ผ้าโพลีโพรพีลีนคืออะไร: คุณสมบัติ วิธีการผลิต และแหล่งที่มา

ผ้าโพลีโพรพีลีนคืออะไร: คุณสมบัติ วิธีการผลิต และแหล่งที่มา

โดยทีมสนับสนุน Sewport • 25 พฤษภาคม 2022

ผ้าโพลีโพรพีลีนคืออะไร?

ผ้าโพลีโพรพีลีนเป็นคำที่ใช้เรียกผลิตภัณฑ์สิ่งทอใดๆ ที่ผลิตจากพอลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกโพลีโพรพีลีน พลาสติกประเภทนี้อยู่ในกลุ่มโพลีโอเลฟิน ไม่มีขั้วและมีลักษณะเป็นผลึกบางส่วน โพลีโพรพีลีนเป็นพลาสติกที่มีการผลิตมากเป็นอันดับสองรองจากโพลีเอทิลีน และนิยมใช้ในการผลิตบรรจุภัณฑ์ หลอดดูด และสินค้าอุปโภคบริโภคและสินค้าอุตสาหกรรมอื่นๆ มากกว่าการผลิตสิ่งทอ

พลาสติกประเภทนี้ได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดยบริษัท Phillips Petroleum ของสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2494 โรเบิร์ต แบงก์ส และ เจ. พอล โฮแกน นักเคมี ได้พยายามสกัดน้ำมันเบนซินจากโพรพิลีน และบังเอิญได้สร้างพอลิโพรพิลีนขึ้นมา แม้ว่าการทดลองนี้จะถือว่าล้มเหลว แต่ก็ได้รับการยอมรับอย่างรวดเร็วว่าสารประกอบชนิดใหม่นี้มีศักยภาพเทียบเท่ากับพอลิเอทิลีนในการใช้งานหลายประเภท

อย่างไรก็ตาม จนกระทั่งปี พ.ศ. 2500 โพลีโพรพีลีนจึงถูกผลิตเป็นสารที่เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก ในปี พ.ศ. 2497 จูลิโอ นัตตา นักเคมีชาวอิตาลี และเพื่อนร่วมงานชาวเยอรมันประสบความสำเร็จในการแปรรูปสารนี้ให้เป็นพอลิเมอร์ไอโซแทกติก และบริษัทมอนเตกาตินีของอิตาลีก็เริ่มผลิตสารนี้เพื่อการใช้งานเชิงพาณิชย์และผู้บริโภคอย่างรวดเร็ว

เดิมทีโพลีโพรพีลีนวางตลาดภายใต้ชื่อ “Moplen” และชื่อนี้ยังคงเป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนของบริษัท LyondellBasell อย่างไรก็ตาม มักพบเห็นสารนี้เรียกกันว่าโพลีโพรพีลีน หรือเรียกสั้นๆ ว่า “โพลีโพร” มากกว่า

เก้าอี้ชายหาดพร้อมหลังคาและสายสะพายทำจากผ้าโพลีโพรพีลีนสีเทาเข้ม

เมื่อการใช้โพลีโพรพีลีนได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งในสินค้าอุปโภคบริโภคและสินค้าอุตสาหกรรม จึงค่อยๆ ค้นพบว่าพลาสติกประเภทนี้ยังมีศักยภาพในการนำมาผลิตเป็นสิ่งทออีกด้วย ผ้าโพลีโพรพีลีนเป็นสิ่งทอแบบไม่ทอ ซึ่งหมายความว่าผลิตจากวัสดุโดยตรงโดยไม่ต้องผ่านการปั่นหรือการทอ ประโยชน์หลักของโพลีโพรพีลีนในฐานะผ้าคือความสามารถในการถ่ายเทความชื้น ซึ่งสิ่งทอชนิดนี้ไม่สามารถดูดซับความชื้นใดๆ ได้ แต่ความชื้นสามารถผ่านผ้าโพลีโพรพีลีนได้ทั้งหมด

คุณสมบัตินี้ช่วยให้ความชื้นที่ซึมออกมาขณะสวมใส่เสื้อผ้าที่ทำจากโพลีโพรพีลีนระเหยได้เร็วกว่าเสื้อผ้าที่กักเก็บความชื้น ดังนั้น ผ้าชนิดนี้จึงเป็นที่นิยมในสิ่งทอที่สวมใส่แนบผิว อย่างไรก็ตาม โพลีโพรพีลีนมีแนวโน้มที่จะดูดซับและกักเก็บกลิ่นกายเมื่อใช้กับชุดชั้นใน และยังละลายที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำอีกด้วย ผ้าโพลีโพรพีลีนที่หลอมละลายอาจทำให้เกิดแผลไหม้อย่างรุนแรง และปัญหานี้ยังทำให้ไม่สามารถซักผ้าชนิดนี้ที่อุณหภูมิสูงได้

