การบ้านครั้งที่ 2 เรื่องไมโครไฟเบอร์

[Admin]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

[Duangruedee Srisang]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ไมโครไฟเบอร์
เป็นผ้าตระกูลเส้นใยสังเคราะห์ ส่วนใหญ่เป็นวัสดุที่ทำจากโพลีเอสเตอร์ (polyester) ใช้วิธีการหลอมแล้วรีดเส้นใยออกมาจากหัวฉีดที่เรียกว่าสปินเนอเร็ต (spineret) ลักษณะความละเอียดของผ้าขึ้นอยู่กับขนาดรูสปินเนอเร็ตที่ต้องการให้เส้นใยเล็กหรือละเอียดมากน้อยเพียงใด

โดย ปกติเส้นใยของผ้าไมโครไฟเบอร์จะเล็กและละเอียดกว่าเส้นใยที่ได้จากธรรมชาติ ถึง 10 เท่า มีหน่วยวัดความละเอียดเป็นดีเนียร์ (Denier) ซึ่งเป็นมาตรวัดความหนาแน่นมวลเชิงเส้น (Linear mass density) หมายถึง ค่าน้ำหนักหน่วยเป็นกรัมต่อเส้นใย (Fibre) ที่มีความยาว 9.0 เมตร

ทาง สหภาพยุโรปกำหนดมาตรฐานของไมโครไฟเบอร์ไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 1 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 1 Denier = Microfibre) ส่วนมาตรฐานในประเทศญี่ปุ่นกำหนดไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 0.6 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 0.6 Denier = Microfibre) และหากมีค่ามากกว่า 0.3 ดีเนียร์ จัดเป็นไมโครไฟเบอร์ชนิดพิเศษ (> 0.3 Denier = Ultra Microfibre)

คุณสมบัติของผ้าไมโครไฟเบอร์จะอ่อนนุ่มกว่าผ้าที่ผลิตจากใยธรรมชาติทั่วไป ประโยชน์มักจะนำมาทำความสะอาดพื้นผิวเพื่อป้องกันการเกิดริ้วรอย เนื่องจากเบาแรง ไม่เป็นขน เช็ดลื่น ซับน้ำได้ดีเยี่ยม สามารถเช็ดคราบสกปรกให้สะอาดหมดจดในการเช็ดเพียงครั้งเดียว ทนทานต่อการชะล้างมากกว่าเส้นใยธรรมชาติ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถหลอมละลายและนำกลับมาใช้งานได้อีก ครั้งแม้ว่าจะใช้งานจนเก่าหรือเสื่อมคุณภาพไปแล้วก็ตาม
เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว

และเนื่องจากไมโครไฟเบอร์คือเส้นใยขนาดเล็กและบางมาก จึง สามารถกำจัดสิ่งสกปรกและฝุ่นผงที่มีขนาดเล็กได้ โดยสามารถกำจัดฝุ่นผงและคราบสกปรกได้ 98% และลดแบคทีเรียได้กว่า 99.99% และยังใช้ได้กับหลายพื้นผิว เช่น พลาสติก ไม้ แก้ว เป็นต้น

สำหรับการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวแห้ง เมื่อใช้ผ้าไมโครไฟเบอร์เช็ดถูพื้นผิวแห้ง จะเกิดไฟฟ้าสถิต (Static electricity) ขึ้น ทั้งคราบสกปรกและฝุ่นผงต่างๆ จะเกาะติดไปกับพื้นผิวของผ้าไมโครไฟเบอร์ ฝุ่นจะไม่ฟุ้งกระจายในอากาศ ส่วนการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวเปียกหรือชื้น ในบริเวณพื้นผิวที่เปียกหรือมีความชื้น ผ้าไมโครไฟเบอร์จะดูดซับน้ำ คราบสกปรก และฝุ่นผง ซึ่งแบคทีเรียและคราบสกปรกจะถูกดูดซึมอยู่บนบริเวณพื้นผิวของเนื้อผ้าเท่า นั้น ไม่ได้ซึมเข้าไปในเส้นใยของผ้าไมโครไฟเบอร์ เพราะมีน้ำเป็นตัวห่อหุ้มเก็บแบคทีเรียและสิ่งสกปรกให้อยู่บนพื้นผิวของผ้า จึงไม่เป็นแหล่งสะสมของแบคทีเรียและสิ่งสกปรก ทำให้การทำความสะอาดมีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น

วิธีเก็บรักษา กรณีเปื้อนคราบน้ำมัน หรือสกปรกมากๆ ให้ซักกับน้ำสบู่


นาโนไฟเบอร์
"นาโนเทคโนโลยี" หมายถึง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ สร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ซึ่งมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร
เทียบเท่ากับระดับอนุภาคของโมเลกุลหรืออะตอม รวมถึงการออกแบบหรือการใช้เครื่องมือสร้างวัสดุที่อยู่ในระดับที่เล็กมาก หรือการเรียงอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่ง
ที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ และถูกต้อง ทำให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษ ไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ ส่งให้มีผลประโยชน์ต่อผู้ใช้สอย

สิ่งทอนาโน

อุตสาหกรรมสิ่งทอเป็น อุตสาหกรรมหลักที่ทำรายได้ให้กับประเทศไทย เป็นอุตสาหกรรมที่มีการผลิตครบทุกขั้นตอนตั้งแต่เส้นด้ายซึ่งเป็นวัตถุดิบ สำคัญ
ของสิ่งทอทุกประเภทจนถึง ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปประเภทต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นเสื้อผ้า หรือสิ่งทออื่นๆ เช่น เฟอร์นิเจอร์ ของใช้ โดยในเรื่องของเทคโนโลยีการผลิต
ประเทศไทยยังคงใช้เทคนิคหรือวิธีการผลิตแบบดั้งเดิมที่เน้นปริมาณการผลิต มากกว่าคุณภาพ แต่ปัจจุบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้เข้ามามีบทบาท
ในการช่วยพัฒนาคุณภาพ เพิ่มประสิทธิภาพของสินค้าหรือผลิตภัณฑ์ต่างๆ อุตสาหกรรมสิ่งทอของไทยเองก็เกาะติดกระแสความเจริญนี้เหมือนกัน
นาโนเทคโนโลยีได้เข้ามามีส่วนในการพัฒนาคุณภาพ และเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์หลายๆชนิดในอุตสาหกรรมสิ่งทอ
โดยมีสถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอ และศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ร่วมกันให้คำปรึกษาและสนับสนุนการวิจัยและพัฒนางานต่างๆ เพื่อการพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอของไทย
ให้มีศักยภาพและมาตรฐานสำหรับการแข่งขันในเวทีการค้าโลกได้ อย่างไรก็ตามวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนอกจากจะเพิ่มศักยภาพการแข่งขันทางการ ค้า
ให้กับประเทศแล้ว การเพิ่มคุณภาพ คุณสมบัติที่พิเศษให้กับผลิตภัณฑ์ที่ผลิตใช้ภายในประเทศก็เป็นอีกเหตุผลที่สำคัญ


พลาสติกวัสดุทดแทนเหล็กกล้า

ปัจจุบันอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท ใช้เหล็กเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิต ซึ่งเมื่อตลาดมีความต้องการมาก ราคาย่อมสูงตามไปด้วยเช่นกัน
ประกอบกับปริมาณของเหล็กที่มีไม่เพียงพอต่อความต้องการของตลาด ทำให้อุตสาหกรรมต่างๆพยายามหาวัสดุทดแทน
ที่สามารถนำมาใช้ในภาคอุตสาหกรรมได้ และมีคุณภาพเทียบเท่า หรือใกล้เคียง
“พลาสติก” เป็นวัสดุอีกชนิดหนึ่งที่หลายวงการคาดหวังว่าน่าจะสามารถพัฒนาคุณภาพให้ทดแทน และเทียบเท่ากับเหล็กได้
และในปัจจุบันผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจากพลาสติกก็ได้รับความนิยม และการยอมรับจากทั้งผู้ผลิต และผู้บริโภค เรียกได้ว่า ผลิตภัณฑ์พลาสติก
ได้เข้ามามีบทบาทกับชีวิตประจำวันของคนเรามากขึ้น เช่น บรรจุภัณฑ์ต่างๆ วัสดุอุปกรณ์ เฟอร์นิเจอร์ เครื่องเรือน ของใช้
นอกจากนี้พลาสติกยังนำไปใช้กับงานที่ต้องการความแข็งแรงสูงๆ เช่น ส่วนประกอบของอากาศยาน ส่วนประกอบรถยนต์ เป็นต้น
ทั้งนี้เนื่องจากพลาสติกสามารถขึ้นรูปได้ง่าย มีน้ำหนักเบา และไม่เป็นสนิม แต่พลาสติกก็ยังมีจุดด้อยในเรื่องที่มีความแข็งต่ำไม่สามารถเทียบกับเหล็ก ได้

จากจุดนี้เองที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามคิดค้นและพัฒนาพลาสติกให้มี ความแข็งเทียบเท่ากับเหล็ก ซึ่งศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ
สำนักพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้ให้ทุนสนับสนุนการวิจัยและพัฒนาแก่
อาจารย์วิม เหนือเพ็ง ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ในการทำโครงการวิจัยเรื่องวัสดุผสมระดับนาโนระหว่างคาร์บอนนาโนทิวบ์
ซิลิคอนคาร์ไบด์นาโนไฟเบอร์ และอีพ็อกซีเรซิน ซึ่งคาร์บอนนาโนทิวบ์เป็นโครงสร้างอีกแบบหนึ่งของธาตุคาร์บอน โดยอะตอมของคาร์บอนจะเกาะกัน
เป็นโครงตาข่ายลักษณะเป็นท่อขนาดเล็กระดับนาโนเมตร เป็นเส้นใยชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติเด่นคือ มีความแข็งแกร่งสูง ทนต่อแรงดึงได้ดี
และมีน้ำหนักเบา ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นวัสดุเสริมแรงสำหรับโครงสร้างที่ต้องการความแข็งแรง และน้ำหนักเบาได้

