Switch to: uk
30 May 2017 00:54AM

ผ้าเคลือบเซรามิก เพิ่มสมบัติการจัดการความร้อน (Heat Management)

06 May 16 ,  ดร. ชาญชัย สิริเกษมเลิศ
  • 0
ในปัจจุบัน ท่านผู้อ่านคงเห็นด้วยกับผู้เขียนว่าสภาพอากาศแปรปรวนทั้งในประเทศและต่างประเทศ ต้นปี 2559 ในปลายเดือนมกราคม และ ต้นเดือนกุมภาพันธ์ หลายจังหวัดในภาคเหนือ ภาคอีสาน รวมทั้งภาคกลางโดยเฉพาะกรุงเทพฯ มีอากาศหนาว โดยอุณหภูมิลดลงอย่างฉับพลัน ทำให้ต้องรีบหาเสื้อกันหนาวมาสวมใส่กันทั้งกรุงเทพฯ และพื้นที่ต่างจังหวัดที่ถูกกระทบจากปรากฏการณ์นี้
ด้วยความแปรปรวนของสภาพอากาศในปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่ง อีกส่วนหนึ่งคือการเปลี่ยนแปลงในไลฟ์สไตล์ของคนปัจจุบันที่มีกิจกรรมท่องเที่ยวและสันทนาการมากขึ้น เช่น คนไทยชอบเดินทางไปสัมผัสอากาศหนาวในสถานที่ท่องเที่ยวทางภาคเหนือและอีสาน หรือเดินทางไปต่างประเทศ เช่น ประเทศญี่ปุ่น เกาหลีใต้ จีน และ ทวีปยุโรปและอเมริกาซึ่งสภาพอากาศไม่เหมือนบ้านเรา จึงทำให้เกิดโอกาสทางธุรกิจในอุตสาหกรรมสิ่งทอ โดยเป้าหมายคือสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ใหม่ให้เข้ากับไลฟ์สไตล์และภาวะในปัจจุบันซึ่งแตกต่างจากอดีตที่ผ่านมา การพัฒนาผ้าที่มีสมบัติพิเศษในการจัดการความร้อน (Heat Management) เป็นนวัตกรรมที่น่าสนใจ หลังจากผ้าที่มีสมบัติพิเศษในการจัดการความชื้น (Moisture Management) ได้รับการพัฒนาออกมาอย่างมากมายและประสบความสำเร็จในตลาดเสื้อผ้ากีฬา (Sport wears) และ ชุดลำลอง (Casual wears) ในบทความนี้ผู้เขียนขอกล่าวถึงหนึ่งนวัตกรรม ผ้าที่มีสมบัติการจัดการความร้อน (Heat Management) โดยใช้เทคโนโลยีเคลือบเซรามิกบนผืนผ้า ในกรณีนี้ภายใต้เครื่องหมายการค้า Trizar โดยได้มีการต่อยอดและพัฒนาผ้าเคลือบเซรามิกนี้ในโครงการพัฒนาผ้าผืนสู่ผู้นำสิ่งทออาเซียนในปีงบประมาณ 2558 ที่ผ่านมา

ในปัจจุบัน ท่านผู้อ่านคงเห็นด้วยกับผู้เขียนว่าสภาพอากาศแปรปรวนทั้งในประเทศและต่างประเทศ ต้นปี 2559 ในปลายเดือนมกราคม และ ต้นเดือนกุมภาพันธ์ หลายจังหวัดในภาคเหนือ ภาคอีสาน รวมทั้งภาคกลางโดยเฉพาะกรุงเทพฯ มีอากาศหนาว โดยอุณหภูมิลดลงอย่างฉับพลัน ทำให้ต้องรีบหาเสื้อกันหนาวมาสวมใส่กันทั้งกรุงเทพฯ และพื้นที่ต่างจังหวัดที่ถูกกระทบจากปรากฏการณ์นี้

 

