ผ้าไหมไทย (Thai Silk) เป็นผ้าที่ถูกถักทอขึ้นจากเส้นใยไหมชนิดเส้นใยยาว มีความเหนียว อ่อนนุ่มและมีความเลื่อมเงางามตามธรรมชาติ นอกจากนี้ยังมีสมบัติพิเศษคือ “เมื่ออากาศร้อน ผ้าไหมช่วยคลายให้เย็นได้ ส่วนเวลาอากาศหนาว ผ้าไหมบางๆ กลับช่วยให้อุ่นสบาย” แต่ด้วยเพราะโดยธรรมชาติ สีสันของผ้าไหมที่ทอได้มักจะไม่สวยงามตรงตามความต้องการของผู้ใช้นัก จึงต้องมีการผสมสีลงไป

ทั้งสีที่ได้จากธรรมชาติ เช่น สีจากดอกอัญชัน และสีสังเคราะห์ เช่น acid blue-185 (AB-185) เป็นต้น หากสีที่ได้จากธรรมชาติถูกชะล้างในกระบวนการผลิตผ้าไหมลงสู่แม่น้ำ อาจมีผลกระทบน้อยต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่ส่งผลร้ายแรงเลย แต่หากเป็นสีสังเคราะห์ที่เกิดจากกระบวนการทางเคมีนั้น มีรายงานว่าส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมทั้งสัตว์น้ำ พืชน้ำ และสิ่งมีชีวิตที่อุปโภคบริโภคน้ำปนเปื้อนเหล่านี้

คณะวิจัยนำโดย อาจารย์ ดร. สิทธิชัย กุลวงค์ อาจารย์ประจำสาขาวิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏนครราชสีมา ได้เล็งเห็นถึงปัญหาการปนเปื้อนของสีย้อมดังล่าว จึงคิดค้นวิธีการสังเคราะห์วัสดุดูดซับสีย้อมชนิดนี้ในน้ำปนเปื้อนก่อนการปล่อยลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ โดยวัสดุที่นำเสนอในงานวิจัยชิ้นนี้คือซีโอไลต์ชนิดโซเดียมวาย (NaY zeolites) เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีรูพรุนสูง มีความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนที่ดีและมีประสิทธิภาพการดูดซับที่ดีมาก โดยปกติแล้ว ซีโอไลต์สามารถสังเคราะห์ได้จากสารละลายตั้งต้นผสม โดยมีสารประกอบหลักคือซิลิกาและอะลูมินา แต่ในงานวิจัยนี้คณะผู้วิจัยได้สกัดสารซิลิกาจากหญ้าคา ซึ่งเป็นวัชพืชที่พบในที่รกร้างและกำจัดยากมาก ตามด้วยการสังเคราะห์ทางความร้อนร่วมกับการกระตุ้นด้วยคลื่นไมโครเวฟ ผลการทดสอบด้วยเทคนิคต่างๆ พบว่าวัสดุที่สังเคราะห์ได้มีสมบัติการดูดซับสีย้อมที่ดีและสามารถนำกลับมาใช้ได้ถึง 5 ครั้ง

รูปภาพ (ซ้าย) จำลองการดูดซับสีย้อม Acid blue 185 บน NaY zeolites (ขวา) สเปกตรัม XPS แสดงการตรวจพบธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสีย้อมบนพื้นผิวของซีโอไลต์ (ที่มา S. Kulawong. et. al. 2020. Journal of Environmental Chemical Engineering, 8(5), 104114.)

 

อย่างไรก็ตาม เพื่อศึกษาอันตรกิริยาของการดูดซับระหว่างสีย้อมบนพื้นผิวของวัสดุซีโอไลต์ คณะผู้วิจัยได้ใช้เทคนิคทางสเปกโตรสโกปีของการปลดปล่อยอิเล็กตรอนด้วยรังสีเอกซ์ (X-ray Photoelectron Spectroscopy หรือ XPS) ที่สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) ในการพิสูจน์ โดยจากผลการทดลองบ่งชี้ว่า พบธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสีย้อมดังกล่าวบนพื้นผิวของซีโอไลต์จริง จึงมีแนวโน้มว่าสารสกัดจากหญ้าคานั้นสามารถกำจัดสีสังเคราะห์สำหรับย้อมผ้าไหม ซึ่งอนาคตจะพัฒนาเป็นสารสกัดเพื่อลดการปนเปื้อนของสารเคมีในแหล่งน้ำได้ รวมถึงปรับใช้กับการดูดซับสารอื่นๆ ด้วย

 

บทความโดย

ดร.สุภิญญา นิจพานิชย์ นักวิทยาศาสตร์ระบบลำเลียงแสง

ดร.ณรงค์   จันทร์เล็ก นักวิทยาศาสตร์และผู้จัดการระบบลำเลียงแสง

 

เอกสารอ้างอิง :

[1] S. Kulawong. et. al. 2020. Journal of Environmental Chemical Engineering, 8(5), 104114. (Doi:10.1016/j.jece.2020.104114)

[2] P. Patichol. et. al. 2014. Journal of Fashion Marketing and Management, 18(1), 20. (Doi:10.1108/JFMM-09-2011-0059)

[3]   https://sites.google.com/site/phahimkhxngthiy/home 

[4]   www.iza-online.org