ซึ่งผลจากโครงการวิจัยดังกล่าวจะได้มีการนำไปใช้ในการผลิตพลาสติกชนิดใหม่ ที่มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการขีดข่วนได้ดี มีน้ำหนักเบา
และทนต่ออุณหภูมิสูงได้ ซึ่งพลาสติกชนิดใหม่นี้มีโครงการที่จะนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนรถ ยนต์เป็นหลัก เช่น การผลิตตัวถัง กันชน
เพราะสามารถทนต่อรอยขีดข่วน มีน้ำหนักเบา ทำให้ประหยัดเชื้อเพลิง มีการเผาไหม้น้อย ช่วยประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อมของโลก
และในภาพรวมทางเศรษฐกิจของประเทศ ผลจากโครงการวิจัยดังกล่าวยังมีส่วนในการช่วยลดอัตราและปริมาณการนำเข้าชิ้น ส่วนยานยนต์จากต่างประเทศ
และที่สำคัญเป็นการสนับสนุนผลงานการวิจัยที่คิดค้นและพัฒนาโดยคนไทยเอง

นาโนเทคโนโลยีในธรรมชาติ
เมื่อพูดถึงนาโนเทคโนโลยี คนทั่วไปได้ยินแล้วอาจจะนึกภาพไม่ออก และดูเหมือนจะไม่ได้สัมผัส
กับมัน แต่จริงๆ แล้ว นาโนเทคโนโลยีนั้นมีอยู่แล้วในธรรมชาติ ในธรรมชาติรอบๆ ตัวเรามีพฤติกรรม
ที่เกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยี และสามารถพบเห็นได้ทั่วไป ซึ่งมนุษย์สามารถใช้เป็นข้อมูลในการ
ผลิตเป็นชิ้นงานต่างๆ โดยลอกเลียนแบบพื้นฐานที่ได้จากธรรมชาติ และแต่งเติมผลผลิตจากนาโน
เทคโนโลยีเข้าไปให้เกิดประโยชน์ตรงกับความต้องการ ตัวอย่างเช่น

1. ตีนตุ๊กแก
ตุ๊กแก และจิ้งจกมีความสามารถปีนกำแพง หรือเกาะติดผนังที่ราบ และลื่นได้อย่างมั่นคง ที่เป็น
เช่นนี้ก็เพราะบริเวณใต้อุ้งตีนของมันมีขนขนาดเล็กที่เรียกว่า ซีเต้ (setae) จำนวนนับล้านเส้นเรียงตัว
อัดแน่นอยู่ โดยที่ส่วนปลายของขนซีเต้แต่ละเส้นจะยังมีเส้นขนที่มีขนาดเล็กกว่า ที่เรียกว่า สปาตูเล่
(spatulae) ประกอบอยู่อีกหลายร้อยเส้น โดยแต่ละเส้นจะมีขนาดเล็กประมาณ 200 นาโนเมตร และ
ที่ปลายของสปาตูเล่แต่ละเส้นจะสามารถสร้างแรงดึงดูดทางไฟฟ้า ที่เรียกว่า แรงวานเดอวาลล์ เพื่อ
ช่วยในการยึดติดกับโมเลกุลของสสารที่เป็นส่วนประกอบของผนัง หรือเพดานได้ จากหลักการนี้ทำให้
นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นเทคโนโลยีแถบตีนตุ๊กแก (gecko tape) ขึ้นจากวัสดุสังเคราะห์ชนิดใหม่ ที่มี
ลักษณะเป็นขนขนาดนาโนเลียนแบบขนของสปาตูเล่ เพื่อนำไปผลิตแถบยึดที่ปราศจากการใช้กาว
และผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ เช่น ถุงมือ ผ้าพันแผล ล้อของหุ่นยนต์ที่สามารถไต่ผนังได้ เป็นต้น

[Tharita]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ไมโครไฟเบอร์

ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายาม ในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีด ของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการ ของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่นๆ จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน
การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา 10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ ด้วยเทคโนโลยีการผลิตไมโครไฟเบอร์ ในปัจจุบันทำให้พบว่า เราได้มายืนอยู่ในจุดที่ไกลเกินกว่าสิ่งที่โรเบิร์ต ฮุก เคยวาดฝันไว้มากทีเดียว นั่นเป็นข้อพิสูจน์ถึง ภูมิปัญญาของมนุษย์ ที่สามารถทำให้เรื่องที่เคยอยู่เหนือ ความคาดคิดเมื่อในอดีต กลับกลายมาเป็นเรื่องจริงได้

สิ่งทอนาโน

ความก้าวหน้าของนาโนเทคโนโลยี นั่นเป็นคำกล่าวของสมาคมเคมีแห่งประเทศสหรัฐอเมริกา นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเคมสันกำลังพัฒนาการเคลือบผิวกันน้ำที่มีส่วนผสมของผงเงินขนาดนาโน ซึ่งทำให้ชุดและเสื้อผ้าต่อต้านความสกปรกและน้ำได้ ทำให้ความจำเป็นในการทำความสะอาดเสื้อผ้าลดลง เมื่อเทียบกับผ้าแบบเก่า งานที่ได้รับการจดสิทธิบัตรแล้วเกี่ยวกับการเคลือบผิวพอลิเมอร์ฟิล์ม (พอลิไกลซิติล เมททิลอะคิเลต) ที่ผสมกับอนุภาคเงินระดับนาโน สามารถใช้ได้กับผ้าทั่วๆ ไป รวมทั้ง ผ้าไหม ผ้าโพลิเอสเทอร์ และผ้าฝ้าย ในระยะยาวมันเป็นการประหยัดเวลาและเงินที่ต้องจ่ายค่าซักแห้ง นอกจากนี้ยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมด้วย ทีมนักวิจัยเคมีสิ่งทอนำโดยศาสตราจารย์ฟิล บาวน์อธิบายว่า การเคลือบผิวไม่ได้เป็นการทำความสะอาด แต่เป็นทำให้ผ้ามีความต้านทานต่อฝุ่นมากกว่าผ้าทั่วไป ซึ่งแนวคิดได้จากพืชประเภทบัว ซึ่งเป็นที่ทราบเป็นอย่างดีว่าใบสามารถทำความสะอาดตัวเองได้โดยผลักน้ำและสิ่งสกปรก ในทำนองเดียวกันเมื่อผ้าที่ผ่านกระบวนการเคลือบผิวมาแล้วเมื่อถูกน้ำ น้ำสามารถนำสิ่งสกปรกให้หลุดออกไปได้อย่างง่ายดาย เราคงยังต้องใช้น้ำล้างสิ่งสกปรกและครอบออก แต่การทำความสะอาดจะเร็วขึ้น และความบ่อยในการซักน้อยลง สิ่งที่ต่างไปจากการเคลือบผิวกันน้ำแบบดั้งเดิม คือพันธะของสารเคลือบกับเส้นใยผ้าเป็นแบบติดถาวร ดังนั้นจึงไม่ถูกชะล้างออก ศาสตราจารย์บาวน์ยังกล่าวต่อว่า กระบวนการนี้ไม่ใช่สารประเภทฟลูออรีน ดังนั้นจึงเป็นข้อได้เปรียบในเรื่องสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ทีมวิจัยยังได้พยายามเติมอนุภาคที่ใช้ยับยั้งจุลินทรีย์ลงไป เพื่อช่วยไล่กลิ่นที่รุนแรง แม้แต่กลิ่นบุหรี่ สิ่งสกปรกมักติดอยู่ตามเส้นใยของผ้า การทำความสะอาดโดยทั่วไปคือใส่ในเครื่องซักผ้า หรือส่งซักแห้ง แต่ผ้าที่เคลือบผิวด้วยสารกันน้ำสามารถนำสิ่งสกปรกที่สะสมไว้ออกได้ง่ายดายด้วยน้ำโดยการฉีดพ่นน้ำหรือโดยการแปรงผ้าที่ชื้น ในกรณีที่ต้องการทำความสะอาดผ้าด้วยการซักหรือซักแห้งก็สามารถทำได้โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อผิวเคลือบ
การเคลือบผิวผ้าด้วยเทคนิคใหม่นี้เหมาะกับผ้าที่ใช้ในโรงพยาบาล ชุดกีฬา ชุดทหาร และเสื้อกันฝน รวมถึงการใช้เป็นวัสดุสำหรับการใช้งานภายนอก เช่น เต้นท์ เฟอร์นิเจอร์นอกบ้าน หลังคารถแบบเปิดได้
การนําเอานาโนเทคโนโลยีมาพัฒนาผลิตภัณฑ์ด้านสิ่งทอ
การเคลือบผ้าด้วยสารนาโนเทคโนโลยีที่สามารถทําความสะอาดได้ง่าย (very easy care)สารดังกล่าวจะทําให้เกิดโครงสร้าง 3 มิติเคลือบอยู่เหนือผืนผ้า ซึ่งโครงสร้างดังกล่าวจะเป็นตัวสะท้อนนํ้า นํ้ามันและสิ่งสกปรก เช่น ไวน์แดง ซอสมะเขือเทศ นํ้าผึ้งเป็นต้น
ปัญหาที่อาจเกิดจากนาโนเทคโนโลยี
1. ฝุ่นผงที่เกิดขึ้น จะมีขนาดเล็กมาก สามารถแขวนลอยในอากาศได้นานๆ อาจทําให้ผู้ใช้สูดดมเข้าไปในร่างกายได้ง่ายขึ้น
2. ในกระบวนการผลิต เกิดฝุ่นผงขึ้น พนักงานอาจจะสูดดมอนุภาคนั้นได้แม้จะสวมเครื่องกรองอากาศส่วนบุคคลเพราะอนุภาคนาโน สามารถแทรกเข้าไปได้
3. เนื่องจากอนุภาคนาโนมีขนาดเล็กมาก เมื่อนํามาผสมในครีมทาผิวกันแดด อาจซึมเข้าไปรูขุมขนของผู้ใช้ได้เพราะรูขุมขนมีขนาดเป็นไมโครเมตร แต่อนุภาคเล็กกว่ามากๆ ซึ่งอาจเข้าไปในระบบการไหลเวียนของโลหิต และสะสมในร่างกาย หรือเนื้อเยื่อได้ ฯลฯ

