นวัตกรรมเส้นใยเชิงประกอบชีวภาพขั้นสูงจากพอลิแลคติกแอซิดและกากใบชาสำหรับสิ่งทอสีเขียว
อุตสาหกรรมสิ่งทอมักจะผลิตเส้นใยสังเคราะห์ที่มาจากพอลิเมอร์ฐานปิโตรเลียม ทำให้เส้นใยสังเคราะห์นี้ไม่สามารถย่อยสลายได้ในธรรมชาติ และเมื่อเกิดการซักล้าง ทำให้เกิดการหลุดร่อนออกเป็นเส้นใยขนาดเล็ก ก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะไมโครพลาสติก คณะวิจัยเล็งเห็นถึงปัญหา จึงมีแนวคิดในการวิจัยและพัฒนาวัสดุทดแทนเส้นใยสังเคราะห์ โดยปรับเปลี่ยนไปใช้เป็นเส้นใยจากพอลิเมอร์ชีวภาพที่สามารถย่อยสลายได้ และไม่ก่อให้เกิดปัญหาทางสิ่งแวดล้อม ซึ่งในงานวิจัยนี้ รศ.ดร.อภิรัตน์ เลาห์บุตรีภาควิชาวิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และคณะทีมวิจัยจะมุ่งเน้นไปใช้พอลิแลคติกแอซิด ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ที่ผลิตขึ้นจากวัตถุดิบทางธรรมชาติที่สามารถปลูกทดแทนได้ เช่น อ้อย ข้าวโพด และมันสำปะหลัง แต่เนื่องจากพอลิแลคติกแอซิดมีสมบัติที่เปราะ และต้นทุนสูงจึงไม่เป็นที่นิยมใช้มากนัก ในปัจจุบันจึงมีนักวิจัยหลายกลุ่มหันมาสนใจที่จะปรับปรุง และพัฒนาพอลิแลคติกแอซิด โดยการเติมสารเติมแต่งเพื่อเพิ่มสมบัติทางกลให้ดีขึ้น ซึ่งในที่นี้ทางคณะวิจัยจึงสนใจที่จะพัฒนาพอลิแลคติคแอซิดโดยเติมสารเติมแต่งที่เป็นของเหลือใช้จากธรรมชาติ คือ กากใบชา เพื่อเตรียมเป็นวัสดุเชิงประกอบขึ้น แต่ในขณะเดียวการนำไปใช้งานในเรื่องของสิ่งทอให้มีความน่าสนใจ มีการเพิ่มฟังก์ชันการใช้งานของสิ่งทอโดยมีการเติมเงินนาโนเล็กน้อยเพื่อให้เกิดสมบัติการต้านจุลชีพขึ้น โดยจากผลงานวิจัยที่ผ่านมาในอดีต และมีการจดสิทธิบัตรทำให้คณะวิจัยสามารถเตรียมผงใบชาเคลือบเงินนาโน โดยกระบวนการสีเขียวที่พัฒนาจากห้องปฏิบัติของคณะวิจัย ทำให้คณะวิจัยสามารถเตรียมเป็นเส้นใยเชิงประกอบที่เตรียมจากพอลิแลคติกแอซิดและผงใบชาเคลือบเงินนาโนที่มีสมบัติต้านเชื้อ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับผลิตภัณฑ์และก่อให้เกิดนวัตกรรมใหม่ขึ้นได้ เส้นใยเชิงประกอบที่เตรียมได้นี้ยังสามารถนำไปถอเป็นผืนผ้าร่วมกับเส้นใยธรรมชาติ เช่น ฝ้าย หรือเรยอง ได้ด้วย การเตรียมเส้นใยเชิงประกอบของคณะวิจัยยังมีการนำไปพัฒนาเพื่อให้เกิดฟังก์ชันอื่นๆ ต่อไป เช่น สมบัติแม่เหล็ก และสมบัติเรืองแสง เป็นต้น
ในงานวิจัยเป็นการพัฒนาเส้นใยพอลิแลคติกแอซิดเชิงประกอบโดยใช้ผงใบชาเคลือบเงินนาโนเพื่อเพิ่มสมบัติในการต้านเชื้อ ซึ่งผงใบชาเคลือบเงินนาโนถูกเตรียมผ่านกระบวนการสีเขียว จากนั้นผงใบชาเคลือบเงินนาโนดังกล่าวนี้จะถูกนำไปผสมกับพอลิ แลคติกแอซิดโดยกระบวนการอัดรีดให้ได้เป็นมาสเตอร์แบทซ์ และนำมาสเตอร์แบทซ์ที่ได้มาขึ้นรูปเส้นใยเชิงประกอบด้วยวิธีการปั่นแบบหลอมเหลว เส้นใยเชิงประกอบที่เตรียมได้จะมีสมบัติทางกลที่ดีและมีสมบัติในการต้านเชื้อจึงเหมาะที่จะถูกนำไปเตรียมเป็นผืนผ้าโดยการทอมือ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ทางสิ่งทอต้นแบบที่มีความสวยงาม สามารถนำไปใช้ได้จริง มีสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย และยังช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
ติดต่อขอข้อมุลเพิ่มเติมได้ที่
รศ.ดร.อภิรัตน์ เลาห์บุตรี
ภาควิชาวิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ โทร. 0-2942-8555 ต่อ 2132
ขอขอบคุณข้อมูลและภาพประกอบจาก
รศ.ดร.อภิรัตน์ เลาห์บุตรี
✍ ผลิตสื่อโดย ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย