Textile Process

กระบวนการผลิตเส้นใย/ เส้นด้าย (Fiber/ Yarn Production)

เส้นใยสิ่งทอแบ่งออกเป็นประเภทใหญ่ได้ 2 ประเภท คือ  เส้นใยธรรมชาติ และเส้นใยประดิษฐ์

สารเคมีหลักที่ใช้ในขั้นตอนการผลิตเส้นด้าย

• สารหล่อลื่น (Lubricants) ช่วยลดแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นกับเส้นใยระหว่างการปั่นด้าย สารหล่อลื่นที่ใช้ส่วน ใหญ่เป็นน้ำมัน mineral oil สารหล่อลื่นกลุ่ม polyaromatic hydrocarbons (PAHs) มีผลเป็นสารก่อมะเร็งและเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม จึงควรหลีกเลี่ยงและปัจจุบันถูกห้ามใช้สำหรับผลิตภัณฑ์สิ่งทอที่จะนำเข้าสหภาพยุโรป
• สารลดแรงตึงผิว (Surfactants) ที่ใช้ในการเตรียมอิมัลชั่นกับน้ำมัน สารลดแรงตึงผิวประเภท Alcohol Ethoxylates (AEOs) และ Alkyl Phenol Ethoxylates (APEOs)

ปัจจุบัน APEOs เป็นสารกลุ่มที่ห้ามใช้เป็นส่วนผสมในปริมาณที่เกินกว่า 0.1% ตามข้อกำหนดของสหภาพยุโรป (Directive 2003/53/EG) เนื่องจากมีผลต่อระบบฮอร์โมนและเป็นสารที่มีสมบัติตกค้างยาวนาน (persistent) สลายตัวช้า สามารถสะสมได้ในสิ่งมีชีวิต (Bio-accumulative) โดยส่วนใหญ่มักสะสมในเนื้อเยื่อไขมันและเป็นพิษ นอกจากนี้ยังเป็นพิษต่อสัตว์น้ำหากเจือปนในน้ำทิ้งจากกระบวนการที่ระบายออกสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ

 

ขั้นตอนการผลิตผ้าผืน (Fabric Making)

สารเคมีที่ใช้เป็นสารที่ทำหน้าที่หล่อลื่น ลดแรงเสียดทานระหว่างกระบวนการทอและถัก: 

• Sizing (Sizing agent): สาร sizing ที่สำคัญนี้มีทั้งสารจากธรรมชาติและสารสังเคราะห์ ได้แก่ แป้ง (Starch) poly vinyl alcohol (PVA) และ carboxymethyl cellulose เป็นต้น การเลือกใช้สารเหล่านี้ควรคำนึงถึงความยาก ความง่ายในการกำจัดออกจากผ้าด้วย การใช้แป้งเป็นสาร sizing เมื่อต้องการกำจัดออกมักจะต้องใช้สารเคมีช่วย ในขณะที่การใช้ PVA ซึ่งมีคุณสมบัติละลายน้ำได้ สามารถกำจัดออกได้ง่ายกว่า และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

 

ขั้นตอนการเตรียมผ้า (Pre-treatment)

กระบวนการเตรียมผ้าก่อนเข้าสู่กระบวนการย้อม  ประกอบด้วยกระบวนการที่สำคัญ คือ

• การลอกแป้ง (Desizing)

ประเภทของสารเคมีที่ใช้ในกระบวนการลอกแป้งขึ้นอยู่กับชนิดของสาร sizing ที่ใช้ในขั้นตอนการลงแป้ง(Sizing) เช่น หากใช้แป้ง (starch) เคลือบเส้นด้าย แป้งมีสมบัติไม่ละลายน้ำเมื่อจะกำจัดออกจึงต้องใช้สารออกซิไดซิง (Oxidizing agent) หรือเอมไซม์อะไมเลสย่อยแป้งออก ถ้าเป็น PVA ก็สามารถกำจัดออกได้ง่ายโดยการต้มในน้ำร้อนเนื่องจาก PVA ละลายน้ำได้

• การทำความสะอาด (Scouring)

