Teflon

เทฟล่อน หรือ PTFE เป็นสารประกอบประเภท fluorocarbon ซึ่งมีค่าสัมประสิทธ์ความเสียดทานต่ำที่สุดในสารจำพวกของแข็ง มีคุณสมบัติสำคัญคือไม่ทำปฏิกิริยากับสารเคมีอื่นๆอันเนื่องมาจากความแข็งแรงของพันธะทางเคมีระหว่าง carbon และ fluorine จึงทำให้เทฟล่อนได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางในหน้างานที่ต้องเจอกับสารเคมีที่มีการกัดกร่อนที่รุนแรง  

 เทฟลอน (Teflon®)  เป็นชื่อทางการค้าของสาร   polytetrafluoroethylene (PTFE)   ซึ่งค้นพบโดย ดร. Roy Plunkett จากบริษัท ดูปองด์ (Du Pont) ในปี พ.ศ.2481(ค.ศ. 1938) และได้รับสิทธิบัตรภายใต้ชื่อการค้าดังกล่าวใน 5 ปีต่อมา เนื่องจากสาร PTFE หรือ Teflon® เป็นสารที่มีความลื่นสูง ทนความร้อน ทนกรดด่างและ ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ทำให้นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสนำสารชนิดนี้  มาเคลือบกระทะได้เป็นกระทะแบบอาหารไม่ติด (non-stick pan) ภายใต้ชื่อการค้า เทฟาล (Tefal)  ซึ่งย่อมาจาก   Tetra Ethylene Fluorine Aluminium   ในปี พ.ศ.2499  (ค.ศ. 1956)  หลังจากประสบความสำเร็จในการผลิตกระทะแบบอาหารไม่ติด ได้มีการนำ Teflon® มาเคลือบอุปรณ์และเครื่องครัวอื่นๆ อีกหลายชนิด   เช่น   ถาดอบขนม พิมพ์สำหรับทำคุ๊กกี้  ตะหลิว  ไม้คลึงแป้ง ช้อน เครื่องตีไข่ กระติกน้ำร้อนไฟฟ้า เป็นต้น เครื่องครัวที่เคลือบด้วย Teflon® ได้รับความนิยมอย่างมากจนถึงปัจจุบัน เนื่องจากเครื่องครัวชนิดนี้มีคุณสมบัติพิเศษคือ เป็นเครื่องครัวแบบอาหารไม่ติด (non-stick cookingware)  สามารถใช้ปรุงอาหารได้โดยไม่ต้องใช้น้ำมัน ทำความสะอาดได้ง่าย และสามารถป้องกันผิวของโลหะภายในจากน้ำและออกซิเจน  ซึ่งเป็นตัวการที่ทำให้เกิดสนิมและการผุกร่อนของผิวโลหะ ในประเทศไทยเองก็ได้มีการนำ Teflon® มาเคลือบบาตรพระ เพื่อให้ล้างทำความสะอาดง่าย ทนทานและดูแลรักษาง่ายขึ้น ดังในรูปที่ 1

            ในปัจจุบันมีการใช้ภาชนะเคลือบเทฟลอนกันอย่างแพร่หลาย ทำให้คำว่า “เทฟลอน” เป็นคำที่คนทั่วไปรู้จักคุ้นเคยกันเป็นอย่างดี โดยคนทั่วไปมักคิดว่า การใช้ภาชนะเคลือบเทฟลอนปรุงอาหารดีต่อสุขภาพ เพราะไม่ต้องใช้น้ำมัน ไม่ต้องกลัวอ้วน แต่การใช้ภาชนะเคลือบเทฟลอนผิดวิธีก็ส่งผลต่อสุขภาพได้ ทั้งนี้เนื่องจาก Teflon® จะเริ่มเกิดการสลายตัวและสูญเสียความลื่นไป เมื่อได้รับความร้อนสูงกว่า 260 °C หรือ 500 °F และที่อุณหภูมิสูงกว่า 400 °C หรือ 752 °F จะมีการปลดล่อยก๊าซ carbonyl fluoride (COF₂ ) ออกมา โดยก๊าซชนิดนี้เป็นพิษรุนแรงต่อนกและสัตว์ปีก โดยทำให้นกตายจากการมีของเหลวคั่งและมีเลือดออกในปอด ส่วนในคนจะทำให้เกิดอาการที่เรียกว่า “ Teflon flu” หรือ “Polymer fume fever “ โดยจะมีอาการปวดศรีษะ เป็นไข้ หนาวสั่น คล้ายกับอาการของไข้หวัดใหญ่ (flu-like symptom) ดังนั้นการใช้ภาชนะเคลือบเทฟลอนอย่างถูกวิธี ก็จะไม่มีอันตราย เช่นเดียวกับการใช้พลาสติกชนิดอื่น

