หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 สีย้อม และสารเคมีในกระบวนการผลิตผ้า

เอกสารประกอบการเรียน วิชาวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีสงิ่ ทอ Science for Textile Technology รหสั วิชา 30000-1307 หน่วยการเรยี นรทู้ ี่ 5 เร่อื ง สียอ้ ม สารเคมีในกระบวนการในการผลติ ผ้า อรนุช กอสวัสด์ิพัฒน์

2 หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 5 สีย้อม สารเคมีในกระบวนการผลติ ผ้า แนวคดิ อุตสาหกรรมการผลิตสง่ิ ทอเป็นอุตสาหกรรมทมี่ ีการใชส้ ารเคมี มากมายหลากหลายชนิดอตุ สาหกรรมหนึง่ ผลกระทบจากสารเคมีจึงมีต่อผปู้ ฏิบัติงานทีใ่ ช้สารเคมีโดยตรงและผบู้ รโิ ภคสนิ ค้าสงิ่ ทอ ดังนนั้ การไดร้ บั ทราบข้อมลู เก่ยี วกบั สารเคมีทใ่ี ชจ้ ะเป็นประโยชนต์ ่อการจดั การสารเคมีเหลา่ นัน้ ใหเ้ หมาะสมและปลอดภัย การผลิตผลติ ภัณฑ์สิ่งทอประเภทหนึ่งๆ มีกระบวนการต้นนำ้ และกลางน้ำของการผลติ ส่ิงทอเปน็ กระบวนการ ทีม่ ีการใชส้ ารเคมีจำนวนมาก โดยเฉพาะอยา่ งย่งิ ขั้นตอนการเตรียม ยอ้ ม พิมพ์ และตกแต่งสำเร็จสง่ิ ทอดงั แสดงตาม แผนภาพ ประเภทของสารเคมีและลักษณะการใช้งานแบ่งตามข้ันตอนการผลิตไดด้ งั นี้ 1 สารเคมีในขั้นตอนการผลติ เสน้ ใย เส้นใยสง่ิ ทอ แบ่งออกเปน็ ประเภทใหญไ่ ด้ 2 ประเภท คือ เส้นใย ธรรมชาตแิ ละเสน้ ใยประดิษฐ์ เส้นใยธรรมชาติที่สำคัญในอุตสาหกรรมส่ิงทอ ไดแ้ ก่ ฝา้ ย ขนสตั ว์ และไหม เสน้ ใยเหลา่ นี้ ไดม้ าจากการเพาะปลกู และไดม้ าจากสตั ว์ สารเคมีที่ใช้จึงเป็นสารเคมีทเี่ ก่ียวข้องกบั การเพาะปลูกพืช การเลี้ยงสตั ว์ มี การใช้สารฆา่ แมลงและปุ๋ยเคมใี นการเพาะปลกู ฝา้ ยปรมิ าณคอ่ นขา้ งมากและส่งผลกระทบตอ่ สง่ิ แวดล้อม ปัจจุบันจึงหัน มาผลติ ฝ้ายอนิ ทรีย์ (Organic cotton) ที่ไมใ่ ช้สารเคมใี นการเพาะปลูกเลยมากขึ้น เพื่อความเป็นมติ รต่อสง่ิ แวดล้อม ส่วนขนสตั ว์ก็มีการใช้สารฆ่าแมลงทรี่ บกวนเช่นกนั สำหรบั กระบวนการผลิตเส้นใยประดิษฐ์ ซงึ่ แบ่งเป็นประเภทยอ่ ยได้ 2 ประเภท คอื เสน้ ใยปรับรูปใหม่ (Regenerated fibers) และเส้นใยสงั เคราะห์ การใชส้ ารเคมีจะขนึ้ อยกู่ บั ประเภทของเส้นใยที่ผลิต เส้นใยปรบั รูปใหม่ ส่วนใหญ่เป็นเสน้ ใยจากเซลลโู ลสท่ีถกู นำมาละลายในตวั ทำละลายท่เี หมาะสม แลว้ ผา่ นกระบวนการปั่นออกมาเป็น เสน้ ใย ตวั ทำละลายทีใ่ ชส้ ว่ นใหญ่คอ่ นข้างอันตราย อยา่ งไรกต็ าม ในการผลิตเชงิ อตุ สาหกรรมสามารถใชก้ ระบวนการท่ี เป็นระบบปิดและใช้เทคโนโลยีการนำตัวทำละลายกลบั มาใช้ใหม่ (Solvent recovery) เพ่อื หลีกเล่ียงผลกระทบต่อ มนษุ ยแ์ ละสง่ิ แวดลอ้ มได้ กระบวนการผลิตเสน้ ใยสังเคราะหเ์ ป็นการขนึ้ รูปพอลเิ มอร์ออกมาเป็นเสน้ ใยโดยเทคนิคการ ป่นั เส้นใยแบบหลอมเป็นหลัก ซง่ึ มกี ารใช้สารเคมที ัง้ ทเี่ ปน็ สารตง้ั ต้นและสารชว่ ยในกระบวนการ ต้งั แต่ขนั้ การผลิต