ด้วยความแปรปรวนของสภาพอากาศในปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่ง อีกส่วนหนึ่งคือการเปลี่ยนแปลงในไลฟ์สไตล์ของคนปัจจุบันที่มีกิจกรรมท่องเที่ยวและสันทนาการมากขึ้น เช่น คนไทยชอบเดินทางไปสัมผัสอากาศหนาวในสถานที่ท่องเที่ยวทางภาคเหนือและอีสาน หรือเดินทางไปต่างประเทศ เช่น ประเทศญี่ปุ่น เกาหลีใต้ จีน และ ทวีปยุโรปและอเมริกาซึ่งสภาพอากาศไม่เหมือนบ้านเรา จึงทำให้เกิดโอกาสทางธุรกิจในอุตสาหกรรมสิ่งทอ โดยเป้าหมายคือสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ใหม่ให้เข้ากับไลฟ์สไตล์และภาวะในปัจจุบันซึ่งแตกต่างจากอดีตที่ผ่านมา

 

FabricCeramic

 

การพัฒนาผ้าที่มีสมบัติพิเศษในการจัดการความร้อน (Heat Management) เป็นนวัตกรรมที่น่าสนใจ หลังจากผ้าที่มีสมบัติพิเศษในการจัดการความชื้น (Moisture Management) ได้รับการพัฒนาออกมาอย่างมากมายและประสบความสำเร็จในตลาดเสื้อผ้ากีฬา (Sport wears) และ ชุดลำลอง (Casual wears) ในบทความนี้ผู้เขียนขอกล่าวถึงหนึ่งนวัตกรรม ผ้าที่มีสมบัติการจัดการความร้อน (Heat Management) โดยใช้เทคโนโลยีเคลือบเซรามิกบนผืนผ้า ในกรณีนี้ภายใต้เครื่องหมายการค้า Trizar โดยได้มีการต่อยอดและพัฒนาผ้าเคลือบเซรามิกนี้ในโครงการพัฒนาผ้าผืนสู่ผู้นำสิ่งทออาเซียนในปีงบประมาณ 2558 ที่ผ่านมา

 

ศาสตร์แห่งการจัดการความร้อน

โดยทั่วไปการจัดการความร้อน เป็นกลไกที่มีความสำคัญในหลากหลายอุตสาหกรรม การจัดการความร้อนในกระสวยอวกาศโดย องค์กรนาซ่า (NASA) เป็นเรื่องที่มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และประสบความสำเร็จในเวลาต่อมา เทคโนโลยีเคลือบเซรามิก Trizar™ ถูกนำมาใช้กับกระเบื้องเซรามิกของกระสวยอวกาศที่จะช่วยขจัดความร้อนสะสมในขณะที่กระสวยพุ่งผ่านบรรยากาศ เทคโนโลยี Trizar™ ได้ใช้ วิทยาศาสตร์ของการแผ่รังสี โดยจะเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมด้วยการดูดซับหรือสะท้อนความร้อน ซึ่งผลิตภัณฑ์ Trizar™ เพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานความร้อน โดยการเปลี่ยนระบบฟิสิกส์ขั้นพื้นฐาน และให้การถ่ายโอนความร้อนหรือพลังงานดีขึ้นในเชิงบวก วัสดุที่จะใช้นำมาเคลือบพื้นผิว ประกอบด้วยการผสมตามธรรมชาติของผงที่ได้จากผลึก (quartz) และองค์ประกอบอื่นๆ ที่สะท้อนหรือดูดซับพลังงาน ในการพัฒนาครั้งนี้ได้ประยุกต์เทคโนโลยี Trizar™ ที่ใช้วิทยาศาสตร์ของการแผ่รังสีโดยสะท้อนหรือดูดซับความร้อน มาประยุกต์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของสิ่งทอ เทคโนโลยี Trizar™ ได้รับการรับรองทางด้านอวกาศ โดยมีที่มาจากการออกแบบเพื่อนาซ่า ดังนั้นเทคโนโลยี Trizar™ สามารถใช้โลโก้ที่ผ่านการรับรองเทคโนโลยีอวกาศ (Space Certified Technology) เพื่อวัตถุประสงค์ทางการตลาดต่อไป

 

ผ้าสะท้อนความร้อนจากแสงอาทิตย์

วัสดุธรรมชาติบางอย่างสามารถสะท้อนแสงแดดและความร้อนที่แผ่มากระทบวัสดุเหล่านั้น ระดับที่สะท้อนสามารถวัดได้โดยหาค่าพลังงานอินฟราเรดที่สะท้อนกลับออกจากวัสดุ โลหะขัด เช่น อลูมิเนียม ทองและ นิกเกิล มีค่าสะท้อนแสงที่ดีมาก ดังนั้นวัสดุ Trizar™ สามารถถูกออกแบบให้เพิ่มประสิทธิภาพในการสะท้อนแสง และป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet Protection Factor) เสมือนการสร้างร่มเงาจากแสงแดด วัสดุเหล่านี้สามารถสะท้อนแสงแดดที่ความเร็วแสงออกไปจากร่างกาย ทำห้ให้ผู้สวมใส่ผ้าที่มีวัสดุดังกล่าวรู้สึกเย็นสบายได้อย่างรวดเร็ว

 

ผ้าดูดซับความร้อนในร่างกาย

ในขณะเดียวกันวัสดุธรรมชาติบางอย่างสามารถดูดซับความร้อนในร่างกาย และแผ่เป็นคลื่นอินฟราเรด ดังนั้นวัสดุ Trizar™ สามารถถูกปรับให้เพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซับความร้อนในร่างกายของผู้สวมใส่ และควบคุมอุณหภูมิ ทำให้ผู้สวมใส่รู้สึกอบอุ่น ในการอธิบายเชิงกลไกของการทำงาน การดูดซึมเป็นระดับที่พลังงานอินฟราเรดถูกดูดซึมโดยวัสดุที่มีการเคลือบด้วยเทคโนโลยีนี้ ไม่ว่าจะเป็น แผ่นฟิล์ม เซรามิก และสิ่งทอ พลังงานความร้อนที่ถูกดูดกลืนโดยวัสดุดังกล่าวที่ใช้งานในชีวิตประจำวัน สามารถย้ายพลังงานความร้อนที่ดูดเข้ามา ให้กลับไปสู่สภาพแวดล้อมโดยวิธีต่างๆ แล้วแต่กรณี เช่น การนำความร้อน (Conduction) การพาความร้อน (Convection) หรือ การแผ่รังสีความร้อน (Radiation) ในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเคลือบเซรามิกสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น การจัดการความร้อนสำหรับการนอนหลับที่ดีขึ้น โดยทั่วไปเมื่อเรานอนหลับ ร่างกายจะแผ่ความร้อน ชุดเครื่องนอนได้แก่ ผ้าห่ม ปลอกหมอน และผ้าปูที่นอนสามารถพัฒนาให้ดูดความร้อนออกจากร่างกาย เพื่อลดอุณหภูมิจากร่างกายและกระจายความร้อนสู่ส่วนอื่นๆ ผ่านผ้าเหล่านี้ การจัดการความร้อนในลักษณะนี้จะช่วยทำให้การนอนหลับดียิ่งขึ้น ชุดเครื่องนอนดังกล่าวสามารถเพิ่มมูลค่าด้วยเทคโนโลยีผ้าเคลือบเซรามิก และทำการตลาดโดยเน้นการส่งเสริมการนอนหลับที่ดี

 

การพัฒนาผ้าเคลือบเซรามิก

ในโครงการพัฒนาผ้าผืนสู่ผู้นำสิ่งทออาเซียน ทางสถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอได้ร่วมให้คำปรึกษาแนะนำแก่ บริษัท เอ้าดอร์ อินโนเวชั่น ในการพัฒนาผ้าเคลือบเซรามิก Trizar™ เพื่อมุ่งสู่ผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มที่มีสมบัติพิเศษ โดยมีการพัฒนาผ้าทอเคลือบสารเซรามิก ด้วยกัน 2 โครงสร้าง ดังนี้

 

SamplePolyester1

 

ตัวอย่างผ้าทอ 1

องค์ประกอบของผ้า: 65% พอลิเอสเทอร์ (Polyester) 35 % พอลิยูรีเทน (Polyurethane)

ความกว้างหน้าผ้า: 56 นิ้ว (Inch)  

น้ำหนัก: 118 กรัมต่อตารางเมตร (g/m²)

 

SamplePolyamide2

 

ตัวอย่างผ้าทอ 2

องค์ประกอบของผ้า: 70% พอลิเอไมด์ (Polyamide) 30 % พอลิยูรีเทน (Polyurethane)

ความกว้างหน้าผ้า: 56 นิ้ว (Inch)  

น้ำหนัก: 115 กรัมต่อตารางเมตร (g/m²)

 

