นวัตกรรมเส้นใยไหมในญี่ปุ่น

วิโรจน์ แก้วเรือง

เส้นใยไหม ฉายา “ราชินีแห่งเส้นใย” ด้วยลักษณะโดดเด่นเฉพาะตัวของเส้นใยธรรมชาติจากหนอนไหมที่สร้างสายใยพันรอบตัวเพื่อป้องกันภัยที่มีความเลื่อมมัน ความเหนียว และมีความยาวกว่าเส้นใยธรรมชาติอื่นทุกชนิด นำมาผลิตเป็นเส้นด้าย ทอเป็นผืนผ้าที่ทรงคุณค่า ให้มนุษยชาติมาช้านาน ปัจจุบันญี่ปุ่นได้พัฒนาเส้นใยไหมให้สามารถใช้งานได้หลากหลาย และเพิ่มมูลค่าให้กับอุตสาหกรรมไหมให้สามารถแข่งขันได้กับต่างประเทศ โดยมีแนวทางการพัฒนา 3 แนวทาง ดังนี้
  1. การพัฒนาเทคโนโลยีเส้นใยไหม
  2.  

     

  3. การพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ๆจากโปรตีนไหม
  4.  

     

  5. การพัฒนารูปแบบและขอบเขตการใช้ไหมให้หลากหลาย
  6.  

การพัฒนาเทคโนโลยีเส้นใยไหม

การปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของเส้นไหม มีการพัฒนาและดำเนินการในหลายประเทศ ทั้งประเทศที่ผลิตเส้นไหมเองอย่าง จีน อินเดีย ญี่ปุ่น และ ไทย รวมทั้งประเทศที่ไม่มีการผลิตเส้นไหม แต่มีอุตสาหกรรมสิ่งทอจากไหม เช่น อิตาลี และ ฝรั่งเศส อย่างไรก็ตามดูเหมือนว่าญี่ปุ่นจะมีความก้าวหน้ากว่าประเทศอื่นๆ ในด้านการพัฒนาเทคโนโลยีเส้นไหม ดังนี้

1. พันธุ์ไหม มีการปรับปรุงพันธุ์ไหมชื่อว่า “ฮากุคิน (Hagukin)” สามารถสร้างเส้นใยที่มีความละเอียดมากมีขนาดเพียง 1.6 ดีเนียร์ (denier) (1 ดีเนียร์ = เส้นไหมที่มีความยาว 9,000 เมตร มีน้ำหนัก 1 กรัม) เมื่อนำไปทอผ้าจะให้ความรู้สึกจากการสัมผัสที่นุ่มมากเช่นเดียวกับไหมพันธุ์ไทย แท้ที่จริงพันธุ์ไหมของเราก็มีดีเหมือนกัน จะเห็นได้จากผ้าไหมที่ใช้ไหมพันธุ์ไทย จะมีความนุ่มกว่าพันธุต่างประเทศลูกผสม

2. การสาวไหม (reeling) การสาวรังสดจะได้เส้นใยที่ฟูตัว (bulky) ดีกว่าเส้นไหมที่สาวหลังการอบรังแล้ว การสาวไหมด้วยการใช้แอลกอฮอล์และอนุพันธุ์แอลกอฮอล์ที่อุณหภูมิต่ำ แล้วทำเส้นไหมให้ฟูด้วยสารฟู (swelling agents) เพื่อเพิ่มความนุ่มเส้นใยที่จะมีความนุ่มและฟูตัวเหมาะสำหรับการทำกิโมโนและผลิตภัณฑ์ผ้าถัก หรือการสาวด้วยเครื่องที่มีระบบหมุนและสั่น เพื่อให้เส้นใยเกิดโครงสร้างเหมือนตาข่าย มีการยืดตัวได้ดีกว่าเส้นไหมปกติ เหมาะสำหรับการทำเสื้อแจ๊คเก็ต สเวตเตอร์ และเสื้อถัก อีกทั้งมีการนำเส้นไหมมาจัดให้แบนด้วยลูกกลิ้ง จะทำให้เส้นไหมมีความมันวาวสูงเพื่อใช้ทำผ้ากิโมโน

3. การควบเกลียว (throwing) สามารถสร้างเส้นใยแบบขนสัตว์ (woolly silk) ด้วยการนำเส้นไหมดิบหลายๆเส้นมาควบตีเกลียวเข้าด้วยกันให้แน่นแล้วผ่านความร้อน จะทำให้เส้นด้ายคลายเกลียวออกและฟูตัวเหมาะสำหรับการทำผลิตภัณฑ์ชุดชั้นใน และผ้าถัก หรือการนำเส้นไหมและเส้นไนลอนมาควบกัน