3 พอลิเมอร์ที่ใชเ้ ปน็ วัตถดุ ิบในการผลติ ซงึ่ สารบางตวั มีความเป็นพิษและไมเ่ ปน็ มิตรตอ่ สิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังมี ตัวเรง่ ปฏิกิรยิ า (catalyst) ประเภท antimony oxide ท่ีใช้ในการผลิตพอลิเอสเตอร์ polyethylene terephthalate จัดเปน็ สารท่ีควรหลีกเลยี่ งเน่ืองจากมผี ลก่อมะเร็ง 2 สารเคมีในขนั้ ตอนการผลติ เส้นดา้ ย สารเคมีท่ใี ช้ในข้ันตอนน้ี คอื สารหล่อลื่น (Lubricants) ท่ีช่วย ลดแรงเสียดทานทเ่ี กิดข้นึ กบั เส้นใยระหวา่ งการปน่ั ดา้ ย สารหลอ่ ลนื่ ทใี่ ช้ส่วนใหญ่เป็นน้ำมัน mineral oil สารหล่อลื่น กล่มุ polyaromatic hydrocarbons (PAHs) มีผลเปน็ สารกอ่ มะเรง็ และเปน็ พษิ ต่อสง่ิ แวดล้อม จงึ ควรหลีกเลี่ยงและ ปัจจบุ ันถูกห้ามใชส้ ำหรับผลิตภัณฑ์สิ่งทอทีจ่ ะนำเขา้ สหภาพยโุ รป นอกจากนำ้ มนั หล่อล่ืนแลว้ ยังมีสารเคมีที่ใช้ใน กระบวนการนี้อกี คอื สารลดแรงตึงผิว (Surfactants) ที่ใชใ้ นการเตรียมอิมัลชน่ั กับน้ำมัน สารลดแรงตึงผวิ ประเภท Alcohol ethoxylates (AEOs) และ Alkyl phenol ethoxylates (APEOs) เปน็ สารกลมุ่ ทถี่ กู ห้ามใชเ้ ป็นส่วนผสมใน ปรมิ าณทเ่ี กินกวา่ 0.1% ตามข้อกำหนดของสหภาพยโุ รป Directive 2003/53/EG เนือ่ งจากสาร APEOs มผี ลต่อ ระบบฮอรโ์ มนและเป็นสารที่มีสมบตั ิตกคา้ งยาวนาน (persistent) เนอ่ื งจากสลายตัวชา้ สามารถสะสมได้ในสิ่งมชี ีวติ (Bio-accumulative) โดยสว่ นใหญ่มกั สะสมในเน้ือเย่ือไขมันและเป็นพิษ นอกจากนยี้ ังเปน็ พิษต่อสตั วน์ ำ้ หากเจือปน ในน้ำทิง้ จากกระบวนการทรี่ ะบายออกสแู่ หล่งน้ำธรรมชาติ 3 สารเคมใี นข้ันตอนการผลติ ผา้ ผืน กระบวนการผลติ ผา้ ผนื ไดแ้ ก่ กระบวนการทอและกระบวนการถัก สารเคมที ี่ใชเ้ ป็นสารที่ทำหน้าที่หล่อล่นื ช่วยลดแรงเสยี ดทานระหวา่ งกระบวนการทอและถัก สำหรับกระบวนการทอ จำเป็นต้องมีการเคลอื บเส้นด้ายยืนดว้ ยสาร Sizing (Sizing agent) สาร sizing ทีส่ ำคญั นีม้ ีทง้ั สารจากธรรมชาติและ สารสังเคราะห์ ได้แก่ แป้ง (Starch) polyvinyl alcohol (PVA) และ carboxymethyl cellulose เป็นตน้ การ เลือกใชส้ ารเหลา่ นีค้ วรคำนึงถึงความยากงา่ ยในการกำจัดออกจากผ้าดว้ ย การใช้แป้งเป็นสาร sizing เมอ่ื ตอ้ งการกำจดั ออกมักจะต้องใช้สารเคมชี ่วย ในขณะท่ีการใช้ PVA ซ่ึงมีคุณสมบตั ลิ ะลายนำ้ ได้ สามารถกำจัดออกไดง้ ่ายกว่า และ สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ 4 ขัน้ ตอนการเตรียมผา้ กระบวนการเตรยี มผ้าก่อนเข้าสูก่ ระบวนการย้อม ประกอบดว้ ยกระบวนการท่ี สำคญั คอื - การลอกแป้ง (Desizing) ประเภทของสารเคมที ีใ่ ช้ในกระบวนการลอกแป้งข้ึนอยกู่ บั ชนิดของสาร sizing ทใี่ ชใ้ นข้นั ตอนการลงแปง้ (Sizing) เช่น หากใช้แป้ง (starch) เคลอื บเส้นด้าย แปง้ มีสมบตั ไิ มล่ ะลายน้ำเมื่อจะ กำจัดออกจึงต้องใชส้ ารออกซิไดซิง (Oxidizing agent) หรือเอมไซมอ์ ะไมเลสยอ่ ยแป้งออก ถ้าเปน็ PVA ก็สามารถ กำจัดออกได้งา่ ยโดยการตม้ ในนำ้ รอ้ นเนอ่ื งจาก PVA ละลายน้ำได้ - การทำความสะอาด (Scouring) การทำความสะอาดโดยท่ัวไปใชส้ ารลดแรงตงึ ผิว เช่น นำ้ สบู่ และ ด่างในการกำจัดสิ่งสกปรกออกจากผา้ สารลดแรงตึงผวิ ทใี่ ช้เป็นประเภทประจลุ บและไมม่ ีประจุ สว่ นดา่ งท่ีใช้คือโซเดยี ม คาร์บอเนต นอกจากนยี้ ังมกี ารใชส้ ารลดแรงตงึ ผิวเป็นสารชว่ ยให้เปยี กอกี ด้วย การทำความสะอาดผา้ สามารถทำได้ โดยใชเ้ อนไซมเ์ ชน่ กัน เพื่อลดการใช้สารเคมี - การฟอกขาว (Bleaching) กระบวนการฟอกขาวเปน็ กระบวนการที่ทำให้วสั ดุส่ิงทอมีความขาว เพิม่ ขึ้นโดยการใชส้ ารเคมีช่วย การฟอกขาวถือวา่ มีความสำคญั ต่อประสทิ ธิภาพในการย้อมสีวสั ดสุ ิง่ ทอ โดยเฉพาะ การยอ้ มในเฉดสีอ่อนและการผลติ ผา้ ขาว สารฟอกขาวที่ใช้ มดี ้วยกนั หลายประเภท สารฟอกขาวประเภทออกซเิ ดทีฟ

4 ทีส่ ำคญั ได้แก่ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (Hydrogen peroxide) โซเดียมไฮโปคลอไรต์ (Sodium hypochlorite) โซเดียมคลอไรต์ (Sodium chlorite) สว่ นสารฟอกขาวประเภทรีดักทีฟที่สำคัญ ได้แก่โซเดียมไฮโดรซลั ไฟท์ Sodium hydrosulphite สารฟอกขาวประเภททมี่ ีคลอรนี โดยเฉพาะ โซเดียมไฮโปคลอไรด์Sodium hypochorite มกั ก่อใหเ้ กดิ สารประกอบ AOX (absorbable organic halogens) ทป่ี ลดปลอ่ ยออกมาสงู ส่วน Sodium chlorite แมว้ ่าจะปลดปล่อยสาร AOX ปรมิ าณต่ำกวา่ แต่ในการฟอกขาวจะเกดิ สาร คลอรีนไดออกไซด์ chlorine dioxide ท่ี เป็นสารพิษ ดังนัน้ การฟอกขาวจงึ นยิ มใชไ้ ฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ซึ่งไม่มคี ลอรีนเป็นองค์ประกอบ สว่ นประกอบ โซเดยี มไฮโดรซลั ไฟท์ sodium hydrosulphite เปน็ สารท่กี อ่ ให้เกิดการระคายเคืองและเปน็ พิษ - การชุบมนั (Mercerization) สำหรบั เส้นใยฝ้ายในการชุบมนั ทำเพื่อเพิ่มความมันเงาและความสามารถ ในการดูดซบั สยี ้อมให้กบั เสน้ ใยฝ้าย มีการใชโ้ ซเดียมไฮดรอกไซด์หรือโซดาไฟท่ีมคี วามเข้มขน้ สูง (20 - 30%) โซดาไฟ นจ้ี ะเขา้ ไปทำใหฝ้ ้ายเกิดการบวมตวั ขึ้น แมว้ า่ โซดาไฟจะเป็นสารทไี่ ม่เปน็ อนั ตรายร้ายแรง แตด่ ว้ ยความเข้มขน้ ทีส่ งู ทำ ใหน้ ้ำทิง้ หลังกระบวนการมีความเป็นดา่ งสูง ดังนั้น ปัจจุบันจึงมกี ารพัฒนากระบวนการให้สามารถนำโซดาไฟกลับมา ใชใ้ หมไ่ ดห้ รือนำโซดาไฟท่เี หลือไปใช้ในกระบวนการอ่นื แทน เพื่อลดปญั หาในการบำบัดน้ำเสีย 5 สารเคมีในข้ันตอนการยอ้ ม และพิมพ์ ประเภทของสยี อ้ ม การจำแนกสยี ้อมทน่ี ิยมกนั มากทีส่ ดุ คือ การจำแนกสยี ้อมตามการนำไปใช้ เพราะจะต้องมีความ คงทนต่อการซัก มีความคงทนต่อแสงและยงั ต้องมีความคงทนต่อความร้อน ซึ่งในกลมุ่ โรงงานอุตสาหกรรมไดจ้ ำแนก สีย้อมตามวธิ ีใช้งานออกเป็น 11 ประเภท คือ (1) สเี อซิด (2) สีไดเร็กท์ (3) สเี บสคิ (4) สีดสิ เพอรส์ (5) สรี ีแอกทีฟ (6) สอี ะโซอคิ (7) สแี วต็ (8) สมี อร์แดนท์ (9) สีอินเกรน (10) สีออกซิเดชนั และ (11) สีซัลเฟอร์ โดยท่ีสยี ้อมแต่ ละประเภทจะมสี ูตรโครงสรา้ งทางเคมี สมบตั ขิ องสยี ้อม ตลอดจนวธิ ีใช้ที่แตกต่างกนั ไป ดงั น้ันการเลือกใชส้ ีย้อมจึง มีความสำคญั อยา่ งมากในการยอ้ มสี เพราะวัตถุทต่ี ้องการย้อมอาจสามารถย้อมด้วยสีย้อมเพียงชนดิ เดยี วหรอื ย้อมดว้ ย สยี ้อมหลายชนดิ ที่ตา่ งชนดิ กนั ได้ เช่น เส้นใยเซลลโู ลสสว่ นใหญจ่ ะย้อมด้วยสไี ดเร็กท์ เป็นต้น 5.1 สเี อซดิ (acid dye) สชี นดิ นี้เกดิ จากสารประกอบอนิ ทรยี ์ มปี ระจุลบ ละลายนำ้ ได้ดี ส่วนใหญ่ เป็นเกลือของกรดกำมะถัน กลไกในการตดิ สีเกิดเปน็ พนั ธะไอออนิก ใชย้ อ้ มเส้นใยโปรตีน ในนำ้ ยอ้ มท่ีมีสภาพเปน็ กรดเจือจาง สเี อซดิ บางตวั สามารถนำไปใชย้ อ้ มเส้นใยเซลลูโลสบรสิ ทุ ธ์ไิ ด้ เชน่ ปอ ป่าน ไนลอน ใยขนแกะ ไหม และอะคลิรกิ ไดด้ ี วธิ ีการใชจ้ ะนำสยี ้อมท่เี กดิ จากสารประกอบอนิ ทรยี ไ์ ปละลายนำ้ ยอ้ มท่ีเปน็ กรดหรอื เป็นกลาง สี เอซิดไม่ทนการซัก ไมท่ นเหงื่อ 5.2 สีไดเร็กท์ (direct dye) หรอื อาจเรยี กวา่ สียอ้ มฝา้ ย สี ชนิดน้สี ว่ นใหญเ่ ป็นสารประกอบ อะโซที่ มนี ้ำหนกั โมเลกลุ สูง มีหมู่กรดซลั โฟนคิ ทท่ี ำใหต้ วั สีสามารถละลายนำ้ ได้ มปี ระจลุ บ นิยมใช้ย้อมเสน้ ใยเซลลูโลส สจี ะ ตดิ เส้นใยได้โดยโมเลกุลของสีจะจัดเรยี งตัวแทรกอยู่ในระหว่างโมเลกลุ เสน้ ใย และยึดจับกันดว้ ยพันธะไฮโดรเจน สไี ม่ ทนตอ่ การซกั นำ้ ตกงา่ ย ทนแสง 5.3 สเี บสิก (basic or cationic dye) สีย้อมชนิดน้เี ป็นเกลือของเบสอินทรยี ์ (organic base) ให้ ประจลุ บ ละลายนำ้ ได้ นิยมใช้ย้อมเสน้ ใยโปรตนี ไนลอนและใยอะครลิ กิ ได้ดี ในขณะยอ้ มโมเลกุลของสีสว่ นท่ีมี ประจุลบจะยดึ จับกบั โมเลกลุ ของเสน้ ใย เปน็ สที ่ีติดทน ไม่ควรใชย้ อ้ มเสน้ ใยธรรมชาตเิ พราะจะไม่ทนการซักและแสง

5 5.4 สีดิสเพอรส์ (disperse dye) เปน็ สที ีไ่ ม่ละลายน้ำแตม่ ีสมบตั กิ ระจายได้ดี สามารถย้อมเสน้ ใย อะซิเตท เสน้ ใยโพลีเอสเตอร์ ไนลอน และอะคริลิกไดด้ ี การยอ้ มจะใช้สารพา (carrier) เพอ่ื ช่วยเรง่ อัตราการดูดซมึ ของสีเข้าไปในเสน้ ใยหรอื ย้อมโดยใช้อุณหภมู ิ และความดนั สูง สดี ิสเพอรส์ เปน็ สที ีท่ นแสงและการซกั ฟอกค่อนขา้ งดี แต่สีจะซีดถ้าถูกควันหรือแก๊สบางชนดิ เชน่ แกส๊ ไนตรสั ออกไซด์ สดี ิสเพอรส์ แบง่ ออกไดเ้ ปน็ 2 กลุม่ โดยพิจารณากลุ่ม เคมีในตัวสยี อ้ ม ได้แก่ สีย้อมอะโซ (azo dyes ) และสีย้อมแอมมิโน แอนทราควิ โนน (amino antraquinone) ซ่งึ ท้ัง 2 กลมุ่ ประกอบดว้ ยอนพุ นั ธ์ของเอทราโนลามนี (ethanolamine; NH2CH2CH2CH) หรอื อนุพันธท์ ค่ี ลา้ ยคลงึ กนั 5.5 สีรีแอกทีฟ (reactive dye) เปน็ สที ่ลี ะลายน้ำได้ มปี ระจลุ บ เมือ่ อยใู่ นน้ำจะมีสมบตั ิเปน็ ดา่ ง สยี ้อม ชนิดนี้เหมาะกับการย้อมเส้นใยเซลลูโลสมากทีส่ ดุ โมเลกุลของสจี ะยึดจบั กบั หมู่ ไฮดรอกไซด์ (OH-) ของเซลลโู ลสและ เชือ่ มโยงติดกนั ด้วยพันธะโควาเลนท์ในสภาวะทีเ่ ป็นดา่ ง กลายเป็นสารประกอบเคมีชนดิ ใหมก่ ับเซลลูโลส สรี แี อกทีฟ มี 2 กลุม่ คือ กลุ่มทีย่ อ้ มติดท่ีอณุ หภมู ิสงู 70-75 oC และกลมุ่ ท่ีย้อมติดที่อณุ หภมู ปิ กติ สรี แี อกทฟี ให้สที ่ีสดใส ทกุ สี ตดิ ทนในทุกสภาวะ 5.6 สีอะโซอิค (azoic dye) สียอ้ มชนิดนี้ไมส่ ามารถละลายนำ้ ได้ การท่ีสีจะก่อรูปเป็นเสน้ ใยได้ตอ้ งยอ้ ม ด้วยสารประกอบฟนี อลซง่ึ ละลายนำ้ ได้ก่อน ซึ่งเป็นกระบวนการทำให้รวมตวั เปน็ สี (coupling) แลว้ ย้อมทับด้วยสาร ไดอะโซคอมโพแนนทจ์ ึงจะเกิดเป็นสีได้ สอี ะโซอิคใชย้ ้อมเสน้ ใยได้ท้ังเซลลูโลส ไนลอน หรืออะซเิ ตท สีอะโซอคิ เป็นสี ทีท่ นต่อการซัก แตไ่ ม่ทนต่อการขัดถู 5.7 สแี ว็ต (vat dye) เป็นสที ่ีไมส่ ามารถละลายนำ้ ได้ เม่ือทำการยอ้ มตอ้ งเตรียมนำ้ ยอ้ มให้สแี วต็ ละลาย น้ำโดยให้ทำปฏกิ ริ ยิ ากับสารรีดิวซแ์ ละโซเดียมไฮดรอกไซด์ สีแวต็ จะถกู รดี วิ สใ์ ห้กลายเป็นเกลือ จงึ จะซึมเข้าไปในเส้นใย ได้ เมอ่ื นำผา้ ไปผ่ึงในอากาศ สใี นเสน้ ใยจะถูกออกซไิ ดส์เป็นสแี ว็ต สีย้อมชนิดนีม้ ีสว่ นประกอบทางเคมีทีส่ ำคญั 2 ชนิด คือ สอี ินดิโก (indigoid) และ สีแอนทราควินอยด์ (antraquinoid) 5.8 สมี อร์แดนท์ หรอื โครม (mordant or chrome dye) สยี อ้ มชนดิ น้ีตอ้ งใชส้ ารช่วยติดเขา้ ไปชว่ ย เพอ่ื ให้เกดิ การติดสีบนเส้นใย สารทชี่ ว่ ยติดทีใ่ ช้คอื สารประกอบออกไซด์ของโลหะ เชน่ โครเมียม ดีบกุ เหลก็ อะลมู เิ นียม เป็นต้น สีมอร์แดนทเ์ ปน็ สที มี่ โี มเลกุลใหญ่ ซ่งึ เกิดจากสีมอร์แดนทห์ ลายโมเลกลุ จับกบั โลหะแลว้ ละลาย น้ำไดจ้ ึงทำใหย้ ้อมไดง้ ่าย ซ่ึงใชย้ อ้ มเสน้ ใยโปรตีนและเสน้ ใยพอลีเอไมด์ได้ดี 5.9 สีอนิ เกรน เปน็ สีที่ไมล่ ะลายนำ้ โดยจะเกิดเป็นคอลลอยดห์ ลงั จากเกิดปฏิกิรยิ ากบั น้ำ สียอ้ มชนิดนี้ ใชส้ ำหรบั ย้อมฝา้ ย 5.10 สีออกซเิ ดชัน(oxidation dye) เป็นสีที่ไมล่ ะลายน้ำ โดยจะเกิดเป็นคอลลอยด์หลังจากเกิดปฏกิ ิริยา ในน้ำโดยสจี ะติดแน่น อาศัยปฏิกิรยิ าการตกตะกอนผลกึ ภายในเสน้ ใย ใชส้ ำหรับย้อมฝา้ ยและขนสตั ว์ 5.11 สซี ลั เฟอร์ (sulfer dye) เปน็ สที ีไ่ ม่ละลายน้ำ เมอ่ื ทำการย้อมต้องรีดิวซ์สีเพื่อใหโ้ มเลกลุ อยู่ในสภาพ ที่ละลายนำ้ ได้ แต่สีซัลเฟอร์บางชนิดทผ่ี ลติ ออกมาจำหน่ายในรูปท่ีถกู รีดิวซจ์ ะละลายน้ำได้ นิยมนำสซี ัลเฟอร์มาย้อม ฝ้าย สีจะตดิ ทน และยังเป็นสีท่ีมีราคาถกู แต่สีที่อ่อนจะไม่ทนตอ่ การซัก

