ผ้าโพลีโพรพีลีนคืออะไร: คุณสมบัติ วิธีการผลิต และแหล่งที่มา

ผ้าโพลีโพรพีลีนคืออะไร: คุณสมบัติ วิธีการผลิต และแหล่งที่มา

โดยทีมสนับสนุนของ Sewport • 25 พฤษภาคม 2022

ผ้าโพลีโพรพีลีนคืออะไร?

ผ้าโพลีโพรพีลีนเป็นคำที่ใช้เรียกผลิตภัณฑ์สิ่งทอใดๆ ที่ได้จากพอลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกโพลีโพรพีลีน พลาสติกชนิดนี้เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มโพลีโอเลฟิน มีคุณสมบัติไม่มีขั้วและเป็นผลึกบางส่วน รองจากโพลีเอทิลีน โพลีโพรพีลีนเป็นพลาสติกที่ผลิตมากเป็นอันดับสองของโลก และมักใช้ในบรรจุภัณฑ์ หลอดดูด และสินค้าอุปโภคบริโภคและอุตสาหกรรมประเภทอื่นๆ มากกว่าการผลิตสิ่งทอ

พลาสติกชนิดนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกโดยบริษัทฟิลลิปส์ปิโตรเลียมของอเมริกาในปี 1951 นักเคมีโรเบิร์ต แบงค์ส และ เจ. พอล โฮแกน พยายามที่จะสกัดน้ำมันเบนซินจากโพรพิลีน และพวกเขาบังเอิญสร้างโพลีโพรพิลีนขึ้นมา แม้ว่าการทดลองนี้จะถูกมองว่าล้มเหลว แต่ก็เป็นที่ยอมรับอย่างรวดเร็วว่าสารประกอบใหม่นี้มีศักยภาพที่จะเทียบเท่ากับโพลีเอทิลีนในหลายๆ การใช้งาน

อย่างไรก็ตาม จนกระทั่งปี 1957 โพลีโพรพีลีนจึงถูกพัฒนาให้เป็นสารที่เหมาะสมสำหรับการผลิตในปริมาณมาก ในปี 1954 นักเคมีชาวอิตาลี จูลิโอ นัตตา และเพื่อนร่วมงานชาวเยอรมันของเขาประสบความสำเร็จในการขึ้นรูปสารนี้ให้เป็นพอลิเมอร์ไอโซแทคติก และบริษัทมอนเตคาตินีของอิตาลีก็เริ่มผลิตสารนี้เพื่อการค้าและการใช้งานของผู้บริโภคอย่างรวดเร็ว

เดิมทีโพลีโพรพีลีนวางจำหน่ายภายใต้ชื่อ “โมเพลน” และชื่อนี้ยังคงเป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนของบริษัทไลออนเดลล์เบสเซลล์ อย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องปกติมากกว่าที่จะพบสารนี้ในชื่อโพลีโพรพีลีน หรือเรียกสั้นๆ ว่า “โพลีโพร”

เก้าอี้ชายหาดพร้อมหลังคาและสายรัด ทำจากผ้าโพลีโพรพีลีน สีเทาอ่อน

เมื่อการใช้โพลีโพรพีลีนได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ในการใช้งานด้านผู้บริโภคและอุตสาหกรรมหลายประเภท ก็ได้มีการค้นพบว่าพลาสติกชนิดนี้ยังมีศักยภาพในการนำมาใช้เป็นสิ่งทออีกด้วย ผ้าโพลีโพรพีลีนเป็นสิ่งทอแบบไม่ทอ ซึ่งหมายความว่าผลิตขึ้นโดยตรงจากวัสดุโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการปั่นหรือทอ ประโยชน์หลักของโพลีโพรพีลีนในฐานะสิ่งทอคือความสามารถในการถ่ายเทความชื้น สิ่งทอชนิดนี้ไม่สามารถดูดซับความชื้นได้ แต่ความชื้นจะผ่านทะลุผ้าโพลีโพรพีลีนไปโดยสมบูรณ์

คุณสมบัตินี้ช่วยให้ความชื้นที่ระเหยออกมาขณะสวมใส่เสื้อผ้าที่ทำจากโพลีโพรพีลีนระเหยได้เร็วกว่าเสื้อผ้าที่กักเก็บความชื้น ดังนั้นผ้าชนิดนี้จึงเป็นที่นิยมใช้ในสิ่งทอที่สวมใส่แนบกับผิวหนัง อย่างไรก็ตาม โพลีโพรพีลีนมีแนวโน้มที่จะดูดซับและกักเก็บกลิ่นตัวเมื่อใช้ทำชุดชั้นใน และยังละลายได้ที่อุณหภูมิต่ำอีกด้วย ผ้าโพลีโพรพีลีนที่หลอมเหลวสามารถทำให้เกิดแผลไหม้ร้ายแรงได้ และปัญหานี้ยังทำให้ไม่สามารถซักผ้าชนิดนี้ด้วยอุณหภูมิสูงได้