[Armsangz]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ผ้าไมโครไฟเบอร์

เป็นผ้าตระกูลเส้นใยสังเคราะห์ ส่วนใหญ่เป็นวัสดุที่ทำจากโพลีเอสเตอร์ (polyester) ใช้วิธีการหลอมแล้วรีดเส้นใยออกมาจากหัวฉีดที่เรียกว่าสปินเนอเร็ต (spineret) ลักษณะความละเอียดของผ้าขึ้นอยู่กับขนาดรูสปินเนอเร็ตที่ต้องการให้เส้นใยเล็กหรือละเอียดมากน้อยเพียงใด
โดยปกติเส้นใยของผ้าไมโครไฟเบอร์จะเล็กและละเอียดกว่าเส้นใยที่ได้จากธรรมชาติถึง 10 เท่า มีหน่วยวัดความละเอียดเป็นดีเนียร์ (Denier) ซึ่งเป็นมาตรวัดความหนาแน่นมวลเชิงเส้น (Linear mass density) หมายถึง ค่าน้ำหนักหน่วยเป็นกรัมต่อเส้นใย (Fibre) ที่มีความยาว 9.0 เมตร ทางสหภาพยุโรปกำหนดมาตรฐานของไมโครไฟเบอร์ไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 1 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 1 Denier = Microfibre) ส่วนมาตรฐานในประเทศญี่ปุ่นกำหนดไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 0.6 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 0.6 Denier = Microfibre) และหากมีค่ามากกว่า 0.3 ดีเนียร์ จัดเป็นไมโครไฟเบอร์ชนิดพิเศษ (> 0.3 Denier = Ultra Microfibre)
คุณสมบัติของผ้าไมโครไฟเบอร์จะอ่อนนุ่มกว่าผ้าที่ผลิตจากใยธรรมชาติทั่วไป ประโยชน์มักจะนำมาทำความสะอาดพื้นผิวเพื่อป้องกันการเกิดริ้วรอย เนื่องจากเบาแรง ไม่เป็นขน เช็ดลื่น ซับน้ำได้ดีเยี่ยม สามารถเช็ดคราบสกปรกให้สะอาดหมดจดในการเช็ดเพียงครั้งเดียว ทนทานต่อการชะล้างมากกว่าเส้นใยธรรมชาติ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถหลอมละลายและนำกลับมาใช้งานได้อีกครั้งแม้ว่าจะใช้งานจนเก่าหรือเสื่อมคุณภาพไปแล้วก็ตามและเนื่องจากไมโครไฟเบอร์คือเส้นใยขนาดเล็กและบางมาก จึงสามารถกำจัดสิ่งสกปรกและฝุ่นผงที่มีขนาดเล็กได้ โดยสามารถกำจัดฝุ่นผงและคราบสกปรกได้ 98% และลดแบคทีเรียได้กว่า 99.99% และยังใช้ได้กับหลายพื้นผิว เช่น พลาสติก ไม้ แก้ว เป็นต้น
สำหรับการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวแห้ง เมื่อใช้ผ้าไมโครไฟเบอร์เช็ดถูพื้นผิวแห้ง จะเกิดไฟฟ้าสถิต (Static electricity) ขึ้น ทั้งคราบสกปรกและฝุ่นผงต่างๆ จะเกาะติดไปกับพื้นผิวของผ้าไมโครไฟเบอร์ ฝุ่นจะไม่ฟุ้งกระจายในอากาศ ส่วนการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวเปียกหรือชื้น ในบริเวณพื้นผิวที่เปียกหรือมีความชื้น ผ้าไมโครไฟเบอร์จะดูดซับน้ำ คราบสกปรก และฝุ่นผง ซึ่งแบคทีเรียและคราบสกปรกจะถูกดูดซึมอยู่บนบริเวณพื้นผิวของเนื้อผ้าเท่านั้น ไม่ได้ซึมเข้าไปในเส้นใยของผ้าไมโครไฟเบอร์ เพราะมีน้ำเป็นตัวห่อหุ้มเก็บแบคทีเรียและสิ่งสกปรกให้อยู่บนพื้นผิวของผ้า จึงไม่เป็นแหล่งสะสมของแบคทีเรียและสิ่งสกปรก ทำให้การทำความสะอาดมีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น
วิธีเก็บรักษา กรณีเปื้อนคราบน้ำมัน หรือสกปรกมากๆ ให้ซักกับน้ำสบู่

นาโนไฟเบอร์

นักวิทยาศาสตร์พบว่าเมื่อเราเจริญเติบโตเต็มที่แล้ว เซลล์สมองจะยังสามารถแบ่งตัวได้อย่างช้าๆแต่ถ้าหากเซลล์สมองถูกทำลาย การซ่อมแซมเพื่อให้เนื้อเยื่อสมองกลับมาสมบูรณ์เหมือนเดิมนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยเมื่อไม่นานมานี้นักวิทยาศาสตร์พบว่าร่างแหของนาโนไฟเบอร์จะช่วยให้เซลล์ประสาทในสมองของหนูเกิดการซ่อมแซมตัวเองได้นาโนไฟเบอร์เกิดจากสายเปปไทด์ขนาดเส้ผ่านศูนย์กลางประมาณ10 นาโนเมตรที่ประกอบตัวเองได้เส้นใยที่ก่อตัวเป็นร่างแหนั้นมีขนาดใกล้เคียงกับเซลล์ประสาทนักวิจัยเชื่อว่าโครงร่างนาโนไฟเบอร์ไม่ได้ทำให้เกิดการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ แต่ช่วยให้เกิดสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมทำให้เซลล์ประสาทที่ยังมีชีวิตอยู่นั้นสามารถสร้างแขนงของเซลล์ประสาทที่ เรียกว่า แอกซอน ซึ่งเป็นส่วนที่จะทำการส่งกระแสประสาทไปยังเซลล์อื่นๆได้ยาวมากขึ้น ทำให้เซลล์ประสาทสามารถเชื่อมต่อและสื่อสารกับเซลล์ประสาทอื่นได้ดีขึ้นโครงสร้างนาโนไฟเบอร์นั้นสามารถย่อยสลายได้ด้วยกระบวนการทางชีวภาพในร่างกาย ซึ่งจะหายไปจากร่างกายภายใน1 สัปดาห์ โดยจะถูกขับออกมาทางปัสสาวะการค้นพบนี้ทำให้ความหวังในการซ่อมแซมเซลล์สมองของมนุษย์อยู่ไม่ไกลเกินเอื้อมแต่อย่างไรก็ตามต้องมีการทดลองต่อเนื่องว่าวิธีการนี้จะสามารถใช้ได้จริงกับมนุษย์หรือไม่

ผ้าทำความสะอาดตัวเอง

ผ้าที่ทำความสะอาดตัวเองได้คือผ้าที่มีสารฆ่าเชื้อแบคทีเรียอยู่บนเนื้อผ้าสารเหล่านี้จะทำงานได้เมื่อถูกกระตุ้นด้วยแสง เช่น อนุภาคนาโนเงินไททาเนียมไดออกไซด์ซิงค์ออกไซด์ผลการวิจัยส่วนมากยืนยันว่าไททาเนียมไดออกไซด์ เป็นโฟโตคะตาลิสต์ที่มีประสิทธิภาพดี เพราะมีคุณสมบัติที่ไม่ถูกแสงทำลายไม่เป็นสารพิษและไม่ละลายทำให้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ไททาเนียมไดออกไซด์(TiO2)เป็นสารที่สามารถถูกเร่งปฏิกิริยาได้ด้วยแสงอัลตราไวโอเลตซึ่งได้มีการศึกษาเป็นเวลานานถึงความสามารถในการกำจัดทั้งสารอินทรีย์และอนินทรีย์ในน้ำ อากาศและสิ่งมีชีวิต ด้วยคุณสมบัตินี้จึงได้มีการนำไททาเนียมไดออกไซด์ไปใช้งานหลากหลายรูปแบบ เช่น เพื่อการบำบัดน้ำเสียเพื่อเพิ่มคุณสมบัติฆ่าเชื้อโรคให้กับสิ่งทอ เป็นต้น การผลิตวัสดุที่สามารถทำความสะอาดได้ด้วยตัวเองเริ่มจากการจุ่มผ้าลงในสารละลายที่มีไททาเนียมไดออกไซด์ จากนั้นจึงนำไปผ่านเครื่องอัดรีดเพื่อรีดเอาสาร
ละลายส่วนเกินออกและนำไปทำให้แห้ง จากนั้นจึงนำไปผ่านกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลและต้มผ้าในน้ำเป็นเวลา2 ชั่วโมงผ้าที่ได้จะมีสารเคมีที่ประกอบด้วยไททาเนียมไดออกไซด์เคลือบอยู่บนเส้นใยด้วยความหนาประมาณ50 นาโนเมตรซึ่งสามารถเกาะติดได้ดีบนเส้นใยฝ้าย รวมทั้งเส้นใยสังเคราะห์อื่นๆ เช่น พลาสติกและไม้ เป็นต้น ชั้นของสารเคลือบนี้จะมีสมบัติในการย่อยสลายสารอินทรีย์ กลิ่น แบคทีเรียและสารพิษ

[Picharat]

ไมโครไฟเบอร์
ไมโครไฟเบอร์ เป็นใยสังเคราะห์ผ่านกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมีซึ่งทำให้ไฟเบอร์มีขนาดน้อยกว่า 1 เด็นเนียร์ (Denier) ส่วนใหญ่ทำมาจาก โพลีเอสเทอร์ (polyesters), โพลีอมายด์ (polyamides) หรือไนลอน (nylon) และหรือทั้งสองอย่างผสมกัน. ไมโครไฟเบอร์มีความหลากหลายในด้านการใช้งานโดยส่วนใหญ่จะถูกนำมาใช้ในเครื่องมือเครื่องใช้ ,ไส้ในของเบาะ, การกรองในอุตสาหกรรม, และผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด. ในกระบวนการผลิตเราสามารถกำหนดคุณสมบัติต่างๆที่เป็นที่ต้องการตามการใช้งานที่เหมาะสมทั้งความนุ่ม, ความทนทาน, การดูดซึม, การความสามารถในการพัน, การป้องกันน้ำ, การนำไฟฟ้า, และความสามารถในการกรองของไฟเบอร์

ไมโครไฟเบอร์เป็นไฟเบอร์ที่มีขนาดเล็กกว่า 1 เด็นเนียร์ต่อเส้น. เด็นเนียร์เป็นหน่วยวัดความหนาแน่นเชิงเส้นโดยปกติใช้สำหรับอธิบายขนาดของไฟเบอร์(ความยาว 9000 เมตรของไฟเบอร์ขนาด 1 เด็นเนียร์มีน้ำหนัก 1 กรัม.)