6 6. ขั้นตอนการตกแต่งสำเร็จ การตกแต่งสำเร็จเป็นกระบวนการปรับสมบัตขิ องวัสดุสิ่งทอ โดยใชส้ ารเคมหี รอื กระบวนการเชงิ กลเพื่อใหว้ สั ดมุ สี มบัตทิ ี่พงึ ประสงคต์ ามลักษณะการใช้งาน เช่น การตกแตง่ เพอื่ ทำใหน้ มุ่ การกนั ยับ การกนั นำ้ การหนว่ งไฟ การต้านรงั สียูวี และการตา้ นจุลินทรีย์ เป็นต้น การตกแต่งสำเร็จเชิงเคมเี ป็นกระบวนการปรับ สมบตั ิของผ้า สว่ นใหญ่เป็นผา้ ทยี่ อ้ มแลว้ โดยอาศัยสารเคมีและความร้อนเข้ามาช่วย สารตกแต่งสำเรจ็ ที่ใช้มีหน้าท่ี แตกตา่ ง ๆ กนั ไป เช่น เข้าไปชว่ ยเพิม่ สมบัติตามธรรมชาติบางอยา่ งของผ้าใหส้ ูงขนึ้ สรา้ งสมบัติใหม่ให้กบั ผ้า เพ่ิมอายุ การใช้งานของผา้ หรอื ทำให้ผ้าคงขนาดเปน็ ตน้ สารเคมีที่ใชใ้ นการตกแตง่ สำเร็จจึงมีดว้ ยกันหลายประเภทตามลกั ษณะ สมบัติทีต่ ้องการหลงั การตกแต่ง ตวั อยา่ งการตกแต่งสำเรจ็ และสารเคมีที่ใช้มีดงั นี้ 6.1 การตกแตง่ สำเรจ็ ผ้าเพือ่ ใหด้ ูแลรักษาง่ายสำหรบั เสน้ ใยฝ้าย ทพ่ี บบ่อยได้แก่การตกแตง่ เพื่อกนั ยับ สารตกแต่งเพ่อื กันยบั (Anti-crease agent) สว่ นใหญเ่ ป็นสารสังเคราะหท์ ่ีได้จากยูเรีย เมลามีน และฟอรม์ ัลดีไฮด์ สารกันยบั จะเข้าไปทำหน้าทเี่ ช่อื มขวางระหวา่ งสายโซ่เซลลโู ลสทำให้ผ้าตา้ นทานต่อการยับไดด้ ีขนึ้ สารตกแต่งเพ่ือกัน ยบั บางกลุ่มจะปลดปลอ่ ยฟอร์มลั ดไี ฮดอ์ อกมาระหวา่ งอายกุ ารใชง้ านของผา้ ฟอร์มัลดีไฮด์น้เี ป็นสารท่ีเป็นอันตรายต่อ สขุ ภาพ ดังนนั้ จึงมีการจำกดั ปรมิ าณของฟอร์มลั ดีไฮด์ในผลิตภัณฑ์ส่ิงทอ โดยเฉพาะผลติ ภัณฑ์เสอ้ื ผา้ เด็ก ซง่ึ จำเปน็ ต้อง ปราศจากฟอร์มลั ดีไฮด์ ดังน้นั จงึ ควรเลือกใช้สารเชอื่ มขวางประเภทปราศจากฟอร์มัลดีไฮด์หรือประเภทท่มี ปี ริมาณ ฟอร์มลั ดีไฮด์ต่ำ (ปรมิ าณฟอร์มลั ดีไฮดใ์ นสูตรน้อยกว่า 0.1 %) แตส่ ารเชือ่ มขวางประเภทปราศจากฟอร์มัลดไี ฮด์หรือ ปริมาณฟอร์มัลดีไฮด์ต่ำก็มกั มีราคาแพงกว่าและต้องใชป้ ริมาณสารในการตกแตง่ สำเร็จมากกว่า 6.2 การตกแตง่ สำเรจ็ เพ่ือปรับนุ่มวสั ดสุ ่ิงทอ การตกแต่งสำเรจ็ ทำใหน้ ุ่ม (Soft finish) เป็นการทำ ตกแต่งสำเร็จให้ผ้ามผี วิ สัมผัสนมุ่ น่าสัมผสั เหมาะกับการใชง้ านกบั ผ้าท่ี ตอ้ งสัมผัสกับผิวของผู้ใช้ เชน่ เสื้อผา้ ผา้ พัน คอ เปน็ ตน้ สารทใี่ ช้ในการตกแต่งใหน้ ุ่มมีหลายประเภท แตใ่ น ปจั จบุ ันทีน่ ิยมใชจ้ ะเปน็ สารสงั เคราะห์พวกซลิ ิโคน (Silicone) และ สารฟลูออโรเรซิน เป็นตน้ การตกแต่งผ้าให้นมุ่ น้ันมวี ธิ ีท่นี ยิ มกัน 2 วิธี คือ 6.2.1 การตกแต่งโดยวิธจี มุ่ แช่ (Exhaustion method) ส่วนใหญว่ ิธีนจ้ี ะทำในเคร่ืองย้อม วธิ นี ี้ จะใชว้ ิธกี าร แชผ่ ้าลงในเครอื่ งย้อมท่ีมีสารน่มุ ละลายอยู่ ใชเ้ วลาประมาณ 20-40 นาที ตง้ั อุณหภมู ิ 40-70 องศา เซลเซียส เสรจ็ แลว้ นำไปอบแหง้ โดยไมต่ อ้ งผา่ นน้ำอีก 6.2.2 การตกแต่งโดยวิธีจมุ่ บบี อดั สารนุม่ เข้าไปในผ้า (Padding method) ส่วนใหญว่ ิธนี ีจ้ ะทำ ในเคร่อื ง stenter โดยการผ่านผ้าลงในอ่างท่ีมสี ารนุ่มที่มคี วามเขม้ ขน้ ละลายอยู่ แลว้ บบี ดว้ ยลูกกลง้ิ จากนนั้ จึงไป อบแหง้ ต่อไป 6.3 การตกแต่งเพอื่ หนว่ งไฟ (Flame-retardant Finish) การตกแตง่ ตา้ นการลามไฟ คอื ทำให้ผ้า ตดิ ไฟยากเมื่อสัมผสั กบั เปลวไฟหรือความรอ้ นสูง สารที่ตกแต่ง ตา้ นการลามไฟน้ีท่นี ยิ มและผ่านการรบั รองความ ปลอดภัยจะเปน็ สารกลุ่มฟอสฟอรสั (Phosphorus) และ กลุ่มอนินทรีย์ (Inorganic salt) ในประเทศแถบยุโรปและ อเมรกิ าไดใ้ ห้ความส าคญั กับการตกแต่งต้านการไฟ ใหก้ ับวัสดุสิ่งทอมาก ถึงกบั มีการออกกฎหมายบังคับใช้ส าหรับ วัสดสุ งิ่ ทอทใ่ี ช้ในบ้านเรือน โรงแรม เป็นต้น ผา้ ที่ผลิตดว้ ยเสน้ ในธรรมชาติหรือเสน้ ใยสงั เคราะห์ จะลกุ ตดิ ไฟหรอื หลอม ตัวใหค้ วามร้อนสูง ซึ่งจะ อันตรายอยา่ งยิ่งแก่ผู้ใช้ ดังนัน้ การตกแตง่ ส าเร็จเพือ่ ต้านการลามไฟ สามารถช่วยลดอนั ตราย ดงั กล่าวได้ โดยจะ ยบั ยั้งการติดไฟหรือหน่วงการติดไฟบนสิ่งทอให้ชา้ ลง จนผอู้ ยู่อาศัยสามารถหลบหนหี รือป้องกัน อนั ตรายจากไฟ ไฟไหม้ได้ทันท่วงทีการตกแตง่ ประเภทนนี้ ิยมใชก้ ับผลติ ภัณฑเ์ ช่น เสื้อผ้าเดก็ ผา้ ม่าน ผา้ ปูเตยี ง พรม

7 หรือผ้าที่ ใช้ในเคร่ืองบินมีจุดประสงค์เพอ่ื ลดความสามารถในการติดไฟและความรนุ แรงในการเผาไหมข้ องผลติ ภณั ฑ์ส่ิง ทอ ประเภทของสารหน่วงไฟ (Classification of Flame Retardants) ทจี่ ำแนกตามความคงทนได้ดงั น้ี 6.3.1 สารหนว่ งไฟประเภทไม่คงทน (Nondurable flame retardants) สารหนว่ งไฟประเภท นไี้ ดแ้ ก่ กรดอนินทรยี ์ เช่น กรดบอรกิ กรดฟอสฟอริก และซงิ คค์ ลอไรด์ หรือเบส เชน่ โซเดยี มไฮดรอกไซด์ และ โพแทสเซียมคารบ์ อเนต 6.2.3 สารหน่วงไฟประเภทกงึ่ คงทน (Semidurable flame retardants) สารหนว่ งไฟประเภท นี้ ไดแ้ ก่ เกลอื ของกรดอนนิ ทรยี ์ที่ไม่ละลายน้ำ เชน่ เกลอื ฟอสเฟตหรอื เกลือบอเรตของโลหะดบี ุก สังกะสี อะลูมินัม 6.2.3 สารหนว่ งไฟประเภทมคี วามคงทนสูง (Durable flame retardant) สารหน่วงไฟประเภทนี้ จะมี ฟอสฟอรสั หรอื ฮาโลเจนเปน็ องค์ประกอบ หรอื เป็นสารประกอบประเภท Organophosphorus สารหนว่ งไฟ ประเภทนี้มีความคงทนภายหลังการซัก 50 ครัง้ ดังนนั้ จึงเหมาะที่จะใชต้ กแต่งผลิตภณั ฑ์ที่จำเปน็ ตอ้ งผา่ นการซักลา้ ง บอ่ ย เช่น ผลิตภัณฑ์เสื้อผ้า 6.4 การตกแต่งสำเรจ็ ทำให้มกี ลน่ิ หอม (Perfume microencapsulate finishes) การตกแต่งผ้าใหม้ ีกล่ิน หอม โดยใช้เทคโนโลยไี มโครเอ็นแคปซูลเลชั่น เม่ือนำมาตกแต่งสำเรจ็ บนผา้ แล้ว ผ้านั้นเกิดการขัดถู