เกิดใหม่ทั้งทีก็เป็น “เรยอน” ไปซะแล้ว

ทุกคนคงทราบกันอยู่แล้วว่าแกนหลักของเส้นใยจากพืช ไม่ว่าจะเป็นฝ้าย หรือ ลินิน ส่วนหลักนั้นคือ Cellulose เซลลูโลส แต่ด้วยการพัฒนาทางเทคโนโลยี ทำให้มีการคิดค้นปรับปรุงและพัฒนาเส้นใยชนิดใหม่ขึ้น โดยใช้ Cellulose มากำเนิดใหม่ เรียกว่า เส้นใยประดิษฐ์ Regenerated Fiber (Cellulose) การเกิดใหม่นี้มีเส้นใยอะไรบ้าง และแต่ละตัวผ่านกรรมวิธีเกิดในร่างมาอย่างไร มาดูกัน

1. การเกิดใหม่ที่ยังคงความเป็น Rayon (เรยอน)

กลุ่มนี้คือเส้นใยที่ยังคงโครงสร้างหลักของเซลลูโลสเอาไว้ แต่เปลี่ยนรูปแบบทางกายภาพให้ใช้งานได้ดีขึ้น

Viscose วิสคอส – ร่างแรก

• ค.ศ. 1892 โดยนักเคมีชาวอังกฤษ (C.F. Cross, E.J. Bevan และ C. Beadle) และผลิตเชิงพาณิชย์สำเร็จโดยบริษัท Courtaulds ประเทศอังกฤษ
• การขึ้นรูป: Wet Spinning (ฉีดลงอ่างของเหลวสารเคมีเพื่อทำปฏิกิริยาให้แข็งตัว)
• คุณสมบัติ: เกิดจากการนำเยื่อไม้ทั่วไปมาละลายด้วยสารเคมีให้กลายเป็นของเหลวหนืดก่อนฉีดเป็นเส้นใย จุดเด่นคือความนุ่ม ทิ้งตัวสวยงาม และเงางามคล้ายไหม (ในงานผ้าม่าน การทิ้งตัวของเส้นใยกลุ่มนี้สร้างลอนที่สวยงามมาก) แต่มีข้อเสียคือความแข็งแรงจะลดลงฮวบฮาบเมื่อเปียกน้ำ

Modal โมดัล – ร่างอัปเกรดความเหนียว

• ริเริ่มแนวคิดในญี่ปุ่นช่วงปี ค.ศ. 1951 ก่อนที่บริษัท Lenzing AG (ประเทศออสเตรีย) จะนำมาพัฒนาต่อยอดจนสำเร็จและทำตลาดในปี ค.ศ. 1964
• การขึ้นรูป: Wet Spinning (ใช้กระบวนการคล้ายวิสคอส แต่ปรับสภาพอ่างสารเคมีแบบพิเศษ)
• คุณสมบัติ: ใช้เยื่อจากไม้ต้นบีช (Beech wood) ปรับปรุงโครงสร้างทางเคมีให้มีความต้านทานการยืดตัวเมื่อเปียกน้ำ (High Wet Modulus) ซักแล้วไม่ย้วย ทนทานขึ้น แต่ยังคงสัมผัสที่นุ่มละมุน

Lyocell ไลโอเซลล์ – ร่างสมบูรณ์แบบ

• ค.ศ. 1972 โดยบริษัท American Enka (สหรัฐอเมริกา) และถูกพัฒนาจนสมบูรณ์แบบเชิงพาณิชย์โดยบริษัท Courtaulds (อังกฤษ) ในช่วงปี 1990s
• การขึ้นรูป: Dry-Jet Wet Spinning (ฉีดเส้นใยผ่านอากาศก่อนลงอ่างของเหลว กระบวนการนี้ช่วยดึงโครงสร้างโมเลกุลให้เรียงตัวแน่น)
• คุณสมบัติ: นวัตกรรมขั้นสุด ใช้ไม้ต้นยูคาลิปตัส พร้อมระบบการผลิตแบบปิด (Closed-loop) ที่นำตัวทำละลายกลับมาใช้ใหม่ได้เกือบ 100% ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม และด้วยการขึ้นรูปผ่านอากาศก่อนลงอ่าง ทำให้เป็นเส้นใยที่แข็งแรงที่สุดในตระกูลนี้ ทนทานต่อการเสียดสีได้ดีเยี่ยม