4. การใช้สารเคมี อาจใช้สารฟูตัวหรือการใช้เส้นไหมจุ่มในสารละลายไฟโบรอิด เคราติน และคอลลาเจน (fibroid keratin and collagen) อบให้แห้ง ตีเกลียว จุ่มในน้ำอีกครั้ง เพื่อให้เส้นไหมเปียก ทำเส้นไหมให้อยู่ตัวด้วยความร้อนที่ 110 องศาเซลเซียส นาน 10 นาที ภายใต้ความดันสูง (200-300 Kpa) แล้วทำการคลายเกลียว ผ่านความร้อนที่ 60 องศาเซลเซียส อีกครั้ง เส้นไหมจะหยิก (crimp) และฟูตัว มีการยืดตัวสูง เรียกว่า shape memory silk” สามารถนำไปทำผลิตภัณฑ์สิ่งทอได้หลากหลายและแปลกตา

5. การผสมกับเส้นใยอื่น (hybrid silk or composite silk) ขณะนี้นักวิจัยได้พัฒนาเส้นใยผสมได้ถึง 6 ชนิด ได้แก่

5.1 ซิลราน (silran) เป็นเส้นใยที่เกิดจากการใช้ด้ายในลอนเป็นแกนพันด้วยเส้นไหม 5 เส้น แต่ละเส้นมีขนาด 2 ดีเนียร์ เพื่อใช้ผลิตถุงน่อง ถุงเท้า และชุดชั้นใน

5.2 เพียวราซี (puracy) เป็นเส้นใยที่ได้จากเส้นด้ายอะควิลิกเป็นเส้นแกน พันด้วยเส้นไหมขนาดเล็ก ใช้ผลิตถุงน่อง ชุดชั้นในและผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความยืดหยุ่นสูงเช่นเดียวกับซิลราน

5.3 คูปราไหม (Cupra-to-silk) เป็นเส้นใยที่ได้จากการนำเส้นไหมพันรอบ cupra นำไปผลิตเครื่องนุ่งห่มทั่วไป เช่น เสื้อผ้าบุรุษสตรี ชุดราตรี ฯลฯ

5.4 เส้นใยเคลือบไหม (Bio skin silk) เป็นเส้นใยไนล่อนเคลือบด้วยโปรตีนไหม เช่น ไฟโบรอิน (fibroin) หรือ เซริซิน (sericin) เพื่อให้ได้เส้นใยที่ให้ความรู้สึกเหมือนสัมผัสไหม

5.5 เส้นไหมผสมพิเศษ (Super hybrid-silk) เป็นเส้นไหมผสมไนลอน 66 ชนิด TFY โดยใช้ไนลอนเป็นแกนกลางต้องใช้เครื่องสาวไหมที่มีความเร็วสูงกว่าเครื่องสาวไหมปกติ 2 เท่า เส้นใยชนิดนี้ใช้ผลิตถุงน่อง

5.6 เส้นไหมอีลาสติก (Elastic composite yarn) พัฒนาขึ้นโดยใช้เส้นไหมพันรอบเส้นด้ายสแปนเด็กส์ หรืออาจใช้เส้นไหมเป็นแกนแล้วพันด้วยเส้นด้ายสแปนเด็กส์ ทำให้เส้นใยมีความยืดหยุ่นสูงอีกชนิดหนึ่งเหมาะสมในการผลิตถุงน่อง ถุงเท้า เป็นต้น

การพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ๆจากโปรตีนไหม

เส้นใยไหม ประกอบด้วยโปรตีน 2 ชนิด ได้แก่ ไฟโบรอิน ที่เป็นเส้นแกน 2 เส้นประกบกัน หุ้มหรือเคลือบด้วยโปรตีนเซริซิน ซึ่งจะละลายออกเมื่อนำไปต้มในน้ำร้อนหรือสารละลายด่าง เป็นต้น ญี่ปุ่นเป็นชาติแรกที่นำไฟโบรอินและเซริซินมาใช้ประโยชน์ด้านอื่นๆจนเกิดผลิตภัณฑ์ใหม่ๆหลายชนิด แต่ถ้าเป็นเรื่องการนำดักแด้มาเป็นอาหาร คนไทยเป็นชาติแรกๆที่เสี่ยงตายก่อนชาติอื่น กลับมาที่โปรตีนจากเส้นใยไหมต่อดีกว่าครับ

ไฟโบรอิน ปัจจุบัน ญี่ปุ่น จีน ไทย ผลิตเครื่องสำอาง สารเคลือบผิว คอนแทคเลนส์ ที่มีผงไหมไฟโบรอินเป็นส่วนประกอบ บริษัทคาเนโบ้ซึ่งเป็นเอกชนที่ผลิตเครื่องสำอางจากโปรตีนไหมเป็นบริษัทแรกได้ผลิตแป้งรองพื้น โลชั่น ครีมนวดผม โฟมล้างหน้า จนมีชื่อเสียงไปทั่วโลกด้วย สิ่งสกปรกที่เป็นไขมัน จะถูกกำจัดได้ด้วยสบู่ แต่สิ่งสกปรกที่เป็นโปรตีนไม่สามารถกำจัดได้ด้วยสบู่ จำเป็นต้องใช้เอนไซม์โปรติเอสไฮโดรไลส์ เอนไซม์นี้จะไม่คงตัว แต่โปรติเอสในไฟโบรอินไหม (encapsulating protease in fibroin) จะมีความคงตัว และคงทนยาวนานกว่าจึงมีคุณสมบัติที่ดีในการใช้เป็นส่วนผสมของสบู่ มีการนำไฟโบรอินไปไฮโดรไลส์เป็นผงไหมที่มีรสเปรี้ยว รสหวาน และกลิ่นหอม นำไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์อาหารหลายชนิด เช่น ลูกกวาด บะหมี่ และน้ำดื่ม ฯลฯ