เปลือกทหี่ อ่ หุ้ม น้ำมันหอมระเหยก็จะแตกออก แล้วกลิน่ ก็จะระเหยออกมา เหมาะสำหรับ เส้อื ผ้า ชุดทำงาน ชุดสปา เป็นต้น เทคโนโลยไี มโครเอนแคปซเู ลช่นั (Microencapsulation) เปน็ เทคโนโลยีทีอ่ นุภาคของแข็ง หรือ ของเหลวที่ เรยี กว่า แกน (Core) ถูกห่อหมุ้ ดว้ ยสารประเภทพอลิเมอรเ์ ปน็ ชน้ั บางๆ เกดิ เป็นแคปซลู (capsule) ขนาดของไมโคร แคปซลู ทเ่ี หมาะสมและนยิ มใช้ท่ีสดุ อยู่ระหว่าง 5-20 ไมครอน ภายในของไมโครแคปซูลจะ บรรจสุ ารสำคัญตา่ งๆ ที่ เปน็ ของเหลวและมีกลิ่นหอมตา่ งๆ เชน่ กล่นิ กุหลาบ กลิ่นมะลิ กลิ่นลาเวนเดอร์ เปน็ ต้น การตกแต่งผา้ ใหม้ ีกลน่ิ หอม นี้ เหมาะท่ีจะนำไปประยุกต์ตกแต่งบนผา้ เคร่ืองเรือน Home textile เชน่ ปลอก หมอน ผา้ พนั คอ ผา้ ห่ม ผา้ คลมุ ไหล่ เปน็ ต้น 6.5 การตกแต่งสะทอ้ นน้ำ (Water repellent Finish) การตกแต่งสะทอ้ นน้ำ โดยใชห้ ลกั การเลยี นแบบ การกลิง้ ของน้ำบนใบบัว (Lotus effect) ทำใหส้ ง่ิ ทอไม่ เปียกน้ำและมีคุณสมบัติทำความสะอาดตนเองได้อีกด้วย (self cleaning) ในปัจจบุ นั มีหลายวิธี ทัง้ ทางกายภาพ เช่น การดดั แปรพ้นื ผิวเสน้ ใยโดยใชเ้ ทคโนโลยพี ลาสมา หรือวิธี ทางเคมี เช่น การเคลือบผิวเส้นใยด้วยสารเคมพี วก พาราฟิน แว็กซ์ ซิลโิ คน เทฟลอ่ น เป็นตน้ จากแตล่ ะกระบวนการท่กี ลา่ วมาข้างต้น จะเห็นได้ว่าในการผลติ ผลิตภณั ฑส์ ิง่ ทอน้ันจำเปน็ ต้องใชส้ ารเคมี ดว้ ยกันหลายประเภท อยา่ งไรกต็ าม ในปัจจุบันมีการพฒั นาการผลิตสารเคมที ี่เป็นมติ รต่อส่งิ แวดล้อมและเป็นพษิ ต่ำ เพ่อื ใชท้ ดแทนสารเคมกี ลุ่มที่เป็นอนั ตราย สารเคมที ดแทนเหล่านถี้ อื เปน็ ทางเลือกหน่ึงสำหรบั ผู้ผลติ ท่ตี อ้ งการปรับ กระบวนการผลิตส่ิงทอใหส้ อดรับกับกฎระเบยี บดา้ นความปลอดภยั ตอ่ มนุษยแ์ ละส่ิงแวดลอ้ มในปจั จุบัน

8 เอกสารอา้ งองิ : ทีม่ าจาก หนังสือกระบวนการทางเคมีสิ่งทอ ผศ.ดร.อภิชาติ สนธสิ มบตั ิ 1. Walters, A, Santillo, D. and Johnson, P. 2005. An overview of textiles processing and related environmental concerns. www.greenpeace.to/publications/textiles_2005.pdf 2. สำนกั งานมาตรฐานผลิตภณั ฑ์อุตสาหกรรม และสถาบันพัฒนาอตุ สาหกรรมสิง่ ทอ. 2552. แนวทางการผลติ สง่ิ ทอ และเครื่องน่งุ หม่ ที่เปน็ มติ รต่อสงิ่ แวดลอ้ มสู่ตลาดสหภาพยุโรป. กรุงเทพฯ. 3. ศูนยเ์ ทคโนโลยีโลหะและวสั ดุแห่งชาติ สถาบนั พฒั นาอตุ สาหกรรมส่งิ ทอ และมหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร.์ 2550. คมั ภีรพ์ ชิ ิตฉลากสิง่ แวดลอ้ ม EU Flower สำหรบั ผลติ ภัณฑส์ ่ิงทอ. กรงุ เทพฯ. 4. Schindler, W. D. and Hauser, P. J. 2004. Chemical finishing of Textiles. Cambridge:Woodhead Publishing. 5.https://www.tpa.or.th/writer/read_this_book_topic.php