การพัฒนากระบวนการย้อมสีธรรมชาติบนผ้าฝ้าย เพื่อสร้างบทเรียนประกอบรายวิชาเคมีสีย้อมและการย้อมสี

บทคัดย่อ

การพัฒนากระบวนการย้อมผ้าฝ้ายด้วยสีเขียวจากใบบวบและใบสาบเสือ สีน้ำตาลจากเส้นใยมะพร้าวแก่ และเปลือกต้นนนทรี ผลของงานวิจัยนำมาสร้างบทเรียนประกอบรายวิชาเคมีสีย้อมและการย้อมสี พบว่าสีเขียวจากใบบวบ และใบสาบเสือมีสารคลอโรฟิลล์เอ และคลอโรฟิลล์บี ซึ่งให้ค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดที่ความยาวคลื่น 663 นาโนเมตร (คลอโรฟิลล์บี) และ 646 นาโนเมตร (คลอโรฟิลล์เอ) ปริมาณคลอโรฟิลล์ทั้งหมดในน้ำย้อมที่สกัดได้จากใบบวบและใบสาบเสือเท่ากับ 72.10 และ 58.08 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ สีน้ำตาลในเส้นใยมะพร้าวแก่ และเปลือกต้นนนทรีมีสารแทนนิน ให้ค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดที่ความยาวคลื่น 281.5 นาโนเมตร ปริมาณแทนนินในน้ำย้อมที่สกัดได้จากเส้นใยมะพร้าวแก่ และเปลือกต้นนนทรีเท่ากับ 28750.00 และ 29038.46 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ เงื่อนไขในการเตรียมน้ำย้อมที่สกัดได้จากใบบวบ และใบสาบเสือคืออัตราส่วนน้ำหนักพืชต่อปริมาตรน้ำ 50:100 กรัมต่อมิลลิลิตร เวลา 30, 50 นาที อุณหภูมิ 40, 60 องศาเซลเซียส และเงื่อนไขในการย้อมผ้าฝ้ายคืออัตราส่วนน้ำหนักผ้าฝ้ายต่อปริมาตรน้ำย้อม 1:100 มิลลิกรัมต่อกรัมผ้าฝ้าย เวลาในการย้อม 30, 50 นาที อุณหภูมิ 40, 60 องศาเซลเซียส ตามลำดับ เงื่อนไขในการเตรียมน้ำย้อมที่สกัดได้จากเส้นใยมะพร้าวแก่ และเปลือกต้นนนทรีคืออัตราส่วนน้ำหนักพืชต่อปริมาตรน้ำ 50:100 กรัมต่อมิลลิลิตร เวลา 60, 80 นาที อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส และเงื่อนไขในการย้อมผ้าฝ้ายคืออัตราส่วนน้ำหนักผ้าฝ้ายต่อปริมาตรน้ำย้อม 1:100 มิลลิกรัมต่อกรัมผ้าฝ้าย เวลาในการย้อม 90 นาที อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส ตามลำดับ และเมื่อศึกษาเทคนิคในการย้อม พบว่าการย้อมแบบการสั่นด้วยคลื่นเสียงให้สีที่ติดบนผ้าฝ้ายมากกว่าการย้อมแบบใช้เครื่องกวนแม่เหล็ก และการแช่แบบดั้งเดิม ตามลำดับ เงื่อนไขที่เหมาะสมในการย้อมแบบสั่นด้วยคลื่นเสียงคือระดับพลังงาน 60 เปอร์เซ็นต์ เวลา 30 นาที และอุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส การศึกษากระบวนการย้อมผ้าฝ้ายโดยการใช้น้ำย้อมย้อมซ้ำ พบว่าน้ำย้อมสีเขียวไม่ควรนำกลับมาย้อมซ้ำ ส่วนน้ำย้อมสีน้ำตาลสามารถนำมาใช้ย้อมซ้ำได้ในการย้อมครั้งที่ 2-5 แต่ผ้าฝ้ายหลังย้อมจะมีเฉดสีที่อ่อนลง การทดสอบความเป็นพิษของน้ำย้อมหลังย้อม พบว่าน้ำย้อมที่เข้มข้น ทำให้ปลาตายคิดเป็นร้อยละ 100 ภายใน 24 ชั่วโมง นอกจากนั้นได้ศึกษาเงื่อนไขที่เหมาะสมในการปรับปรุงผ้าฝ้ายด้วยไคโตซานและซิงค์ออกไซด์ พบว่าผล การปรับปรุงที่ดีที่สุดคือการใช้เทคนิคการสั่นด้วยคลื่นเสียงที่ไคโตซานเข้มข้นร้อยละ 0.2 น้ำหนักต่อปริมาตร และซิงค์ออกไซด์เข้มข้นร้อยละ 5 น้ำหนักต่อปริมาตรที่เวลา 30 และ 60 นาที อุณหภูมิในการอบ 160 และ 140 องศาเซลเซียส ตามลำดับ ผลการปรับปรุงผ้าฝ้ายสามารถยืนยันด้วย FT-IR, SEM และ XRD จากนั้นนำผ้าฝ้ายหลังปรับปรุงย้อมโดยใช้สารช่วยยึดติด พบว่าให้ค่าการติดสีบนผ้าฝ้าย ความเข้มสีของผ้าฝ้าย ความคงทนของสีต่อแสงแดดและการซักล้าง การต้านแบคทีเรีย และการป้องกันรังสียูวีเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะสารช่วยยึดติด CuSO4 จะให้ค่าสีที่ติดบนผ้าฝ้ายสูงสุดโดยการเปรียบเทียบกับผ้าฝ้ายเมื่อไม่ปรับปรุง และผ้าฝ้ายเมื่อปรับปรุงแล้วที่ไม่ใช้สารช่วยยึดติด อย่างไรก็ตามการใช้สารช่วยยึดติดต่างชนิดกัน และเทคนิคการย้อมที่ต่าง กันยังมีผลทำให้เฉดสี และความเข้มสีแตกต่างกัน และเมื่อนำผลการวิจัยมาสร้างบทเรียนเคมีสีย้อมและการย้อมสี ซึ่งประกอบด้วยเนื้อหาทางทฤษฎีและบทปฏิบัติการ จากนั้นอบรมเชิงปฏิบัติการให้กับนักศึกษาสาขา เคมีพบว่าการวัดผลการเรียนรู้ด้วยการสอบก่อนและหลังอบรมให้ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักศึกษามากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 นักศึกษาสาขาเคมีมีความพึงพอใจในบทเรียน และการอบรมเชิงปฏิบัติ การคิดเป็นร้อยละ 88.58

คำสำคัญ