เมื่อนำไฟเบอร์หลายเส้นรวมกันเป็นด้าย ด้ายจะถูกนำไปทอสานต่อไปอย่างหลายหลากรูปแบบ ขณะที่ไมโครไฟเบอร์ส่วนใหญ่ทำจากโพลีเอสเทอร์ล้วน แต่ก็สามารถผสม โพลียามายด์ หรือไนลอน รวมทั้งโพลีเมอร์อื่นๆได้อีกด้วย.


ไมโครไฟเบอร์ที่นำมาใช้ทำผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดถูกผลิตจากไฟเบอร์สองประเภทคือ โพลีเอสเทอร์และโพลีอมายด์. ไมโครไฟเบอร์ที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดส่วนใหญ่ผลิตจากโพลีเอสเทอร์ 100%. เมื่อนำผ้ามาทอรวมกับไมโครไฟเบอร์จะทำให้มีคุณสมบัติพิเศษคือนุ่มและเกาะรวมกันได้เป็นอย่างดี. ผ้าไมโครไฟเบอร์คุณภาพสูงที่ผ่านขบวนการทอที่ถูกต้องและมีประสิทธิภาพ จะมีคุณสมบัติพิเศษในการทำความสะอาดได้อย่างมีประสิทธิภาพ. ผ้าไมโครไฟเบอร์สามารถซับน้ำได้ถึง 7 เท่าของน้ำหนักของผ้า ทั้งยังสามารถดูดซับน้ำมัน และไม่แข็งกระด้างซึ่งไม่ทำให้ผิวสีของวัสดุที่ทำความสะอาดเป็นรอย

เมื่อสามารกำหนดคุณสมบัติของผ้าไมโครไฟเบอร์ได้ ไมโครไฟเบอร์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในงานหลายๆด้าน หนึ่งในนั้นคืองานคาร์แคร์(Car Care) เช่นการเช็ดแว็กซ์, เช็ดภายใน, เช็ดกระจก, และเช็ดแห้ง. เนื่องจากผ้าไมโครไฟเบอร์มีความละเอียดและไม่ทิ้งเศษขุยผ้าและผงฝุ่นภายหลังการเช็ด ผ้าไมโครไฟเบอร์จึงเป็นที่นิยมในการใช้งานการขัดเคลือบสีเป็นอย่างมาก

นาโนไฟเบอร์
เส้นใยนาโน เป็นโครงสร้างนาโนของวัสดุสังเคราะห์ที่มีลักษณะเป็นเส้นใยของของแข็งที่อยู่ในกลุ่มของสารอินทรีย์ และมีขนาดเล็กระดับนาโนเมตร โดยเส้นใยนาโนนี้ต้องเป็นเส้นใยที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ในช่วงระหว่าง 1 - 100 นาโนเมตร (เส้นใยนาโนที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 นาโนเมตรจะประกอบไปด้วยโมเลกุลของธาตุประมาณ 40 โมเลกุล และประมาณ 20 โมเลกุลนั้นเป็นส่วนที่เป็นพื้นผิวของเส้นใยนาโน) โดยมากแล้วโครงสร้างวัสดุต่างๆที่อยู่ในลักษณะของเส้นใย จะเป็นลักษณะของโครงสร้างพื้นฐานที่ ทำให้เกิดโครงสร้างที่มีพื้นที่ผิวที่มีความจำเพาะสูง คือเป็นพื้นผิวที่ทำปฏิกิริยากับหมู่ฟังก์ชันต่างๆ ได้เป็นอย่างดี อย่างเช่น เป็นโครงสร้างที่มีความสามารถในการยืดหยุ่นได้ดี มีความแข็งแกร่งและความทนทานที่สูงขึ้น ซึ่งสามารถที่จะนำมาประยุกต์ใช้งานได้อย่างหลากหลายด้าน

แต่แท้ที่จริงแล้ว วัสดุที่มีลักษณะเป็นเส้นใยระดับนาโนนี้ ก็เป็นหน่วยโครงสร้างพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ในระบบธรรมชาติอยู่แล้ว ตัวอย่างเช่น เส้นใยโปรตีนซึ่งเป็นส่วนที่ให้โครงร่างแก่เซลล์ (cytoskeleton filament) ที่ประกอบไปด้วยเส้นใยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 30 นาโนเมตร เซลล์แท่ง (rod cell) ที่อยู่ภายในลูกนัยน์ตาที่ใช้เม็ดสีโรดอปซิน (rhodopsin) ในการรับแสงมืดทึบ (โรดอปซินมีขนาดประมาณ 4-6 นาโนเมตร) เป็นต้น (นั่นคือเส้นใยนาโนก็มีอยู่ในระบบธรรมชาติอยู่แล้วเช่นเดียวกัน) และด้วยความสามารถเชิงหน้าที่ภายในเซลล์ทั้งหลายของเส้นใยเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น การเป็นคลังเก็บรักษาพลังงาน เก็บรวบรวมข้อมูล และกู้ข้อมูล การซ่อมแซมตัวเองภายในเนื้อเยื่อ และประสาทการรับสัมผัสต่างๆ จึงนำมาสู่การออกแบบเพื่อสังเคราะห์เส้นใยนาโนเพื่อนำมาใช้ในลักษณะเดียวกันด้วย

เส้นใยนาโนสังเคราะห์ที่มีการสังเคราะห์ขึ้นมานั้น โดยมากจะถูกสังเคราะห์เพื่อนำมาใช้งานด้วยคุณสมบัติพิเศษทางด้านการนำไฟฟ้า และคุณสมบัติเชิงกลของโครงสร้างนี้ เช่น การสังเคราะห์เส้นใยนาโนพอลิเมอร์อิเล็กทรอนิกส์ เพื่อจะนำมาใช้ในการผลิตและสร้างอุปกรณ์ระดับนาโนทางอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เช่น การใช้เป็นตัวนำไฟฟ้า สร้างตัวเก็บประจุ ทรานซิสเตอร์ ไดโอด และนำมาใช้งานทางด้านเทคโนโลยีการเก็บข้อมูล หรือใช้ในระบบการส่งผ่านข้อมูล เช่น การสร้างหน่วยความจำและชิพสำหรับคอมพิวเตอร์ และการสังเคราะห์เส้นใยวัสดุผสมระดับนาโน เพื่อนำมาใช้เตรียมหน่วยโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการสร้างอุปกรณ์ และโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ที่มีคุณสมบัติพิเศษ ที่สามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานของมนุษย์ได้ เช่นการนำมาใช้งานทางด้านเทคโนโลยีทางด้านการแปลงรูปพลังานและการกักเก็บพลังงาน เช่น แบตเตอรี่หรือในเซลล์เชื้อเพลิง (fuel cell) หรือใช้เป็นส่วนผสมในเชิงโครงสร้างสำหรับใช้งานในเทคโนโลยีการบินทั้งในอากาศและในอวกาศ หรือแม้กระทั่งประยุกต์ใช้สำหรับระบบการขนส่งยา และเกี่ยวกับประโยชน์ทางวิศวกรรมเนื้อเยื่อ

[Boripat]

[Boripat]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ไมโครไฟเบอร์
เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา
10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว
เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ
ด้วยเทคโนโลยีการผลิตไมโครไฟเบอร์ ในปัจจุบันทำให้พบว่า เราได้มายืนอยู่ในจุดที่ไกลเกินกว่าสิ่งที่โรเบิร์ต ฮุก เคยวาดฝันไว้มากทีเดียว นั่นเป็นข้อพิสูจน์ถึง ภูมิปัญญาของมนุษย์ ที่สามารถทำให้เรื่องที่เคยอยู่เหนือ ความคาดคิดเมื่อในอดีต กลับกลายมาเป็นเรื่องจริงได้
นาโนไฟเบอร์
สสารทุกชนิดนั้นประกอบขึ้นด้วยอะตอม ซึ่งคุณสมบัติของสสารแต่ละชนิดขึ้นอยู่กับการเรียง
ตัวของอะตอม ท่านผู้อ่านลองคิดดูว่าหากสามารถจัดเรียงอะตอมได้ มนุษย์จะสามารถสร้างสิ่ง
ต่างๆ ได้อย่างมากมายตามที่ต้องการ เช่น ถ้าเราสามารถจัดเรียงอะตอมของถ่านหินได้ ก็จะ
สามารถสร้างเพชรได้ เป็นต้น จากแนวความคิดนี้จึงเป็นที่มาของนาโนเทคโนโลยีนั่นเอง

นาโนเทคโนโลยี (Nanotechnology) เป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสร้าง การ
สังเคราะห์ วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ซึ่งมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร จาก
การเรียงตัวของอนุภาคขนาดเล็ก เช่น อะตอม หรือโมเลกุล เข้าด้วยกันด้วยความแม่นยำ และ
ถูกต้อง ทำให้โครงสร้างของวัสดุ หรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือ
ชีวภาพ ส่งผลให้มีประโยชน์ต่อผู้ใช้สอย ซึ่งต้องอาศัยวิทยาการหลากหลายสาขาทั้งเคมี ฟิสิกส์
ชีววิทยา อิเล็กทรอนิกส์ และอื่นๆ โดยเฉพาะสาขาคอมพิวเตอร์สำหรับการทำงาน

นาโนเทคโนโลยีในธรรมชาติ
2. ใบบัว
การที่ใบบัวมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ ก็เพราะว่าพื้นผิวของใบบัวมีลักษณะคล้ายกับหนามขนาดเล็ก
จำนวนมหาศาลเรียงตัวกระจายอยู่อย่างเป็นระเบียบ โดยที่หนามขนาดเล็กเหล่านี้ก็ยังจะมีปุ่มเล็กๆ
ที่มีขนาดในช่วงระดับนาโนเมตร และเป็นสารที่มีคุณสมบัติคล้ายขี้ผึ้งเคลือบอยู่ภายนอกอีกด้วย จึง
ทำให้น้ำที่ตกลงมาบนใบบัวมีพื้นที่สัมผัสน้อยมาก และไม่สามารถซึมผ่านหรือกระจายตัวแผ่ออกใน
แนวกว้างบนใบบัวได้ น้ำจึงต้องม้วนตัวเป็นหยดน้ำขนาดเล็กกลิ้งไปรวมกันอยู่ตรงกลางใบบัว นอก
จากนี้สิ่งสกปรกทั้งหลายไม่ว่าจะเป็นฝุ่น เชื้อแบคทีเรีย และเชื้อราก็ไม่สามารถเกาะติดแน่นอยู่กับ
ใบบัวได้ ดังนั้นใบบัวจึงสะอาดอยู่ตลอดเวลา นักวิทยาศาสตร์จึงได้นำหลักการของน้ำกลิ้งบนใบบัว
(lotus effect) มาใช้ในการสังเคราะห์วัสดุชนิดใหม่เลียนแบบคุณลักษณะของใบบัว หรือนำไปประยุกต์
เป็นสีทาบ้านที่ไม่สามารถเปียกน้ำ และทำความสะอาดตัวเองได้ รวมทั้งการพัฒนาเป็นเสื้อผ้ากันน้ำ
ไร้รอยคราบสกปรกอีกด้วย

