ลดปัญหาสีเพี้ยนในการย้อมผ้าฝ้าย

     ในอุตสาหกรรมการย้อมสิ่งทอ มักพบปัญหาเฉดสีไม่ตรงกับที่ต้องการเมื่อมีการย้อมสีผสมมากกว่า 1 สี สาเหตุที่สำคัญ อาจเกิดขึ้นได้จากการขัดขวางกันเองของสีผสม ทำให้สีใดสีหนึ่งไม่สามารถย้อมติดเส้นใยได้เท่าที่ควร เนื่องจากอัตราในการย้อมติดของแต่ละสีลดลงกว่าการย้อมเพียงสีเดียว ดังนั้นหากใช้สีที่ไม่เข้ากัน จะทำให้โอกาสเกิดการเพี้ยนของเฉดสีมีสูงขึ้น เนื่องจากเกิดการขัดขวางกันเองของเฉดสี

  สีย้อมผสมของ C.I. Reactive  Black 5 ที่ 1%owf  กับ  C.I. Reactive Yellow 176   ที่ความเข้มข้มต่างๆ ในสารละลายและบนผ้าฝ้าย

สีย้อมผสมของ C.I. Reactive Yellow 176   ที่ 1%owf  กับ C.I. Reactive  Black 5     ที่ความเข้มข้มต่างๆ ในสารละลายและบนผ้าฝ้าย

สีย้อมผสมของ C.I. Reactive  Blue 250 ที่ 1%owf  กับ  C.I. Reactive Yellow 176    ที่ความเข้มข้มต่างๆ ในสารละลายและบนผ้าฝ้าย

สีย้อมผสมของ C.I. Reactive Yellow 176   ที่ 1%owf  กับ  C.I. Reactive  Blue 250  ที่ความเข้มข้มต่างๆ ในสารละลายและบนผ้าฝ้าย

    ปัญหาการขัดขวางการให้สีของสีผสมนี้เป็นที่ทราบกันดีในอุตสาหกรรมการผลิตสีย้อม และอุตสาหกรรมการย้อมสิ่งทอ แต่อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการศึกษาวิจัยถึงกลไกในการขัดขวางการให้สีเผยแพร่ในเชิงวิชาการมากนัก  ผศ.ดร.พจนารถ สุวรรณรุจิ จากภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ จึงทำการศึกษาองค์ความรู้ที่เกี่ยวกับกลไกและสาเหตุของการขัดขวางการให้สีจากการใช้สีรีแอคทีฟ (Reactive dyes) ผสมกันมากกว่า 1 สีในการย้อมผ้าฝ้าย  รวมทั้งวิเคราะห์ลักษณะการขัดขวางระหว่างคู่สีผสมว่าเกิดขึ้นเมื่อสีอยู่ในสารละลายน้ำย้อม หรือเกิดขึ้นบนเส้นใยผ้าระหว่างกระบวนการย้อม

     อุตสาหกรรมการย้อมสีผ้าฝ้ายจะนิยมใช้สีรีแอคทีฟ (Reactive dyes) มากที่สุด เพราะสามารถยึดติดกับผ้าฝ้ายได้ดี ทนทานต่อการซัก  มีสีให้เลือกหลากหลาย และให้สีที่สดใส การย้อมให้ได้เฉดสีที่ต้องการ จากการเทียบสีและออกสูตรการย้อม ส่วนใหญ่จะทำการผสมแม่สีย้อมเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้เฉดสีตามที่ต้องการ อาจใช้สีรีแอคทีฟ 2  สี หรือ 3 สีผสมกัน หากสีตัวใดตัวหนึ่งที่ใช้ผสมกันยึดติดกับผ้าได้น้อยกว่าที่ควร  ก็จะทำให้เฉดสีที่ได้ผิดเพี้ยนไปจากสีที่ต้องการ  ซึ่งจะพบปัญหานี้มากในกรณีของเฉดสีเข้ม  ตัวอย่างเช่น  ในการผสมสีรีแอคทีฟให้ได้สีน้ำตาลอ่อน (beige)   จะต้องใช้สี 3 สี คือ Yellow 176, Red 239 และ Black   เมื่อมีการเพิ่มระดับความเข้มโดยใช้ปริมาณสีเพิ่มขึ้นเป็น 2, 3 และ 4 เท่า พบว่าสีที่ได้เปลี่ยนไปจากที่ควรจะได้สีน้ำตาลเบจ แต่กลับได้สีม่วงแทน ทั้งนี้เพราะสีเหลืองถูกขัดขวาง (restrained/blocked) จากสีอื่นที่ใช้ผสม ซึ่งอาจเป็นการขัดขวางจากสีตัวใดตัวหนึ่งหรือทั้งสองตัวก็ได้

