อาจารย์สาขาวิชาสิ่งทอและเครื่องนุ่งห่ม มทร.ธัญบุรี พัฒนาเส้นใยธรรมชาติ จากผักตบชวา
ผศ.ดร.สาคร ชลสาคร เปิดเผยว่า งานวิจัยการพัฒนาเส้นใยจากผักตบชวาสู่ผลิตสิ่งภัณฑ์สิ่งทอสร้างสรรค์ ( The Development of Water Hyacinth fiber to Creative Textile Products ) ได้รับงบประมาณอุดหนุนการวิจัยจากสถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอ ในการวิจัยในครั้งนี้เพื่อการแยกสกัดเส้นใยผักตบชวาด้วยวิธีการทางเชิงกล ศึกษาการปั่นเส้นด้าย ผืนผ้าและผลิตภัณฑ์สิ่งทอจากเส้นใยผักตบชวาเพื่อใช้ในงานอุตสาหกรรมสิ่งทอ โดยอุตสาหกรรมสิ่งทอของไทย มีแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยี เครื่องจักร เส้นใย เส้นด้าย และผ้าผืนอย่างต่อเนื่อง ส่วนใหญ่มีการพัฒนาควบคู่ไปกับการนำพืชทางการเกษตรมาใช้ให้เกิดประโยชน์ ซึ่งนับเป็นอุตสาหกรรมที่สนับสนุนเส้นใยธรรมชาติ และแนวทางการพัฒนามาจากนโยบายและยุทธศาสตร์การวิจัยของชาติ ฉบับที่ 8 (พ.ศ. 2555 – 2559) ได้ให้ความสำคัญกับยุทธศาสตร์การสร้างศักยภาพและความสามารถเพื่อการพัฒนาทางเศรษฐกิจ ในยุทธศาสตร์การวิจัยนี้มุ่งเน้นการวิจัยเพื่อพัฒนาประสิทธิภาพการผลิตทางการเกษตร ซึ่งครอบคลุมการสร้างมูลค่าผลผลิตทางการเกษตร ป่าไม้ และประมง รวมทั้งการพัฒนาและจัดการองค์ความรู้และภูมิปัญญาท้องถิ่นเพื่อเป็นพื้นฐานในการพัฒนาเศรษฐกิจชุมชนและเศรษฐกิจสร้างสรรค์อย่างยั่งยืน ผักตบชวา ถือวัชพืชเป็นส่วนที่ไม่ได้นำมาไปใช้ประโยชน์ พืชน้ำล้มลุก อายุหลายฤดู สามารถอยู่ได้ทุกสภาพน้ำ มีลำต้นสั้นแตกใบเป็นกอลอยไปตามน้ำ และจากการศึกษาพบว่า ผักตบชวาสามารถดูดไนโตรเจนได้ทั้ง 3 ชนิดแต่ในปริมาณที่แตกต่างกันคือ ผักตบ ชวาสามารถดูดอินทรีย์ไนโตรเจนได้สูงกว่าไนโตรเจนในรูปอื่น ๆ คือ ประมาณ 95 % ขณะที่ไนเตรทไนโตรเจน และแอมโมเนียไนโตรเจน จะเป็นประมาณ 80 % และ 77 % ตามลำดับ และที่สำคัญที่สุดพบว่า ในส่วนของสำต้นประกอบด้วยเส้นใยยาวจำนวนมาก เพื่อเป็นการสร้างมูลค่าและพัฒนานวัตกรรมด้านเทคโนโลยีสิ่งทอ จึงมีแนวคิดในการนำผักตบชวามาพัฒนาเป็นเส้นใยธรรมชาติสู่ผลิตภัณฑ์สิ่งทอ
ขั้นตอนในการทดลอง ขั้นที่ 1 การแยกสกัดเส้นใยผักตบชวาด้วยวิธีการทางเชิงกล แหล่งวัตถุดิบผักตบชวาในแม่น้ำลำคลอง จากคลองรังสิต ตำบลคลองหก อำเภอธัญบุรี จังหวัดปทุมธานี ในการคัดเลือกผักตบชวา จะคัดเลือกจากความยาวของลำต้นประมาณ 50 เซนติเมตร จากนั้นนำต้นผักตบชวาขึ้นมาจากลำคลอง ตัดส่วนรากและส่วนใบออก คงเหลือเพียงส่วนของลำต้น