การพัฒนาประสิทธิภาพในการย้อมติดทนของสีธรรมชาติในเส้นใยไหมด้วยเปลือกผลไม้

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พอใจ อุปมัย, สุธารินี สุทธิประภา

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

วัชราภรณ์ แสนนา, ลาวัลย์ ศิริสุข

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย บุรีรัมย์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ผ้าไหมและผ้าฝ้าย เป็นสินค้า OTOP ที่มีชื่อเสียงของจังหวัดบุรีรัมย์ นิยมนำมาใช้เป็นของฝาก จึงมีกลุ่มชุมชนทอผ้าไหมและผ้าฝ้ายเพื่อสร้างรายได้ในหลายชุมชน จากการลงพื้นที่สอบถามกลุ่มผู้ผลิตถึงความแตกต่างระหว่างผ้าไหมและผ้าฝ้าย พบว่าผ้าฝ้ายได้มาจากการนำเส้นใยของปุยฝ้ายมาปั่นจนเกิดเส้นด้าย มีคุณสมบัติคือบางเบา แต่มีการคงสภาพไม่ค่อยดี มีการหดและย้วย และยังยับง่าย รีดยาก ส่วนผ้าไหมนั้น ได้มาจากโปรตีนของรังไหมที่นำมาปั่นจนเกิดเส้นด้าย จะมีคุณสมบัติคือ นุ่มมือ เงางามจับตา ไม่ยับง่าย คงสภาพได้ดี ผู้พัฒนาจึงสนใจพัฒนาอุตสาหกรรมผ้าไหม ปัจจุบันผู้คนทั่วโลกได้ตระหนักถึงผลเสียของการใช้สีสังเคราะห์ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ ดังจะเห็นได้จากการยกเลิกการผลิต และการนำเข้าวัตถุดิบที่เป็นสารก่อมะเร็ง เช่น เบนซิดีน ที่ใช้ในการผลิตสีสังเคราะห์ในหลายประเทศ หรือการออกกฎหมายห้ามนำเข้าผลิตภัณฑ์สิ่งทอที่ย้อมด้วยสีเอโซ ซึ่งแตกตัวให้สารประกอบแอโรมาทิกเอมีนและมีแนวโน้มเป็นสารก่อมะเร็งในกลุ่มประเทศแถบยุโรป ปัจจุบันอุตสาหกรรมสิ่งทอจึงหันมาใช้สีย้อมจากธรรมชาติมากขึ้น อย่างไรก็ดี สีย้อมจากธรรมชาติก็ย่อมมีคงทนต่อการซักล้างต่ำกว่าสีสังเคราะห์ และยังมีราคาสูงเป็นเท่าตัวทีเดียว ด้วยเหตุนี้คณะผู้พัฒนาจึงสนใจศึกษาวิธีการย้อมผ้าไหมโดยใช้สีธรรมชาติจากครั่ง ซึ่งเป็นแมลงที่มีสีแดง มีการใช้เป็นสีย้อมเส้นด้ายตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน ย้อมไหมได้สีชมพูจนถึงสีแดง ขึ้นอยู่กับความเจือจางของสารละลายสีย้อม ดังที่กล่าวไปว่า สีย้อมจากธรรมชาติมีความคงทนต่อการซักล้างต่ำกว่าสีสังเคราะห์ จึงต้องใช้สารช่วยย้อม จากการสืบค้นข้อมูล พบว่าสารแทนนิน เป็นสารฝาดที่พบได้ในส่วนต่าง ๆ ของพืช ทั้งลำต้น ราก และเปลือกของผล เป็นสารประกอบพวกโพลีฟีนอล (Polyphenol) ละลายได้ในน้ำและแอลกอฮอล์ มีโครงสร้างสลับซับซ้อน มีแขนค่อนข้างมาก สามารถไปจับกับโมเลกุลอื่น ๆ เช่น น้ำตาล และโปรตีน รวมถึงโปรตีนในเส้นใยไหม เกิดสารประกอบเชิงซ้อนได้ ดังนั้นคณะผู้พัฒนาจึงเลือกใช้สารแทนนินเป็นสารช่วยย้อมติดสี โดยพืชที่นำมาสกัดสารแทนนินที่เลือกใช้คือ เปลือกมะพร้าว เปลือกมังคุด และเปลือกกล้วย เพราะเป็นผลไม้ที่นิยมรับประทาน ทำให้เปลือกกลายเป็นสิ่งเหลือทิ้ง และเปลือกผลไม้เหล่านี้มีความฝาด คือ มีสารแทนนินเป็นองค์ประกอบ การทดลองแบ่งออกเป็น 3 ตอน คือ ทำการสกัดสารแทนนินจากพืชวิเคราะห์ปริมาณแทนนินด้วยเครื่อง UV-visible spectroscopy ทำการย้อมสีเส้นใยไหมจากสีทำธรรมชาติของครั่ง แบ่งเป็น 3 ชุดการทดลองใช้มอร์แดนซ์จากเปลือกผลไม้ที่แตกต่างกัน จากนั้นวิเคราะห์การติดทนสีของเส้นใยไหมด้วยวัดค่าการติดทนสีด้วยเครื่องวัดสี และวิเคราะห์การซักล้างตามวิธี AATCC และวิเคราะห์สีย้อมที่หลุดออกมาโดยเครื่อง UV-visible spectroscopy วิเคราะห์พื้นผิวของเส้นใยไหมก่อนและหลังการต้มในสารสกัดแทนนิน โดยเครื่อง Scanning Electron Microscope (SEM)