การทำความสะอาดโดยทั่วไปใช้สารลดแรงตึงผิว (Surfactant) หรือน้ำสบู่ และด่างในการกำจัดสิ่งสกปรกออกจากผ้า สารลดแรงตึงผิวที่ใช้เป็นประเภทประจุลบและไม่มีประจุ ส่วนด่างที่ใช้คือ โซเดียมคาร์บอเนต นอกจากนี้ยังมีการใช้สารลดแรงตึงผิวเป็นสารช่วยเปียก (Wetting Agent)

• การฟอกขาว (Bleaching)

สารฟอกขาวประเภทออกซิเดทีฟที่สำคัญ ได้แก่ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (Hydrogen peroxide), โซเดียมไฮโปคลอไรต์ (Sodium hypochlorite) และโซเดียมคลอไรต์ (Sodium chlorite)

สารฟอกขาวประเภทรีดักทีฟที่สำคัญ ได้แก่ โซเดียม ไฮโดนซัลไฟท์ Sodium hydrosulphite

• การชุบมัน (Mercerization) สำหรับเส้นใยฝ้ายในการชุบมันเพื่อเพิ่มความมันเงาและความสามารถในการดูดซับสีย้อมให้กับเส้นใยฝ้าย  มีการใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ หรือโซดาไฟที่มีความเข้มข้นสูง (20 - 30%)

 

ขั้นตอนการย้อม และพิมพ์ (Dyeing /Printing)         

สารเคมีหลักที่ใช้ในการย้อม

• สีย้อม (Dyes) : สีไดเร็กต์ สีรีแอคทีฟ สีแว็ต สีซัลเฟอร์ สีเอโซอิค สีดีสเพิร์ส สีเบสิค และสีแอซิด
• สารช่วยย้อม (Auxiliaries) :
  • เกลือโซเดียมคลอไรด์ และโซเดียมซัลเฟต ช่วยในการย้อมเพื่อให้สีดูดซับเข้าไปในเส้นใยได้ดีขึ้น
  • โซเดียมคาร์บอเนต และโซเดียมไฮดรอกไซด์ เป็นด่าง ช่วยในการผนึกสี
  • กรดอะซิติก ช่วยปรับ pH ของน้ำย้อม
  • Leveling Agent  ช่วยให้การย้อมสม่ำเสมอ
  • Dispersing agent สารช่วยกระจาย เพื่อให้ย้อมติดเส้นใยได้อย่างสม่ำเสมอ

สารเคมีที่ใช้ในการพิมเ ป็นสารเคมีที่ใส่เพิ่มจากสีย้อม

• สารเพิ่มความหนืด (Thickener) เป็นสารข้นหนืดที่ใช้ในการเตรียมแป้งพิมพ์
• Binder สารยึดติด ช่วยให้การพิมพ์สีพิกเมนต์บนผ้ายึดติดกับผ้า
• Plasticizer ทำหน้าที่ยึดสีให้เกาะติดกับผ้า ใช้ในงานสีพิกเมนต์ผสมกับสาร PVC

ขั้นตอนการตกแต่งสำเร็จ (Finishing)

สารเคมีที่ใช้มีดังนี้

• สารตกแต่งเพื่อกันยับ (Anti-crease agent) : สารที่นิยมใช้ คือ สารสังเคราะห์ที่ได้จากยูเรีย เมลามีน และฟอร์มัลดีไฮด์
• สารปรับนุ่ม (Softener) : เป็นสารลดแรงตึงผิวที่ใช้เคลือบผิวเส้นใยและทำให้เส้นใยมีสมบัติด้านผิวสัมผัสซึ่งได้แก่ความนุ่มและทิ้งตัวดีขึ้นได้แก่ ประเภทประจุบวก (Cationic softener), ประจุลบ (Anionic softener), ประเภทมีทั้งประจุบวกและลบ (Amphoteric softener) และประเภทไม่มีประจุ (Nonionic softener)
• สารหน่วงไฟ (Flame retardant) : ประเภท Tris (2,3-dibromopropyl)-Phosphate(TRIS, CAS No. 125-72-7) และ Tris (aziridinyl)-Phosphinoxide (TEPA, CAS No. 5355-55-1)    

 

Reference: ดร. จันทร์ทิพย์ ซื่อสัตย์, หน่วยงาน ภาควิชาวิทยาการสิ่งทอ คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์