สัมภาษณ์และเรียบเรียงโดย งานพัฒนาคุณภาพการเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ
ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยี
ดร.มณฑล นาคปฐม และคณะทีมวิจัยสิ่งทอ กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีโพลิเมอร์ขั้นสูง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) พัฒนาแป้งพิมพ์จากสีธรรมชาติสำเร็จรูปพร้อมใช้ในการพิมพ์ผ้าได้ทันที ลดขั้นตอนในการเตรียม ช่วยให้พิมพ์ผ้าได้สะดวกมากขึ้น งานวิจัยนี้ยังคำนึงถึงผลกระทบของการใช้สารเคมีในชีวิตประจำวันทั้งต่อผู้ผลิตและผู้บริโภค ทั้งยังช่วยเพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์สิ่งทอที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
เทรนด์ในการทอหรือย้อมผ้าด้วยสีธรรมชาติได้รับความนิยมมากขึ้น เพราะนอกจากจะปลอดภัยต่อผู้ใช้ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมแล้ว ยังช่วยเพิ่มมูลค่าให้แก่เสื้อผ้าและสิ่งทออีกด้วย อย่างไรก็ดี เทคนิคที่นิยมในปัจจุบันคือการย้อมเส้นด้ายเพื่อทำให้เกิดสีสันบนผ้าเท่านั้น ยังไม่นิยมใช้เทคนิคการพิมพ์เพื่อสร้างลวดลายลงบนผ้าเนื่องจากมีขั้นตอนที่ซับซ้อนกว่า
ดร.มณฑล นาคปฐม และคณะจากทีมวิจัยสิ่งทอ กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีโพลิเมอร์ขั้นสูง กล่าวถึงที่มาของงานวิจัย Magik Color หรือแป้งพิมพ์ผ้าจากสีธรรมชาติสำเร็จรูปว่า “ทีมวิจัยสนใจนำสีธรรมชาติมาใช้ประโยชน์ให้มากขึ้น หลังจากที่ได้ลงพื้นที่กลุ่มวิสาหกิจชุมชนและได้พูดคุยกับชาวบ้านพบว่า ส่วนใหญ่มีการนำสีธรรมชาติมาใช้ย้อมเส้นด้ายหรือผ้า ไม่ค่อยมีการนำสีธรรมชาติมาใช้พิมพ์ลงบนผ้า เนื่องจากมีขั้นตอนการเตรียมที่ยุ่งยาก
ทีมวิจัยจึงได้พัฒนาแป้งพิมพ์ผ้าจากสีธรรมชาติสำเร็จรูป เพื่อให้ผู้ใช้ในทุกระดับตั้งแต่ชาวบ้าน นักออกแบบ กลุ่มทำงานอดิเรก กลุ่มอุตสาหกรรมขนาดเล็ก (SMEs) ไปจนถึงอุตสาหกรรมสิ่งทอขนาดใหญ่ สามารถเข้าถึงการใช้งานได้ง่ายขึ้น ไม่ต้องเตรียมหรือสกัดสีเอง อีกทั้งยังเน้นการนำวัตถุดิบในแต่ละพื้นที่มาใช้ประโยชน์ด้วย”
วัตถุดิบธรรมชาติให้สีที่แตกต่างกัน