    ผศ.ดร.พจนารถ สุวรรณรุจิ ดำเนินงานวิจัยโดยใช้สีรีแอคทีฟประเภทย้อมอุ่นจำนวน 3 สีคือ C.I. Reactive Red 239, C.I. Reactive Yellow 176 และ C.I. Reactive Black 5 ทำการย้อมบนผ้าฝ้ายที่อุณหภูมิ 60ºC โดยทำการย้อมแบบ 1 สี เพื่อวิเคราะห์ความยาวคลื่น  ค่าการดูดซับสี เปอร์เซ็นสีที่ผนึกบนผ้า จากนั้นทำการย้อมแบบผสม 2 สี โดยทำการสลับลำดับการย้อม แล้วหาค่าความแตกต่างของเฉดสีของค่าการดูดซับสี พบว่าเกิดการขัดขวางสีระหว่าง Y176 และ B5 จึงใช้สีคู่นี้ในการศึกษาการขัดขวางสีในกระบวนการย้อมต่อ  โดยทำการย้อมสีผสมโดยให้สีหนึ่งมีค่าความเข้มข้นคงที่ และอีกสีหนึ่งมีความเข้มข้นระดับต่างๆ ซึ่งผลการทดลองพบว่า สี B5 ขัดขวางการให้สีของสี Y176 และพบว่าเป็นการขัดขวางการให้สีที่เกิดขึ้นตั้งแต่ในน้ำย้อม เพราะค่าเปอร์เซ็นการดูดซับสีของ Y176 ลดลงจากการย้อมแบบสีเดียว  ดังนั้นเพื่อลดปัญหาการขัดขวางสี  ต้องหาสีที่จะมาใช้แทน B5 โดยได้ทำการทดลองด้วยวิธีการเดิมแต่เปลี่ยนเป็นสี B250 แทน เนื่องจากมีโครงสร้างและหมู่รีแอคทีฟใกล้เคียงกัน  ซึ่งผลการทดลองพบว่าสี B250 มีการขัดขวางการให้สีน้อยกว่า B5 และทำให้การย้อมสีผสมนี้ ได้สีใกล้เคียงกันมากกว่าทั้งในการย้อมระบบ 2 และ 3 สี  ทั้งนี้เป็นเพราะโครงสร้างของสี B5 มีลักษณะเป็นเส้นตรงทำให้เกิดอันตรกิริยาระหว่างสีด้วยกันได้มากกว่า  ส่งผลให้การเคลื่อนที่ของสี Y176 ไปสู่ผ้าลดน้อยลง และมีการติดผนึกสีลดลงไปด้วย

          ในการทดลองนี้ใช้สีทั้งสามคือ Y176  R236 และ B5 เป็นตัวแทนแสดงให้เห็นถึงโอกาสในการเกิดปัญหาการขัดขวางการให้สีของสีรีแอคทีฟผสม ซึ่งเราสามารถใช้วิธีนี้หาสีที่นำมาใช้แทนโดยยังให้สีเดียวกันแต่ลดปัญหาการขัดขวางสีลงได้ โดยพิจารณาจากการมีโครงสร้างและหมู่รีแอคทีฟที่ใกล้เคียงกัน 

   จากงานวิจัยนี้จะเห็นได้ว่า การเลือกสีรีแอคทีฟในการย้อมสีผสมมีความสำคัญมาก  ทั้งนี้เพราะหากสีที่เลือกเกิดการขัดขวางการให้สีกันขึ้นในระหว่างการย้อม ก็จะส่งผลให้สีที่ปรากฏบนผ้าในการย้อมแต่ละครั้งแตกต่างกัน  ถึงแม้จะทำการย้อมด้วยสีเดียวกัน ความเข้มข้นเท่ากันก็ตาม   จึงต้องพิจารณาเลือกสีที่ไม่มีแรงดึงดูดระหว่างกันเองหรือมีน้อยที่สุด ก็จะไม่เป็นอุปสรรคในการเข้าไปยึดติดบนผ้าฝ้าย  เพราะเมื่อเกิดการขัดขวางสีขึ้นแล้วจะส่งผลทั้งในแง่ธุรกิจที่ต้องเพิ่มค่าใช้จ่ายในการผลิต สูญเสียรายได้ไปกับสินค้าที่ไม่ผ่านการตรวจสอบคุณภาพ   ด้านเทคนิคที่ต้องทำการย้อมใหม่ให้ได้เฉดสีเดียวกัน และด้านสิ่งแวดล้อมที่มีสีที่ถูกขัดขวางเหลืออยู่เป็นจำนวนมากเท่ากับเป็นการเพิ่มของเสียทั้งน้ำทิ้งและผ้าที่ไม่ผ่านการทดสอบด้วย

	ที่มาข้อมูล : โครงการวิจัยทุนอุดหนุนวิจัย มก. หัวหน้าโครงการ : ผศ.ดร.พจนารถ สุวรรณรุจิ ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์   เรียบเรียง : วันเพ็ญ นภา ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่ง มก. โทร. 02 561 1474 e-mail : rdiwan@ku.ac.th
ผศ.ดร.พจนารถ สุวรรณรุจิ