Cupro คิวโปร (Cuprammonium Rayon) – ร่างชนชั้นสูง

• ค.ศ. 1890 โดยชาวฝรั่งเศส แต่โด่งดังจากการผลิตเชิงพาณิชย์ในปี ค.ศ. 1899 โดยบริษัท J.P. Bemberg (เยอรมนี) ปัจจุบันบริษัท Asahi Kasei จากญี่ปุ่นเป็นผู้ผลิตรายใหญ่ที่สุด
• การขึ้นรูป: Wet Spinning (ฉีดลงอ่างของเหลว)
• คุณสมบัติ: เปลี่ยนวัตถุดิบจากเยื่อไม้เป็น Cotton Linter (ปุยฝ้ายเส้นสั้นรอบเมล็ด) ผ่านกระบวนการพิเศษจนได้เส้นใยที่ระบายอากาศและดูดซับความชื้นได้เหนือกว่าคอตตอนทั่วไป มักถูกขนานนามว่าเป็น “ไหมเทียม” ที่แท้จริง ให้สัมผัสเย็นลื่น นิยมใช้ในงานที่ต้องการความหรูหราขั้นสุด

Bamboo Cellulose – ร่างแฝงฟังก์ชันธรรมชาติ

• นำมาใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทออย่างจริงจังช่วงปี ค.ศ. 2002 บุกเบิกโดยมหาวิทยาลัยปักกิ่ง และบริษัท Jigao Chemical Fibre ประเทศจีน
• การขึ้นรูป: Wet Spinning (ใช้กระบวนการผลิตเดียวกับ Viscose แต่เปลี่ยนวัตถุดิบตั้งต้น)
• คุณสมบัติ: การใช้เยื่อไผ่เป็นวัตถุดิบ นอกจากจะได้ความนุ่มลื่นและเย็นสบายแล้ว ยังสามารถดึงคุณสมบัติยับยั้งแบคทีเรียตามธรรมชาติของไผ่ มาใช้ประโยชน์ได้

2. การเกิดใหม่ที่ขยับเข้าใกล้ความเป็นใยสังเคราะห์ (Semi-synthetic)

Cellulose Diacetate ไดอะซิเตท – ร่างมาตรฐาน

มักถูกเรียกสั้นๆ ว่า “Acetate” ในวงการสิ่งทอ เป็นรูปแบบที่แพร่หลายที่สุด

• พัฒนาและผลิตเชิงพาณิชย์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 โดยพี่น้องตระกูล Dreyfus ภายใต้บริษัท Celanese เช่นเดียวกับที่ระบุในข้อมูลหลัก โดยเริ่มมีการผลิตเส้นใยสำหรับสิ่งทออย่างจริงจังในช่วงหลังสงครามโลกครั้งที่ 1
• การขึ้นรูป: Dry Spinning ฉีดสารละลายของ cellulose diacetate ในตัวทำละลาย (เช่น acetone) ผ่านอากาศร้อนเพื่อให้ตัวทำละลายระเหยออกและเส้นใยแข็งตัว
• คุณสมบัติ: มีหมู่ hydroxyl เหลืออยู่มากกว่า Triacetate ทำให้มีความสามารถในการดูดความชื้นได้บ้าง (แม้จะน้อยกว่า Rayon), มีคุณสมบัติ Thermoplasticity (จดจำรูปทรงด้วยความร้อน) แต่ในระดับที่ต่ำกว่า Triacetate, จุดหลอมเหลวต่ำกว่า ทนความร้อนในการรีดได้น้อยกว่า, มีความเงางามคล้ายไหม (silky luster) และทิ้งตัวสวย (good drape) จึงนิยมใช้ทำผ้าซับใน (lining) และชุดราตรี

Cellulose Triacetate ไตรอะซิเตท – ร่างทนร้อนอัดพลีท

มีระดับการทำปฏิกิริยากับกรดอะซิติกที่สูงกว่า (complete acetylation) ทำให้มีหมู่ hydroxyl เหลืออยู่น้อยมาก