สีธรรมชาติส่วนใหญ่มาจากพืช มีบางสีที่มาจากสัตว์ เช่น สีแดงที่มาจากครั่ง ครั่งเป็นแมลงสีแดงขนาดเล็กมาก อาศัยอยู่ตามกิ่งของต้นไม้และมีมากในประเทศไทย ส่วนพืชที่สามารถนำมาสกัดทำสีธรรมชาติมีหลาย ชนิด เช่น ดอกดาวเรือง หรือต้นมะพูด หรือใบมะม่วง ซึ่งจะให้เฉดสีเหลืองที่แตกต่างกัน เพราะพืชแต่ละชนิดมีองค์ประกอบของสีที่เมื่อนำมาสกัดจะให้สีไม่เหมือนกัน ทีมวิจัยเน้นการนำวัตถุดิบในแต่ละพื้นที่มาใช้ประโยชน์ นอกจากนี้ยังพยายามใช้สิ่งเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรม เช่น ผลชาน้ำมันที่เหลือจากการสกัดหีบน้ำมันแล้ว หรือเปลือกไม้โกงกางที่ลอกออกทิ้งก่อนนำไปใช้เผาถ่าน เป็นต้น
แป้งพิมพ์สีธรรมชาติ 6 เฉดสี
ดร.มณฑล กล่าวว่า “แป้งพิมพ์ผ้าจากสีธรรมชาติสำเร็จรูปพร้อมใช้ที่พัฒนาสำเร็จแล้วในระยะแรกมีทั้งหมด 6 เฉดสี ได้แก่ เฉดสีแดงและสีชมพูจากครั่ง เฉดสีเหลืองและสีน้ำตาลแดงจากดอกดาวเรือง เฉดสีน้ำตาลเหลืองจากเปลือกต้นโกงกาง และเฉดสีเทาดำจากเปลือกผลชาน้ำมัน เรากำลังพัฒนาแต่ละสีให้มีหลายเฉดมากขึ้น โดยในแต่ละสีจะไล่ระดับเฉดสีตั้งแต่ระดับอ่อนมาก ระดับอ่อน ระดับเข้ม และระดับเข้มมาก เพื่อสามารถนำไปใช้งานได้หลากหลาย และสร้างสรรค์งานพิมพ์ลายบนผ้าให้สวยงามขึ้น”
ดร.มณฑล กล่าวต่อว่า “นอกจากการเพิ่มระดับในแต่ละเฉดสีแล้ว ทีมวิจัยกำลังพัฒนาสีเขียวเพิ่ม ส่วนใหญ่สีเขียวเกิดจากการนำสีน้ำเงินจากครามมาผสมกับสีเหลือง โดยสีน้ำเงินได้จากครามเท่านั้น แต่สีเหลืองได้จากพืชหลายชนิด เมื่อนำมาพืชที่ให้สีเหลืองแต่ละชนิดผสมกับครามก็ให้เฉดสีเขียวที่แตกต่างกัน เช่น สีเขียวขี้ม้า สีเขียวอมเหลือง หรือสีเขียวสว่าง อย่างไรก็ดี สีน้ำเงินจากครามมีความเป็นด่างสูงทำให้แป้งพิมพ์เสียสภาพเร็วและมีอายุสั้น”
เทคโนโลยีการเตรียมผงสีธรรมชาติ
ทีมวิจัยผลิตและแปรรูปวัตถุดิบธรรมชาติจากส่วนต่างๆ ของพืชและสัตว์ที่มีอยู่ในประเทศ ให้อยู่ในรูปผงสีพร้อมใช้โดยนำวัตถุดิบมาต้มสกัดในน้ำเพื่อให้สีละลายออกมา และวัดความเข้มข้นของสารละลายที่ได้ให้เท่ากับค่าที่กำหนดไว้ หลังจากนั้นจะนำสารละลายที่ได้มาระเหยน้ำบางส่วนออกไปด้วยเครื่องระเหยสุญญากาศ (vacuum evaporator) จนได้ความเข้มข้นตามที่ต้องการ และนำไปผ่านเครื่องทำแห้งแบบพ่นฝอย (spray dryer) ในสภาวะที่เหมาะสม เพื่อแยกน้ำส่วนที่เหลือออกไปจนได้ผงสี
