5 แอปพลิเคชันใหม่เกิดขึ้นของสายการผลิตแผ่นและแผ่นพลาสติกในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์และก่อสร้าง

การปฏิวัติโครงสร้างพื้นฐานทางถนนด้วยแผ่นพลาสติกรีไซเคิล

สายการผลิตแผ่นพลาสติกและแผ่นพลาสติกเปลี่ยนของเสียพลาสติก PET/PP หลังการบริโภคให้กลายเป็นแผ่นฐานถนนที่ทนทานได้อย่างไร

ปัจจุบัน การตั้งค่าระบบการผลิตแผ่นพลาสติกและแผ่นพลาสติกชนิดใหม่กำลังเปลี่ยนขวด PET ที่ใช้แล้วและภาชนะพลาสติก PP ให้กลายเป็นวัสดุก่อสร้างถนนจริงๆ กระบวนการนี้ประกอบด้วยการฉีกขยะพลาสติกให้เป็นชิ้นเล็กๆ หลอมละลาย แล้วอัดรวมทุกอย่างเข้าด้วยกัน เมื่อความร้อนถูกนำไปใช้กับพลาสติกที่ผ่านการใช้งานแล้วในช่วงอุณหภูมิประมาณ 200 ถึง 280 องศาเซลเซียส จะเกิดเป็นส่วนผสมของพอลิเมอร์ที่สม่ำเสมอ ซึ่งยึดเกาะกับแร่ธาตุและทรายได้ดีมาก จนสามารถผลิตแผ่นคอมโพสิตกันน้ำสำหรับการก่อสร้างถนนได้ ข้อดีสำคัญของแนวทางนี้คือ ช่วยลดปริมาณพลาสติกที่จะถูกทิ้งลงในหลุมฝังกลบได้จำนวนมาก ในขณะเดียวกันก็ผลิตฐานถนนที่สามารถทนต่อแรงกระแทกได้ดีกว่าแอสฟัลต์ทั่วไปประมาณ 2.5 เท่า ตามผลการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสารด้านโครงสร้างพื้นฐานที่ยั่งยืน แผ่นพิเศษเหล่านี้ช่วยป้องกันไม่ให้เกิดหลุมบนผิวถนน เพราะไม่อนุญาตให้น้ำซึมผ่าน และไม่แตกร้าวภายใต้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ — ซึ่งเป็นเรื่องสำคัญยิ่งสำหรับทางหลวงและถนนสายหลักที่มีการจราจรหนาแน่นอย่างต่อเนื่อง ยกตัวอย่างเช่น อินเดีย ซึ่งปัจจุบันมีถนนกว่า 33,000 กิโลเมตรที่ผ่านการนำของเสียพลาสติกที่รีไซเคิลมาใช้แล้ว ซึ่งเทียบเท่ากับการนำถุงพลาสติกจำนวนประมาณหนึ่งล้านใบมาใช้ซ้ำในทุกๆ กิโลเมตรของถนนที่ถูกก่อสร้างขึ้น

กรณีศึกษา: สายการผลิตแบบโมดูลาร์ EPS–PP ไฮบริด เพื่อสนับสนุนโครงการทดลองถนนพลาสติกของมณฑลซานตงในปี 2023

ผู้ผลิตที่ตั้งอยู่ในมณฑลซานตงได้นำสายการผลิตแผ่นและแผ่นพลาสติกแบบโมดูลาร์มาใช้งาน โดยรวมเม็ดโฟมโพลีสไตรีนแบบขยายตัว (EPS) เข้ากับพอลิโพรพิลีนรีไซเคิลเพื่อผลิตแผ่นถนนแบบไฮบริดสำหรับโครงการทางหลวงชายฝั่งของจีน ระบบนี้สามารถแปรรูปของเสียพลาสติกผสมได้ถึง 12 ตันต่อชั่วโมง ให้เป็นแผ่นขนาด 3 เมตร × 2.5 เมตร ที่มีระบบข้อต่อแบบล็อกเข้าหากัน (interlocking) ซึ่งประกอบด้วย:

• การเสริมความแข็งแรงเพื่อรับน้ำหนัก : ตาข่ายเหล็กฝังอยู่ภายในระหว่างกระบวนการอัดรีด
• เสถียรภาพทางความร้อน : สารป้องกันรังสี UV เพื่อป้องกันการบิดเบี้ยวที่อุณหภูมิสูงกว่า 50°C
• การติดตั้งอย่างรวดเร็ว : ข้อต่อแบบลิ้น-ร่อง (tongue-and-groove) ที่ทำให้สามารถติดตั้งได้ถึง 500 เมตรต่อวัน

โครงการทดลองนี้แทนที่แอสฟัลต์แบบดั้งเดิมด้วยพอลิเมอร์รีไซเคิล 30% ส่งผลให้ลดต้นทุนวัสดุลง 420,000 หยวนต่อกิโลเมตร และยืดระยะเวลาระหว่างการบำรุงรักษาออกไป 40% เมื่อเทียบกับถนนแบบดั้งเดิม แนวทางนี้แสดงให้เห็นว่าระบบการผลิตอัตโนมัติสามารถส่งเสริมการไหลเวียนของวัสดุแบบวงจรปิด (circular material flows) ในการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานได้อย่างไร

โซลูชันบรรจุภัณฑ์น้ำหนักเบาและปลอดเชื้อจากกระบวนการอัตโนมัติ สายการผลิตแผ่นพลาสติกและแผ่นพลาสติก

ความต้องการจากอีคอมเมิร์ซขับเคลื่อนการใช้แผ่นพลาสติกโพลีโพรไพลีนแบบลูกฟูกสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่สามารถวางซ้อนกันได้และทนต่อแรงกระแทก

การเติบโตของธุรกิจค้าปลีกออนไลน์ได้สร้างความต้องการบรรจุภัณฑ์ที่ทั้งแข็งแรงและเบาอย่างมาก จึงทำให้บริษัทจำนวนมากหันมาใช้แผ่นพลาสติกโพลีโพรไพลีน (PP) แบบลูกฟูก วัสดุชนิดนี้มีน้ำหนักเบากว่ากระดาษแข็งทั่วไปประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ แต่ยังคงทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีมาก ซึ่งเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่ง เพราะผลการศึกษาชี้ว่ามีสินค้าเปราะบางประมาณ 19% ได้รับความเสียหายระหว่างการขนส่ง ตามรายงานจากนิตยสาร Packaging Digest เมื่อปีที่ผ่านมา ปัจจุบันโรงงานต่างๆ มีระบบอัตโนมัติสำหรับผลิตแผ่นและแผ่นพลาสติกเหล่านี้ในปริมาณมาก สามารถออกแบบให้มีลักษณะขัดเกี่ยวกัน (interlocking) เพื่อป้องกันไม่ให้สินค้าเคลื่อนตัวภายในกล่องระหว่างการขนส่ง อีกข้อได้เปรียบหนึ่งคือ โพลีโพรไพลีนบางชนิดสามารถผ่านกระบวนการล้างซ้ำได้หลายรอบโดยไม่เสื่อมสภาพ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการบรรจุภัณฑ์ยาหรือภาชนะบรรจุอาหาร ซึ่งความสะอาดนั้นจำเป็นอย่างยิ่ง นอกจากนี้ หากจัดเก็บอย่างเหมาะสม บรรจุภัณฑ์เหล่านี้สามารถวางซ้อนกันได้ดีกว่ากล่องที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ ทำให้คลังสินค้าสามารถจัดเก็บสินค้าได้เพิ่มขึ้นแนวตั้งประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์บนชั้นวาง

นวัตกรรมการขึ้นรูปแบบร่วม (Co-extrusion) และการนูนลวดลายแบบต่อเนื่อง (inline embossing) ในการจัดวางโครงสร้างสายการผลิตแผ่นและแผ่นพลาสติกสมัยใหม่

การประยุกต์ใช้บรรจุภัณฑ์แผ่นพลาสติกขั้นสูงอาศัยเทคโนโลยีการขึ้นรูปแบบร่วมภายในสายการผลิตอัตโนมัติ เพื่อสร้างแผ่นพลาสติกหลายชั้นที่มีคุณสมบัติเชิงหน้าที่เฉพาะตามความต้องการ โดยการรวมชั้นพอลิเมอร์ต่างๆ เข้าด้วยกันในคราวเดียว ผู้ผลิตสามารถบรรลุผลดังนี้:

• ชั้นป้องกันที่ปิดกั้นการแทรกซึมของออกซิเจนและไอน้ำ
• แกนโครงสร้างที่ให้ความแข็งแรงและความมั่นคง โดยใช้วัสดุน้อยที่สุด
• พื้นผิวของวัสดุที่พร้อมสำหรับการพิมพ์

หน่วยนูนแบบต่อเนื่อง (Inline embossing units) ยกระดับความสามารถในการใช้งานไปอีกขั้นหนึ่ง โดยสามารถพิมพ์ลวดลายหรือคุณสมบัติต่าง ๆ ได้ทันทีในระหว่างกระบวนการอัดรีด (extrusion process) ไม่ว่าจะเป็นพื้นผิวกันลื่น โลโก้แบรนด์ หรือแม้แต่ช่องระบายอากาศ ซึ่งหมายความว่า ผู้ผลิตสามารถสร้างแผ่นพลาสติกแข็งแบบกำหนดเองที่มีประสิทธิภาพการใช้งานเหนือกว่าวัสดุแบบดั้งเดิมหลายชนิด โดยเฉพาะเมื่อมีข้อกำหนดเฉพาะด้านความสามารถในการรับน้ำหนัก จุดเด่นที่แท้จริง? ระบบเหล่านี้สามารถควบคุมความแปรผันของความหนาได้อย่างแม่นยำสูงมาก ภายในช่วง ±0.05 มิลลิเมตร ความแม่นยำระดับนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อผลิตภัณฑ์หลากหลายประเภท ตั้งแต่ถาดเก็บอุปกรณ์ทางการแพทย์ ไปจนถึงเคสป้องกันชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่บอบบาง นอกจากนี้ ยังไม่ควรลืมเรื่องการลดของเสียด้วย ทั้งนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม วิธีการขั้นสูงเหล่านี้สามารถลดของเสียจากวัสดุได้ประมาณ 22 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งถือว่าน่าประทับใจมาก

วัสดุหุ้มผนังและฟาซาดประสิทธิภาพสูงที่ใช้แผ่นพีวีซีและแผ่นโพลีคาร์บอเนต

แผ่นฟาซาดโพลีคาร์บอเนตแบบทนไฟ ซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนดอาคารเป้าหมายสุทธิศูนย์ผ่านกระบวนการอัดรีดแผ่นอย่างแม่นยำ

โรงงานผลิตแผ่นพลาสติกและแผ่นพลาสติกในปัจจุบันสามารถผลิตแผ่นพอลิคาร์บอเนตที่ทนไฟได้จริง ซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของอาคารที่เข้มงวด และบางครั้งยังเหนือกว่าข้อกำหนดเหล่านั้นอีกด้วย ระหว่างกระบวนการผลิต จะมีการใช้วิธีการขึ้นรูปแบบอัดฉีด (extrusion) อย่างแม่นยำเพื่อเพิ่มสารเคลือบพิเศษที่ช่วยเสริมคุณสมบัติธรรมชาติของวัสดุให้สูงขึ้นจนบรรลุมาตรฐาน UL 94 V-0 ซึ่งถือเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับพลาสติกที่สามารถดับตัวเองได้เมื่อเกิดการลุกไหม้ จุดเด่นที่ทำให้แผ่นเหล่านี้โดดเด่นจริงๆ คือความสามารถในการลดควันขณะยังคงส่งผ่านแสงได้ประมาณ 90% ของแสงที่มีอยู่ ซึ่งหมายความว่าอาคารจะต้องใช้แสงประดิษฐ์น้อยลง 35% เมื่อเทียบกับกระจกธรรมดา ตามรายงานประสิทธิภาพพลังงานอาคารจากปีที่แล้ว นอกจากนี้ยังมีข้อได้เปรียบอีกประการหนึ่ง คือ ระบบที่มีการเคลือบดังกล่าวสามารถทำงานได้อย่างยอดเยี่ยมแม้ในสภาพแวดล้อมที่เย็นจัดถึง -40 องศาเซลเซียส หรือร้อนจัดถึง 120 องศาเซลเซียส ทั้งนี้ แผ่นดังกล่าวรักษาความแข็งแรงไว้ได้ตลอดช่วงอุณหภูมิดังกล่าว ช่วยให้อาคารควบคุมความร้อนแบบพาสซีฟ และยังสอดคล้องตามเป้าหมายด้านพลังงานสุทธิเป็นศูนย์ (net zero energy) ที่กำลังแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ

แผ่นพีวีซีแบบร่วมอัดรีดที่มีคุณสมบัติทนต่อรังสี UV ใช้แทนวัสดุคอมโพสิตอลูมิเนียมในโครงการโครงสร้างพื้นฐานชายฝั่ง

กระบวนการรีดแบบร่วมกัน (co-extrusion) ที่ใช้ในการผลิตแผ่นพลาสติกสมัยใหม่ ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์หุ้มผิว PVC ที่มีความแข็งแรงสูงมาก ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรง แผ่นเหล่านี้มาพร้อมกับการป้องกันรังสี UV ตั้งแต่ขั้นตอนการผลิตในโรงงาน จึงสามารถป้องกันแสงแดดที่เป็นอันตรายส่วนใหญ่ไม่ให้ก่อให้เกิดปัญหา เช่น การซีดจางของสี หรือการเสื่อมสภาพของวัสดุ ซึ่งมักพบเห็นได้ในพลาสติกทั่วไป ผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าวัสดุเหล่านี้ยังคงรักษาความแข็งแรงไว้ได้แม้จะถูกวางทิ้งไว้บริเวณชายฝั่งเป็นเวลาประมาณ 15 ปี ซึ่งดีกว่าอะลูมิเนียมคอมโพสิตอย่างมาก เพราะอะลูมิเนียมคอมโพสิตเริ่มแสดงอาการเสียหายจากเกลือได้อย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปภายในระยะเวลาเพียง 5 ถึง 7 ปีเท่านั้น เมื่อผ่านการทดสอบด้วยฝอยละอองเกลือ (salt spray test) โครงสร้างแบบชั้นซ้อนนี้มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแผ่นอลูมิเนียมทั่วไปประมาณสิบเท่า และผู้ดูแลโครงสร้างเหล่านี้รายงานว่าสามารถลดจำนวนครั้งของการซ่อมแซมลงได้ประมาณสองในสาม ปัจจุบันเมืองต่างๆ ทั่วโลกเริ่มเลือกใช้วัสดุชนิดนี้สำหรับงานต่างๆ เช่น ผิวหน้าสะพาน ทางเดินริมทะเล และกำแพงขนาดใหญ่ที่ใช้ป้องกันคลื่นพายุ เนื่องจากไม่มีใครอยากต้องเผชิญกับค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนวัสดุซ้ำๆ อย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะเมื่อทรัพยากรทางการเงินมีจำกัด

ระบบบรรจุภัณฑ์แบบนำกลับมาใช้ใหม่ได้แบบวงจรปิดที่ขับเคลื่อนโดยสายการผลิตแผ่น HDPE

ระบบถาดแผ่น HDPE แบบล้างและนำกลับมาใช้ซ้ำได้ในโลจิสติกส์ด้านเภสัชกรรม — ออกแบบมาเพื่อรองรับการขยายขนาดสายการผลิตบอร์ดและแผ่นพลาสติกอย่างบูรณาการ

ถาดแผ่น HDPE กำลังเปลี่ยนวิธีการขนส่งยาทั่วโลก เนื่องจากมีการออกแบบที่ทนทานและสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้ ซึ่งสามารถผ่านกระบวนการฆ่าเชื้อได้มากกว่า 100 ครั้ง ถาดเหล่านี้ผลิตจากสายการผลิตอัตโนมัติสำหรับแผ่นและบอร์ดพลาสติก ความสามารถในการล้างและนำกลับมาใช้ซ้ำทำให้ถาดเหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการรักษาความปลอดภัยของยา เนื่องจากสามารถคงความแม่นยำของขนาดไว้ได้อย่างสม่ำเสมอตลอดอายุการใช้งาน นอกจากนี้ ทุกขั้นตอนของการเดินทางจากโรงงานไปยังร้านขายยาจะถูกติดตามอย่างละเอียดครบถ้วน ขณะนี้ ระบบการผลิตใหม่เริ่มใช้เทคนิคการขึ้นรูปแบบโคเอ็กซ์ทรูชัน (co-extrusion) เพื่อผสมสารต้านจุลชีพเข้าไปในแผ่นระหว่างขั้นตอนการผลิตโดยตรง ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องดำเนินขั้นตอนเพิ่มเติมใดๆ เพื่อควบคุมเชื้อจุลินทรีย์ — นี่จึงเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญมากในห้องสะอาด (cleanrooms) ซึ่งการปนเปื้อนถือเป็นปัญหาที่ต้องเฝ้าระวังอยู่เสมอ

