การพัฒนาประสิทธิภาพในการย้อมติดทนของสีจากธรรมชาติของเส้นใยฝ้ายด้วยโคลนในท้องถิ่นสูตรปรับปรุงคุณภาพ
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
กรปภา ธิปประโคน, กฤติกา โลกิยะปัญญา
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
วัชราภรณ์ แสนนา, วิลาวัลย์ พรมชุม
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงพัฒนาคุณภาพของโคลนในท้องถิ่นจังหวัดบุรีรัมย์ให้มีคุณสมบัติในการช่วยย้อมติดสีของเส้นใยด้ายด้วยสีธรรมชาติ และช่วยให้สีคมชัด เพื่อให้ผ้าฝ้ายที่ผ่านกระบวนการหมักโคลนติดทนไม่ตกสี เพิ่มศักยภาพการแข่งขันด้านการตลาดให้กับกลุ่มเกษตรกรผู้ทอผ้าฝ้าย ซึ่งผ้าหมักโคลนถือเป็นภูมิปัญญาท้องถิ่นที่ชาวบุรีรัมย์ได้สืบสานต่อกันมาอย่างช้านานและเป็นวัฒนธรรมที่ควรสืบสานถ่ายทอดสู่คนรุ่นหลัง ทำการทดลองโดยศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพและองค์ประกอบทางเคมีของโคลนที่มีคุณสมบัติที่ช่วยในการย้อมติดสีธรรมชาติจากฝางได้ดี เปรียบเทียบประสิทธิภาพในการย้อมติดสีของเส้นไหมที่หมักด้วยโคลนในท้องถิ่นและโคลนที่มีคุณสมบัติช่วยย้อมติดสีสูง ศึกษาพื้นผิวของเส้นใยฝ้าย ด้วย FIB-FESEM ศึกษาองค์ประกอบของโคลนโดยเครื่อง EDS จากนั้นทดสอบธาตุที่เป็นองค์ประกอบในโคลนที่ส่งผลต่อการย้อมติดทนสีธรรมชาติจากฝางของเส้นใยฝ้าย แล้วนำข้อมูลจากการศึกษามาปรับปรุงคุณภาพโคลนโดยเลือกทดสอบเพิ่มแคลเซียมไอออน (Ca2+) ในโคลนจากเปลือกไข่ไก่และเมือนำเปลือกไข่มาเติมในโคลนจึงช่วยให้โคลนมีปริมาณ Ca2+ สูงร้อยละ 2.17 เมื่อนำมาทดสอบการเพิ่มประสิทธิภาพการย้อมติดทนสีธรรมชาติจากฝางของเส้นใยฝ้ายที่หมักด้วยโคลนในท้องถิ่นที่ผ่านปรับปรุงคุณภาพแล้ว ยืนยันผลการช่วยติดทนสีของโคลนที่พัฒนาคุณภาพด้วยเปลือกไข่โดยศึกษาผลต่อการตกสีของเส้นไหมที่ย้อมด้วยสีธรรมชาติด้วยเทคนิค UV-visible spectrophotometer และทดสอบการตกสีของเส้นใยฝ้ายจากการผึ่งแดดจำนวน 7 วัน แล้วนำมาวิเคราะห์เฉดสีของเส้นใยไหมที่ย้อมด้วยสีธรรมชาติด้วย Application Pantone Connection เพื่อดูค่าเฉดสี ตามลำดับ
ผลการทดลองพบว่าโคลนในท้องถิ่นจังหวัดบุรีรัมย์ที่ผ่านการปรับปรุงคุณภาพมีคุณสมบัติในการช่วยย้อมติดสีจากธรรมชาติจากฝางของเส้นใยฝ้ายได้สูงกว่ากับโคลนต้นแบบ ที่นำมาจากอำเภอหนองสูง จังหวัดมุกดาหารที่ได้รับการยอมรับจากผู้บริโภคด้านคุณภาพการติดทนสีโดยเมื่อเพิ่มปริมาณของเปลือกไข่ในปริมาณที่สูงขึ้นก็จะช่วยให้โทนสีเข้มมากขึ้น และยังสามารถใช้ Ca2+ จากแหล่งธรรมชาติอื่น ๆ มาใช้ในการปรับปรุงคุณภาพแทนเปลือกไข่ได้ จากการทดสอบการนำเปลือกหอยบดละเอียดมาเติมเพื่อปรับปรุงคุณภาพของโคลนทดแทนเปลือกไข่ในปริมาณที่เท่ากันพบว่าให้เฉดสีใกล้เคียงกันและสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการติดทนสีได้สูงกว่าเส้นใยฝ้ายที่ไม่ผ่านการหมัก โคลนและ เส้นใยฝ้ายที่หมักด้วยโคลนต้นแบบ และจากผลการวิเคราะห์หมู่ฟังชันที่เป็นองค์ประกอบด้วยเครื่อง FT-IR ในฝางพบว่ามี Brazilein ซึ่งเป็นสารที่อยู่ในน้ำย้อม มีประจุเป็นไอออนลบ และจับตัวกลุ่มไอออนบวกของสารมอร์แดนท์ที่เติมลงไปในโคลน เกิดเป็นสารประกอบเชิงซ้อนในรูปของไอออนบวก และเกิดการสร้างพันธะไอออนิกระหว่างเส้นใยฝ้ายซึ่งเป็นเส้นใยเซลลูโลส ในขณะย้อมสี รวมไปถึงไอออนบวกอาจจะกระตุ้นการสร้างพันธะไอโดนเจน จึงช่วยให้การติดทนสีของเส้นใยฝ้ายที่ผ่านการหมักด้วยโคลนมีประสิทธิภาพในการย้อมติดสีได้ดีขึ้น จากผลการศึกษาสามารถนำองค์ความรู้ไปขยายสู่กลุ่มผู้ทอผ้าฝ้ายย้อมสีธรรมชาติ เพื่อนำไปใช้ในการหมักย้อมสีให้สีเข้มชัด ติดทนนาน ทอเป็นผืนได้สวยงาม ตอบโจทย์ผู้บริโภคและสามารถเพิ่มรายได้ให้มากขึ้น และยังช่วยลดปัญหาสารเคมีตกค้างในสิ่งแวดล้อม