[spoiil3z]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

Microfiber ทั่ว ไป หมาย ถึง เส้นใย ที่ มี เส้นใยเล็ก กว่า 1 denier สิ่งทอ microfibers สังเคราะห์ เช่น microfibers เส้นใย สังเคราะห์ มี เส้นผ่าศูนย์กลาง ประมาณ 10 microns. Microfibers สังเคราะห์ ได้ รับ การ พัฒนา ในประเทศ ญี่ปุ่น ใน ช่วง ต้น 1970 โดย ดร. Miyoshi Okamoto ได้รับการพัฒนาภายหลัง โดย ดร. Toyohiko Hikota. Microfiber ได้ใช้ ใน อุตสาหกรรม สิ่ง ทอและ ขยาย ตัว ติดต่อ กันเรื่อยมา


เส้นผ่าศูนย์กลางของ microfiber มีขนาดครึ่งหนึ่ง ของใยไหมทำให้การผลิตผ้าที่น้ำหนักเบามากและมี คุณสมบัติ การระบายอากาศได้ดีและแห้งเร็ว
ทนทานไม่เป็นแหล่งสะสมของเชื้อโรคเหมือนผ้าทั่วไป ไม่ยุ่ยง่ายและล้างทำความสะอาดง่าย



คุณสมบัติผ้าไมโครไฟเบอร์

เมื่อ ใช้ผ้าไมโครไฟเบอร์เช็ดถูพื้นผิวแห้ง จะเกิดไฟฟ้าสถิต ขึ้น ทั้ง คราบสกปรกและฝุ่นผงต่างๆ จะเกาะติดไปกับพื้นผิวของผ้าไมโครไฟเบอร์ ฝุ่นจะไม่ฟุ้ง และไม่ทำให้เกิดรอยหรือทิ้งคราบ



การทำความสะอาดพื่นผิวเปียกเนื่องจากผ้าไมโครไฟเบอร์สามารถดูดซัพน้ำได้ มากกว่าเส้นใยที่ได้จากธรรมชาติถึง 10 เท่าทำให้ไม่ทิ้งคราบน้ำหรือรอยด่าง

คุณสมบัติ

ผ้านำเข้าจากประเทศเกาหลีเกรด A แบ่งบรรจุในไทย การเย็บริมไรตะเข็บไม่ทำให้เกิดรอยขนแมวกรณีทำความสะอาดรถยนต์

ผ้าหนาแน่นกว่า ผ้าในท้องตลาดที่นำเข้าจากประเทศจีน

วิธีใช้

สำหรับ เช็ดทำความสะอาดขัดเงารถยนต์ และวัสดุผิวเรียบทุกชนิด เช่น ทองเหลือง เงิน อลูมิเนียม นิเกิ้ล ไฟเบอร์ และเครื่องใช้ในบ้านต่างๆ เช่น แว่นตา กล้อง จอคอมผิวเตอร์ จอLCD โทรศัพย์มือถือ ตู้เย็น กระจกโต๊ะมุข หินอ่อน และอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ
การทำความสะอาดผ้าไมโครไฟเบอร์

ซักน้ำเปล่าหรือใช้น้ำยาล้างจานห้ามใช้น้ำยาปรับผ้านุ่มและผึ่งให้แห้ง


นาโนเทคโนโลยีในธรรมชาติ
3. ใยแมงมุม
แมงมุมเป็นสัตว์ที่สามารถสร้าง และปั่นทอเส้นใยได้ ใยของแมงมุมเป็นเส้นใยที่มีความแข็งแรง
และเหนียวมาก ซึ่งจะเห็นได้จากใยแมงมุมสามารถหยุดแมลงที่บินด้วยความเร็วสูงได้ โดยที่ใยแมงมุม
ไม่ขาด นักวิทยาศาสตร์พบว่า แมงมุมสามารถหลั่งโปรตีนที่ชื่อว่า ไฟโบรอิน (fibroin) ซึ่งเป็นโปรตีน
ที่ละลายในน้ำ เมื่อแมงมุมหลั่งโปรตีนชนิดนี้ออกมาแล้ว โปรตีนจะเปลี่ยนสถานะจากของเหลวกลาย
เป็นของแข็ง แล้วแมงมุมก็จะใช้ขาในการถักทอโปรตีนเหล่านี้เป็นใยแมงมุมนั่นเอง มีบริษัทในต่าง
ประเทศแห่งหนึ่งสามารถสร้างใยแมงมุมเลียนแบบของจริงขึ้นมาได้ โดยการตัดต่อยีนที่ควบคุมการสร้าง
ไฟโบรอินจากแมงมุม แล้วนำไปใส่ไว้ในโครโมโซมของแพะ เพื่อให้นมแพะมีโปรตีนใยแมงมุมก่อนที่
จะแยกโปรตีนจากนมแพะออกมา แล้วผ่านกระบวนการปั่นทอเป็นเส้นใย เพื่อใช้ในการผลิตเสื้อเกราะ
กันกระสุนที่แข็งแรงแต่มีน้ำหนักเบา นอกจากนี้ยังสามารถนำใยแมงมุมไปใช้เป็นเส้นใยรักษาแผลสด
ได้อีกด้วย

คุณสมบัติของการผลิตที่ใช้นาโนเทคโนโลยีมีลักษณะดังนี้
1. สามารถจัดเรียงอะตอมได้ตรงตำแหน่งที่ต้องการ ซึ่งทำให้กำหนดคุณสมบัติของวัตถุได้ตามที่
เราต้องการ
2. เป็นการผลิตแบบล่างขึ้นบน (Bottom-Up technology) คือ ผลิตจากหน่วยย่อยไปสู่หน่วยใหญ่
3. สามารถออกแบบโครงสร้างเกือบทุกอย่างให้สอดคล้องกับกฎของฟิสิกส์ได้ถึงระดับโมเลกุล
4. ต้นทุนการผลิตต่ำกว่าต้นทุนของวัตถุดิบ
5. พลังงานที่ใช้ในการผลิตลดลง
6.ในกระบวนการผลิตไม่เกิดผลิตผลพลอยได้รวมทั้งของเสีย เนื่องจากเราสามารถกำหนดถึงระดับ

[Tangmay Ei Ei]

ไมโครไฟเบอร์
หากลองนับย้อนไปถึง ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายาม ในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีด ของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการ ของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่นๆ จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน
การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา
10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว
เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ
ผ้าไมโครไฟเบอร์
เป็นผ้าตระกูลเส้นใยสังเคราะห์ ส่วนใหญ่เป็นวัสดุที่ทำจากโพลีเอสเตอร์ (polyester) ใช้วิธีการหลอมแล้วรีดเส้นใยออกมาจากหัวฉีดที่เรียกว่าสปินเนอเร็ต (spineret) ลักษณะความละเอียดของผ้าขึ้นอยู่กับขนาดรูสปินเนอเร็ตที่ต้องการให้เส้นใยเล็กหรือละเอียดมากน้อยเพียงใด
คุณสมบัติของผ้าไมโครไฟเบอร์จะอ่อนนุ่มกว่าผ้าที่ผลิตจากใยธรรมชาติทั่วไป ประโยชน์มักจะนำมาทำความสะอาดพื้นผิวเพื่อป้องกันการเกิดริ้วรอย เนื่องจากเบาแรง ไม่เป็นขน เช็ดลื่น ซับน้ำได้ดีเยี่ยม สามารถเช็ดคราบสกปรกให้สะอาดหมดจดในการเช็ดเพียงครั้งเดียว ทนทานต่อการชะล้างมากกว่าเส้นใยธรรมชาติ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถหลอมละลายและนำกลับมาใช้งานได้อีกครั้งแม้ว่าจะใช้งานจนเก่าหรือเสื่อมคุณภาพไปแล้วก็ตาม
และเนื่องจากไมโครไฟเบอร์คือเส้นใยขนาดเล็กและบางมาก จึงสามารถกำจัดสิ่งสกปรกและฝุ่นผงที่มีขนาดเล็กได้ โดยสามารถกำจัดฝุ่นผงและคราบสกปรกได้ 98% และลดแบคทีเรียได้กว่า 99.99% และยังใช้ได้กับหลายพื้นผิว เช่น พลาสติก ไม้ แก้ว เป็นต้น
สำหรับการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวแห้ง เมื่อใช้ผ้าไมโครไฟเบอร์เช็ดถูพื้นผิวแห้ง จะเกิดไฟฟ้าสถิต (Static electricity) ขึ้น ทั้งคราบสกปรกและฝุ่นผงต่างๆ จะเกาะติดไปกับพื้นผิวของผ้าไมโครไฟเบอร์ ฝุ่นจะไม่ฟุ้งกระจายในอากาศ ส่วนการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวเปียกหรือชื้น ในบริเวณพื้นผิวที่เปียกหรือมีความชื้น ผ้าไมโครไฟเบอร์จะดูดซับน้ำ คราบสกปรก และฝุ่นผง ซึ่งแบคทีเรียและคราบสกปรกจะถูกดูดซึมอยู่บนบริเวณพื้นผิวของเนื้อผ้าเท่านั้น ไม่ได้ซึมเข้าไปในเส้นใยของผ้าไมโครไฟเบอร์ เพราะมีน้ำเป็นตัวห่อหุ้มเก็บแบคทีเรียและสิ่งสกปรกให้อยู่บนพื้นผิวของผ้า จึงไม่เป็นแหล่งสะสมของแบคทีเรียและสิ่งสกปรก ทำให้การทำความสะอาดมีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น
วิธีเก็บรักษา กรณีเปื้อนคราบน้ำมัน หรือสกปรกมากๆ ให้ซักกับน้ำสบู่


นาโนไฟเบอร์
"นาโนเทคโนโลยี" หมายถึง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ สร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ซึ่งมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร
เทียบเท่ากับระดับอนุภาคของโมเลกุลหรืออะตอม รวมถึงการออกแบบหรือการใช้เครื่องมือสร้างวัสดุที่อยู่ในระดับที่เล็กมาก หรือการเรียงอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่ง
ที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ และถูกต้อง ทำให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษ ไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ ส่งให้มีผลประโยชน์ต่อผู้ใช้สอย

สิ่งทอนาโน
สิ่งทอนาโน เป็นทางเลือกใหม่ของอุตสาหกรรมสิ่งทอไทยที่จะช่วยเพิ่มคุณค่าและสร้างความแตกต่างของสินค้าจากคู่แข่ง ที่สำคัญผู้ผลิตยังมีจำนวนน้อย ทำให้ภาวะการแข่งขันไม่รุนแรงเท่าสิ่งทอทั่วไป
คำว่า “นาโน” หมายถึง 1 ในพันล้านส่วนของเมตร หรือ 10-9 ขณะที่ “นาโนเทคโนโลยี” หมายถึง เทคโนโลยีเกี่ยวกับการจัดการ การสร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ และระบบต่างๆ ที่มีขนาดเล็กอยู่ในช่วง 1 ถึง 100 นาโนเมตร
การพัฒนานาโนเทคโนโลยีของโลกปัจจุบันแบ่งเป็น 3 ยุค คือ
(1) Building Block Age เป็นการพัฒนาวัสดุที่เป็นพื้นฐานหรือตัวต่อสำหรับการนำไปใช้เป็นอุปกรณ์นาโน จักรกลนาโนในอนาคต สหรัฐฯ ก้าวผ่านยุคนี้ไปแล้ว ขณะที่ไทยกำลังก้าวเข้าสู่ยุคนี้
(2) Integration/Nanosystem Age เป็นยุคของการบูรณาการศาสตร์ต่างๆ ที่สำคัญต่อนาโนเทคโนโลยี เช่น นาโนวัสดุ นาโนอิเล็กทรอนิกส์ นาโนชีวภาพ ฯลฯ ปัจจุบันสหรัฐฯ เข้าสู่ยุคนี้
(3) Nano-manufacturing Age เป็นยุคของการผลิตอุปกรณ์นาโนในระดับอุตสาหกรรม ยุคนี้จะเริ่มให้เห็นประมาณปี 2553 เป็นต้นไป
การนำนาโนเทคโนโลยีเข้ามาใช้กับอุตสาหกรรมสิ่งทอ (สิ่งทอนาโน) มีหลายรูปแบบ เช่น การเคลือบผ้าด้วยสารนาโน การเติมอนุภาคนาโนเข้าไปในเส้นใยสังเคราะห์ ซึ่งวิธีที่กำลังเป็นที่นิยมอย่างมากในขณะนี้ ได้แก่
(1) กลุ่มสารประเภทออกไซด์ของโลหะที่มีอนุภาคขนาดนาโน เช่น ไททาเนียมออกไซด์ ซิลเวอร์ออกไซด์ ซิงค์ออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ ซึ่งทำให้สามารถป้องกันรังสียูวี กำจัดกลิ่น และฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้
(2) กลุ่มสารที่บรรจุอยู่ในแคปซูลขนาดนาโน ซึ่งเคลือบหรือแทรกอยู่ในเส้นใยของสิ่งทอ โดยภายในแคปซูลสามารถบรรจุสารได้หลายประเภท เช่น สาร Eugenol ซึ่งสามารถกำจัดไรฝุ่นได้
(3) อนุภาคนาโนประเภทอลูมินา และซิลิกา สามารถป้องกันความร้อน ไฟฟ้า ป้องกันรังสียูวี และเปลวไฟ
(4) สาร Phase Change Material (PCMs) สามารถดูดซับความร้อนไว้ ทำให้รู้สึกเย็นสบาย ใช้กับชุดออกกำลังกาย ชุดสกี ชุดปีนเขา เป็นต้น
(5) คาร์บอนนาโนไฟเบอร์ ทำให้ผ้าทนทานต่อการเสียดสีและมีความยืดหยุ่นมากขึ้น
ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์สิ่งทอนาโน เช่น
- Nano-Care เป็นผืทอจากใยเซลลูโลส เช่น ฝ้าย ลินิน ไร้รอยยับ ไร้รอยเปื้อน ไม่เปียกทั้งน้ำและน้ำมัน
- Nano-Dry เป็นเสื้อผ้าจากใยสังเคราะห์ เช่น โพลีเอสเตอร์ ที่แห้งเร็ว เหมาะสำหรับทำชุดกีฬาและชุดชั้นใน
- Nano-Pel เป็นการเปลี่ยนคุณสมบัติของผ้าเส้นใยธรรมชาติ เช่น ฝ้ายลินิน และผ้าไหม ไม่เปียกน้ำและน้ำมัน ไม่ติดคราบสกปรก
- Nano-Touch เป็นการผสมผสานจุดเด่นของผ้าฝ้ายกับใยสังเคราะห์เข้าด้วยกัน ทำให้เส้นใยมีความนุ่ม ซับน้ำได้ดี น้ำหนักเบา มีความยืดหยุ่นสูง ไม่มีไฟฟ้าสถิ่ตย์ และไม่มีลักษณะมันวาว เป็นการกำจัดข้อเสียของใยสังเคราะห์และปรับปรุงข้อด้อยของผ้าฝ้าย
สำหรับประเทศไทยผู้ผลิตในตลาดยังมีน้อย ผลิตตามคำสั่งซื้อ ส่วนใหญ่เป็น เคหะสิ่งทอ เช่น ผ้าบุเฟอร์นิเจอร์ ที่นอน ผ้าห่ม สิ่งทอยานยนต์ และสิ่งทอในวงการแพทย์ ฯลฯ ตลาดสิ่ทอจึงเป็นที่น่าสนใจ เพราะการแข่งขันยังมีน้อยและมีกลุ่มลูกค้าที่แน่นอน

[วราลักษณ์ ประสงค์พันธ์]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา
10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว
เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ
ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการใช้นาโนเทคโนโลยี
1. นาโนไฟเบอร์ ความหวังใหม่ในการซ่อมแซมเซลล์สมอง
นักวิทยาศาสตร์พบว่าเมื่อเราเจริญเติบโตเต็มที่แล้ว เซลล์สมองจะยังสามารถแบ่งตัวได้อย่างช้าๆ
แต่ถ้าหากเซลล์สมองถูกทำลาย การซ่อมแซมเพื่อให้เนื้อเยื่อสมองกลับมาสมบูรณ์เหมือนเดิมนั้นแทบ
จะเป็นไปไม่ได้เลย เมื่อไม่นานมานี้นักวิทยาศาสตร์พบว่าร่างแหของนาโนไฟเบอร์จะช่วยให้เซลล์
ประสาทในสมองของหนูเกิดการซ่อมแซมตัวเองได้ นาโนไฟเบอร์เกิดจากสายเปปไทด์ขนาดเส้นผ่าน
ศูนย์กลางประมาณ 10 นาโนเมตร ที่ประกอบตัวเองได้ เส้นใยที่ก่อตัวเป็นร่างแหนั้นมีขนาดใกล้เคียง
กับเซลล์ประสาท นักวิจัยเชื่อว่าโครงร่างนาโนไฟเบอร์ไม่ได้ทำให้เกิดการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ แต่
ช่วยให้เกิดสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมทำให้เซลล์ประสาทที่ยังมีชีวิตอยู่นั้นสามารถสร้างแขนงของ
เซลล์ประสาท ที่เรียกว่า แอกซอน ซึ่งเป็นส่วนที่จะทำการส่งกระแสประสาทไปยังเซลล์อื่นๆ ได้ยาว
มากขึ้น ทำให้เซลล์ประสาทสามารถเชื่อมต่อ และสื่อสารกับเซลล์ประสาทอื่นได้ดีขึ้น โครงสร้างนาโน
ไฟเบอร์นั้นสามารถย่อยสลายได้ด้วยกระบวนการทางชีวภาพในร่างกาย ซึ่งจะหายไปจากร่างกายภายใน
1 สัปดาห์ โดยจะถูกขับออกมาทางปัสสาวะ การค้นพบนี้ทำให้ความหวังในการซ่อมแซมเซลล์สมองของ
มนุษย์อยู่ไม่ไกลเกินเอื้อม แต่อย่างไรก็ตามต้องมีการทดลองต่อเนื่องว่าวิธีการนี้จะสามารถใช้ได้จริงกับ
มนุษย์หรือไม่

[Usa]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ไมโครไฟเบอร์


หากลองนับย้อนไปถึง ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายาม ในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีด ของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการ ของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่น จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน


การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา 10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว หรือทางสหภาพยุโรปกำหนดมาตรฐานของไมโครไฟเบอร์ไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 1 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 1 Denier = Microfibre) ส่วนมาตรฐานในประเทศญี่ปุ่นกำหนดไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 0.6 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 0.6 Denier = Microfibre) และหากมีค่ามากกว่า 0.3 ดีเนียร์ จัดเป็นไมโครไฟเบอร์ชนิดพิเศษ (> 0.3 Denier = Ultra Microfibre) เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้

ลักษณะของไมโครไฟเบอร์
1.ใยสัตว์ (wool) เป็นเส้นใยสิ่งทอที่มีขนาดใหญ่ที่สุดคือ 18-24 ไมครอน
2.ใยฝ้ายโดยปกติจะมีขนาด 13.5 ไมครอน
3.ไหมเป็นเส้นใยธรรมชาติที่มีขนาดเล็กที่สุดคือ 12 ไมครอน
4.เส้นผมของมนุษย์มีขนาด 300 ไมครอน
5.ไมโครไฟเบอร์มีขนาดเล็กกว่าเส้นผมมนุษย์ถึง 100 เท่า คือมีขนาด 3-5 ไมครอน(หรือบางครั้งเล็กกว่า)
** ไมครอน เป็นหน่วยวัดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นใยมีขนาด = หนึ่งในพันของมิลลิเมตร

ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ ด้วยเทคโนโลยีการผลิตไมโครไฟเบอร์ ในปัจจุบันทำให้พบว่า เราได้มายืนอยู่ในจุดที่ไกลเกินกว่าสิ่งที่โรเบิร์ต ฮุก เคยวาดฝันไว้มากทีเดียว นั่นเป็นข้อพิสูจน์ถึง ภูมิปัญญาของมนุษย์ ที่สามารถทำให้เรื่องที่เคยอยู่เหนือ ความคาดคิดเมื่อในอดีต กลับกลายมาเป็นเรื่องจริง