            บริษัท  ผู้ผลิต      ได้แนะนำวิธีการใช้ภาชนะเคลือบเทฟลอนอย่างถูกวิธีใน       Web sitehttp://www2.dupont.com/Teflon/en_US/products/safety/cookware_safety.html (ตารางที่1) โดยสรุปคือ

            1. ควรอ่านคู่มือการใช้ภาชนะเคลือบเทฟลอน   ก่อนใช้งาน   เพื่อจะได้ทราบวิธีใช้ที่ถูกต้อง อุณหภูมิที่เหมาะสมและปลอดภัย

            2. ควรใช้ไฟในระดับ ปานกลาง ถึง ต่ำ ในการปรุงอาหารด้วยภาชนะเคลือบเทฟลอน ซึ่งจะให้ความร้อนไม่เกิน 260 °C หรือ 500 °F

            3. ทิ้งภาชนะเคลือบเทฟลอนที่ไม่มีอาหาร หรือน้ำ  ในเตาอบ หรือบนเตาไฟ หรืออุ่นภาชนะก่อนใช้ (preheat) เพราะจะทำให้ภาชนะร้อนเกินไป(overheat) และปล่อยไอของสารที่เป็นพิษต่อทางเดินหายใจออกมา

            4. ควรเลือกใช้ภาชนะให้เหมาะสม  กับวิธีปรุงอาหารและชนิดของอาหาร  เช่น  สามารถใช้กระทะเทฟลอนในการทอดเนื้อได้ เนื่องจากการทอดเนื้อจะใช้อุณหภูมิประมาณ 204-243 °C

            5. ไม่ควรใช้ภาชนะที่เคลือบด้วยเทฟลอนในการปรุงอาหารที่ต้องใช้อุณหภูมิสูงกว่า 250 °C ควรใช้ภาชนะที่ทำจากกระเบื้องหรือแก้วทนความร้อน แทน

            6. เมื่อปรุงอาหารด้วยภาชนะที่เคลือบด้วยเทฟลอนโดยใช้ความร้อน    ควรเปิดหน้าต่างและพัดลมดูดอากาศ เพื่อช่วยระบายและป้องกันการหายใจเอาก๊าซ carbonyl fluoride (COF2 ) ซึ่งมีความเป็นพิษสูง เข้าสู่ร่างกาย

Polytetrafluoroethylene (PTFE)

IUPAC name :   Poly(difluoromethylene)

Other names :   Teflon, Syncolon, Fluon, Poly(tetrafluoroethene),

                            Poly(tetrafluoroethylene)

CAS number :   9002-84-0

คุณสมบัติทางเคมี

            Polytetrafluoroethylene (PTFE) หรือ Teflon® เป็นของแข็งที่มีลักษณะคล้ายขี้ผึ้ง สีค่อนข้างขาว ทึบแสง น้ำหนักเบา และ มีค่าความเสียดทานต่ำมาก โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานอยู่ในช่วง 0.05 ถึง 0.10 คุณสมบัติดังกล่าวทำให้สารต่างๆ ไม่ว่า น้ำ หรือน้ำมัน ก็ไม่สามารถเกาะติดผิวที่เคลือบด้วย PTFE ได้ นอกจากนี้ PTFE ยังเป็นสารพอลิเมอร์ที่มีความคงตัวสูง ทนต่อแสง UV ทนต่อกรด-ด่างและสารเคมีชนิดอื่นได้ดี ทนความร้อนได้ดี หลอมเหลวที่อุณหภูมิ 327 °C หรือ 621 °F    แต่ที่อุณหภูมิสูงกว่า 260 °C หรือ 500 °F จะเริ่มเกิดการสลายตัวของสารพอลิเมอร์และสูญเสียความ ลื่นไป โดยการสลายตัวตังกล่าวจะเห็นชัดที่อุณหภูมิสูงกว่า 400 °C  และที่อุณหภูมินี้เองจะมีก๊าซ carbonyl fluoride (COF₂ ) ซึ่งมีความเป็นพิษสูง ถูกปลดล่อยออกมา สารดังกล่าวเมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำในทางเดินหายใจ จะได้แก๊ส carbon dioxide และ กรด Hydrofluoric Acid  (HF ) ซึ่งเป็นกรดที่แรงและทำอันตรายต่อเยื่อบุในทางเดินหายใจ

การใช้ประโยชน์

        เทฟลอน มีคุณสมบัติของดังนี้ เมื่อเคลือบบนพื้นผิวจะทำให้น้ำหรือน้ำมันไม่เกาะติด ไม่ละลายในตัวทำละลายใด ๆ  ทนทานต่ออุณหภูมิสูง  ทนต่อการออกซิไดส์  ทนต่อแสงยูวี ทำให้มีการนำสารดังกล่าวมาใช้ประโยชน์มากมาย ส่วนมากนำมาใช้เคลือบภาชนะเครื่องใช้ในครัว บรรจุภัณฑ์ของอาหาร เพื่อให้สามารถปรุงอาหารโดยไม่ต้องใช้น้ำมัน ไม่ติดกระทะ ทำความสะอาดง่าย  และเหมาะสำหรับผู้รักสุขภาพ  นอกจากเครื่องครัวยังมีการนำ Teflon®  มาผสมสีทาบ้าน เพื่อให้ไม่ติดคราบสกปรก ทำให้ผนังทำความสะอาดง่ายและช่วยป้องกันการรั่วซึมของน้ำ ใช้ผสมในเส้นใยสำหรับผลิตสิ่งทอภายใต้ชื่อ ชื่อ กอร์เท็กซ์ (Gore-tex®) และ ใช้เคลือบบนพรม เพื่อให้ทำความสะอาดง่ายและไม่ติดคราบสกปรก และจากคุณสมบัติที่มีความลื่นสูง จึงมีการนำ Teflon® มาใช้เป็นสารหล่อลื่น และมีการนำ  Teflon® ไปใช้เคลือบผิวอุปกรณ์การแพทย์ เช่น เข็มเจาะเลือด หรือใช้ท่อ Teflon® เป็นหลอดเลือดเทียม  (vascular grafts) ในกรณีที่เส้นเลือดอุดตันหรือถูกทำลาย เนื่องจากผิวของวัสดุที่เคลือบด้วย Teflon®  มีความลื่นสูง เกิดปฏิกิริยากับสารเคมีต่างๆได้ต่ำ กระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาการอักเสบ (inflammation) และกระตุ้นให้เกิดการจับตัวเป็นลิ่มเลือด (thrombogenic reactivity )ได้ต่ำกว่าพลาสติกชนิดอื่น จึงนิยมใช้เป็น “material of choice” สำหรับการปลูกถ่ายเส้นเลือดเทียมสำหรับเส้นเลือดขนาดเล็ก (small diameter vascular grafts) การผ่าตัดบายพาส (bypass) ของหลอดเลือดหล่อเลี้ยงหัวใจ  

             ในปีพ.ศ. 2514 (ค.ศ. 1975) องค์การอาหารและยา แห่งสหรัฐอเมริกา (US-FDA) ได้รับรองการใช้สิ่งทอจากเส้นใยผสม Teflon® หรือ กอร์เท็กซ์ (Gore-tex®) เป็นวัสดุเนื้อเยื่อเทียมของมนุษย์ในทางศัลยกรรมพลาสติก รวมถึงการใช้เป็นนหลอดเลือดเทียมในการผ่าตัดหัวใจและทรวงอก การทำ bypass  หรือ stent ในการทำ ballon  เนื่องจากมีความสามารถทนต่อแรงดันเลือดได้ดีและสามารถเข้ากันได้กับร่างกายมนุษย์ในทางชีวภาพ 

ผลต่อสุขภาพ            ถึงแม้ว่า PTFE ยังเป็นพอลิเมอร์ที่มีความคงตัวสูง สามารถทนความร้อนได้ดี รวมถึงทนต่อกรด-ด่างและสารเคมีชนิดอื่นได้ดี แต่ที่อุณหภูมิสูงกว่า 400 °C จะมีการปล่อยก๊าซ carbonyl fluoride (COF₂ ) ซึ่งมีความเป็นพิษสูง ออกมาสูสิ่งแวดล้อม โดยสารดังกล่าวเมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำในทางเดินหายใจ จะได้ก๊าซ carbon dioxide และ กรด Hydrofluoric Acid  (HF ) ซึ่งเป็นกรดและสามารถทำอันตรายต่อเยื่อบุในทางเดินหายใจ ทำให้นกและสัตว์ปีก มีของเหลวคั่งและมีเลือดออกในปอด และทำให้เกิดอาการคล้ายกับไข้หวัดใหญ่ (flu-like symptom) ที่เรียกว่า “ Teflon flu” หรือ “Polymer fume fever “ในมนุษย์