ทำไม? Bioplastics จึงน่าจะเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับอนาคต

พลาสติกไม่ได้จำเป็นต้องเริ่มต้นจากน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติเสมอไป ปัจจุบันสามารถผลิตพลาสติกบางประเภทจากวัตถุดิบชีวภาพหรือทรัพยากรหมุนเวียน เช่น อ้อยและข้าวโพด ก่อนผ่านกระบวนการทางชีวภาพและทางเคมีจนได้เป็นเม็ดพลาสติกชีวภาพที่พร้อมนำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ

วัสดุเหล่านี้มักถูกเรียกรวมว่า Bioplastics หรือพลาสติกชีวภาพ โดยหนึ่งในประเภทที่มีการใช้งานอย่างแพร่หลายคือ PLA (Polylactic Acid) ซึ่งสามารถผลิตจากน้ำตาลที่มาจากพืช และนำไปใช้ผลิตสินค้าได้หลากหลาย ตั้งแต่บรรจุภัณฑ์ ถุงชา แคปซูลกาแฟ เส้นใยและวัสดุ Nonwoven ไปจนถึงเส้นพลาสติกสำหรับงานพิมพ์สามมิติ

สำหรับ GC ธุรกิจ Bioplastics ดำเนินการผ่านการร่วมลงทุนใน NatureWorks LLC กับ Cargill โดย NatureWorks เป็นผู้ผลิต PLA และในปี 2026 ได้เปิดโรงงานผลิตแห่งที่สองของบริษัท ณ Nakhon Sawan Biocomplex จังหวัดนครสวรรค์ ซึ่งเป็นโรงงานแบบครบวงจรตั้งแต่การผลิต Lactic Acid, Lactide จนถึง PLA มีกำลังการผลิตประมาณ 75,000 ตันต่อปี และใช้วัตถุดิบจากอ้อยที่จัดหาในประเทศไทย

Bioplastics คืออะไร?

Bioplastics เป็นคำที่ใช้เรียกรวมพลาสติกหลายประเภทที่มีความเกี่ยวข้องกับวัตถุดิบชีวภาพ และ/หรือมีคุณสมบัติในการย่อยสลายภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด

สิ่งสำคัญคือคำว่า Bioplastics ไม่ได้หมายความว่าพลาสติกทุกชนิดในกลุ่มนี้จะมีคุณสมบัติเหมือนกันทั้งหมด

หากพิจารณาจากแหล่งที่มาของวัตถุดิบ จะพบ Bio-based Plastics ซึ่งผลิตทั้งหมดหรือบางส่วนจากทรัพยากรชีวภาพ เช่น อ้อย ข้าวโพด หรือชีวมวล แทนการใช้วัตถุดิบจากฟอสซิลเพียงอย่างเดียว

ในขณะที่คำว่า Biodegradable หรือ Compostable อธิบายถึงพฤติกรรมของวัสดุเมื่อสิ้นสุดการใช้งาน กล่าวคือ สามารถย่อยสลายได้ภายใต้สภาพแวดล้อมและเงื่อนไขที่เหมาะสม

ดังนั้น Bio-based ไม่ได้หมายความว่า Biodegradable เสมอไป และพลาสติกที่ Biodegradable ก็ไม่จำเป็นต้องผลิตจากวัตถุดิบชีวภาพทั้งหมด

ในบทความนี้จะเน้นไปที่ PLA (Polylactic Acid) ซึ่งเป็นพลาสติกชีวภาพที่ผลิตจากทรัพยากรหมุนเวียน และสามารถผลิตออกมาในรูปของเม็ดพลาสติก PLA พร้อมสำหรับนำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ

PLA คืออะไร และเกี่ยวข้องกับ Bioplastics อย่างไร?

PLA หรือ Polylactic Acid เป็นพอลิเมอร์ชนิดหนึ่งที่สามารถผลิตจากน้ำตาลที่มาจากวัตถุดิบหมุนเวียน เช่น อ้อยหรือข้าวโพด

กระบวนการผลิตเริ่มจากการนำน้ำตาลเข้าสู่กระบวนการหมักเพื่อผลิต Lactic Acid ก่อนเปลี่ยนเป็น Lactide และนำ Lactide มาผ่านกระบวนการ Polymerization เพื่อสร้างโมเลกุลสายยาวของ PLA

PLA ที่ผลิตเสร็จแล้วสามารถอยู่ในรูปของ เม็ดพลาสติก PLA เพื่อส่งต่อให้ผู้ผลิตในอุตสาหกรรมต่าง ๆ นำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ปลายทาง

สำหรับ NatureWorks ผลิตภัณฑ์ PLA ใช้ชื่อทางการค้าว่า Ingeo™ ซึ่งมีหลายเกรดเพื่อรองรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ตั้งแต่บรรจุภัณฑ์ เส้นใยและ Nonwoven สินค้าอุปโภคบริโภค ไปจนถึงงาน 3D Printing

กระบวนการผลิต Bioplastics มีขั้นตอนอย่างไรบ้าง?

