชนิดเมลต์โบลวน์มีสมบัติการกรองที่ดี แต่ไม่แข็งแรง เพราะเส้นใยไม่ได้ยาวต่อเนื่อง การผลิตหน้ากากอนามัยจึงออกแบบให้นอนวูฟเวนชนิดเมลต์โบลวน์ อยู่ตรงกลางระหว่างนอนวูฟเวนชนิดสปันบอนด์ (ตามภาพ) โดยชั้นนอกที่เป็นนอนวูฟเวนชนิดสปันบอนด์ (สีเขียว) จะเคลือบสารไฮโดรโฟบิกเพื่อเพิ่มสมบัติกันน้ำ
หน้ากากอนามัย ประกอบด้วย 3 ชั้น
1)นอนวูฟเวนชนิดสปันบอนด์ (สีเขียว) 2) นอนวูฟเวนชนิดเมลต์โบลวน์ (สีขาว) 3) นอนวูฟเวนชนิดสปันบอนด์ (สีขาว)
ถาม :กระบวนการผลิตชุดผ่าตัดแพทย์แบบใช้แล้วทิ้งเหมือนหรือแตกต่างจากหน้ากากอนามัยอย่างไร ?
ตอบ:
ชุดผ่าตัดแพทย์แบบใช้แล้วทิ้งถูกออกแบบให้มีลักษณะเป็น 3 ชั้นเช่นเดียวหน้ากากอนามัย หรือมากกว่าแต่ต่างกันที่แต่ละชั้นถูกยึดให้ติดกันด้วยความร้อนและแรงทางกลในกระบวนการผลิตเพื่อให้มีความแข็งแรง ป้องกันของเหลวและเชื้อโรค
กระบวนการผลิตชุดผ่าตัดแพทย์ซึ่งเป็นนอนวูฟเวนแบบหลายชั้น (multi-layered nonwoven) ประกอบด้วยระบบผลิตแผ่นสปันบอนด์เป็นชั้นแรก ซึ่งต่อมาถูกส่งไปตามสายพานไปยังระบบการผลิตแผ่นเมลต์โบลวน์เป็นชั้นที่ 2 จากนั้นแผ่นสปันบอนด์-เมลต์โบลวน์นี้จะถูกส่งไปตามสายพานไปยังระบบผลิตแผ่นสปันบอนด์เพื่อผลิตชั้นที่ 3 และขั้นสุดท้ายแผ่นสปันบอนด์-เมลต์โบลวน์-สปันบอนด์ (SMS) ที่ได้จะถูกส่งไปยึดเส้นใยให้ติดกันด้วยความร้อน
ปัจจุบันมีการผลิตที่มากกว่า 3 ชั้น โดยเพิ่มจำนวนชั้นของเมลต์โบลวน์ เช่น SMMS, SMMMS, SMMMMS เป็นต้น
ชุดผ่าตัดแพทย์แบบใช้แล้วทิ้งส่วนมากจะเคลือบสารกันน้ำหรือฟิล์มไว้ด้านนอกเพื่อป้องกันของเหลว เช่น เลือดที่อาจกระเด็นมาได้ ทั้งนี้ผู้สวมใส่จึงควรระวังไม่ให้มีแรงกดบนบริเวณที่เปื้อนนั้น เช่น หลีกเลี่ยงการยืนพิง เพราะอาจทำให้ของเหลวมีโอกาสที่จะแทรกซึมเข้ามาตามช่องว่างระหว่างเส้นใยของแผ่น
ถาม :วัสดุที่ใช้ผลิตหน้ากากอนามัยคืออะไร และมีวิธีจัดการหลังใช้งานอย่างไร?
ตอบ:
หน้ากากอนามัยส่วนใหญ่ผลิตจากโพลิโพรพิลีน (polypropylene, PP) ซึ่งเป็นโพลิเมอร์ที่ไม่ย่อยสลาย การกำจัด (ที่ดีที่สุดในปัจจุบัน) คือเผาเพื่อเป็นพลังงาน (ในระบบเผาที่ถูกต้อง)
ถาม :ปัจจุบันมีการเปลี่ยนมาใช้ถุงสปันบอนด์แทนถุงพลาสติกกันมากขึ้น จึงมีประเด็นในสังคมมากมายดังจะเห็นข่าวในสื่อต่างๆ การที่เปลี่ยนมาใช้ถุงสปันบอนด์มีข้อดี ข้อด้อยอย่างไรเมื่อเทียบกับถุงพลาสติก?
ตอบ:
ถุงสปันบอนด์ทำจากแผ่นเส้นใยที่ขึ้นรูปจากเม็ดพลาสติก (โพลิเมอร์) ในขณะที่ถุงพลาสติกทำจากฟิล์มพลาสติก ถุงสปันบอนด์มีราคาไม่สูงนัก อีกทั้งมีความหนาที่หลากหลาย สามารถดูได้จากค่าน้ำหนัก ซึ่งมีหน่วยเป็นกรัมต่อตารางเมตร, gsm (g/m2) ในการใช้งานจึงสามารถเลือกความหนาที่เหมาะสมได้ สามารถใช้ซ้ำได้เช่นเดียวกับถุงพลาสติกชนิดหนา
อย่างไรก็ดี ถุงสปันบอนด์ชนิดที่มีราคาถูก สำหรับการใช้งานทั่วไปอาจไม่ได้ออกแบบให้มีความทนทานมากนัก ดังนั้น หากใช้งานไปสักระยะและโดนแสงแดดก็อาจทำให้ถุงเสื่อมสภาพได้เช่นเดียวกับถุงพลาสติก แต่ผู้บริโภคบางคนอาจเข้าใจคลาดเคลื่อนว่าถุงสปันบอนด์คือถุงผ้าซึ่งน่าจะใช้งานได้นาน
ถาม :จริงหรือไม่ที่กล่าวว่า ถุงสปันบอนด์ย่อยสลายได้เร็วกว่าถุงพลาสติก โดยใช้เวลาเพียง 5-10 ปี และเมื่อย่อยสลายจะกลายเป็นไมโครพลาสติก?
ตอบ:
ถุงสปันบอนด์เสื่อมสภาพในระยะเวลาเดียวกันกับพลาสติก (ไม่เร็วกว่า) เมื่อถูกทิ้งให้อยู่ภายใต้แสงแดดเป็นเวลานาน การเสื่อมสภาพจะมีลักษณะขาดหรือผุเป็นชิ้นๆ หากถูกทิ้งไว้จนเสื่อมสภาพกลายเป็นชิ้นเล็กๆ ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า 5 มิลลิเมตรก็เข้าข่ายเป็นไมโครพลาสติกได้
ถาม :วิธีจัดการกับถุงสปันบอนด์หลังหมดอายุใช้งาน?
ตอบ:
วิธีที่เหมาะสม ณ ปัจจุบัน คือการแยกขยะและรวบรวมส่งไปยังโรงเผาขยะเพื่อผลิตพลังงาน เพราะถุงสปันบอนด์ส่วนใหญ่ผลิตจากโพลิโพรพิลีน โรงงานรับซื้อในราคากิโลกรัมละ 1 บาท (ราคาในเดือนมีนาคม 2563)
แม้ถุงสปันบอนด์ผลิตจากโพลิโพรพิลีน แต่ก็ไม่คุ้มค่าที่จะนำมารีไซเคิล เนื่องจากมีปริมาตรสูงแต่เนื้อพลาสติกน้อย การนำกลับมาหลอมใหม่จึงไม่คุ้มต้นทุน