น้ำยางธรรมชาติถือเป็นวัตถุดิบจากพืชเศรษฐกิจที่สำคัญอย่างหนึ่งของไทย ที่ผ่านมามีการนำยางพารา หรือยางธรรมชาตินั้นเข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันมากขึ้นตั้งแต่ของใช้ภายในบ้านและผลิตภัณฑ์ทางวิศวกรรม แต่อย่างไรก็ตามการใช้ยางธรรมชาติก็ยังมีข้อจำกัดในหลายด้าน

รศ.ดร.เพลินพิศ บูชาธรรม อาจารย์ประจำภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ได้กล่าวว่า จากการที่ได้ศึกษาวิจัยเกี่ยวกับยางมาเป็นเวลานานทำให้เห็นทั้งข้อดีและข้อด้อยของยางธรรมชาติ กระทั่งผลงานชิ้นล่าสุดเป็นผลงานที่เป็นนวัตกรรมที่ช่วยเปลี่ยนคุณสมบัติของยางธรรมชาติที่มีชื่อว่า “CNR”

CNR เป็นนวัตกรรมเทคโนโลยีที่ผ่านกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ำยางธรรมชาติซึ่งถูกพัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรก เริ่มต้นจากการนำน้ำยางธรรมชาติมาผ่านกระบวนการทางเคมีจนกลายเป็น CNR ที่มีคุณสมบัติเด่น 3 ประการคือ (1) ทนสารเคมีอินทรีย์ เหมาะแก่การนำไปผลิตเป็นท่อลำเลียงสารเคมีที่มีฤทธิ์รุนแรงสำหรับใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมได้ ซึ่งปัจจุบันนิยมใช้ยางสังเคราะห์ที่มีราคาสูง (2) ไม่มีกลิ่นแรง ทำให้สามารถนำไปผลิตเป็นสิ่งของเพื่อใช้ภายในบ้านหรือชิ้นส่วนภายในรถยนต์ได้ และ (3) มีสีที่จางใสกว่า สามารถนำไปทำเป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการสีสันในการตกแต่งได้อย่างไม่มีขีดจำกัด

โดย CNR สามารถนำมาผลิตเป็นยางคอมโพสิต หรือ Master Batch ที่มีคุณสมบัติโดดเด่น เหมาะกับอุตสาหกรรมยางประเภทต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมยางรถยนต์ที่ต้องการความคงทนแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ ซึ่งปัจจุบันนิยมใช้ซิลิกาและเขม่าดำเป็นส่วนผสมที่ทำให้น้ำยางแข็งแรงเพิ่มมากขึ้น แต่ปัญหาที่พบคือการผสมเขม่าดำหรือซิลิกาเข้ากับยางธรรมชาตินั้นต้องใช้ปริมาณมาก และเกิดการฟุ้งกระจายระหว่างผสม ผลที่ตามมาคือปริมาณสัดส่วนของเขม่าดำหรือซิลิกาที่ต้องใช้ไม่เป็นไปตามสูตรที่คำนวณไว้ ส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ สำหรับซิลิกานั้นจำเป็นต้องใช้สารควบ (coupling agent) เพื่อช่วยทำให้เข้ากันได้ดีกับยางธรรมชาติ ซึ่งมีค่าใช้จ่ายในการผลิตและใช้เวลาในกระบวนการผลิตนานมากขึ้น

ปัจจุบันมีหลายคนกำลังศึกษาเกี่ยวกับ "กราฟีนออกไซด์" ซึ่งมีส่วนประกอบเป็นคาร์บอน เพื่อนำมาใช้แทนที่เขม่าดำในอุตสาหกรรมยาง ด้วยการเติมกราฟีนออกไซด์ในยางธรรมชาติ และยางธรรมชาติอีพอกไซด์ เป็นต้น แต่ก็ยังไม่ประสบความสำเร็จ เนื่องจากกราฟีนออกไซด์ยังเข้ากับยางธรรมชาติและยางธรรมชาติอีพอกซีได้ไม่ดีและไม่สามารถเกิดแรงกระทำระหว่างกันได้ ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการกำหนดความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ยาง

แต่จากการทดลองนี้ได้นำ master batch ของน้ำยาง CNR ที่ถูกพัฒนาขึ้นโดยการผสมกับซิลิกาและกราฟีนออกไซด์ในน้ำยาง CNR ผลที่ได้คือ ได้ master batch ที่มีสมบัติดีแต่ใช้ปริมาณสารฟิลเลอร์เหล่านี้ในปริมาณที่น้อยกว่ากระบวนการที่ใช้ทั่วไปในอุตสาหกรรมมาก และยาง CNR สามารถเข้ากันได้ดีกับกราฟีนออกไซด์และซิลิกา โดยไม่ต้องใช้สารควบ ผลิตภัณฑ์มีความแข็งแรง ทนทานต่อการเสียดสีมากขึ้น เหมาะอย่างยิ่งกับการผลิตผลิตภัณฑ์วิศวกรรมต่างๆ เช่น ยางล้อรถยนต์

อีกคุณสมบัติเด่นที่ ยาง CNR ทำได้คือ เทคโนโลยีในการขึ้นรูปที่แตกต่าง ซึ่งโดยทั่วไปในกระบวนการขึ้นรูปยางนั้นต้องใช้สารกระตุ้น สารเร่ง กำมะถัน เพื่อช่วยในการขึ้นรูปและมีความยืดหยุ่น หรือบางครั้งมีการใช้เปอร์ออกไซด์ในการขึ้นรูปโดยใช้กำมะถันมีข้อจำกัดในการค้า โดยเฉพาะในกลุ่มประเทศสหภาพยุโรปและอเมริกามีกฎที่เข้มงวดขึ้นในการห้ามนำเข้าผลิตภัณฑ์ที่มีกำมะถันเป็นส่วนประกอบ เนื่องจากกำมะถันเมื่อเกิดการเผาไหม้จะปล่อยก๊าซพิษออกมา มีผลต่อร่างกายของประชากร

แต่คุณสมบัติเด่นของการขึ้นผลิตภัณฑ์จากยาง CNR คือ ไม่เพียงแต่ใช้กระบวนการขึ้นรูปได้ด้วยระบบกำมะถันเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้กระบวนการขึ้นรูปที่ใช้สารเชื่อมโยงโมเลกุลเพียงตัวเดียว หรือสารเคมีชนิดเดียวก็สามารถขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นการลดต้นทุนการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ทั้งนี้ ถือว่ายาง CNR เป็นนวัตกรรมที่สามารถพลิกวงการอุตสาหกรรมยางได้อย่างดีเยี่ยมด้วยคุณสมบัติที่ทนสารเคมี ไม่มีกลิ่นแรง ให้สีที่จางใส มีความยืดหยุ่นสูง แข็งแรง ทนทาน และปลอดภัยเป็นมิตรต่อผู้ผลิตและผู้ใช้งาน และที่สำคัญคือเป็นนวัตกรรมที่จะช่วยเพิ่มมูลค่ายางธรรมชาติได้อีกหลายเท่าตัว ซึ่งจะมีศักยภาพในการแข่งขันกับยางสังเคราะห์ได้ดี

รศ.ดร.เพลินพิศ บูชาธรรม