ผ้าโพลีโพรพีลีนเป็นเส้นใยสังเคราะห์ที่เบาที่สุดชนิดหนึ่ง และทนทานต่อกรดและด่างส่วนใหญ่ได้ดีเยี่ยม นอกจากนี้ ค่าการนำความร้อนของสารนี้ยังต่ำกว่าเส้นใยสังเคราะห์ส่วนใหญ่ ซึ่งหมายความว่าเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเสื้อผ้าในสภาพอากาศหนาวเย็น

ผ้าหุ้มเบาะโพลีโพรพีลีนสานลายตะกร้า สีเบจและขาว

นอกจากนี้ ผ้าชนิดนี้ยังทนทานต่อการเสียดสีสูง และยังทนต่อแมลงและศัตรูพืชอื่นๆ อีกด้วย ด้วยคุณสมบัติเทอร์โมพลาสติกที่โดดเด่น ทำให้พลาสติกโพลีโพรพิลีนสามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงต่างๆ ได้ง่าย และสามารถขึ้นรูปใหม่ได้โดยการหลอม พลาสติกชนิดนี้ยังไม่ค่อยแตกร้าวจากแรงกดอีกด้วย

อย่างไรก็ตาม ผ้าโพลีโพรพีลีนนั้นย้อมสียากมากหลังจากผลิตเสร็จแล้ว และยังขึ้นรูปให้มีพื้นผิวที่แตกต่างกันได้ยากอีกด้วย ผ้าชนิดนี้ไวต่อความเสียหายจากรังสียูวี และไม่ยึดเกาะกับน้ำยางหรืออีพ็อกซี่ได้ดี เช่นเดียวกับสิ่งทอสังเคราะห์อื่นๆ ผ้าโพลีโพรพีลีนก็ส่งผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมากเช่นกัน

ผ้าโพลีโพรพีลีนผลิตได้อย่างไร?

เช่นเดียวกับพลาสติกส่วนใหญ่ โพลีโพรพีลีนผลิตจากสารที่ได้จากเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน เช่น น้ำมันปิโตรเลียม โดยเริ่มจากการสกัดโมโนเมอร์โพรพิลีนจากน้ำมันดิบในรูปก๊าซ จากนั้นจึงนำโมโนเมอร์นี้ไปผ่านกระบวนการพอลิเมอไรเซชันแบบลูกโซ่เพื่อสร้างพอลิเมอร์โพลีโพรพีลีน

เมื่อนำโมโนเมอร์ของโพรพิลีนจำนวนมากมาเชื่อมต่อกัน จะได้วัสดุพลาสติกแข็ง ในการผลิตสิ่งทอที่ใช้งานได้ เรซินโพลีโพรพิลีนจะต้องผสมกับสารเพิ่มความยืดหยุ่น สารคงตัว และสารเติมเต็มหลากหลายชนิด สารเติมแต่งเหล่านี้จะถูกเติมลงในโพลีโพรพิลีนที่หลอมเหลว และเมื่อได้สารที่ต้องการแล้ว พลาสติกนี้สามารถปล่อยให้เย็นตัวลงจนกลายเป็นก้อนหรือเม็ดได้

จากนั้นเม็ดหรือก้อนเหล่านี้จะถูกส่งไปยังโรงงานสิ่งทอและนำไปหลอมใหม่ ในกรณีส่วนใหญ่ โพลีโพรพีลีนนี้จะถูกขึ้นรูปเป็นแผ่น หรืออาจปล่อยให้เย็นตัวในแม่พิมพ์ หากขึ้นรูปเป็นแผ่น เส้นใยบางๆ เหล่านี้จะถูกตัดเป็นรูปทรงที่ต้องการและเย็บหรือติดกาวเพื่อสร้างเสื้อผ้าหรือผ้าอ้อม มีวิธีการผลิตที่หลากหลายที่ใช้ในการขึ้นรูปโพลีโพรพีลีนเป็นผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่เสื้อผ้า

ผ้าโพลีโพรพีลีนใช้ทำอะไรบ้าง?

