นวัตกรรมฝ้ายสีพันธุ์ไทย: นวัตกรรมเส้นใยรักษ์โลก

     ด้วยภาวะฝ้ายขาดตลาดในขณะนี้ ดันให้ราคาฝ้ายซึ่งเป็นวัตถุดิบที่สำคัญที่สุดในอุตสาหกรรมสิ่งทอของไทยมี ราคาแพงที่สุดในประวัติศาสตร์ 20 ปี

     เนื่องจากประเทศไทยนำเข้าฝ้ายจากต่างประเทศเกือบทั้งหมดทำให้ผู้ประกอบ การโดยเฉพาะโรงปั่นด้ายต้องดูแลเรื่องการบริหารสต็อกฝ้ายให้ดี หลายคนคงสนใจและคิดว่าประเทศไทยควรหันมาปลูกฝ้ายใช้เองเพื่อลดการนำเข้า ผู้เขียนเองก็คิดเช่นกัน จึงได้คุยกับคณะนักวิจัยจากศูนย์วิจัยพืชไร่นครสวรรค์ กรมวิชาการเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ และพบคำตอบว่า เกษตรกรส่วนใหญ่ไม่นิยมปลูกฝ้าย เพราะปลูกยาก มีศัตรูพืชพื้นถิ่นมาก จึงหันไปปลูกพืชไร่ประเภทอื่นที่ให้ผลตอบแทนที่ดีกว่า อย่างไรก็ตาม เส้นใยฝ้ายสีของไทยมีการปลูกกันบ้างในบางพื้นที่ทางภาคกลางตอนบนและภาคเหนือ ผลผลิตที่ได้มีจำนวนน้อย และส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์ในเชิงหัตถกรรมสิ่งทอประจำท้องถิ่น เช่น ผ้าผืนทอมือสำหรับคลุมไหล่ ซึ่งมีความสวยงามและลักษณะโดดเด่นเฉพาะตัว จึงได้รับความนิยมและราคาสูง

เส้นใยฝ้ายสีตุ่นน้ำตาลและสีเขียวจากการพัฒนาและปรับปรุงโดยศูนย์วิจัยพืชไร่นครสวรรค์

     นักวิจัยจากศูนย์วิจัยพืชไร่นครสวรรค์ได้ให้ข้อมูลเพิ่มเติมว่ามีการ วิจัยและพัฒนาปรับปรุงสายพันธุ์ฝ้ายสีของไทย โดยพัฒนาสายพันธุ์ฝ้ายสีตุ่นน้ำตาลจนประสบความสำเร็จในระดับหนึ่ง และฝ้ายสีเขียวที่กำลังอยู่ระหว่างการวิจัยและพัฒนา ซึ่งการพัฒนาฝ้ายสีของศูนย์วิจัยพืชไร่นครสวรรค์ไม่ได้ใช้วิธีการตัดต่อ พันธุกรรม ในขณะนี้การผลิตเส้นใยฝ้ายสีมีจำนวนไม่มากพอต่อการผลิตของภาคอุตสาหกรรม ทางศูนย์วิจัยฯ ผลิตเมล็ดพันธุ์ฝ้ายสีได้ประมาณ 0.5 ตันต่อปีเพื่อขายแก่เกษตรกร จากการเก็บข้อมูลที่ผ่านมาพบว่า ต้นทุนการผลิตฝ้ายของเกษตรกรอยู่ที่ 5,000 – 6,000 บาท/ไร่/ 200 กิโลกรัมของฝ้ายที่เก็บได้ และทิศทางของสิ่งทอรักษ์โลกจะทำให้ความต้องการฝ้ายสีมีมากขึ้นในอนาคต

     ในปีที่ผ่านมาทางสถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอได้สนับสนุนคณะผู้วิจัยของ โครงการพัฒนาผลิตภัณฑ์สิ่งทอที่มีสมบัติพิเศษจากเส้นใยฝ้ายสีพันธุ์ไทย ซึ่งประกอบด้วยนักวิจัยจากศูนย์วิจัยพืชไร่นครสวรรค์ และมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี ได้ศึกษาสมบัติทางกายภาพของฝ้ายสีพันธุ์ไทย และนำมาผลิตเป็นผลิตภัณฑ์โดยผ่านกระบวนการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อเป็นผลิตภัณฑ์ต้นแบบที่มีความโดดเด่นในลักษณะเฉพาะตัว เกิดเป็นผลิตภัณฑ์เชิงอุตสาหกรรมที่มีมูลค่าเพิ่มสูง ตอบสนองความต้องการของตลาด eco textiles ที่มีแนวโน้มสูงขึ้น และยังเป็นการสนับสนุนเกษตรกรให้สามารถขยายพื้นที่เพาะปลูกฝ้ายสีพันธุ์ไทย เพื่อให้ได้ผลผลิตจำนวนมากและมีราคาดีขึ้นด้วย