ดร.มณฑล อธิบายว่า “หลังจากที่ทีมวิจัยได้ผงสีธรรมชาติที่เตรียมขึ้นก็นำมาปั่นผสมกับส่วนผสมอื่น ได้แก่ สารข้น สารช่วยติดหรือสารช่วยยึดเกาะ (binder) และสารอื่นๆ ในอัตราส่วนต่างๆ เพื่อให้ได้เฉดสีตามที่ต้องการและมีความคงทนของสีที่เหมาะสมกับการใช้งาน แป้งพิมพ์จากสีธรรมชาติที่ทำขึ้นนี้สามารถยึดเกาะกับผ้าได้เกือบทุกชนิด ทั้งผ้าฝ้าย ผ้าไหม ผ้าโพลิเอสเทอร์ หรือผ้าไนลอน แต่จะได้เฉดสีที่แตกต่างกันขึ้นกับเนื้อผ้าและความขาวของผ้า”
“เมื่อเราพิมพ์แป้งพิมพ์สีธรรมชาติลงบนผ้า ต้องผนึกสีหลังการพิมพ์ลงบนผ้าด้วยการอบด้วยไอน้ำ หรือด้วยความร้อน โดยการนำผ้าไปรีดทับด้วยเตารีดหรือเครื่องรีดร้อน (heat press) ที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส นานราว 3-5 นาที ซึ่งปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชัน (polymerization) ของสารช่วยยึดเกาะจะทำให้เกิดฟิล์มเคลือบบนผิวผ้า ซึ่งจะช่วยไม่ให้สีหลุดออกได้ง่าย ในขั้นตอนนี้อาจทำให้เกิดไอฟอร์มัลดีไฮด์ (formaldehyde) ที่ไม่มีสี และก่อให้เกิดการระคายเคือง ทีมวิจัยคำนึงถึงการเลือกใช้สารช่วยยึดเกาะที่ไม่ทำให้เกิดสารฟอร์มัลดีไฮด์ ซึ่งส่งผลต่อความปลอดภัยต่อคนที่ใช้แป้งพิมพ์จากสีธรรมชาติอีกด้วย”
เทคนิคการใช้แป้งพิมพ์สีธรรมชาติในรูปแบบต่างๆ
“การใช้แป้งพิมพ์จากสีธรรมชาติทำได้หลายวิธีเพื่อเพิ่มลวดลายให้กับผ้า เช่น การพิมพ์ผ้าด้วยแม่พิมพ์ไม้ หรือผักผลไม้แกะสลัก แม่พิมพ์จากกระดาษชุบพาราฟิน หรือเทคนิคการพิมพ์แบบซิลค์สกรีน (silk screen printing) โดยใช้แม่พิมพ์ซิลค์สกรีนสำเร็จรูปที่ได้ถ่ายลายไว้แล้ว เป็นต้น”
การทดสอบสมบัติตามมาตรฐานสากล
การผลิตแป้งพิมพ์จากสีธรรมชาติมีการควบคุม ทดสอบ ตั้งแต่แหล่งที่มาของวัตถุดิบ การต้มสกัด การทำให้เป็นผงสี วัดความเข้มของสีที่ได้ ไปจนถึงการทดสอบความคงทนของสีต่อการใช้งาน เพื่อให้ผ่านการทดสอบตามมาตรฐานสากลอยู่ในระดับที่ยอมรับได้
ดร.มณฑล เล่าว่า “เรามีการควบคุมตั้งแต่วัตถุดิบโดยพยายามใช้จากแหล่งเดียวกัน มีการควบคุมวิธีการต้มสกัดตามขั้นตอนที่เหมือนกัน โดยพยายามวัดทุกขั้นตอนการผลิตให้ได้ตามสูตรค่ามาตรฐานที่เคยทำไว้ โดยพยายามควบคุมให้ได้ตามสูตรที่กำหนดไว้ทุกครั้ง”
“สมมติว่าการเตรียมสีมีสูตรมาตรฐานกำหนดไว้ว่าต้องใช้วัตถุดิบที่ปริมาณค่าหนึ่ง เช่น กำหนดว่าต้องใช้ปริมาณผงสีที่ 5% เพื่อให้ได้เฉดสีออกมาเท่านี้ แต่ถ้าเราเปลี่ยนวัตถุดิบและสกัดเตรียมผงสีใหม่ ปริมาณผงสีที่ใช้อาจจะไม่ใช่ 5% เสมอไปเพื่อให้ได้เฉดสีเดียวกัน เนื่องจากสีธรรมชาติไม่ได้มีองค์ประกอบทางเคมีที่มีโครงสร้างทางเคมีเป็นสารตัวเดียวที่ควบคุมง่ายกว่าเหมือนกับสีทางเคมี แม้จะมีการควบคุมทุกขั้นตอน ด้วยเหตุนี้เราจึงพยายามบอกคนที่นำไปใช้ประโยชน์ว่า ต้องยอมรับว่าสีธรรมชาติยังมีคุณสมบัติไม่เทียบเท่ากับสีเคมี”