คุณสมบัติของผ้าไมโครไฟเบอร์
1.จะอ่อนนุ่มกว่าผ้าที่ผลิตจากใยธรรมชาติทั่วไป ประโยชน์มักจะนำมาทำความสะอาดพื้นผิวเพื่อป้องกันการเกิดริ้วรอย เนื่องจากเบาแรง ไม่เป็นขน เช็ดลื่น ซับน้ำได้ดีเยี่ยม สามารถเช็
คราบสกปรกให้สะอาดหมดจดในการเช็ดเพียงครั้งเดียว
2.ทนทานต่อการชะล้างมากกว่าเส้นใยธรรมชาติ
3. PES (โพลีเอสเตอร์) มีไฟฟ้าสถิตย์ ซึ่งมีคุณสมบัติในการดัก จับ และกักเก็บฝุ่นได้ดี
4. PA (โพลีอามายต์) มีคุณสมบัติในการดูดซับสูง ซึ่งเมื่อใช้กับน้ำหรือน้ำที่ผสมน้ำยาทำความสะอาด จะช่วยให้การขจัดคราบสกปรก ตลอดจนคราบไขมันต่างๆ รวมทั้งแบคทีเรียบนพื้นผิวเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ โดยปราศจากคราบน้ำและรอยขีดข่วน (ตรงนี้นี่เอง คือซูพรีมส่องแสง) ผลที่เกิดจากโครงสร้างของเส้นใย PES กับแกน PA ทำให้ร่องรูของไมโครไฟเบอร์มีคุณสมบัติในการกักเก็บฝุ่นและดูดซับสูง
นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถหลอมละลายและนำกลับมาใช้งานได้อีกครั้งแม้ว่าจะใช้งานจนเก่าหรือเสื่อมคุณภาพไปแล้วก็ตาม และเนื่องจากไมโครไฟเบอร์คือเส้นใยขนาดเล็กและบางมาก จึงสามารถกำจัดสิ่งสกปรกและฝุ่นผงที่มีขนาดเล็กได้ โดยสามารถกำจัดฝุ่นผงและคราบสกปรกได้ 98% และลดแบคทีเรียได้กว่า 99.99% และยังใช้ได้กับหลายพื้นผิว เช่น พลาสติก ไม้ แก้ว เป็นต้น

ข้อดีของไมโครไฟเบอร์
• มีประสิทธิภาพในการทำความสะอาดสูง
• สามารถใช้ทำความสะอาดฝุ่นที่มีขนาดเล็กมาก (micro-dirt)
• มีคุณสมบัติดูดซับได้เป็นอย่างดี และ แห้งอย่างรวดเร็ว
• สามารถใช้ได้กับทุกพื้นผิว แม้ในบริเวณที่ต้องการความละเอียดอ่อนสูง
• ไม่ก่อให้เกิดการสะสมของแบคทีเรียและยับยั้งการก่อเกิดราบนใยผ้า
• ประหยัดเวลา และแรงงาน
• ทนทาน (สามารถซักทำความสะอาดได้มากกว่า 300 ครั้ง)
• เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อย เนื่องจากช่วยประหยัดปริมาณสารเคมีที่ใช้ และเพิ่มประสิทธิภาพในการทำความสะอาด
• คุ้มค่า
• สามารถซักได้ในอุณหภูมิ 90-95 องศาเซลเซียส (ห้ามใช้น้ำยาปรับผ้านุ่ม และสารฟอกขาว)

ข้อกำหนดในการซักล้างผ้าไมโครไฟเบอร์
1.ซักในน้ำที่อุณหภูมิประมาณ 95°C (ห้ามสูงกว่า 95 C ครับ น้ำอุณหภูมิปรกติก็ซักได้ไม่มีปัญหาครับ)
2.ซัก-ล้างร่วมกับผลิตภัณฑ์ไมโครไฟเบอร์อื่น;
3.ไม่ควรซักผ้าไมโครไฟเบอร์ร่วมกับผ้าหรือสิ่งทอชนิดอื่น
4.ห้ามใช้น้ำยาฟอกผ้าขาวเพราะจะทำให้อายุการใช้งานสั้นลง (ใช้น้ำสบู่ครับ อาจจะไม่สะอาด แต่อายุการใช้งานของผ้านานขึ้นครับ)
5.ห้ามใช้น้ำยาปรับผ้านุ่มเพราะจะทำให้ประสิทธิภาพลดลง (ในกรณีผิดพลั้งเผลอใช้ไป ให้ซักอีกครั้งด้วยน้ำเปล่า)
6.ห้ามใช้คลอรีน
7.สามารถปั่นแห้งได้

นาโนไฟเบอร์


"นาโนเทคโนโลยี" หมายถึง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ สร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ซึ่งมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตรเทียบเท่ากับระดับอนุภาคของโมเลกุลหรืออะตอม รวมถึงการออกแบบหรือการใช้เครื่องมือสร้างวัสดุที่อยู่ในระดับที่เล็กมาก หรือการเรียงอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ และถูกต้อง ทำให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษ ไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ ส่งให้มีผลประโยชน์ต่อผู้ใช้สอย

ในการทำโครงการวิจัยเรื่องวัสดุผสมระดับนาโนระหว่างคาร์บอนนาโนทิวบ์
ซิลิคอนคาร์ไบด์นาโนไฟเบอร์ และอีพ็อกซีเรซิน ซึ่งคาร์บอนนาโนทิวบ์เป็นโครงสร้างอีกแบบหนึ่งของธาตุคาร์บอน โดยอะตอมของคาร์บอนจะเกาะกันเป็นโครงตาข่ายลักษณะเป็นท่อขนาดเล็กระดับนาโนเมตร เป็นเส้นใยชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติเด่นคือ มีความแข็งแกร่งสูง ทนต่อแรงดึงได้ดี และมีน้ำหนักเบา ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นวัสดุเสริมแรงสำหรับโครงสร้างที่ต้องการความแข็งแรง และน้ำหนักเบาได้ ซึ่งผลจากโครงการวิจัยดังกล่าวจะได้มีการนำไปใช้ในการผลิตพลาสติกชนิดใหม่ ที่มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการขีดข่วนได้ดี มีน้ำหนักเบา
และทนต่ออุณหภูมิสูงได้ ซึ่งพลาสติกชนิดใหม่นี้มีโครงการที่จะนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนรถ ยนต์เป็นหลัก เช่น การผลิตตัวถัง กันชน เพราะสามารถทนต่อรอยขีดข่วน มี
น้ำหนักเบา ทำให้ประหยัดเชื้อเพลิง มีการเผาไหม้น้อย ช่วยประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อมของโลก และในภาพรวมทางเศรษฐกิจของประเทศ ผลจากโครงการวิจัยดังกล่าวยังมีส่วนในการช่วยลดอัตราและปริมาณการนำเข้าชิ้น ส่วนยานยนต์จากต่างประเทศ และที่สำคัญเป็นการสนับสนุนผลงานการวิจัยที่คิดค้นและพัฒนาโดยคนไทยเอง

นาโนเทคโนโลยีในธรรมชาติ
เมื่อพูดถึงนาโนเทคโนโลยี คนทั่วไปได้ยินแล้วอาจจะนึกภาพไม่ออก และดูเหมือนจะไม่ได้สัมผัสกับมัน แต่จริงๆ แล้ว นาโนเทคโนโลยีนั้นมีอยู่แล้วในธรรมชาติ ในธรรมชาติรอบๆ ตัวเรามีพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยี และสามารถพบเห็นได้ทั่วไป ซึ่งมนุษย์สามารถใช้เป็นข้อมูลในการผลิตเป็นชิ้นงานต่างๆ โดยลอกเลียนแบบพื้นฐานที่ได้จากธรรมชาติ และแต่งเติมผลผลิตจากนาโนเทคโนโลยีเข้าไปให้เกิดประโยชน์ตรงกับความต้องการ ตัวอย่างเช่น

สิ่งทอนาโนรุ่งฆ่าเชื้อเบาะรถยนต์และเสื้อกาวน์

สิ่งทอรุกเจาะตลาดใหม่นาโนทั้งเคลือบเบาะรถยนต์และชุดป้องกันทางการแพทย์ หวังต่อยอดสิ่งทอที่ใช้ในอุตสาหกรรมอื่น สิ่งทอเปิดตลาดนาโนใหม่สำหรับเบาะรถยนต์ และ
เสื้อกาวน์ หลังจากที่เสื้อซิลเวอร์นาโนวางตลาดได้ไม่นาน ประยุกต์นำนาโนมาสร้างเบาะรถยนต์ฆ่าเชื้อโรคเคลือบไททาเนียมไดออกไซด์ ทั้งทำความสะอาดและฆ่าเชื้อในตัว ขั้นตอนไม่ยุ่งยากพร้อมใช้งานได้ทันที ส่วนซิงค์ออกไซด์ใช้ฆ่าเชื้อสำหรับเสื้อกาวน์แพทย์ สามารถต้านเชื้อจุลินทรีย์ เชื้อราและแบคทีเรีย ทำให้โอกาสติดเชื้อน้อยลง เตรียมขยายผลเพิ่มมูลค่าให้กับอุตสาหกรรมสิ่งทอ

จากงานสัมมนา “การประยุกต์เทคโนโลยีนาโนสำหรับอุตสาหกรรมสิ่งทอ”เมื่อต้นเดือนพฤษภาคม 2006 โดย ดร.ชาญชัย สิริเกษมเลิศ ผู้อำนวยการฝ่ายส่งเสริมเทคโนโลยี สถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอเผยว่า ทางสถาบันฯได้ทำการทดลองและวิจัยเกี่ยวกับเบาะรถยนต์เคลือบไททาเนียมไดออกไซด์ และเสื้อกาวน์ สำหรับแพทย์ที่เคลือบด้วยซิงค์ออกไซด์ ผลปรากฏว่าฆ่าเชื้อโรคได้จริง สามารถผลิตเป็นสินค้าใหม่ในแวดวงสิ่งทอ

ไททาเนียมสำหรับผ้าหุ้มเบาะ
สถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอร่วมกับผู้เชี่ยวชาญจากจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยประสพความสำเร็จจากการวิจัยพัฒนาสิ่งทอในการใช้อนุภาคนาโนของสารไททาเนียมไดออกไซด์เคลือบเบาะรถยนต์ ผลจากการวิจัยพบว่าฆ่าเชื้อโรคได้หลายชนิด อาทิ เชื้อโรคท้องร่วงและเชื้อปอดบวม

