ประวัติศาสตร์ของพลาสติก

ประวัติศาสตร์ของพลาสติก

การพัฒนาพลาสติกสามารถสืบย้อนไปได้ถึงกลางศตวรรษที่ 19 ในเวลานั้น เพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมสิ่งทอที่กำลังเฟื่องฟูในสหราชอาณาจักร นักเคมีได้ผสมสารเคมีต่างๆ เข้าด้วยกัน โดยหวังว่าจะผลิตสารฟอกขาวและสีย้อม นักเคมีชื่นชอบน้ำมันดินเป็นพิเศษ ซึ่งเป็นของเสียที่มีลักษณะคล้ายก้อนนมที่ควบแน่นในปล่องไฟของโรงงานที่ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง

พลาสติก

วิลเลียม เฮนรี แพลทินัม ผู้ช่วยห้องปฏิบัติการที่สถาบันเคมีหลวงแห่งลอนดอน เป็นหนึ่งในผู้ที่ทำการทดลองนี้ วันหนึ่ง ขณะที่แพลทินัมกำลังเช็ดสารเคมีที่หกบนโต๊ะในห้องทดลอง เขาก็พบว่าผ้าผืนนั้นย้อมติดสีม่วงอ่อน ซึ่งเป็นสีที่หาได้ยากในเวลานั้น การค้นพบโดยบังเอิญนี้ทำให้แพลทินัมเข้าสู่วงการย้อมสีและในที่สุดก็กลายเป็นเศรษฐี
แม้ว่าการค้นพบแพลทินัมจะไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่การค้นพบโดยบังเอิญนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะแสดงให้เห็นว่าสารประกอบที่มนุษย์สร้างขึ้นสามารถได้มาจากการควบคุมวัสดุอินทรีย์ธรรมชาติ ผู้ผลิตตระหนักดีว่าวัสดุธรรมชาติหลายชนิด เช่น ไม้ อำพัน ยาง และแก้ว มีจำนวนน้อยเกินไป ราคาแพงเกินไป หรือไม่เหมาะสมสำหรับการผลิตจำนวนมาก เนื่องจากมีราคาแพงเกินไปหรือไม่มีความยืดหยุ่นเพียงพอ วัสดุสังเคราะห์จึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสม มันสามารถเปลี่ยนรูปทรงได้ภายใต้ความร้อนและความดัน และยังสามารถคงรูปทรงไว้ได้หลังจากเย็นตัวลง
โคลิน วิลเลียมสัน ผู้ก่อตั้งสมาคมประวัติศาสตร์พลาสติกแห่งลอนดอน กล่าวว่า “ในเวลานั้น ผู้คนต่างเผชิญกับความท้าทายในการหาทางเลือกอื่นที่ราคาถูกและเปลี่ยนได้ง่าย”
หลังจากค้นพบแพลทินัมแล้ว นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษอีกคนหนึ่งชื่อ อเล็กซานเดอร์ พาร์คส์ ได้ผสมคลอโรฟอร์มกับน้ำมันละหุ่งเพื่อให้ได้สารที่มีความแข็งเหมือนเขากวาง นี่คือพลาสติกสังเคราะห์ชนิดแรก พาร์คส์หวังว่าจะใช้พลาสติกสังเคราะห์นี้แทนยางพารา ซึ่งไม่สามารถนำมาใช้ได้อย่างแพร่หลายเนื่องจากต้นทุนในการปลูก เก็บเกี่ยว และแปรรูปสูง
จอห์น เวสลีย์ ไฮแอท ช่างตีเหล็กชาวนิวยอร์ก พยายามผลิตลูกบิลเลียดจากวัสดุสังเคราะห์แทนลูกบิลเลียดที่ทำจากงาช้าง แม้ว่าเขาจะไม่สามารถแก้ปัญหานี้ได้ แต่เขาก็พบว่าการผสมการบูรกับตัวทำละลายในปริมาณที่เหมาะสม จะได้วัสดุที่สามารถเปลี่ยนรูปทรงได้หลังจากได้รับความร้อน ไฮแอทเรียกวัสดุนี้ว่าเซลลูลอยด์ พลาสติกชนิดใหม่นี้มีคุณสมบัติที่สามารถผลิตได้ในปริมาณมากด้วยเครื่องจักรและแรงงานที่ไม่ต้องมีทักษะ และยังนำวัสดุโปร่งใสที่แข็งแรงและยืดหยุ่นมาสู่อุตสาหกรรมภาพยนตร์ ซึ่งสามารถฉายภาพลงบนผนังได้
