พัฒนาหมึกพิมพ์จากยางพารา

มจธ.- มจธ. พัฒนาหมึกพิมพ์จากยางพารา ลดสารระเหยที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมพร้อมคิดค้นวิธีให้คุณสมบัติใกล้เคียงหมึกพิมพ์อุตสาหกรรม

หมึกพิมพ์โดยทั่วไปมีส่วนประกอบหลัก ได้แก่ สารให้สี (Colorant) ทำให้เรามองเห็นเป็นสีสรรต่างๆ, ตัวพา (Vehicle หรือ Binder) ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมสารให้สียึดติดกับวัสดุต่างๆ และ ยังให้สมบัติทางกายภาพ สภาพการไหล และความทนทานต่อสภาวะแวดล้อมของหมึกพิมพ์ และสารเติมแต่ง (Additive) ซึ่งใส่เพียงเล็กน้อยเพื่อปรับให้หมึกพิมพ์มีคุณสมบัติตามต้องการ เช่น แห้งเร็ว ลดแรงตึงผิว ปรับค่าความเป็นกรดด่าง ลดฟอง ป้องกันเชื้อรา เป็นต้น

ส่วนสุดท้ายคือ ตัวทำลาย (Solvent) โดยทั่วไปแบ่งเป็น 2 กลุ่ม กลุ่มแรก สำหรับหมึกพิมพ์ประเภท ตัวทำละลาย และฐานน้ำมัน ได้แก่ สารประกอบตัวทำละลายอินทรีย์ สาร โทลูอีน (Toluene) ไซลีน (Xylene) เมทิลเอทิลคีโตน (MEK) เอทิลอะซีเตต (EA) หรือกลุ่มแอลกอฮอล์ เอทานอล (Ethanol) ไอโซโพรพานอล (Isopropanol) นอกจากนี้ยังมี Hydrocarbon, Mineral oil, White spirit

สำหรับกลุ่มฐานน้ำมัน ส่วนมากจะระเหยออกไปเมื่อหมึกพิมพ์นั้นสามารถยึดติดกับวัสดุพิมพ์แล้ว เราจึงมักได้กลิ่นเหม็นฉุนและแสบจมูก หากเข้าไปในโรงพิมพ์ที่ไม่มีระบบระบายอากาศดีพอ

กลุ่มที่ 2 คือ หมึกพิมพ์ ฐานน้ำ ซึ่งตัวทำละลายเหล่านี้ทำหน้าที่ปรับความข้นเหนียว สภาพการไหล การแห้งตัว ปรับความเหมาะสมกับแต่ละระบบพิมพ์

รศ.ดร.เพลินพิศ บูชาธรรม จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ระบุว่า สารประกอบกลุ่มตัวทำละลายในหมึกพิมพ์ ส่วนมากเป็นสารอินทรีย์ที่ระเหยง่าย (VOCs) บางชนิดเป็นสารก่อมะเร็ง อย่างเช่น โทลูอีน อะซิโตน ดังนั้น จึงมีแนวคิดในการทำงานวิจัยในกลุ่มหมึกพิมพ์ฐานน้ำ ทดแทนกลุ่มหมึกพิมพ์ฐานตัวทำละลาย

ทีมวิจัยจึงค้นคว้านำเอาวัตถุดิบจากธรรมชาติมาเป็นตัวพาอย่างเรซิน (resin) โดยนำน้ำยางดิบมาดัดแปรโครงสร้างให้มีความสามารถเข้าได้กับวัสดุใช้พิมพ์ทั้งวัสดุรูพรุนอย่าง กระดาษ และวัสดุไม่มีรูพรุนอย่าง พลาสติก รวมถึงสามารถใช้ได้กับผลิตภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ (Biodegradable) เป็น กรีนโปรดักส์ Green product อย่างแท้จริง

“หมึกพิมพ์ส่วนใหญ่ผลิตจากสารที่เป็นเรซิน ที่สังเคราะห์ผ่านกระบวนการทางปิโตรเคมีจากน้ำมันปิโตรเลียม ซึ่งเป็นทรัพยากรฟอสซิลที่ใช้แล้วหมดไป ทดแทนได้ยาก ส่วนสารตัวทำละลายอินทรีย์ หรือสารระเหยเหล่านั้นเป็นอันตรายต่อคนและสิ่งแวดล้อม ทั่วโลกมีความพยายามลดการใช้ เลิกใช้ มาอย่างต่อเนื่อง เพราะมันมีสารท๊อกซินซึ่งมีกลิ่นเหม็น ที่สำคัญคือติดไฟง่าย เราจะเห็นได้ว่าพวกโรงงานทำกาว ทำหมึกพิมพ์ โรงงานสีอุตสาหกรรม จะเกิดเหตุไฟไหม้บ่อยครั้ง" รศ.ดร.เพลินพิศ กล่าว

ทีมวิจัยจึงหันมาพัฒนาหมึกพิมพ์ที่เป็นฐานน้ำมากขึ้น และนำน้ำยางพารามาเป็นวัตถุดิบ โดยนับว่าเป็นการผลิตหมึกพิมพ์แบบฐานน้ำ และประสบผลสำเร็จในระดับหนึ่งในกลุ่มวัสดุพิมพ์ ประเภทกระดาษ

"งานที่ท้าทายในการพัฒนา หมึกพิมพ์ประเภทนี้ คือ วัสดุพิมพ์บางชนิด หมึกพิมพ์ไม่สามารถเกาะติดหรือเกาะติดได้ยาก อย่างพวก พลาสติกฟิล์ม กระสอบปุ๋ย เป็นต้น แต่ล่าสุดเราสามารถคิดค้นวิธีที่ทำให้หมึกพิมพ์จากน้ำยางธรรมชาติมีคุณสมบัติที่ใกล้เคียงหรือเทียบเท่าหมึกพิมพ์อุตสาหกรรมทั่วไปได้แล้ว” รศ.ดร.เพลินพิศ กล่าว

รศ.ดร.เพลินพิศ กล่าวว่า กลุ่มวิจัยที่นำน้ำยางพารามาเพิ่มมูลค่าโดยการดัดแปรในระดับโครงสร้างโมเลกุลและเป็นการเพิ่มโอกาสในการนำไปใช้อย่างเป็นรูปธรรมในอุตสาหกรรมหมึกพิมพ์ ถือเป็นไอเดียใหม่ที่ยังไม่มีใครทำมาก่อน

"หากนำหมึกพิมพ์ชนิดนี้ไปใช้ในอุตสาหกรรมการพิมพ์อย่างแพร่หลาย ก็จะเป็นอีกช่องทางช่วยให้เกษตรกรผู้ปลูกยางมีโอกาสมากขึ้นในตลาดการค้าอุตสาหกรรม อีกทั้งยังเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและมนุษย์อีกด้วยเนื่องจากจะทำให้ลดการใช้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมและไม่ต้องใช้ตัวทำละลายอินทรีย์" รศ.ดร.เพลินพิศ กล่าว