• ค.ศ. 1950 เริ่มมีการผลิตและได้รับความนิยมในชื่อการค้าเช่น Arnel ของ Celanese และ Tricel ของ Courtaulds
• การขึ้นรูป: Dry Spinning เช่นเดียวกัน แต่ใช้ตัวทำละลายที่แตกต่างและมีความเฉพาะเจาะจงสูง (เช่น methylene chloride mixed with alcohol) เนื่องจากไม่ละลายใน acetone เหมือน Diacetate
• คุณสมบัติ: มีโครงสร้างเป็นผลึก (crystalline) มากกว่า และมีความเป็นกึ่งสังเคราะห์สูงกว่า, มีความโดดเด่นอย่างยิ่งในเรื่อง “ความสามารถในการจดจำรูปทรงด้วยความร้อน” (Thermoplasticity)สามารถผ่านกระบวนการ Heat-setting เพื่อ อัดพลีทหรือจับจีบถาวร ได้ดีเยี่ยมและคงทนกว่า Diacetate และ Rayon ทุกชนิด, มีจุดหลอมเหลวสูงกว่า ทนความร้อนในการรีดได้ดีกว่า, ดูดความชื้นน้อยมาก แห้งไว และทนต่อการยับได้ดี (easy care/wash-and-wear)

เปรียบเทียบให้เห็นภาพง่ายๆ การฉีดเส้นใยวิสคอส (Wet Spinning) กับการทำเส้นขนมจีน

การฉีดเส้นใยวิสคอส Wet Spinning	การทำเส้นขนมจีน
สารละลายพลาสติกหนืด (Viscose Dope) เนื้อไม้ที่ละลายเคมีแล้ว	แป้งขนมจีนเหลว แป้งข้าวเจ้าผสมแป้งมันและน้ำ นวดจนหนืด
หัวปั่น (Spinneret) หัวโลหะที่มีรูเล็กๆ จำนวนมาก	ที่หยอดขนมจีน/ถุงบีบ กระป๋องโลหะหรือถุงที่มีรูที่ก้น
ปั๊มสารละลายผ่านรูเล็กๆ	บีบแป้งผ่านรูเล็กๆ
อ่างสารเคมี (Coagulation Bath) เกิดปฏิกิริยาเคมีทันทีทำให้พลาสติกแข็งตัวเป็นเส้น	น้ำเดือด ความร้อนทำความสุกให้แป้ง แป้งจึงจับตัวกันแข็งเป็นเส้น

บทสรุป

การเกิดใหม่นี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความสำเร็จในการแปลงร่าง Regenerated Cellulose ผ่านกระบวนการทางเคมีและวิศวกรรมการปั่นเส้นใยที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นข้อพิสูจน์เชิงรูปธรรมว่าเราสามารถนำวัสดุฐานชีวภาพจากธรรมชาติมาทำการวิศวกรรมใหม่เพื่อตอบโจทย์การใช้งานได้อย่างไร้ขีดจำกัด โดยกระบวนการเหล่านี้ได้สร้างสรรค์กลุ่มเส้นใยที่มีชื่อเรียกเฉพาะอันเป็นเอกลักษณ์ เพิ่มเติมขึ้นมาจากกลุ่มเส้นใยธรรมชาติและเส้นใยสังเคราะห์จากพอลิเมอร์ดั้งเดิมที่คุ้นเคย ในมิติของคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ต่อวัสดุเคหะสิ่งทอนั้น เส้นใยกลุ่ม Regenerated Fiber โดดเด่นอย่างยิ่งในเรื่องความสามารถในการติดสี (Dye Affinity) ที่ยอดเยี่ยม ซึ่งกินสีได้ดีกว่าเส้นใยธรรมชาติปกติ ส่งผลให้สามารถย้อมสีได้สดใส อิ่มตัว และให้เฉดสีที่หนักแน่นกว่า นอกจากนี้ ด้วยปฏิกิริยาต่อสีย้อมที่แตกต่างกันระหว่างวัสดุ ยังช่วยเปิดกว้างความเป็นไปได้ในการสร้างสรรค์สไตล์ผ้าที่หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นการย้อมให้เกิดเฉดสีที่แตกต่างกันหลายระดับ หรือการย้อมแยกสี การสร้างมิติ ของความด้าน เงา จากเอกลักษณ์ของชนิดเส้นใยนั้นๆ เช่น การผสม โพลีเอสเตอร์ กับ คอตตอน หรือ เรยอน และเส้นใย Regenerated อื่นๆ ในผืนผ้าเดียวกัน

ผ้าของนิทัสที่มีส่วนผสมของ
Rayon: 30094 BRANDON
Viscose: 30053 ATLANTIS, 30066 PARADISO, 40060 EBRU ART, 10570 LOFT
Bamboo Cellulose: 90056 BAMBAM