เซลลูลอยด์ยังส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมการบันทึกเสียงในครัวเรือน และในที่สุดก็เข้ามาแทนที่แผ่นเสียงทรงกระบอกรุ่นแรกๆ ต่อมาพลาสติกชนิดอื่นๆ ถูกนำมาใช้ทำแผ่นเสียงไวนิลและเทปคาสเซ็ต และสุดท้าย โพลีคาร์บอเนตถูกนำมาใช้ทำแผ่นซีดี
เซลลูลอยด์ทำให้การถ่ายภาพกลายเป็นกิจกรรมที่มีตลาดกว้างขวาง ก่อนที่จอร์จ อีสต์แมนจะพัฒนาเซลลูลอยด์ การถ่ายภาพเป็นงานอดิเรกที่มีราคาแพงและยุ่งยาก เพราะช่างภาพต้องล้างฟิล์มเอง อีสต์แมนจึงคิดค้นไอเดียใหม่ขึ้นมา คือ ลูกค้าส่งฟิล์มที่ถ่ายเสร็จแล้วมาที่ร้านที่เขาเปิด และเขาจะล้างฟิล์มให้ลูกค้า เซลลูลอยด์เป็นวัสดุโปร่งใสชนิดแรกที่สามารถทำเป็นแผ่นบางๆ และม้วนเก็บใส่กล้องได้
ในช่วงเวลานั้นเอง อีสต์แมนได้พบกับผู้อพยพชาวเบลเยียมหนุ่มคนหนึ่งชื่อ ลีโอ เบคแลนด์ เบคแลนด์ค้นพบกระดาษพิมพ์ชนิดหนึ่งที่มีความไวต่อแสงเป็นพิเศษ อีสต์แมนซื้อสิ่งประดิษฐ์ของเบคแลนด์ในราคา 750,000 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 2.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปัจจุบัน) ด้วยเงินทุนที่มีอยู่ เบคแลนด์จึงสร้างห้องทดลอง และในปี 1907 ก็ได้ประดิษฐ์พลาสติกฟีนอลิกขึ้นมา
วัสดุชนิดใหม่นี้ประสบความสำเร็จอย่างมาก ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากพลาสติกฟีนอลิก ได้แก่ โทรศัพท์ สายเคเบิลหุ้มฉนวน ปุ่มกด ใบพัดเครื่องบิน และลูกบิลเลียดคุณภาพเยี่ยม
บริษัท Parker Pen ผลิตปากกาหมึกซึมหลากหลายรุ่นจากพลาสติกฟีนอลิก เพื่อพิสูจน์ความทนทานของพลาสติกฟีนอลิก บริษัทได้ทำการสาธิตต่อสาธารณชนโดยการปล่อยปากกาลงมาจากอาคารสูง นิตยสาร “Time” ได้ตีพิมพ์บทความหน้าปกเพื่อแนะนำผู้คิดค้นพลาสติกฟีนอลิกและวัสดุนี้ที่สามารถ “ใช้งานได้หลายพันครั้ง”
ไม่กี่ปีต่อมา ห้องทดลองของดูปองท์ก็ค้นพบสิ่งใหม่โดยบังเอิญอีกครั้ง นั่นคือการผลิตไนลอน ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่าไหมเทียม ในปี 1930 วอลเลซ คาโรเธอร์ส นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในห้องทดลองของดูปองท์ ได้นำแท่งแก้วที่ถูกทำให้ร้อนไปจุ่มในสารประกอบอินทรีย์ที่มีโมเลกุลยาว และได้วัสดุที่มีความยืดหยุ่นสูงมาก แม้ว่าเสื้อผ้าที่ทำจากไนลอนในยุคแรกจะละลายภายใต้ความร้อนสูงของเตารีด แต่คาโรเธอร์สผู้คิดค้นก็ยังคงทำการวิจัยต่อไป ประมาณแปดปีต่อมา ดูปองท์ก็ได้เปิดตัวไนลอนสู่ตลาด
ไนลอนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายด้าน เช่น ร่มชูชีพและเชือกรองเท้า แต่ผู้หญิงเป็นผู้ใช้ไนลอนอย่างกระตือรือร้น เมื่อวันที่ 15 พฤษภาคม 1940 ผู้หญิงอเมริกันขายถุงน่องไนลอนของดูปองท์หมดเกลี้ยงถึง 5 ล้านคู่ ปัจจุบันถุงน่องไนลอนขาดแคลน และนักธุรกิจบางรายเริ่มแอบอ้างเป็นถุงน่องไนลอนแทน