ผ้าโพลีโพรพีลีนนิยมใช้ในอุตสาหกรรมเสื้อผ้าที่ต้องการการระบายความชื้น ตัวอย่างเช่น พลาสติกชนิดนี้มักใช้ทำแผ่นปิดด้านบนของผ้าอ้อม ซึ่งเป็นส่วนประกอบของผ้าอ้อมที่สัมผัสกับผิวหนังโดยตรง การใช้โพลีโพรพีลีนในส่วนประกอบนี้ของผ้าอ้อมช่วยให้มั่นใจได้ว่าความชื้นจะไม่ตกค้างสัมผัสกับผิวหนังของทารก ซึ่งช่วยลดโอกาสการเกิดผื่นแพ้

คุณสมบัติในการระบายความชื้นของผ้าไม่ทอชนิดนี้ ทำให้มันเป็นสิ่งทอที่ได้รับความนิยมสำหรับอุปกรณ์กันหนาว ตัวอย่างเช่น ผ้าสังเคราะห์ชนิดนี้ถูกนำมาใช้ทำชุดชั้นในและเสื้อซับในที่ใช้ในระบบเสื้อผ้ากันหนาวแบบขยาย (ECWCS) รุ่นแรกๆ ของกองทัพสหรัฐฯ พบว่าเสื้อผ้าที่ทำจากผ้าชนิดนี้ช่วยเพิ่มความสบายให้กับทหารในสภาพอากาศหนาวเย็น แต่ปัญหาของผ้าโพลีโพรพีลีนทำให้กองทัพสหรัฐฯ ต้องเปลี่ยนไปใช้สิ่งทอโพลีเอสเตอร์รุ่นล่าสุดสำหรับระบบ ECWCS รุ่นที่สองและรุ่นที่สาม

ในบางกรณี ผ้าโพลีโพรพีลีนอาจใช้ในการผลิตชุดกีฬาได้เช่นกัน แต่ปัญหาหลายประการของพลาสติกชนิดนี้ทำให้โพลีเอสเตอร์รุ่นใหม่ได้รับความนิยมมากกว่าสำหรับการใช้งานนี้ แม้ว่าคุณสมบัติในการระบายความชื้นของผ้าชนิดนี้จะเป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับชุดกีฬา แต่การที่ไม่สามารถซักผ้าชนิดนี้ด้วยน้ำร้อนได้ทำให้ยากต่อการกำจัดกลิ่นออกจากชุดกีฬาโพลีโพรพีลีน นอกจากนี้ ความไวต่อความเสียหายจากรังสียูวีของผ้าชนิดนี้ทำให้ไม่เหมาะสำหรับเสื้อผ้าชั้นนอกทุกประเภท

นอกเหนือจากอุตสาหกรรมเครื่องแต่งกายแล้ว พลาสติกโพลีโพรพีลีนยังถูกนำไปใช้ในงานต่างๆ อีกนับพันอย่าง หนึ่งในงานที่รู้จักกันดีที่สุดคือหลอดดูดน้ำ ซึ่งเดิมทีหลอดดูดน้ำทำจากกระดาษ แต่ปัจจุบันโพลีโพรพีลีนเป็นวัสดุที่นิยมใช้มากกว่า พลาสติกชนิดนี้ยังใช้ทำเชือก ฉลากอาหาร บรรจุภัณฑ์อาหาร แว่นกันแดด และถุงประเภทต่างๆ อีกด้วย

ผ้าโพลีโพรพีลีนผลิตที่ไหน?

ปัจจุบันจีนเป็นผู้ส่งออกผลิตภัณฑ์โพลีโพรพีลีนรายใหญ่ที่สุด ในปี 2559 โรงงานในประเทศจีนผลิตพลาสติกโพลีโพรพีลีนได้ในปริมาณที่มีมูลค่า 5.9 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ และคาดการณ์ว่าแนวโน้มนี้จะยังคงทรงตัวต่อไปในอนาคตอันใกล้

สารชนิดนี้ส่วนใหญ่ผลิตในประเทศเยอรมนี โดยประเทศเยอรมนีผลิตโพลีโพรพีลีนได้ประมาณ 2.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2016 นอกจากนี้ อิตาลี ฝรั่งเศส เม็กซิโก และเบลเยียมก็เป็นผู้ผลิตสารชนิดนี้รายสำคัญเช่นกัน ในปี 2016 สหรัฐอเมริกาผลิตผลิตภัณฑ์โพลีโพรพีลีนได้ 1.1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ

บริษัท LyondellBasell เป็นผู้เล่นรายใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรมการผลิตโพลีโพรพีลีนระดับนานาชาติ บริษัทนี้จดทะเบียนในประเทศเนเธอร์แลนด์ และมีฐานการดำเนินงานอยู่ที่ฮิวสตันและลอนดอน

อันดับสองในอุตสาหกรรมนี้คือกลุ่มบริษัทซิโนเปค ซึ่งตั้งอยู่ในกรุงปักกิ่ง และกลุ่มบริษัทปิโตรไชน่า ซึ่งก็ตั้งอยู่ในกรุงปักกิ่งเช่นกัน ผู้ผลิตสารชนิดนี้ 10 อันดับแรกครองส่วนแบ่งการผลิตโพลีโพรพีลีนทั่วโลกถึง 55 เปอร์เซ็นต์

โพลีโพรพีลีนถูกนำไปแปรรูปเป็นผ้าทั่วโลก ผู้ผลิตผ้าโพลีโพรพีลีนสำเร็จรูปรายใหญ่ที่สุดคือจีน และผ้าชนิดนี้ยังถูกนำไปเย็บเป็นเสื้อผ้าและผ้าชนิดอื่นๆ ในอินเดีย ปากีสถาน อินโดนีเซีย และอีกหลายประเทศ

ผ้าโพลีโพรพีลีนราคาเท่าไหร่?

