เทคโนโลยีการผลิตพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
ในช่วงแรกของการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพได้มีการนำแป้ง (starch) ชนิดต่างๆ มาใช้เป็นสารผสมร่วมกับพอลิเมอร์ที่ได้จากกระบวนการปิโตรเคมี เพื่อเป็นการลดสัดส่วนของสารที่ย่อยสลายได้ยากในวัสดุ และเพิ่มคุณสมบัติการสลายตัวของวัสดุให้มากขึ้น เนื่องจากแป้งเป็นวัสดุเพียงชนิดเดียวที่สามารถขึ้นเป็นรูปร่วมกับวัสดุอื่นได้ โดยการใช้ความร้อน แต่วัสดุที่ได้จะพบปัญหาในเรื่องของการซึมผ่านของน้ำ และการบวมหรือการคงตัวของผลิตภัณฑ์นั้นๆ เมื่อได้รับความชื้น โดยทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปด้วยแป้งนิ่มง่ายและไม่คงรูป จึงทำให้การใช้แป้งเพียงอย่างเดียวไม่ได้ผลเท่าที่ควร
มิติใหม่ของการสรรหาวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ หมายถึง การสังเคราะห์โมเลกุลของสารเคมีขึ้นมาใหม่ตลอดกระบวนการซึ่งถือว่ายังไม่มีความชัดเจน วัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพมาได้จาก 2 แหล่ง คือ วัสดุที่มาจากแหล่งธรรมชาติ และวัสดุที่ได้จากการสังเคราะห์ โดยวัสดุที่มาจากแหล่งธรรมชาติ เช่น polyhydroxyalcanoates (PHAs) ซึ่งเชื้อจุลินทรีย์ผลิตและสะสมเอาไว้ในเซลล์ ส่วนวัสดุที่ได้จากการสังเคราะห์มักจะเกิดจากผลผลิตของกระบวนการหมัก (fermentation)ได้แก่ สารประกอบโปรตีน หรือสารประกอบเพคตินที่สามารถพัฒนาต่อไปเป็นสารพอลิเมอร์ รวมทั้ง polylactic acid (PLA) ซึ่งได้จากการต่อเชื่อมกัน (polymerisation) ของกรดแลคติก
วงจรวัฏจักรพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพเริ่มต้นจากพืชผลทางการเกษตรถูกเปลี่ยนไปเป็นน้ำตาลซึ่งเป็นวัตถุดิบในการผลิตมอนอเมอร์และพอลิเมอร์ ตามลำดับ จากนั้นพอลิเมอร์ที่ได้จะผ่านการปรับปรุงสมบัติและขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์สำหรับการนำไปใช้งานในด้านต่างๆ เมื่อหมดอายุการใช้งานหรือไม่เป็นที่ต้องการแล้วการนำไปทิ้งในสภาวะที่เหมาะสม จะทำให้พลาสติกเหล่านี้ถูกย่อยสลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ เเละมวลชีวภาพซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช ดังแสดงในรูปที่ 3
รูปที่ 3 วงจรวัฏจักรพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (NIA, 2551)
ผลผลิตจากการเกษตรที่ให้แป้ง เช่น ข้าวเจ้า อ้อย มันสำปะหลัง ข้าวโพด และปาล์มน้ำมัน ฯลฯ เมื่อผ่านกระบวนการทางเทคโนโลยีชีวภาพแล้วจะเปลี่ยนแป้งเป็นน้ำตาล และเปลี่ยนน้ำตาลเป็นมอนอเมอร์ เช่น กรดแลคติก 1,4-บิวเทนไดออล (BDO) กรดซัคซินิค แล้วจึงผ่านกระบวนการปฏิกิริยาเคมีที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ (catalytic polymerization) เกิดเป็นพอลิแลคติกแอซิด (PLA) พอลิบิวทิลีนซัคซิเนต (PBS) หรือจากแป้งเปลี่ยนเป็นพอลิเมอร์ประเภทต่างๆ โดยตรงด้วยกระบวนการทางเทคโนโลยีชีวภาพ เช่น พอลิไฮดรอกซี อัลคาโนเอต (PHAs) ในขณะที่วัตถุดิบที่มาจากปิโตรเคมีใช้ผลิตมอนอเมอร์ประเภทต่างๆ เช่น 1,4-บิวเทนไดออล (BDO) กรดซัคซินิค กรดเทอเรพธาลิก (TPA) ไดเมทิลเทอเรพธาเลต (DMT) แล้วจึงผ่านกระบวนการปฏิกิริยาเคมีที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อเปลี่ยนเป็นพอลิเมอร์ต่อไป
