เปลี่ยน ‘ลิกนิน’ ของเสียอุตสาหกรรมกระดาษ สู่สารสร้างมูลค่า ‘ผลิตภัณฑ์พลาสติก’

‘ลิกนิน’ เป็นสารประกอบในวัตถุดิบชีวมวลที่อุตสาหกรรมกระดาษจำเป็นต้องกำจัดออก เพราะเป็นสารที่ส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ทั้งด้านสี ผิวสัมผัส และการทนทานต่อความชื้น ซึ่งสารปริมาณมหาศาลนี้มักมีจุดจบเพียงการเป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตไฟฟ้าเพื่อลดต้นทุนด้านพลังงานเท่านั้น เพราะผู้ประกอบการส่วนใหญ่ยังขาดลู่ทางการใช้ประโยชน์ที่ให้ผลตอบแทนที่คุ้มค่าแก่การลงทุน

สวทช. ร่วมกับ มจธ. และพันธมิตร พัฒนาต่อยอดเทคโนโลยีเพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มให้แก่ ‘สารลิกนิน’ ที่ได้จากกระบวนการเตรียมเยื่อกระดาษด้วยเทคนิคออร์แกโนโซลฟ์ (Organosolv process) ซึ่งเป็นกระบวนการที่ทีมวิจัยและบริษัทร่วมกันพัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้เพื่อให้การผลิตผลิตภัณฑ์กระดาษมีความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากยิ่งขึ้น

โดยผลิตภัณฑ์สารสกัดลิกนินที่ได้จากการเตรียมเยื่อกระดาษด้วยวิธีนี้ มีจุดเด่นสำคัญที่แตกต่างจากกระบวนการทั่วไปซึ่งใช้สารเคมี คือ การคงไว้ซึ่งคุณสมบัติการดูดกลืนรังสียูวี การต้านทานสารอนุมูลอิสระ การเป็นสารให้สี และความบริสุทธิ์ของสาร ซึ่งเหมาะแก่การใช้เป็นสารให้ประโยชน์เชิงหน้าที่ในอุตสาหกรรมประเภทต่าง ๆ ปัจจุบันการวิจัยอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาแนวทางเพื่อการใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมพลาสติก

ตัวอย่างการวิจัยและพัฒนาที่ประสบความสำเร็จแล้ว เช่น การใช้เสริมคุณสมบัติเด่นให้กับพลาสติก PE, PP, HDPE และ LLDPE ทั้งชนิดที่ใช้เม็ดพลาสติกจากปิโตรเลียมและชนิดที่ใช้ไบโอพลาสติกเป็นส่วนผสม และการใช้เป็นสารประกอบเชิงหน้าที่ในพลาสติก PLA หรือพลาสติกที่ใช้ในการขึ้นรูปเส้นพลาสติก (PLA filament) เพื่อใช้ในงานพิมพ์สามมิติ (3D Printing)

ตัวอย่างเด่นของการนำไปใช้ประโยชน์ เช่น การผลิตเฟอร์นิเจอร์สำหรับใช้งานภายนอกอาคาร โดยนำคุณสมบัติป้องกันรังสียูวีของลิกนินมาช่วยปกป้องเนื้อพลาสติกไม่ให้กรอบและแตกก่อนเวลาอันควร การใช้ลิกนินเป็นสารให้สีเอิร์ทโทนหรือสีเฉดน้ำตาลกลมกลืนกับสิ่งแวดล้อมทดแทนการใช้สีเคมีที่ผลิตจากออกไซด์ของโลหะ โดยปรับเฉดสีได้ตามต้องการ การเพิ่มคุณสมบัติยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน และการป้องกันการส่องผ่านของรังสียูวีให้แก่ผลิตภัณฑ์ฟิล์มห่อหุ้มอาหารเพื่อช่วยยืดอายุอาหารสดลดอัตราการเน่าเสีย ทำให้วางจำหน่ายได้ยาวนานขึ้น

ผลดีจากการพัฒนากระบวนการสกัดลิกนินเพื่อประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ไม่เพียงช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับสารลิกนินซึ่งเป็นของเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมกระดาษเท่านั้น เพราะยังช่วยลดการปลดปล่อยคาร์บอนสู่ชั้นบรรยากาศได้เป็นอย่างดี ซึ่งผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่นำสารลิกนินไปใช้ประโยชน์สามารถใช้ตัวเลขการกักเก็บคาร์บอนหักลบค่าการปลดปล่อยคาร์บอนของผลิตภัณฑ์ (CFP) เพื่อประโยชน์ทั้งด้านการลดภาษีคาร์บอนและการเพิ่มจุดขายเรื่องความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมให้แก่ผลิตภัณฑ์ได้

รายละเอียดเพิ่มเติม: เปลี่ยน ‘ลิกนิน’ ของเสียอุตสาหกรรมกระดาษ สู่สารสร้างมูลค่าเพิ่ม ลดปล่อยคาร์บอนใน ‘ผลิตภัณฑ์พลาสติก’