ผ้าโพลีโพรพีลีนเป็นหนึ่งในเส้นใยสังเคราะห์ที่มีน้ำหนักเบาที่สุดในปัจจุบัน และทนทานต่อกรดและด่างส่วนใหญ่ได้อย่างดีเยี่ยม นอกจากนี้ ค่าการนำความร้อนของสารนี้ยังต่ำกว่าเส้นใยสังเคราะห์ส่วนใหญ่ ซึ่งหมายความว่าเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสวมใส่ในสภาพอากาศหนาวเย็น

ผ้าหุ้มเบาะโพลีโพรพีลีนทอตะกร้าสีเบจและสีขาว

นอกจากนี้ ผ้าชนิดนี้ยังทนทานต่อการขีดข่วนสูง และยังทนทานต่อแมลงและศัตรูพืชอื่นๆ ด้วยคุณสมบัติเทอร์โมพลาสติกที่โดดเด่น ทำให้พลาสติกโพลีโพรพีลีนสามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงต่างๆ ได้ง่าย และสามารถขึ้นรูปใหม่ได้ด้วยการหลอมละลาย พลาสติกชนิดนี้ยังไม่แตกง่ายเนื่องจากแรงเค้น

อย่างไรก็ตาม โพลีโพรพีลีนขึ้นชื่อเรื่องการย้อมสีที่ยากหลังจากการผลิต และยังยากที่จะขึ้นรูปผ้าให้มีพื้นผิวที่แตกต่างกัน ผ้าชนิดนี้ไวต่อความเสียหายจากรังสียูวี และไม่ยึดติดกับลาเท็กซ์หรืออีพ็อกซีได้ดี เช่นเดียวกับสิ่งทอสังเคราะห์อื่นๆ ผ้าโพลีโพรพีลีนก็ส่งผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมากเช่นกัน

ผ้าโพลีโพรพีลีนทำอย่างไร?

เช่นเดียวกับพลาสติกประเภทอื่นๆ โพลีโพรพีลีนผลิตจากสารที่ได้จากเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน เช่น น้ำมันปิโตรเลียม ขั้นแรก โมโนเมอร์โพรพิลีนจะถูกสกัดจากน้ำมันดิบในรูปก๊าซ จากนั้นโมโนเมอร์นี้จะถูกนำไปผ่านกระบวนการที่เรียกว่าพอลิเมอไรเซชันแบบสายโซ่ เพื่อสร้างพอลิเมอร์โพลีโพรพีลีน

เมื่อนำโมโนเมอร์โพรพิลีนจำนวนมากมาร้อยเข้าด้วยกัน จะได้วัสดุพลาสติกแข็ง ในการผลิตสิ่งทอที่ใช้งานได้ เรซินโพลีโพรพิลีนต้องผสมกับพลาสติไซเซอร์ สารคงตัว และสารตัวเติมหลากหลายชนิด สารเติมแต่งเหล่านี้จะถูกเติมลงในโพลีโพรพิลีนที่หลอมเหลว และเมื่อได้สารที่ต้องการแล้ว พลาสติกชนิดนี้อาจเย็นตัวลงจนกลายเป็นอิฐหรือเม็ดพลาสติก

จากนั้นเม็ดพลาสติกหรืออิฐเหล่านี้จะถูกถ่ายโอนไปยังโรงงานสิ่งทอและนำไปหลอมใหม่ ในกรณีส่วนใหญ่ โพลีโพรพิลีนจะถูกขึ้นรูปเป็นแผ่น หรืออาจปล่อยให้เย็นลงในแม่พิมพ์ หากผลิตเป็นแผ่น เส้นใยบางๆ เหล่านี้จะถูกตัดให้เป็นรูปทรงที่ต้องการ แล้วเย็บหรือติดกาวเพื่อทำเป็นเสื้อผ้าหรือผ้าอ้อม มีวิธีการผลิตที่หลากหลายเพื่อขึ้นรูปโพลีโพรพิลีนให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่เครื่องแต่งกาย

ผ้าโพลีโพรพีลีนใช้อย่างไร?