ดร.มณฑล กล่าวต่อว่า “ในขั้นตอนการทดสอบการนำแป้งพิมพ์จากสีธรรมชาติมาใช้ หลังจากการปั่นส่วนผสมสีทุกอย่างด้วยเครื่องปั่นแห้งที่มีความเร็วรอบสูงแล้ว จะเป็นการผสมทุกอย่างให้เข้ารวมกันและเกิดเนื้อเนียนละเอียด มีการเช็คขนาดอนุภาคของแป้งพิมพ์ผงสีให้ได้ขนาดตามที่ต้องการ เมื่อทดสอบสกรีนต้องสามารถผ่านช่องสกรีนไป ซึ่งในขั้นตอนนี้ต้องทดสอบการพิมพ์จริงลงบนผ้าในห้องปฏิบัติการด้วย”
“ส่วนการทดสอบตามมาตรฐาน ISO เกี่ยวกับการทดสอบความคงทนของสีต่อการซัก ต่อการขัดถู ต่อแสง ต่อเหงื่อ เราจะมีการติดตามข้อกำหนดมาตรฐานและนำมาทดสอบ ทดสอบตามเงื่อนไขการซักอย่างไร ใช้ผงซักฟอกแบบไหน โดยมีการทดสอบและพยายามทำให้ผ้าที่พิมพ์ด้วยแป้งพิมพ์จากสีธรรมชาติผ่านการทดสอบอยู่ในระดับปานกลางขึ้นไป แต่การใช้งานจริงจะต่างกับวิธีตามมาตรฐาน เราจึงทดสอบการซักผ้าชนิดต่างๆ ที่พิมพ์ได้ด้วยเครื่องซักผ้าโดยใช้น้ำยาซักผ้าเด็ก ประมาณ 20-30 ครั้ง เพื่อดูการหลุด การซีดจางของสี เทียบกับสีก่อนซัก และเก็บข้อมูล”
“เราพบว่า ซักครั้งที่ 1 สีจะไม่แตกต่างมาก แต่เมื่อซักครั้งที่ 5 จะเริ่มเห็นความแตกต่างของครั้งที่ 1 กับครั้งที่ 5 โดยจะค่อยๆ ซีดจางไปแต่สีไม่ได้หายไปหมด ซักไปถึงครั้งที่ 30 สีก็ยังคงอยู่ ซึ่งเป็นปกติของสินค้าที่ใช้สีธรรมชาติโดยทั่วไปแล้วจะมีฉลากบอกวิธีการดูแลสินค้าว่าควรซักหรือดูแลอย่างไร และขึ้นกับการออกแบบและนำผ้าที่พิมพ์ด้วยสีธรรมชาติไปใช้งาน ถ้านำไปใช้กับสินค้าที่ต้องทนแดด ทนการซักบ่อยๆ ก็จะไม่เหมาะ ทั้งนี้ขึ้นกับความเหมาะสมที่นำไปใช้และการยอมรับว่าเป็นสีจากธรรมชาติที่ย่อมมีข้อดีและข้อด้อยแตกต่างกันไป”
การทดลองใช้จริง สู่การถ่ายทอดเทคโนโลยี
ทีมวิจัยได้พัฒนาแป้งพิมพ์ผ้าจากสีธรรมชาติขึ้น โดยมุ่งหวังให้มีการนำสีธรรมชาติมาใช้แทนสีเคมีให้มากขึ้น อีกทั้งได้มีการลงพื้นที่สำรวจแหล่งวัตถุดิบจากกลุ่มวิสาหกิจชุมชนที่มีการย้อมเส้นด้ายหรือผ้าด้วยสีธรรมชาติอยู่แล้ว จนเกิดความสนใจและได้เข้าไปช่วยสนับสนุนองค์ความรู้ที่เราสามารถช่วยได้ พร้อมกับสอนเทคนิคและวิธีการใช้แป้งพิมพ์สีธรรมชาติที่พัฒนาขึ้นไปให้ทดลองใช้