ฝ้ายสีตุ่นน้ำตาลมีเส้นใยที่สั้นมาก ส่วนฝ้ายสีเขียวมีเส้นใยยาวมาก สามารถปั่นเป็นเส้นด้ายเบอร์เล็กได้

สมบัติเส้นใยฝ้ายสีตุ่นน้ำตาลและสีเขียว 

     ฝ้ายสีเป็นพืชที่เจริญเติบโตได้ในสภาพดินเกือบทุกชนิด ในตลอดฤดูการปลูกจะต้องการน้ำฝนอย่างต่อเนื่อง ถ้าปริมาณน้ำน้อยจะทำให้ได้ผลผลิตจำนวนน้อยและคุณภาพต่ำ พื้นที่ปลูกฝ้ายสีแต่ละแห่งและแต่ละปีก็จะให้ผลผลิตฝ้ายที่มีสี ลักษณะและสมบัติที่แตกต่างกัน จากภาพถ่ายภาคตัดขวางและภาคตามยาวพบว่า เส้นใยฝ้ายสีเขียวมีลักษณะของผนังเซลเส้นใยที่บาง มีท่อน้ำเลี้ยง (lumen) ขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับขนาดของเส้นใย ซึ่งเป็นลักษณะของเส้นใยฝ้ายที่ยังเจริญเติบโตไม่เต็มที่ (immature) ส่วนฝ้ายสีตุ่นน้ำตาลผนังเซลมีลักษณะอ้วนหนา ท่อน้ำเลี้ยงหดตัวสั้นและเล็กลง ซึ่งเป็นลักษณะของเส้นใยฝ้ายที่เจริญเติบโตเต็มที่ (mature)

     สีของเส้นใยฝ้ายสีเขียวกระจายตัวอยู่ทั่วบริเวณเนื้อเส้นใย เนื่องจากสีเขียวในฝ้ายสีเกิดจากสารกรดคาเฟอิค (Caffeic-acid) ซึ่งพัฒนามาจากกรดซินนามิค (Cinnamic acid) โดยสารสีแทรกอยู่ระหว่างชั้นของซูเบอริน (Suberin) หรือชั้นไขมัน ที่เป็นส่วนผนังเซลฑุติยภูมิ (secondary wall) ของเส้นใย ส่วนสีของเส้นใยสีตุ่นน้ำตาลนั้นจะอยู่เฉพาะบริเวณส่วนกลางของเส้นใย เนื่องจากเกิดจากสารแทนนิน (tannin) ซึ่งอยู่ในส่วนท่อน้ำเลี้ยงของเส้นใย และจะเกิดสีก็ต่อเมื่อสัมผัสกับออกซิเจนและแสงแดด ดังนั้นสีจึงเกิดขึ้นในช่วงที่สมอฝ้ายเปิด

ผ้าฝ้ายสีของไทยเมื่อนำไปตัดเย็บเป็นเสื้อผ้า พบว่ามีความคงทนของสีต่อการซักล้าง ต่อการขัดถู และ เหงื่อเป็นอย่างดี

 สมบัติทางกายภาพของฝ้ายสีพันธุ์ไทย  

• ความละเอียดของเส้นใย (Micronaire) ฝ้ายสีเขียวมีค่าเฉลี่ย 2.23 เส้นใยมีความละเอียดสูง ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากฝ้ายสีเขียวจึงน่าจะมีเนื้อสัมผัสที่นุ่ม ส่วนฝ้ายสีตุ่นน้ำตาลมีค่าเฉลี่ย 6.00 เส้นใยมีลักษณะหยาบและมีขนาดใหญ่
• ความสมบูรณ์ของเส้นใย (Maturity Index) แสดงผลไปในทิศทางเดียวกับภาพถ่ายเส้นใยจากกล้องจุลทรรศน์ คือ ฝ้ายสีตุ่นน้ำตาลมีความสมบูรณ์หรือเจริญเติบโตเต็มที่ ส่วนฝ้ายสีเขียวมีค่าความสมบูรณ์อยู่ในเกณฑ์ต่ำ คือ เส้นใยยังไม่พัฒนาเต็มที่ ทั้งนี้เนื่องจากการเก็บเกี่ยวเส้นใยสีเขียวต้องเก็บทันทีที่สมอฝ้ายเปิดออก เพราะถ้าทิ้งไว้กับต้นจนเส้นใยสัมผัสแสงแดดระยะเวลาหนึ่งเส้นใยจะเปลี่ยน เป็นสีขาว จึงต้องรีบเก็บเกี่ยว ไม่สามารถรอให้เส้นใยพัฒนาจนสมบูรณ์เต็มที่
• ความยาวของเส้นใย (Upper Half Mean Length) ฝ้ายสีตุ่นน้ำตาลอยู่ในเกณฑ์เส้นใยที่สั้นมาก การนำไปปั่นเป็นเส้นด้ายเบอร์เล็กจะทำได้ยาก ส่วนฝ้ายสีเขียวอยู่ในเกณฑ์เส้นใยที่มีความยาวมาก ดังนั้นจึงนำไปปั่นเป็นเส้นด้ายเบอร์เล็กได้
• ความสม่ำเสมอของเส้นใย (Uniformity Index) ฝ้ายสีตุ่นน้ำตาลมีค่าความสม่ำเสมอของเส้นใยอยู่ในเกณฑ์ต่ำมาก ถ้านำไปผลิตเป็นเส้นด้ายอาจมีปัญหาเรื่องความสม่ำเสมอและความแข็งแรง ส่วนฝ้ายสีเขียวมีค่าความสม่ำเสมออยู่ในเกณฑ์ปานกลางถึงสูง จึงนำไปผลิตเส้นด้ายคุณภาพสูงได้เป็นอย่างดี
• ความแข็งแรงของเส้นใย (Strength) มีความเกี่ยวพันกับค่าความแข็งแรงของเส้นด้าย และเส้นใยฝ้ายที่มีความแข็งแรงสูงจะทนทานต่อแรงกระทำระหว่างกระบวนการผลิต ได้ดี จากค่าที่วัดได้ฝ้ายสีตุ่นน้ำตาลเป็นเส้นใยที่อ่อนแอ ส่วนฝ้ายสีเขียวเป็นเส้นใยที่อยู่ในเกณฑ์เส้นใยที่แข็งแรง