ผ้าโพลีโพรพีลีนมักถูกนำมาใช้ในเครื่องแต่งกายที่ต้องการการถ่ายเทความชื้น ตัวอย่างเช่น พลาสติกประเภทนี้มักถูกนำมาใช้ทำแผ่นปิดด้านบนสำหรับผ้าอ้อม ซึ่งเป็นส่วนประกอบของผ้าอ้อมที่สัมผัสกับผิวหนังโดยตรง การใช้โพลีโพรพีลีนเป็นส่วนประกอบของผ้าอ้อมนี้ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าความชื้นจะไม่สัมผัสกับผิวหนังของทารก ซึ่งช่วยลดโอกาสการเกิดผื่น

คุณสมบัติการถ่ายเทความชื้นของผ้าไม่ทอชนิดนี้ทำให้เป็นที่นิยมใช้เป็นสิ่งทอสำหรับสวมใส่ในสภาพอากาศหนาวเย็น ตัวอย่างเช่น ผ้าใยสังเคราะห์ชนิดนี้ถูกนำมาใช้ผลิตชุดชั้นในและเสื้อกล้ามที่ใช้ในระบบเสื้อผ้าสำหรับสภาพอากาศหนาวเย็นแบบขยาย (Extended Cold Weather Clothing System: ECWCS) รุ่นแรก ของกองทัพสหรัฐฯ พบว่าเสื้อผ้าที่ทำจากผ้าชนิดนี้ช่วยเพิ่มความสบายให้กับทหารในสภาพอากาศหนาวเย็น แต่ปัญหาเกี่ยวกับผ้าโพลีโพรทำให้กองทัพสหรัฐฯ หันมาใช้ผ้าโพลีเอสเตอร์รุ่นล่าสุดสำหรับระบบ ECWCS รุ่นที่สองและรุ่นที่สาม

ในบางกรณี ผ้าโพลีโพรพีลีนอาจนำมาใช้ผลิตชุดกีฬาได้เช่นกัน แต่ปัญหาหลายประการที่เกิดขึ้นกับพลาสติกประเภทนี้ทำให้โพลีเอสเตอร์รุ่นใหม่ได้รับความนิยมมากขึ้นสำหรับการใช้งานประเภทนี้ แม้ว่าคุณสมบัติการถ่ายเทความชื้นของผ้าชนิดนี้จะเป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับชุดกีฬา แต่การที่ไม่สามารถซักด้วยน้ำร้อนได้ทำให้ยากต่อการขจัดกลิ่นออกจากชุดกีฬาโพลีโพรพีลีน นอกจากนี้ สิ่งทอชนิดนี้ยังไวต่อความเสียหายจากรังสียูวี ทำให้ไม่เหมาะกับการสวมใส่เป็นเสื้อผ้าชั้นนอกทุกประเภท

นอกเหนือจากโลกของเครื่องแต่งกายแล้ว พลาสติกโพลีโพรพิลีนยังถูกนำไปใช้ในหลากหลายรูปแบบนับพันๆ ชนิด หนึ่งในการใช้งานที่โด่งดังที่สุดของสารนี้คือการใช้ทำหลอดดูดน้ำ แม้ว่าเดิมทีหลอดดูดน้ำจะทำมาจากกระดาษ แต่ปัจจุบันโพลีโพรพิลีนเป็นวัสดุที่นิยมใช้ในงานประเภทนี้ พลาสติกชนิดนี้ยังถูกนำไปใช้ทำเชือก ฉลากอาหาร บรรจุภัณฑ์อาหาร แว่นกันแดด และถุงหลากหลายประเภทอีกด้วย

ผ้าโพลีโพรพีลีนผลิตที่ไหน?

ปัจจุบันจีนเป็นผู้ส่งออกผลิตภัณฑ์โพลีโพรพีลีนรายใหญ่ที่สุด ในปี 2559 โรงงานต่างๆ ในประเทศนี้ผลิตพลาสติกโพลีโพรพีลีนได้ปริมาณ 5.9 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ และคาดการณ์ว่าแนวโน้มนี้จะคงที่ต่อไปในอนาคตอันใกล้

สารนี้ส่วนใหญ่ผลิตในเยอรมนีเช่นกัน โดยเยอรมนีผลิตโพลีโพรพิลีนได้ประมาณ 2.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2559 และอิตาลี ฝรั่งเศส เม็กซิโก และเบลเยียมก็เป็นผู้ผลิตสารนี้รายใหญ่เช่นกัน ในปี 2559 สหรัฐอเมริกาผลิตผลิตภัณฑ์โพลีโพรพิลีนได้ 1.1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ

ผู้เล่นรายใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรมการผลิตโพลีโพรพีลีนระดับนานาชาติคือ LyondellBasell บริษัทนี้จดทะเบียนในประเทศเนเธอร์แลนด์ และมีฐานปฏิบัติการอยู่ที่เมืองฮิวสตันและลอนดอน

รองลงมาในอุตสาหกรรมนี้คือ ซิโนเปค กรุ๊ป ซึ่งมีสำนักงานใหญ่อยู่ที่ปักกิ่ง และปิโตรไชน่า กรุ๊ป ซึ่งมีสำนักงานใหญ่อยู่ที่ปักกิ่งเช่นกัน ผู้ผลิตสารนี้ 10 อันดับแรกคิดเป็น 55 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณการผลิตโพลีโพรพีลีนทั่วโลก

โพลีโพรพีลีนถูกนำไปแปรรูปเป็นผ้าทั่วโลก จีนเป็นผู้ผลิตผ้าโพลีโพรพีลีนสำเร็จรูปรายใหญ่ที่สุด และสิ่งทอประเภทนี้ยังถูกนำไปตัดเย็บเป็นเสื้อผ้าและผ้าประเภทอื่นๆ ในอินเดีย ปากีสถาน อินโดนีเซีย และอีกหลายประเทศ

ผ้าโพลีโพรพีลีนราคาเท่าไร?

