การผลิตเม็ดพลาสติก ABS SAN HIPS PS

พลาสติกกลุ่ม ABS, SAN, HIPS และ PS ถือเป็นพลาสติกในตระกูล สไตรีนิกส์ (Styrenics) เนื่องจากใช้สารตั้งต้นหลักร่วมกันคือ สไตรีนโมโนเมอร์ (Styrene Monomer: SM) แต่มีกระบวนการและโครงสร้างทางเคมีที่ถูกปรับแต่งแตกต่างกันเพื่อให้ได้คุณสมบัติเฉพาะตัว

ตารางเปรียบเทียบการผลิตและองค์ประกอบของแต่ละชนิดสรุปได้ดังนี้ครับ:

📊 ตารางเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมีและเทคโนโลยีการผลิต

ชนิดพลาสติก	สารตั้งต้น/โมโนเมอร์หลักที่ใช้	เทคโนโลยีในระบบโรงงาน	ลักษณะเนื้อเม็ดพลาสติกที่ได้
1. PS / GPPS	สไตรีนบริสุทธิ์ 100%	Continuous Mass / Bulk	เม็ดใสเคลียร์ ผิวเงา แข็งแต่เปราะ
2. HIPS	สไตรีน + ยางบิวทาไดอีน (5–10%)	Continuous Mass (Phase Inversion)	เม็ดสีขุ่นทึบ เหนียว ไม่เปราะแตก
3. SAN / AS	สไตรีน + อะคริโลไนไตรล์	Continuous Mass / Suspension	เม็ดใสอมเหลืองจางๆ ทนเคมีและแรงบิด
4. ABS	สไตรีน + อะคริโลไนไตรล์ + ยางบิวทาไดอีน	Emulsion / Continuous Mass / Hybrid	เม็ดสีขุ่นทึบ/นวล แข็งเหนียว ทนกระแทกสูง

🏭 เจาะลึกกระบวนการผลิตของแต่ละตัว

1. การผลิตเม็ดพลาสติก PS (Polystyrene – ชนิดทั่วไปเรียกว่า GPPS)

กระบวนการ: ใช้เทคโนโลยี Continuous Mass Polymerization (การรวมตัวแบบมวลต่อเนื่อง) โดยป้อนสารสไตรีนเหลวบริสุทธิ์เข้าสู่หอปฏิกรณ์ (Tower Reactor) ที่เรียงต่อกันเป็นระบบปิด
ปฏิกิริยา: ใช้ความร้อนสูง (\(100\text{–}200^\circ\text{C}\)) เพื่อกระตุ้นให้โมเลกุลสร้างสายโซ่โพลีสไตรีนยาวจนได้ความหนืดที่กำหนด
การตัดเม็ด: ผ่านถังสุญญากาศ (Devolatilizer) เพื่อดูดก๊าซที่เหลือออก จากนั้นดันผ่าน Die Plate ออกมาเป็นเส้น ดำน้ำหล่อเย็น แล้วใช้ลูกกลิ้งตัดเป็นเม็ดพลาสติกใส

2. การผลิตเม็ดพลาสติก HIPS (High Impact Polystyrene)

กระบวนการ: ผลิตคล้าย GPPS แต่มีเทคโนโลยีเพิ่มความเหนียว โดยโรงงานจะนำ เนื้อยางบิวทาไดอีน (Polybutadiene Rubber) ไปละลายให้กลายเป็นเนื้อเดียวกับสารสไตรีนเหลวก่อนป้อนเข้าเครื่องปฏิกรณ์
จุดเปลี่ยน (Phase Inversion): เมื่อสารเริ่มทำปฏิกิริยา โครงสร้างจะเกิดการแยกชั้นและพลิกกลับเฟส (Phase Inversion) บังคับให้เนื้อยางแตกตัวเป็นเม็ดขนาดเล็กระดับไมครอนกระจายตัวอยู่อย่างสม่ำเสมอในเนื้อโพลีสไตรีน
ผลลัพธ์: ได้เม็ดพลาสติกสีขาวขุ่นที่มีความยืดหยุ่นสูง ไม่เปราะหักง่ายเหมือน PS ทั่วไป

3. การผลิตเม็ดพลาสติก SAN หรือ AS (Styrene-Acrylonitrile)

กระบวนการ: นำสไตรีนโมโนเมอร์ มาผสมทำปฏิกิริยาร่วมกับ อะคริโลไนไตรล์ (Acrylonitrile) ผ่านระบบ Mass หรือ Suspension Polymerization
คุณสมบัติที่เพิ่มขึ้น: ตัวอะคริโลไนไตรล์ที่เพิ่มเข้ามา จะทำหน้าที่เพิ่มความแข็งแกร่งทนทานต่อแรงบิด ทนสารเคมี และทนความร้อนได้ดีกว่า PS ปกติ แต่ยังคงรักษาความโปร่งใสไว้ได้ (เม็ดพลาสติกจะใสเคลียร์อมเหลืองเล็กน้อย)

4. การผลิตเม็ดพลาสติก ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)

กระบวนการ: เป็นพลาสติกวิศวกรรมขั้นสูงที่รวมโมโนเมอร์ทั้ง 3 ตัวเข้าด้วยกัน โรงงานมักใช้กระบวนการแบบ Emulsion หรือ Hybrid โดยการสังเคราะห์น้ำยางบิวทาไดอีนขึ้นมาก่อน
โครงสร้างทริโพลีเมอร์: จากนั้นโรงงานจะป้อนสารอะคริโลไนไตรล์และสไตรีน (ซึ่งก็คือส่วนประกอบของ SAN) เข้าไปต่อกราฟต์ (Graft) หรือฝังตัวเคลือบล้อมรอบโมเลกุลของยางบิวทาไดอีนเอาไว้
ผลลัพธ์: ทำให้ได้เม็ดพลาสติกวิศวกรรมที่มีเนื้อทึบแสง มีความสมดุลสูงสุด ทั้งผิวเงางาม ขึ้นรูปง่าย (จาก Styrene) ทนร้อนทนเคมี (จาก Acrylonitrile) และเหนียวทนแรงกระแทกจากอุบัติเหตุได้ดีเยี่ยม (จาก Butadiene)