กรณีของเม็ดพลาสติก PLA ที่ผลิตโดย NatureWorks เส้นทางจากพืชผลทางการเกษตรสู่เม็ดพลาสติกชีวภาพสามารถอธิบายได้อย่างง่าย ๆ ดังนี้

อ้อย → น้ำตาล → Lactic Acid → Lactide → PLA → เม็ด Ingeo™ PLA → ผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ

โรงงาน NatureWorks ที่นครสวรรค์ได้รับการออกแบบเป็นฐานการผลิตครบวงจร (Fully Integrated Feedstock-to-Polymer Facility) ซึ่งรวมกระบวนการสำคัญตั้งแต่การผลิต Lactic Acid ไปจนถึง Polymer ไว้ในพื้นที่เดียวกัน

1. จากอ้อยสู่น้ำตาล

จุดเริ่มต้นของ Ingeo™ PLA ที่ผลิตในประเทศไทยคือ อ้อยที่จัดหาในประเทศ

อ้อยมีน้ำตาลซึ่งสามารถนำมาใช้เป็นแหล่งคาร์บอนในกระบวนการผลิต PLA โดยโรงงาน NatureWorks ในนครสวรรค์ใช้วัตถุดิบจากอ้อยไทย และนำมาต่อยอดจากผลผลิตทางการเกษตรสู่การผลิตวัสดุที่มีมูลค่าเพิ่มในระดับอุตสาหกรรม

2. จากน้ำตาลสู่ Lactic Acid

น้ำตาลที่ได้จากวัตถุดิบพืชจะถูกนำเข้าสู่ กระบวนการหมัก (Fermentation) โดยใช้จุลินทรีย์เปลี่ยนน้ำตาลให้เป็น Lactic Acid หรือกรดแลคติก

Lactic Acid เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการผลิต PLA และถือเป็นจุดเชื่อมระหว่างวัตถุดิบจากภาคเกษตรกับกระบวนการผลิตวัสดุพอลิเมอร์

3. จาก Lactic Acid สู่ Lactide

Lactic Acid จะถูกเปลี่ยนผ่านกระบวนการต่อเนื่องจนกลายเป็น Lactide

Lactide เป็นโมเลกุลรูปวงแหวนและเป็นวัตถุดิบสำคัญสำหรับขั้นตอนการผลิต PLA ในลำดับถัดไป โดย NatureWorks ใช้กระบวนการเฉพาะในการเปลี่ยน Lactic Acid ให้เป็น Lactide ก่อนนำเข้าสู่กระบวนการ Polymerization

4. Polymerization: จาก Lactide สู่ PLA

ขั้นตอนต่อมาคือ Polymerization ซึ่งเป็นการเปิดโครงสร้างวงแหวนของ Lactide และเชื่อมโมเลกุลเข้าด้วยกันจนเกิดเป็นสาย Polymer ที่ยาวขึ้น

ผลลัพธ์ที่ได้คือ Polylactic Acid หรือ PLA

การควบคุมกระบวนการและโครงสร้างของวัสดุทำให้สามารถพัฒนา PLA ได้หลายเกรด เพื่อให้มีคุณสมบัติเหมาะสมกับการใช้งานที่แตกต่างกัน

5. จาก PLA สู่เม็ดพลาสติก PLA

เมื่อ Polymerization เสร็จสมบูรณ์ PLA จะถูกผลิตออกมาในรูปของเม็ดพลาสติก PLA เหล่านี้คือวัสดุที่พร้อมส่งต่อให้ลูกค้าและผู้ผลิตในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เพื่อนำไปขึ้นรูป ผสม หรือแปรรูปตามกระบวนการที่เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์แต่ละประเภท

ดังนั้น เมื่อพูดถึง “การผลิต Bioplastics” ในกรณีของ NatureWorks ผลลัพธ์ที่ออกจากโรงงานไม่ได้เป็นผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคโดยตรง แต่เป็น เม็ดพลาสติก PLA ที่ทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตสินค้าอีกหลากหลายชนิด

เม็ดพลาสติก PLA นำไปผลิตอะไรได้บ้าง?