จากนั้นนำมามัดเป็นรวมกันเพื่อให้ง่ายต่อการขนส่ง การตัดเก็บต้นผักตบชวาจากแม่น้ำลำคลอง ซึ่งหลังจากที่ขุดลอก ควรนำมาตัดเก็บต้นผักตบชวาทันที และควรจัดวางให้ลักษณะลำต้นผักตบชวาในทิศทางเดียวกัน เพื่อให้ง่ายต่อการจัดเก็บ โดยปกติก้านหรือลำต้นผักตบชวาสด 1 กิโลกรัมจะมีประมาณ 12-15 ต้น นำมาล้างน้ำให้สะอาด จากนั้นก็นำมามัดด้วยเชือกในปริมาณที่เหมาะสม จากนั้นนำมาแยก สกัดเส้นใยผักตบชวาด้วยเครื่องแยกเส้นใยแบบกึ่งอัตโนมัติ โดยการป้อนเข้าเครื่องแยกทีละ 2 ต้น โดยใช้หลักการหมุนขูด เป็นการขูดแบบเส้นตรง เพื่อขูดเปลือกลำต้นชั้นนอกของผักตบชวาออก เส้นใยที่ให้ผลผลิตเส้นใยแบบยาว (long staple fiber) คือ กลุ่มเส้นใยจากลำต้นผักตบชวา 1 ต้น จากนั้นนำเส้นใยผักตบชวาผึ่งลมให้แห้ง องค์ประกอบทางเคมีของเส้นใยผักตบชวา มีผนังเซลล์ เท่ากับ 72.17%, ลิกโนเซลลูโลส 52.63%, ลิกนิน เท่ากับ 2.25%, เฮมิเซลลูโลส เท่ากับ 19.54% และเซลลูโลส เท่ากับ 50.38% ลักษณะและสมบัติเส้นใยจากผักตบชวาพบว่า ความยาว 30-50 เซนติเมตร เส้นผ่าศูนย์กลาง 50 µm สีขาว ครีม พื้นผิวเส้นใยมีลักษณะสลับซับซ้อน ความรู้สึกนุ่มจากการจับสัมผัส มีความละเอียด 48.55 (ดีเนียร์) ความแข็งแรงต่อแรงดึงขาด 58.62 (กรัมแรงต่อดีเนียร์) และการยืดตัวก่อนขาด 7.72 (%) การแช่หมักโซเดียมไฮดรอกไซด์ การแช่หมักด้วยน้ำ
ขั้นที่ 2 การปั่นเส้นด้ายจากเส้นใยผักตบชวา การปั่นเส้นด้ายจากเส้นใยผักตบชวา สำหรับเส้นใยผักตบชวาเป็นเส้นใยจากธรรมชาติ มีลูเมนขนาดใหญ่ ในกลุ่มเส้นใยจะมีรูพรุนสูง และพื้นผิวภายนอกมีความสลับซับซ้อน สามารถกักเก็บอากาศได้ดี มีความหนืดของผิวสัมผัส ผลการปั่นเส้นด้ายจากเส้นใยผักตบชวา พบว่า เส้นใยผักตบชวาที่ผ่านกระบวนการทำความสะอาดด้วยการฟอกและเครื่อง Carding จะมีความยาวเฉลี่ยอยู่ที่ 8.45 ค่าความละเอียด โดยเฉลี่ยเท่ากับ 4.52 ดีเนียร์ และมีค่าเฉลี่ยความเหนียว 9.36 กรัมแรงต่อดีเนียร์ และมีค่าการยืดตัวขณะขาด โดยเฉลี่ย 15.32% เซนติเมตร มีรอยหยิกงอเล็กน้อยเหมาะสมกับกระบวนการปั้นเส้นด้ายแบบ Open-end Spinning เพื่อลดสมบัติเส้นใยมีความหยิกงอเหมาะสมกับการปั่นเส้นด้าย จึงต้องปั่นเส้นด้ายผสมระหว่างเส้นใยผักตบชวากับเส้นใยเรยอน ทำให้เส้นด้ายที่ผลิตออกมา มีคุณสมบัติในการดูดความชื้นได้ดี และมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้น ๆ ในอัตราส่วนผสมของเส้นใยผักตบชวาและเส้นใยเรยอน คือ เบอร์ 20 Ne, อัตราส่วนผสม เส้นใยผักตบชวา 20% : เรยอน 80 % และ เบอร์ 10 Ne, อัตราส่วนผสม