สายการผลิตแผ่นพลาสติกและแผ่นพลาสติกที่สามารถปรับขนาดขึ้นหรือลงได้ ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถปรับเปลี่ยนปริมาณการผลิตต่อวันได้ตั้งแต่ประมาณ 2,000 ถึงสูงสุดถึง 15,000 ถาด ความยืดหยุ่นนี้ทำให้พวกเขาสามารถตอบสนองต่อความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันได้ เช่น เมื่อมีการจัดส่งวัคซีน หรือเมื่อจัดการกับผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่ไวต่อสภาวะซึ่งต้องการเงื่อนไขการเก็บรักษาพิเศษ สิ่งที่ทำให้ระบบเหล่านี้โดดเด่นจริง ๆ คือความสามารถในการลดของเสียลงอย่างมาก โดยแนวทางแบบวงจรปิด (closed loop) ช่วยลดขยะจากการบรรจุภัณฑ์ลงประมาณสามในสี่ เมื่อเทียบกับทางเลือกแบบใช้ครั้งเดียวทิ้ง นอกจากนี้ยังประหยัดค่าขนส่งได้อีกด้วย เนื่องจากทุกฝ่ายใช้ภาชนะมาตรฐานร่วมกัน สำหรับอุตสาหกรรมยาที่มุ่งสู่เป้าหมายเศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy) การพัฒนาเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เมื่อถาด HDPE เหล่านี้หมดอายุการใช้งานแล้ว วัสดุกว่า 98% จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ประสิทธิภาพระดับนี้ทำให้ถาดเหล่านี้อยู่ใจกลางของห่วงโซ่อุปทานทางการแพทย์ที่ยั่งยืน ซึ่งจำเป็นต่อการดำเนินงานในอนาคต

คำถามที่พบบ่อย

เทคโนโลยีใดที่ใช้ใน การผลิตแผ่นพลาสติกและแผ่นพลาสติก ?

การผลิตแผ่นพลาสติกและแผ่นพลาสติกใช้เทคโนโลยีต่างๆ เช่น การขึ้นรูปแบบอัดผ่านแม่พิมพ์ (extrusion), การขึ้นรูปแบบอัดผ่านแม่พิมพ์ร่วมกัน (co-extrusion) และการนูนลวดลายแบบต่อเนื่อง (inline embossing) เพื่อสร้างแผ่นพลาสติกที่ทนทาน มีหลายชั้น และมีคุณสมบัติที่ออกแบบมาเฉพาะ

พลาสติกรีไซเคิลถูกผสานเข้ากับกระบวนการก่อสร้างถนนอย่างไร?

พลาสติกรีไซเคิล เช่น PET และ PP จะถูกฉีกเป็นชิ้นเล็กๆ หลอมละลาย จากนั้นจึงกดร่วมกับแร่ธาตุและทรายเพื่อสร้างแผ่นคอมโพสิตที่ใช้เป็นฐานถนนที่มีความทนทาน

ข้อดีของการใช้แผ่นพอลิโพรไพลีน (PP) แบบลูกฟูกสำหรับบรรจุภัณฑ์คืออะไร?

แผ่นพอลิโพรไพลีน (PP) แบบลูกฟูกให้โซลูชันบรรจุภัณฑ์ที่มีน้ำหนักเบาและทนต่อแรงกระแทก ช่วยลดความเสียหายระหว่างการขนส่ง และสามารถวางซ้อนกันได้ดีขึ้นในคลังสินค้า

ถาดแผ่น HDPE มีส่วนช่วยในการจัดส่งยาอย่างยั่งยืนอย่างไร?

ถาดแผ่น HDPE เป็นระบบที่สามารถล้างและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ โดยออกแบบมาเพื่อรองรับการฆ่าเชื้อซ้ำหลายครั้ง ลดของเสีย และสนับสนุนเป้าหมายเศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy) ในการขนส่งยา