หนึ่งในจุดเด่นของ PLA คือสามารถพัฒนาเป็นหลายเกรดเพื่อรองรับกระบวนการขึ้นรูปและการใช้งานที่แตกต่างกัน

บรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม

ตัวอย่างเช่น

• ถุงชา
• แคปซูลกาแฟ
• บรรจุภัณฑ์อาหาร
• ภาชนะและผลิตภัณฑ์สำหรับ Food Service
• Flexible Packaging บางประเภท

การเลือกเกรดของ PLA และโครงสร้างของผลิตภัณฑ์จะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่ต้องการ เช่น ความแข็ง ความใส การทนความร้อน หรือวิธีจัดการหลังการใช้งาน

สินค้าอุปโภคบริโภคและผลิตภัณฑ์ที่มีอายุการใช้งานยาวขึ้น

PLA ไม่ได้ถูกจำกัดอยู่เฉพาะบรรจุภัณฑ์แบบใช้ครั้งเดียวเท่านั้น แต่สามารถพัฒนาเป็นวัสดุสำหรับผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ เช่น

• ชิ้นส่วนเครื่องใช้ไฟฟ้า
• อุปกรณ์สำนักงาน
• เคสโทรศัพท์
• บรรจุภัณฑ์เครื่องสำอาง

การใช้งานเหล่านี้สะท้อนให้เห็นว่า PLA สามารถถูกพัฒนาให้ตอบโจทย์ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติและอายุการใช้งานแตกต่างกันได้

เส้นใยและวัสดุ Nonwoven

PLA สามารถนำไปผลิตเป็นเส้นใยและวัสดุ Nonwoven ซึ่งพบได้ในผลิตภัณฑ์ เช่น

• ผ้าอ้อม
• ผ้าเช็ดทำความสะอาด
• หน้ากากอนามัย
• ผลิตภัณฑ์ Hygiene อื่น ๆ

3D Printing

PLA ยังเป็นหนึ่งในวัสดุที่นิยมใช้สำหรับผลิต Filament สำหรับเครื่องพิมพ์สามมิติ หรือ 3D Printingคุณสมบัติของวัสดุทำให้สามารถนำไปใช้ตั้งแต่การสร้างต้นแบบไปจนถึงการผลิตชิ้นงานในรูปแบบต่าง ๆ

PLA ย่อยสลายได้อย่างไร?

PLA สามารถถูกนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการออกแบบให้ Compostable ได้ โดยการย่อยสลายต้องเกิดภายใต้สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมกับวัสดุและเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง โดยควบคุมปัจจัยต่าง ๆ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น ระยะเวลา และกิจกรรมของจุลินทรีย์

GC มีบทบาทในธุรกิจ Bioplastics อย่างไร?

GC ดำเนินธุรกิจด้านพลาสติกชีวภาพผ่านการร่วมลงทุนกับ Cargill ใน NatureWorks LLC ผู้ผลิต PLA ภายใต้แบรนด์ Ingeo™

ปัจจุบัน NatureWorks มีฐานการผลิตหลัก 2 แห่ง ได้แก่

• Blair, Nebraska ประเทศสหรัฐอเมริกา มีกำลังการผลิตประมาณ 150,000 ตันต่อปี
• Nakhon Sawan Biocomplex จังหวัดนครสวรรค์ ประเทศไทย มีกำลังการผลิตประมาณ 75,000 ตันต่อปี

โรงงานในประเทศไทยเปิดอย่างเป็นทางการในเดือนเมษายน 2026 และเป็นโรงงานผลิตแห่งที่สองของ NatureWorks รวมถึงเป็นฐานการผลิต Ingeo™ PLA แบบครบวงจรในเอเชีย

การลงทุนดังกล่าวเป็นส่วนหนึ่งของการต่อยอดธุรกิจ Bio & Green ของ GC และเพิ่มผลิตภัณฑ์จากวัตถุดิบหมุนเวียนเข้าสู่พอร์ตธุรกิจ

แหล่งที่มาของข้อมูล

• Plant-Origin Feedstock Applications in Fully Green Food Packaging
• การผลิตพลาสติกชีวภาพ การใช้ประโยชน์และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
• Bio-based-polymers
• A-handbook-on-how-to-manufacture-Bio - Plastics-and-biodegradable-products
• Production of polyhydroxyalkanoate (PHA) biopolymer from crop residue using bacteria as an alternative to plastics
• Current progress on bio-based polymers and their future trends
• Production of Sustainable and Biodegradable Polymers from Agricultural Waste

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ Bioplastics และ PLA (FAQ)