Switch to: uk
26 March 2017 21:30PM

นวัตกรรมเส้นใยรักษ์โลก : เส้นใยสับปะรด (Pineapple fibers)

09 Aug 11 ,  ดร. ชาญชัย สิริเกษมเลิศ**
  • 0

จากแนวความคิดของสถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอ ที่จะนำวัสดุจากธรรมชาติที่มีอยู่ในประเทศมาพัฒนาต่อยอดให้เกิดการใช้ประโยชน์มากที่สุด ดังเช่น การพัฒนาเส้นใยธรรมชาติจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรมาเป็นวัตถุดิบในการผลิตทางสิ่งทอ ตัวอย่างการวิจัยพัฒนาที่ผ่านมา ได้แก่ ใยกล้วย ใยข่า ใยลูกตาล ซึ่งมีผลสำเร็จในการสร้างความแปลกใหม่ให้กับสินค้าและลดของเหลือทิ้งทางการเกษตรลงได้อย่างมาก และประเทศไทยก็เป็นประเทศกสิกรรมที่มีผลผลิตทางการเกษตรมากมาย เช่น สับปะรด ซึ่งประเทศไทยเป็นผู้ส่งออกสับปะรดเป็นลำดับต้นๆ ของโลก สร้างรายได้ให้ประเทศปีละไม่น้อยกว่า 20,000 ล้านบาท การวิจัยพัฒนาเส้นใยธรรมชาติครั้งนี้ มุ่งเน้นการพัฒนาเส้นใยสับปะรดสู่การผลิตผลิตภัณฑ์สิ่งทอในเชิงอุตสาหกรรม จึงได้นำใบสับปะรดซึ่งเหลือทิ้งภายหลังการเก็บเกี่ยวผลสับปะรดแล้วมาเข้ากระบวนการแยกเส้นใยและพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เคหะสิ่งทอ ผ่านเครื่องจักรอุปกรณ์ในอุตสาหกรรมที่มีอยู่

 

ใบสับปะรดเป็นส่วนที่มีเซลลูโลส หรือสามารถให้เส้นใยได้ โดยทั่วไปนิยมนำมาผลิตเป็นกระดาษ แต่ใบสับปะรดก็ยังคงมีปริมาณเหลือทิ้งจำนวนมาก มีการประมาณกันว่า ในแต่ละรอบการผลิตจะมีใบสับปะรดสดที่ถูกทิ้งมากกว่า 4,000 กิโลกรัมต่อไร่ และจากการศึกษาเบื้องต้นพบว่า ใบสับปะรดสดนี้ให้เส้นใยเฉลี่ยคิดเป็น 2.85% ของน้ำหนักใบสับปะรดสด ดังนั้น หากสามารถแยกเส้นใยเหล่านี้ออกมาได้ก็จะได้เส้นใยอย่างน้อยประมาณ 100 กิโลกรัมต่อไร่ ซึ่งในต่างประเทศเช่น ฟิลิปปินส์ มีการนำเส้นใยจากใบสับปะรดไปผลิตเป็นผืนผ้าบารอง (Barong Tagalog) ซึ่งเป็นสินค้าที่สร้างชื่อและสร้างรายได้ให้กับฟิลิปปินส์ หากแต่ว่าเน้นการผลิตแบบหัตถอุตสาหกรรม ในการวิจัยพัฒนาการผลิตเส้นใยสับปะรดของสถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอร่วมกับภาคเอกชนครั้งนี้ จึงมุ่งเน้นหาวิธีการผลิตเส้นใยในเชิงอุตสาหกรรม

 

กระบวนการผลิตเส้นใยสับปะรด

เส้นใยสับปะรดสามารถถูกแยกออกมาได้ด้วยวิธีเชิงกลและการหมักที่ไม่ซับซ้อนเหมือนเส้นใยธรรมชาติอื่น เช่น เส้นใยกล้วย จึงมีโอกาสทางธุรกิจค่อนข้างสูง

  • การเตรียมใบสับปะรด

การผลิตเส้นใยสับปะรดเริ่มจากการนำใบสับปะรดที่ทำความสะอาดแล้วเข้าสู่เครื่องรีด เพื่อทำให้ใบสับปะรดแตกหรือแยกออกจากกันมากที่สุด เป็นการลดเวลา ทำให้ใบสับปะรดเปื่อยเร็วขึ้น