เส้นใยผักตบชวา 40 % : เรยอน 60 % และผลการทดสอบสมบัติทางกายภาพของเส้นด้ายผักตบชวา เบอร์เส้นด้ายชนิด 20:80 มีขนาด 20 Ne หรือ 33.78 tex ส่วนเบอร์เส้นด้ายชนิด 40:60 มีขนาด 10 Ne หรือ 62.11 tex ในด้านจำนวนเกลียว (tpi) พบว่า เส้นด้ายชนิด 40:60 มีจำนวนเกลียว 21 เกลียวต่อนิ้ว นอกจากนี้ความแข็งแรงต่อแรงดึงขาดเส้นด้าย 40:60 มีความแข็งแรง 2.83 Newton และความยืดตัวก่อนขาด 15.17% ความสม่ำเสมอของเส้นด้ายผสมผักตบชวา พบว่า เส้นด้ายผสมผักตบชวา 20:80 และ 40:80 และมีความไม่สม่ำเสมอ ปุ่มปม และส่วนที่หนาบางของเส้นด้ายในระดับ Grade E ผลการผลิตผืนผ้าและผลิตภัณฑ์สิ่งทอ พบว่า เส้นด้ายผักตบชวาสามารถผลิตได้ทั้งผ้าทอและผ้าถัก มีความหนาและน้ำหนักโดยค่าเฉลี่ย 0.91 มิลลิเมตร และมีค่าเฉลี่ยน้ำหนัก 302.5 กรัมต่อตารางเมตร
ขั้นที่ 3 การผลิตผืนผ้าและผลิตภัณฑ์สิ่งทอจากเส้นใยผักตบชวา ผ้าทอผักตบชวาลายพิเศษ ผลิตด้วยเครื่องผ้าแบบ Rapier ใช้เส้นด้ายผักตบชวา Bane yarn 10 Ne เป็นเส้นด้ายพุ่ง ส่วนเส้นด้ายยืนเป็นเส้นด้ายพอลีเอสเตอร์ เส้นด้ายผักตบชวา เบอร์ 10 Ne สามารถทอผ้าลวดลายขัดพิเศษได้ โดยใบมีดเครื่องทอตัดริมผ้าเรียบตามหน้าผ้ากว้าง 60 นิ้ว ผ้าทอลายพิเศษ มีค่าความแข็งแรงต่อแรงดึงขาด และความยืดตัวก่อนขาด และ ความต้านทานต่อแรงฉีกขาด ขั้นที่ 4 การออกแบบและผลิตผลิตภัณฑ์สิ่งทอสร้างสรรค์จากเส้นใยผักตบชวา นำมาพัฒนาผลิตภัณฑ์สิ่งทอจากผักตบชวา เป็นผลิตภัณฑ์เครื่องแต่งกายและเครื่องประกอบการแต่งกาย คือ เสื้อผ้าผักตบชวา หมวกผักตบชวา ร้องเท้าผักตบชวา นำมาออกแบบและตัดเย็บผลิตภัณฑ์เคหะสิ่งทอ ผ้าปูโต๊ะ
ด้วยคุณสมบัติเด่นของเส้นใยผักตบชวา น้ำหนักเบา ใส่แล้วไม่ร้อน เมื่อเทียบกับเส้นใย ลินิน ป่าน ปอ นอกจากนี้ยังได้นำวัชพืชที่ไม่มีประโยชน์ มาเพิ่มมูลค่าทางด้านอุตสาหกรรมสิ่งทอ จากเส้นใยธรรมชาติ กลายเป็นเส้นด้ายผลิตเป็นผ้าผืนและผลิตภัณฑ์สิ่งทออย่างสร้างสรรค์ สามารถสนองตอบต่อความต้องการของตลาดของสิ่งทอ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ผู้ประกอบการ วิสาหกิจชุมชน นักออกแบบ และนักศึกษา ได้นำความรู้ด้านเทคโนโลยีการสร้างสรรค์เส้นใยธรรมชาติจากผักตบชวา เป็นการสร้างความแตกต่างให้กับผลิตภัณฑ์สิ่งทอ เปิดมุมมองและสร้างโอกาสเศรษฐกิจของไทย ในการเป็นผู้นำเส้นใยธรรมชาติในประชาคมอาเซียน (AEC) สำหรับผู้ที่สนใจสามารถสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ ผศ.ดร.สาคร ชลสาคร คณะเทคโนโลยีคหกรรมศาสตร์ โทร.02-5493164