เซริซิน มีคุณสมบัติกำจัดจุลินทรีย์ ต้านแสงอุลตร้าไวโอเลต (UV) สามารถดูดและคายความชื้นได้ง่าย ใช้เป็นส่วนผสมของเครื่องสำอางหลายชนิด มีการใช้เซริซินเคลือบเส้นใยสังเคราะห์ และเส้นใยธรรมชาติ ใช้เป็นวัสดุที่สลายได้ทางชีวภาพ วัสดุทางการแพทย์ และผืนผ้าที่มีคุณสมบัติพิเศษต่อการใช้งาน เช่น การใช้ฟิล์มที่เคลือบด้วยเซริซินบนผิวของตู้เย็น เครื่องทำความเย็น ตู้คอนเทนเนอร์ ด้วยฟิล์มดังกล่าวมีคุณสมบัติต้านการแข็งตัวของน้ำแข็ง (anti-frosting) ใช้เคลือบหลังคาหรือผิวถนน สามารถป้องกันการกัดทำลายของหิมะและกำจัดหิมะได้ง่ายขึ้น

 

การพัฒนารูปแบบและขอบเขตการใช้ไหมให้หลากหลาย

จากแนวทางการพัฒนาเส้นใยไหมให้มีคุณสมบัติที่หลากหลายและแปลกใหม่ ตลอดจนการพบและพัฒนาคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของเส้นไหมทั้งไฟโบรอินและเซริซิน ทำให้มีการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์สิ่งทอที่หลากหลาย เช่น ใช้ผลิตถุงน่อง ชุดชั้นในหรือใช้ในอุตสาหกรรมด้านอื่นๆ เช่น เครื่องสำอาง อาหารและเครื่องดื่ม เครื่องไฟฟ้า การแพทย์ การคมนาคม การขนส่ง และในอนาคตฟิล์มจากไฟโบรอินและเซริซินจากไหมสามารถทำหระจกตาเทียม (ใช้รังไหม 1 กรัม ละลายด้วยไทรฟลูออโรอะซิติก (CF3COOH) 98% ปริมาตร 3 มิลลิลิตร จะได้สารละลายคล้ายวุ้น เทลงในแม่แบบ) ทำนองเดียวกันอาจนำไปผลิตคอนแทคเลนส์และหลอดเลือดเทียม หรือนำโปรตีนไหมไปผลิตวัสดุชีวภาพที่เป็นสารต้านการตกตะกอน (anticoagulant) ใช้ทางการแพทย์ เพื่อให้เลือดแข็งตัวช้า นำไปใช้ผสมในยาสีฟันและครีมโกนหนวด ป้องกันการแพร่กระจายของเชื้อเอชไอวี (HIV)

นักวิจัยญี่ปุ่นมีความพยายามทำให้อุตสาหกรรมไหมแข่งขันได้ในตลาดโลกและอยู่รอด แม้จะไม่มีการปลูกหม่อนเลี้ยงไหมเพื่อผลิตเส้นไหมแล้วแต่ก็ยังสร้างอุตสาหกรรมต่อเนื่องและต่อยอดเพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มให้เส้นไหมมากยิ่งขึ้นมากกว่าการผลิตเส้นไหมเพื่อสิ่งทอแบบเดิมๆเพียงอย่างเดียว ดังนั้นนักวิจัยด้านหม่อนไหมของไทยที่ได้เริ่มมองหาผลิตภัณฑ์ใหม่ๆมาตั้งแต่ปี 2535 แม้จะเชื่องช้าแต่ก็มาถูกทางแล้ว แต่ควรเร่งประสานความร่วมมือระหว่างภาครัฐ ภาคเอกชน และภาคประชาชน ให้มีเอกภาพในการวิจัย เพื่อผลประโยชน์ของประเทศไทยมิใช่หน่วยงานใดหน่วยงานหนึ่ง ศูนย์นวัตกรรมไหม มหาวิทยาลัยมหาสารคาม ที่อยู่ระหว่างการพัฒนาบุคลากร แต่ก็พร้อมที่จะร่วมมือกับทุกหน่วยงาน เพื่อร่วมสร้างฝันนวัตกรรมไหมของไทยในอนาคต

 

 


 

ที่มา : 1. พัฒนาการใหม่ของไหมต่อการนำไปใช้งาน. โดย ดร.สิริรัตน์ จารุจินดา ใน Colourway

ฉบับที่ 57 : 2005

2. หม่อนไหมพืชและสัตว์สารพัดประโยชน์. โดย วิโรจน์ แก้วเรือง. 2540.

3. Recent Technology Research and Other Topics Related to Silk Including Silk Processing

Technology by Dr. Mikihiko Miura. Shinshu University presented at Thailand Textile

Symposium 2004. October 28. Thailand