  • การหมักใบสับปะรด

นำใบสับปะรดไปหมักโดยแช่น้ำธรรมดาในบ่อหมักและให้โดนแดดนาน 25-30 วัน เมื่อครบกำหนด นำใบสับปะรดมาล้างให้สะอาดและตากแดดให้แห้ง ก่อนนำมาตัดให้เส้นใยมีความยาวประมาณ 51 มิลลิเมตร

  • การแยกเส้นใยด้วยเครื่อง roller card

นำเส้นใยเข้าเครื่อง roller card เพื่อแยกเส้นใยออกจากกันและมีความนุ่มมากขึ้น จำนวนรอบของการเดินเครื่อง roller card จะขึ้นอยู่กับลักษณะเส้นใยที่ต้องการ เช่น ความนุ่ม ความสม่ำเสมอของเส้นใย ซึ่งการวิจัยครั้งนี้เดินเครื่อง roller card ประมาณ 3-4 รอบ เส้นใยสับปะรดที่ได้มีน้ำหนักเส้นใยแห้งคิดเป็น 2.85% ของน้ำหนักใบสับปะรดสด

 

55_th_3_01

ใบสับปะรดที่ถูกนำเข้าเครื่องรีด เพื่อให้ใบสับปะรดแตกหรือแยกออกจากกันมากที่สุด

55_th_3_02

(ซ้าย-ขวา) ใบสับปะรดที่ผ่านการหมักและตากแดดจนแห้ง และเส้นใยสับปะรดที่แยกได้จากเครื่อง roller card

สมบัติทางกายภาพของเส้นใยสับปะรด

หลังจากแยกเส้นใยสับปะรดได้แล้วได้มีการทดสอบคุณสมบัติเบื้องต้นของเส้นใย เพื่อดูความเหมาะสมในการปั่นเป็นเส้นด้ายในเชิงอุตสาหกรรม

 

สมบัติทางกายภาพ

ค่าที่วัดได้

CV %

ความละเอียด (fineness)

7.66 denier

32.70

ความแข็งแรง (tenacity)

6.77 g/denier

81.90

ความยืดตัว (elongation)

5.50 %

57.50

 

กระบวนการผลิตเส้นด้ายใยสับปะรดผสมฝ้าย

ระบบการผลิตเส้นด้ายในประเทศไทยเน้นการผลิตสำหรับฝ้ายเป็นหลัก ดังนั้นในการผลิตเส้นด้ายใหม่ๆ จากวัตถุดิบที่สร้างสรรค์จากเส้นใยธรรมชาติอื่นๆ รวมทั้งเส้นใยสับปะรด จำเป็นต้องมีองค์ประกอบของฝ้าย เพื่อให้การปั่นด้ายเป็นไปอย่างราบรื่น

  • การเตรียมเส้นใยสับปะรดผสมฝ้าย

นำเส้นใยสับปะรดที่ผ่านเครื่อง roller card มาผสมกับใยฝ้ายในอัตราส่วน 20:80 ในเครื่อง hopper opener เพื่อให้ส่วนผสมของเส้นใยทั้งสองชนิดผสมได้เข้ากัน จากนั้นจึงนำเส้นใยผสมเข้าเครื่อง roller card เพื่อรีดออกมาเป็นเส้น sliver โดยกำหนดน้ำหนักเส้น sliver อยู่ที่ 420 เกรนต่อความยาว 6 หลา

  • การผลิตเส้นด้ายใยสับปะรดผสมฝ้าย

ใช้เครื่องปั่นด้าย Garabo ซึ่งพัฒนาโดยบริษัท ไทยนำโชคเท็กซ์ไทล์ จำกัด โดยนำเส้นใย sliver มาบรรจุในกระบอกของเครื่องปั่นด้าย เส้นด้ายที่ผลิตได้จะมีลักษณะเป็นเส้นด้ายแฟนซี ให้ผิวสัมผัสที่นุ่ม จากนั้นนำเส้นด้ายใยสับปะรดผสมฝ้ายไปตีเกลียวควบกับเส้นด้ายฝ้ายด้วยเครื่อง twisting เป็นเกลียว Z จำนวน 6.8 เกลียว เพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้แก่เส้นด้าย

 