ดร.มณฑล กล่าวว่า “ส่วนใหญ่ชาวบ้านหรือกลุ่มวิสาหกิจชุมชนจะย้อมผ้าด้วยการย้อมเส้นด้ายแล้วนำมาทอเพื่อให้เกิดลวดลาย จะไม่ค่อยใช้เทคนิคการพิมพ์ผ้า ดังนั้น ในการลงพื้นที่เราจะสอนเทคนิคการใช้แป้งพิมพ์ พิมพ์ลงบนผ้า ด้วยวิธีการที่ไม่ซับซ้อน และชาวบ้านหรือชุมชนสามารถทำได้ เช่น การพิมพ์ด้วยบล็อกไม้ที่แกะสลักหรือหรือผลไม้ที่แกะสลักซึ่งชาวบ้านจะมีฝีมืออยู่แล้ว แล้วนำไปกดประทับหรือแสตมป์ลงบนผ้าเพื่อสร้างลวดลายที่สวยงาม”
บรรยากาศการลงพื้นที่กลุ่มวิสาหกิจชุมชน
“นอกจากนี้ เรายังสอนวิธีการพิมพ์โดยใช้บล็อกพิมพ์สกรีนที่มีการถ่ายแบบลวดลายที่ต้องการไว้ เพื่อให้รู้วิธีการสกรีนที่ถูกต้อง ปัจจุบันมีกลุ่มวิสาหกิจชุมชนนำแป้งพิมพ์สีธรรมชาติไปใช้พิมพ์ลงบนผ้าหรือผลิตภัณฑ์เพื่อสร้างมูลค่าของผลิตภัณฑ์ได้ หรือบางชุมชนที่มีวัตถุดิบที่สามารถสกัดทำสีธรรมชาติและต้องการนำแป้งพิมพ์ไปผสมกับสีที่ชุมชนสกัดขึ้นเองว่าสามารถพิมพ์ลงผ้าได้ไหม เพื่อสร้างผลงานจากสีธรรมชาติในชุมชนเอง”
“ส่วนการถ่ายทอดสู่ระดับอุตสาหกรรม เรามีเป้าหมายของการพัฒนาเทคโนโลยีการเตรียมสูตรแป้งพิมพ์ผ้าจากสีธรรมชาติ เพื่อเผยแพร่แก่ผู้ประกอบการสิ่งทอ SMEs กลุ่มวิสาหกิจชุมชนภายในประเทศ และองค์กรที่ส่งเสริมและสนับสนุนการผลิตผลิตภัณฑ์สิ่งทอที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม (eco-friendly products) เพื่อเพิ่มมูลค่า หรือกลุ่มลูกค้ารายบุคคลที่มีความสนใจงานอดิเรก คอร์สสอนงานด้านสิ่งทอ หรือนำไปใช้กับงานอื่นๆ โดยมุ่งพัฒนาแป้งพิมพ์สีธรรมชาติให้มีสีที่หลากหลายขึ้น เพื่อตอบโจทย์ผู้ใช้และผู้ใช้สามารถเข้าถึงได้ง่ายด้วย”
แผนงานในอนาคต
“ทีมวิจัยมีแผนพัฒนาสูตรแป้งพิมพ์ผ้าจากสีธรรมชาติที่มีระดับโทนสีที่หลากหลายมากขึ้นในแต่ละเฉดสีที่พัฒนาอยู่แล้ว และหาวัตถุดิบใหม่ที่มีในประเทศไทยเพื่อเพิ่มเฉดสีให้มีจำนวนมากขึ้นด้วย ตอบโจทย์ผู้ใช้ให้เกิดการใช้งานอย่างแพร่หลาย” ดร.มณฑล กล่าวทิ้งท้าย
สนใจรายละเอียดเพิ่มเติมติดต่อ
ชนิต วานิกานุกูล
งานประสานธุรกิจและอุตสาหกรรม ฝ่ายพัฒนาธุรกิจ
โทรศัพท์ 0 2564 6500 ต่อ 4788
อีเมล: chanitw@mtec.or.th
ขอบคุณข้อมูลจาก
มณฑล นาคปฐม นักวิจัย ทีมวิจัยสิ่งทอ กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีโพลิเมอร์ขั้นสูง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)