กระบวนการผลิต 

     เริ่มจากการนำฝ้ายสีพันธุ์ไทย สีเขียวและสีตุ่นน้ำตาล มาปั่นเป็นเส้นด้าย OE (Open End Spinning) โดยฝ้ายสีเขียวผลิตเป็นเส้นด้ายเบอร์ 24 และฝ้ายสีตุ่นน้ำตาลผลิตเป็นเส้นด้ายเบอร์ 20 และถักเป็นผืนผ้า นำผ้าฝ้ายดิบนำไปผ่านกระบวนการ scouring ในสภาวะด่างเพื่อกำจัดสิ่งสกปรก น้ำมัน และไขมัน และเพื่อเพิ่มระดับความเข้มของสีผ้า จากนั้นจึงตกแต่งผ้าด้วยสาร poly(hexamethylene biguanide hydrochloride) หรือ PHMB เพื่อเพิ่มสมบัติการยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย และนำผ้าที่ได้ตกแต่งด้วยสารว่านหางจระเข้ (Aloe Vera) ซึ่งมีสมบัติเพิ่มความชุ่มชื้น

     ผ้าที่ตกแต่งสำเร็จแล้วนำไปตัดเย็บเป็นผลิตภัณฑ์ ได้แก่ ผ้าปิดปากอนามัย ผ้าพันคอ เสื้อผ้าเด็ก เสื้อสตรี และชุดชั้นในชาย จากการทดลองความคงทนของสีของผลิตภัณฑ์ต้นแบบพบว่า ผ้าฝ้ายสีมีความคงทนของสีต่อการซักล้าง ต่อการขัดถู และ เหงื่อได้เป็นอย่างดี หากแต่ความคงทนของสีต่อแสงไม่ค่อยดีเท่าที่ควร โดยสรุปแล้ว เป็นไปได้ที่จะนำผ้าฝ้ายสีเขียวไปผลิตเป็นผ้าผืนเนื้อบาง ผิวสัมผัสนุ่ม ทำให้เป็นอีกหนึ่งวัตถุดิบที่ตรงกับแนวคิดผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวด ล้อม เพราะเป็นการผลิตที่ไม่ต้องผ่านกระบวนการย้อมสี จึงเป็นสิ่งที่น่าสนใจที่ผู้ประกอบการจะเริ่มนำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิต เพื่อขยายตลาดให้กับสินค้าและขยายกลุ่มลูกค้าในอนาคต

     สถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอขอขอบคุณคณะผู้วิจัย ผศ.ปิยนุช จริงจิตร จาก ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งทอ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี และ ดร. ปริญญา สีบุญเรือง ศูนย์วิจัยพืชไร่นครสวรรค์ กรมวิชาการเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ ในการวิจัยและพัฒนานวัตกรรมสิ่งทอรักษ์โลกชิ้นนี้ ผู้เขียนเชื่อว่าผลิตภัณฑ์ประเภทนี้หากมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจะช่วยส่ง เสริมให้อุตสาหกรรมสิ่งทอไทยพัฒนาสู่อุตสาหกรรมสิ่งทอที่ยั่งยืน

อ้างอิง : http://www.ttistextiledigest.com/articles/technology/item/3001-eco-textiles.html