กระบวนการผลิตผ้าทอจากเส้นด้ายใยสับปะรดผสมฝ้าย

ผ้าทอจากเส้นใยธรรมชาติควรมีความโดดเด่น จากการออกแบบให้มีผิวสัมผัสและความไม่สม่ำเสมอในพื้นผิว เพื่อสร้างความแปลกตาแนวแฟนซี ในการผลิตผ้าทอจึงใช้เครื่องทอเรเพียร์ (rapier) โดยเริ่มจากการสืบเส้นด้ายยืนเข้ากับแกน ม้วนด้ายยืน ร้อยด้ายเข้าตะกอและฟันหวีแต่ละชุด โดยใช้เส้นด้ายฝ้ายเบอร์ C 20 และใช้หวีเบอร์ 56 แซก 3 หน้าหวี 69.5 นิ้ว ความกว้างหน้าผ้า 68 นิ้ว ใช้เส้นด้ายพุ่งสองชนิดในการทอ คือ เส้นด้ายฝ้ายสีน้ำตาลเบอร์ C 32 และเส้นด้ายใยสับปะรดผสมฝ้ายเบอร์ C 8

ผ้าทอที่ได้เหมาะที่จะนำไปตัดเย็บเป็นผลิตภัณฑ์เคหะสิ่งทอและเครื่องนุ่งห่ม เช่น ผ้าม่าน ผ้าคลุมเตียง หมอนอิง เสื้อคลุมอาบน้ำ เสื้อสูท ผ้าคลุมไหล่ เป็นต้น

 

55_th_3_03

ผ้าทอที่ได้จากเส้นใยสับปะรดเหมาะนำไปตัดเย็บเป็นเคหะสิ่งทอและเครื่องนุ่งห่ม เช่น ผ้าคลุมไหล่ ผ้าคลุมเตียง

 

จากผลการวิจัยพัฒนา พบว่าสามารถที่จะผลิตเส้นใยสับปะรดในเชิงอุตสาหกรรมเป็นจำนวนมากได้ และยังสามารถนำไปผสมกับเส้นใยชนิดอื่นได้อีกด้วย เช่น ฝ้าย เรยอน พอลิเอสเทอร์

 

นอกจากมูลค่าเพิ่มจากการนำใยสับปะรดมาผลิตเป็นผืนผ้าแล้ว ปัจจุบันยังมีการนำเส้นใยธรรมชาติชนิดต่างๆ เช่น ใยปอ ใยกล้วย ใยมะพร้าว มาพัฒนาเพื่อใช้ในรูปแบบผลิตภัณฑ์สิ่งทอเทคนิค (technical textiles) และจากสมบัติที่น่าสนใจของเส้นใยสับปะรด คือ มีองค์ประกอบที่เป็นเซลลูโลสสูง ทำให้มีมอดูลัสและความแข็งแรงสูง จึงมีความเป็นไปได้ที่จะนำมาวิจัยพัฒนาเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ เช่น แผ่นฉนวนกันความร้อน ฉนวนกันเสียง เป็นส่วนเสริมแรงในพลาสติกใช้ในอุตสาหกรรมรถยนต์ แผ่น nonwoven สำหรับเพาะปลูกพืช

 

งานวิจัยนี้เป็นความร่วมมือในการพัฒนาเส้นใยธรรมชาติ เพื่อหาแนวทางการผลิตในระดับอุตสาหกรรมของสถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอ ร่วมกับ บริษัท ไทยนำโชคเท็กซ์ไทล์ โดยการสนับสนุนภายใต้โครงการการพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทออย่างครบวงจร และขอขอบคุณนายประจักษ์ แอกทอง ผู้เชี่ยวชาญของสถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอ ที่เป็นผู้ให้คำปรึกษาแนะนำในการวิจัยพัฒนาโครงการ การพัฒนาผลิตภัณฑ์เส้นใยสับปะรดในเชิงอุตสาหกรรม

 

**ดร. ชาญชัย สิริเกษมเลิศ ผู้อำนวยการฝ่ายส่งเสริมเทคโนโลยี สถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอ

คลิกเพื่ออ่านนวัตกรรมเส้นใยรักษ์โลก : เส้นใย Polylactic Acid (PLA)

 

คลิกเพื่ออ่านนวัตกรรมเส้นใยรักษ์โลก: เส้นใยบัวหลวง (Lotus fibers)