ความพิเศษของผืนผ้า

ผ้าเคลือบสารเซรามิก Trizar (Coating) มีสมบัติพิเศษในการสะท้อนน้ำ ระบายอากาศได้ดี สะท้อนความร้อน  และสามารถกักเก็บความอบอุ่นได้อีกด้วย สมบัติพิเศษนี้จึงนำไปพัฒนาเป็นเสื้อแจ๊กเก็ตเอนกประสงค์ใช้งานได้หลากหลายอุณหภูมิ กันหนาวและสามารถใช้ในการท่องเที่ยวเดินป่าได้

ผ้าทั้งสองตัวอย่างได้ผ่านการทดสอบสิ่งทอ เพื่อออกฉลากในการดูแลรักษา (Care Label) โดยมีรายละเอียดดังนี้

- ควรซักผ้าที่อุณหภูมิปกติที่น้ำ 30 องศาเซลเซียส (Machine wash cold)

- การปั่นแห้งควรตั้งความร้อนที่ระดับต่ำ-ปานกลาง (Tumble dry low-medium)

- ห้ามฟอกขาว (Do not bleach)

- ห้ามรีด (Do not iron)

- ห้ามซักแห้ง (Do not dry clean)

นอกจากนี้ยังสามารถติดฉลากผลิตโดยฝีมือคนไทย (Made in Thailand) ได้อีกด้วย

 

ท้ายนี้สถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอ ขอขอบคุณ บริษัท เอ้าดอร์ อินโนเวชั่น ที่ได้ร่วมกันวิจัยพัฒนาผลิตภัณฑ์นี้ให้เป็นผลสำเร็จ รวมทั้งขอขอบคุณ กรมส่งเสริมอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม ในการให้งบประมาณสนับสนุนการดำเนินโครงการพัฒนาผ้าผืนสู่ผู้นำสิ่งทออาเซียน โดยมีแนวคิดมาจากการพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอไทย ภายใต้ยุทธศาสตร์และแผน แม่บทของกระทรวงอุตสาหกรรม ที่ได้กำหนดวิสัยทัศน์ให้ไทยเป็นศูนย์กลางสิ่งทอและแฟชั่นในภูมิภาคอาเซียน เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ของวิสาหกิจขนาดกลางและขนาดย่อมให้มีมูลค่าเพิ่มขึ้น โดยมุ่งเน้นผลิตภัณฑ์ที่มีสมบัติพิเศษ (Functional Textile) โดยการประยุกต์ใช้วัตถุดิบใหม่ๆ หรือเส้นใยที่มีสมบัติพิเศษ (Functional Fiber) ถักและทอผ้า หรือ การตกแต่งสำเร็จ (Finishing) ด้วยสารเคมีที่มีสมบัติพิเศษ ซึ่งผลิตภัณฑ์ต้นแบบที่ได้รับการพัฒนา ได้แก่ ผ้าสะท้อนความร้อนที่เคลือบสารเซรามิก TRIZAR ผลิตภัณฑ์ชุดกีฬาและเครื่องแบบที่ทำจากเส้นใยพอลิเอสเทอร์ (Calculo™) นำมาพัฒนาให้มีสมบัติพิเศษสามารถจัดการความชื้น (Moisture Management) ผ้าฝ้ายเดนิมที่มีสมบัติป้องกันกลิ่นอับ และการก่อตัวของแบคทีเรีย (Functional Denim) และผ้าม่านเพื่อกันยุง กันน้ำ และกันไฟ เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (ECO Textile) โดยมีการประยุกต์ใช้วัตถุดิบที่เป็นเส้นใยธรรมชาติ (Natural Fiber) หรือ การย้อมสีธรรมชาติ (Natural Dyeing) ได้แก่ ผ้าไหมเหลืองพันธ์พันธุ์ไทยพื้นบ้านสู่สิ่งทอเชิงอุตสาหกรรม และเครื่องนุ่งห่มเด็ก ผ้าถักกัญชง (Hemp 100%) ผ้าใยสับปะรดผสมลินิน เส้นใยผักตบชวาผสมฝ้าย ผ้าทอเส้นใยพลาสติกชีวภาพ (PLA) และ เส้นใยรีไซเคิลพอลิเอสเทอร์ (Recycle PET) เพื่อพัฒนาเป็นสินค้าพรีเมียม เป็นต้น