แต่เรื่องราวความสำเร็จของไนลอนกลับจบลงอย่างน่าเศร้า: ผู้คิดค้นอย่างคาโรเธอร์สได้ฆ่าตัวตายด้วยการกินไซยาไนด์ สตีเวน ฟินนิเชลล์ ผู้เขียนหนังสือ “พลาสติก” กล่าวว่า “ผมได้ความรู้สึกนี้หลังจากอ่านบันทึกประจำวันของคาโรเธอร์ส: คาโรเธอร์สกล่าวว่าวัสดุที่เขาคิดค้นนั้นถูกนำไปใช้ในการผลิตเสื้อผ้าสตรี เขารู้สึกผิดหวังมาก เขาเป็นนักวิชาการ ซึ่งทำให้เขารู้สึกทนไม่ได้” เขารู้สึกว่าผู้คนจะคิดว่าความสำเร็จหลักของเขาไม่มีอะไรมากไปกว่าการคิดค้น “ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ธรรมดาๆ”
ในขณะที่ดูปองท์รู้สึกตื่นเต้นที่ผลิตภัณฑ์ของตนได้รับความนิยมอย่างกว้างขวาง ชาวอังกฤษได้ค้นพบการใช้งานพลาสติกมากมายในด้านการทหารในช่วงสงคราม การค้นพบนี้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ นักวิทยาศาสตร์ในห้องปฏิบัติการของบริษัทรอยัลเคมิคอลอินดัสตรีแห่งสหราชอาณาจักร กำลังทำการทดลองที่ไม่เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้เลย และพบว่ามีตะกอนสีขาวคล้ายขี้ผึ้งอยู่ที่ก้นหลอดทดลอง หลังจากทำการทดสอบในห้องปฏิบัติการแล้ว พบว่าสารนี้เป็นวัสดุฉนวนที่ดีเยี่ยม คุณสมบัติของมันแตกต่างจากแก้ว และคลื่นเรดาร์สามารถทะลุผ่านได้ นักวิทยาศาสตร์เรียกมันว่าโพลีเอทิลีน และใช้มันสร้างบ้านสำหรับสถานีเรดาร์เพื่อดักจับลมและฝน เพื่อให้เรดาร์ยังคงสามารถตรวจจับเครื่องบินข้าศึกได้แม้ในขณะฝนตกและมีหมอกหนา
วิลเลียมสันจากสมาคมประวัติศาสตร์พลาสติกกล่าวว่า “มีปัจจัยสองประการที่ผลักดันการประดิษฐ์พลาสติก ปัจจัยหนึ่งคือความต้องการสร้างรายได้ และอีกปัจจัยหนึ่งคือสงคราม” อย่างไรก็ตาม ในช่วงหลายทศวรรษต่อมา พลาสติกได้กลายเป็นสิ่งสำคัญอย่างแท้จริง เชลล์เรียกมันว่าเป็นสัญลักษณ์ของ “ศตวรรษแห่งวัสดุสังเคราะห์” ในทศวรรษ 1950 ภาชนะบรรจุอาหาร เหยือก กล่องสบู่ และผลิตภัณฑ์ในครัวเรือนอื่นๆ ที่ทำจากพลาสติกปรากฏขึ้น ในทศวรรษ 1960 เก้าอี้เป่าลมก็ปรากฏขึ้น ในทศวรรษ 1970 นักสิ่งแวดล้อมชี้ให้เห็นว่าพลาสติกไม่สามารถย่อยสลายได้เอง ความกระตือรือร้นของผู้คนต่อผลิตภัณฑ์พลาสติกจึงลดลง
อย่างไรก็ตาม ในช่วงทศวรรษ 1980 และ 1990 เนื่องจากความต้องการพลาสติกจำนวนมหาศาลในอุตสาหกรรมการผลิตรถยนต์และคอมพิวเตอร์ พลาสติกจึงยิ่งมีบทบาทสำคัญมากขึ้น ปฏิเสธไม่ได้เลยว่าวัสดุธรรมดาที่พบเห็นได้ทั่วไปนี้มีความสำคัญ เมื่อ 50 ปีที่แล้ว โลกสามารถผลิตพลาสติกได้เพียงหลักหมื่นตันต่อปี แต่ปัจจุบัน การผลิตพลาสติกทั่วโลกต่อปีเกินกว่า 100 ล้านตัน การผลิตพลาสติกในสหรัฐอเมริกาต่อปีนั้นมากกว่าการผลิตเหล็ก อลูมิเนียม และทองแดงรวมกันเสียอีก
พลาสติกใหม่สิ่งใหม่ๆ ยังคงถูกค้นพบอย่างต่อเนื่อง วิลเลียมสันจากสมาคมประวัติศาสตร์พลาสติกกล่าวว่า “นักออกแบบและนักประดิษฐ์จะใช้พลาสติกในสหัสวรรษหน้า ไม่มีวัสดุใดเหมือนพลาสติกที่ช่วยให้นักออกแบบและนักประดิษฐ์สามารถสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ของตนเองได้ในราคาที่ต่ำมาก”


วันที่โพสต์: 27 กรกฎาคม 2564