ติดตั้งซับผ้าโพลีโพรพีลีนภายในแปลงปลูกไม้ซีดาร์ที่ยกพื้น

เนื่องจากโพลีโพรพีลีนเป็นพลาสติกประเภทหนึ่งที่มีการผลิตอย่างแพร่หลายที่สุด จึงทำให้โดยทั่วไปแล้วพลาสติกชนิดนี้มีราคาถูกเมื่อซื้อจำนวนมาก โรงงานขนาดใหญ่หลายแห่งแข่งขันกันเพื่อแย่งชิงตลาดพลาสติกทั่วโลก และการแข่งขันนี้ส่งผลให้ราคาพลาสติกตกต่ำ

อย่างไรก็ตาม ผ้าโพลีโพรพิลีนอาจมีราคาค่อนข้างแพง สาเหตุหลักของราคาที่สูงขึ้นนี้คือความต้องการที่ลดลง แม้ว่าผ้าโพลีโพรพิลีนเคยถูกใช้ผลิตชุดชั้นในกันหนาวค่อนข้างบ่อย แต่ความก้าวหน้าล่าสุดในการผลิตโพลีเอสเตอร์ทำให้ผ้าประเภทนี้ล้าสมัยไปแล้ว ดังนั้น ผ้าประเภทนี้จึงมีต้นทุนสูงกว่าผ้าสังเคราะห์ที่คล้ายคลึงกัน เช่น โพลีเอสเตอร์ สำหรับผู้ผลิตสิ่งทอ และโดยทั่วไปแล้วต้นทุนที่เพิ่มขึ้นนี้จะถูกโอนไปยังผู้บริโภคปลายทาง

อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงให้ชัดเจนว่าต้นทุนที่เพิ่มขึ้นนี้มีผลเฉพาะกับผ้าโพลีโพรพีลีนที่ออกแบบมาเพื่อผลิตเครื่องแต่งกายเท่านั้น ผ้าโพลีโพรพีลีนหลายประเภทที่ไม่เหมาะกับการผลิตเครื่องแต่งกายมักวางจำหน่ายในราคาที่ค่อนข้างต่ำ และโดยทั่วไปแล้วราคาค่อนข้างถูก ผ้าเหล่านี้มีหลากหลายสีและเนื้อผ้าให้เลือก

ผ้าโพลีโพรพีลีนมีกี่ประเภท?

สามารถเติมสารเติมแต่งต่างๆ ลงในโพลีโพรพีลีนในขณะที่อยู่ในสถานะของเหลว เพื่อปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของวัสดุนี้ นอกจากนี้ พลาสติกชนิดนี้ยังมีสองประเภทหลักๆ ได้แก่

• โฮโมพอลิเมอร์พอลิโพรพิลีน: พลาสติกโพลีโพรพิลีนจะถือว่าเป็นโฮโมพอลิเมอร์เมื่ออยู่ในสภาพดั้งเดิมโดยไม่มีสารเติมแต่งใดๆ พลาสติกโพลีโพรพิลีนประเภทนี้โดยทั่วไปไม่ถือว่าเป็นวัสดุที่ดีสำหรับทำผ้า

• โคพอลิเมอร์โพลีโพรพิลีน: ผ้าโพลีโพรพิลีนส่วนใหญ่เป็นโคพอลิเมอร์ พลาสติกโพลีโพรพิลีนประเภทนี้สามารถแบ่งย่อยได้อีกเป็นโคพอลิเมอร์โพลีโพรพิลีนแบบบล็อกและโคพอลิเมอร์โพลีโพรพิลีนแบบสุ่ม หน่วยโคโมโนเมอร์ในรูปแบบบล็อกของพลาสติกชนิดนี้จะจัดเรียงเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสปกติ แต่หน่วยโคโมโนเมอร์ในรูปแบบสุ่มจะจัดเรียงในรูปแบบที่ค่อนข้างสุ่ม โพลีโพรพิลีนแบบบล็อกหรือแบบสุ่มเหมาะสำหรับการใช้งานกับผ้า แต่พลาสติกโพลีโพรพิลีนแบบบล็อกเป็นที่นิยมมากกว่า