กำลังติดตั้งผ้าบุรองโพลีโพรพีลีนภายในแปลงปลูกยกพื้นไม้ซีดาร์

เนื่องจากโพลีโพรพีลีนเป็นพลาสติกประเภทหนึ่งที่ผลิตกันอย่างแพร่หลาย จึงมีราคาค่อนข้างถูกเมื่อซื้อในปริมาณมาก โรงงานขนาดใหญ่หลายแห่งแข่งขันกันเพื่อแย่งชิงส่วนแบ่งตลาดพลาสติกโลก และการแข่งขันนี้เองที่ทำให้ราคาสินค้าลดลง

อย่างไรก็ตาม ผ้าโพลีโพรพีลีนอาจมีราคาค่อนข้างสูง สาเหตุหลักมาจากความต้องการที่ลดลง แม้ว่าผ้าโพลีโพรพีลีนเคยถูกนำมาใช้ทำชุดชั้นในกันหนาวค่อนข้างบ่อย แต่ความก้าวหน้าล่าสุดในการผลิตโพลีเอสเตอร์ทำให้ผ้าชนิดนี้ล้าสมัยไปแล้ว ดังนั้น ผ้าชนิดนี้จึงมีต้นทุนสูงกว่าสำหรับผู้ผลิตสิ่งทอเมื่อเทียบกับผ้าสังเคราะห์ชนิดเดียวกัน เช่น โพลีเอสเตอร์ และต้นทุนที่เพิ่มขึ้นนี้โดยทั่วไปจะถูกส่งต่อไปยังผู้บริโภคปลายทาง

อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงว่า ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นนี้ใช้เฉพาะกับผ้าโพลีโพรพีลีนที่ออกแบบมาเพื่อใช้ในการผลิตเครื่องแต่งกายเท่านั้น ผ้าโพลีโพรพีลีนประเภทต่างๆ ที่ไม่เหมาะสำหรับเครื่องแต่งกายนั้นวางจำหน่ายในราคาที่ค่อนข้างต่ำ และโดยทั่วไปแล้วมีราคาไม่แพงมาก ผ้าเหล่านี้มีให้เลือกหลายสีและหลายเนื้อสัมผัส

ผ้าโพลีโพรพีลีนมีกี่ประเภท?

สามารถเติมสารเติมแต่งต่างๆ ลงในโพลีโพรพิลีนขณะที่ยังอยู่ในสถานะของเหลว เพื่อเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุนี้ นอกจากนี้ พลาสติกชนิดนี้ยังมีสองประเภทหลัก ได้แก่:

• โพลีโพรพีลีนโฮโมพอลิเมอร์: พลาสติกโพลีโพรพีลีนถือเป็นโฮโมพอลิเมอร์เมื่ออยู่ในสภาพดั้งเดิมโดยไม่มีสารเติมแต่งใดๆ พลาสติกโพลีโพรพีลีนประเภทนี้โดยทั่วไปไม่ถือว่าเป็นวัสดุที่ดีสำหรับทำผ้า

• โพลีโพรพีลีนโคพอลิเมอร์: ผ้าโพลีโพรพีลีนส่วนใหญ่เป็นโคพอลิเมอร์ พลาสติกโพลีโพรพีลีนชนิดนี้ยังแบ่งออกเป็นโพลีโพรพีลีนโคพอลิเมอร์แบบบล็อกและโพลีโพรพีลีนโคพอลิเมอร์แบบสุ่ม หน่วยโคโมโนเมอร์ในรูปแบบบล็อกของพลาสติกชนิดนี้จะเรียงตัวกันเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสอย่างเป็นระเบียบ แต่หน่วยโคโมโนเมอร์ในรูปแบบสุ่มจะเรียงตัวกันในรูปแบบที่ค่อนข้างสุ่ม โพลีโพรพีลีนแบบบล็อกหรือแบบสุ่มเหมาะสำหรับการใช้งานในด้านผ้า แต่พลาสติกโพลีโพรพีลีนแบบบล็อกนั้นใช้กันทั่วไปมากกว่า