ดร.ชาญชัย เปิดเผยว่า งานวิจัยและพัฒนาสิ่งทอในอุตสาหกรรมเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยี หนึ่งในโครงการที่ได้ทำการวิจัยร่วมกับโครงการอื่นๆ ได้แก่ สิ่งทอกันไรฝุ่น (Medtech) สิ่งทอสำหรับเสื้อกีฬาช่วยซับเหงื่อ (Sporttech) สิ่งทอคลุมกันแมลงให้กับพืชและผัก (Agrotech) สิ่งทอสำหรับปูรองพื้นถนนเสริมความแข็งแรง (Buildtech) งานวิจัยที่ประสบความสำเร็จและนำมาเสนอในครั้งนี้คือ เบาะรถยนต์เคลือบไททาเนียมไดออกไซด์ โดยผ้าหุ้มเบาะรถยนต์นี้จะสามารถทำความสะอาดตัวเองและฆ่าเชื้อโรคไปในตัว ซึ่งไททาเนียมจะเป็นตัวฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ ดร.ชาญชัยกล่าวว่า “สาเหตุที่เลือกเบาะรถยนต์เนื่องจากเป็นอุปกรณ์ที่ไม่ค่อยได้มีโอกาสซักทำความสะอาด การเลือกใช้ไททาเนียมไดออกไซด์เพราะมีราคาถูกและเบาะรถยนต์มีโอกาสรับแสงได้มาก ซึ่งทำให้สารเคมีถูกกระตุ้นและฆ่าเชื้อได้บ่อยครั้ง”

ต้นทุนของไททาเนียมไดออกไซด์อยู่ที่ 25 บาทต่อกรัม โดยใช้ไททาเนียมไดออกไซด์ 0.5 กรัมต่อผ้า 1 ตารางเมตร การใส่ไททาเนียมไดออกไซด์จะเป็นการเพิ่มมูลค่าทำให้ผ้าราคาตารางเมตรละ 400 บาท/ตารางเมตรพิ่มราคาเป็น 500 บาท /ตารางเมตร หากใช้ผ้า 1, 000 เมตรสามารถผลิตเบาะรถยนต์ได้ 30 ที่นั่งและเหลือผ้าสำหรับผลิตผ้าหุ้มเบาะได้ถึง 260 ชุด ทำให้คุณภาพและราคามีมูลค่าสูงขึ้น ในแง่ของการใช้งาน ดร.ชาญชัย เสริมว่า “เราควรใช้โอกาสนี้ให้เป็นประโยชน์ เนื่องจากหากเราทำได้จริง เราสามารถผลิตเป็นสิ่งทอส่งออกได้ ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติก็มีความรู้ทางด้านนาโนเยอะมาก นวัตกรรมนาโนกับสิ่งทอในอุตสาหกรรมเป็นเรื่องที่ตลาดยอมรับอยู่แล้ว ขั้นตอนก็ไม่ยุ่งยาก เทคโนโลยีนาโนพัฒนาเร็ว ดังนั้นราคาก็จะลดลงพอสมควร ซึ่งมีความเป็นไปได้ในเชิงธุรกิจ” ทั้งนี้ทางสถาบันฯมีโครงการที่จะให้บริษัททัวร์ทดลองใช้กับผ้าหุ้มเบาะของรถ เพื่อดูประสิทธิภาพของการฆ่าเชื้อและความพึงพอใจของผู้ใช้บริการ ซึ่งหากผลออกมาดีก็จะเป็นการขยายโอกาสทางธุรกิจของสิ่งทอไปสู่ตลาดของผ้าหุ้มเบาะรถยนต์ซึ่งมีจำนวนไม่น้อยในปัจจุบัน

MOBILTECH-การวิจัยไททาเนียมไดออกไซด์กับเบาะรถยนต์
สถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอและดร. อัครวัต ศิริสุข จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ร่วมกันทำวิจัยในหัวข้อ“ความสามารถในการฆ่าเชื้อและทำความสะอาดตัวเองของฟิล์มไททาเนียมไดออกไซด์บนสิ่งทอ”โดยมี บริษัท อุตสาหกรรมผ้าวิจิตรไทย เป็นผู้ผลิตผ้าเบาะรถยนต์ บริษัท มนตรีทรานสปอร์ตเตชั่น จำกัด เป็นผู้ตัดเย็บประกอบเบาะรถยนต์ และบริษัท เน็กซ์ โปรดักส์ จำกัด เป็นผู้ตัดเย็บผ้าหุ้มเบาะรถยนต์ ส่วนทางจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยผลิตไททาเนียมไดออกไซด์

ในการทดลองได้ทำการพ่นเคลือบไททาเนียมไดออกไซด์ลงบนผ้ากำมะหยี่ โดยใช้เครื่องพ่นฝอยซึ่งปรากฏว่า สามารถตรึงนาโนพาติคอลบนผ้าได้ดี หลังจากการขัดถูด้วยเครื่องทดสอบ Martindale Abrasion 50,000 รอบ เพื่อจำลองการขัดถูอันเกิดจากการนั่งเบาะรถยนต์ ปรากฏว่า ยังเหลือสารไททาเนียมไดออกไซด์ ภายหลังการขัดถูถึง 46 % ครั้นนำไปทดสอบการฆ่าเชื้อพบว่าสามารถฆ่าเชื้ออีโคไลน์ได้ ส่วนผลการฆ่าเชื้อแบคทีเรียพบว่าชิ้นผ้าที่ได้รับแสง UV จะสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ดีกว่าเมื่อไม่ได้รับแสง และแม้ว่าเมื่อไม่ได้รับแสงก็ยังมีความสามารถในการฆ่าเชื้อได้พอสมควรภายในเวลา 60 นาที นอกจากนี้ยังมีการหยดน้ำมันปาล์มลงไปเป็นตัวแทนสิ่งสกปรกพบว่าจะสามารถกำจัดน้ำมันปาล์มได้ดี สิ่งสกปรกจะสลายได้เอง และจากการทดสอบโดยการขัดถูถึง 50,000 ครั้ง ปรากฎว่ายังคงมีไททาเนียมไดออกไซด์เหลืออยู่เพียงพอที่จะฆ่าเชื้อโรคได้

ผลงานวิจัยอีกชิ้นหนึ่งของสถาบันฯที่ประสบผลสำเร็จคือ การตรึงอนุภาคนาโนในซิงค์ออกไซด์บนเสื้อกาวน์แพทย์ พบว่ามีคุณสมบัติต้านทานเชื้อจุลินทรีย์ ทั้งเชื้อรา และแบคทีเรีย ซึ่งทางสถาบันฯจะต่อยอดพัฒนางานวิจัยนี้ต่อไปเพื่อให้ต้นทุนลดลง

ค่าใช้จ่ายสำหรับซิงค์ออกไซด์ค่อนข้างสูง หากคิดราคาจากห้องแล็บราคาจะอยู่ที่ประมาณกรัมละ 120บาท แต่ซิงค์ออกไซด์ใช้ในปริมาณ 0.025 กรัมต่อเมตร ซึ่งใช้จำนวนไม่มากก็ฆ่าเชื้อโรคได้แล้ว โดยสามารถนำไปใช้กับผ้าคอตตอน นอนวูฟเว่น หรือผ้าที่ใช้แล้วทิ้ง ซึ่งประหยัดกว่าการซักและฆ่าเชื้อด้วยวิธีสเตอริไรซ์ ดร.ชาญชัยได้กล่าวสรุปทิ้งท้ายว่า ทั้งไททาเนียมไดออกไซด์และซิงค์ออกไซด์ ขึ้นอยู่กับการเลือกใช้ซึ่งมีข้อดีคนละแบบ ขณะที่ไททาเนียมไดออกไซด์ฆ่าเชื้อได้ แต่ในเชิงการแพทย์แล้วซิงค์ออกไซด์มีความเหมาะสมมากกว่า

ปัจจุบันอุตสาหกรรมสิ่งทอไทยมีศักยภาพในการผลิตสิ่งทอที่เป็นไฮเอนด์ และพัฒนาให้กลายเป็นยุทธศาสตร์ทางการค้าจากอนุภาคนาโนได้ทั้งซิลเวอร์ ไททาเนียมไดออกไซด์ และซิงค์ออกไซด์ ไม่ว่าจะเป็นนาโนเทคโนโลยีใดก็ตามนับว่าเป็นประโยชน์ ขึ้นอยู่กับผู้ประกอบการที่จะเลือกใช้ให้เหมาะสมกับสินค้าของตน เพื่อตอบสนองผู้บริโภคที่ต้องการคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น

MED TECH-ซิงค์ออกไซด์ป้องกันการติดเชื้อทางการแพทย์
งานวิจัยอีกชิ้นหนึ่งที่ทางสถาบันฯได้วิจัยและพัฒนาคือสิ่งทอในอุตสาหกรรมการแพทย์ในหัวข้อ

“การพัฒนาผลิตภัณฑ์สิ่งทอทางการแพทย์ โดยใช้นาโนเทคโนโลยีการผลิตชุดป้องกันทางการแพทย์” ร่วมกับร.ศ. ดร.สุคนธ์ พานิชพันธ์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ วัตถุประสงค์เพื่อพัฒนานาโนเทคโนโลยีในการผลิตอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ที่มีขนาดเหมาะสมกับการใช้งานโดยใช้กระบวนการทางเคมี ศึกษาวิธีการตรึงอานุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์บนผลิตภัณฑ์สิ่งทอ ใช้ทำชุดป้องกันการติดเชื้อ ศึกษาคุณสมบัติต้านทางเชื้อจุลินทรีย์ชองผลิตภัณฑ์สิ่งทอใช้ทำชุดป้องกันการติดเชื้อ ทดสอบลงบนผ้าโดยการจุ่มอัด

ผลปรากฏว่าอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์มีคุณสมบัติการต้านทานเชื้อจุลินทรีย์ ทั้งเชื้อราและแบคทีเรีย ความเข้มข้นต่ำสุดที่อนุภาคซิงค์ออกไซด์ออกฤทธิ์ทำลายเชื้อจุลินทรีย์ โดยวิธี paper disc method มีค่าเป็น 50 mg/ ml หรือ 50 ppm เมื่อผ่านการซักล้างจำนวน 5,10 และ 30 ครั้ง พบว่าที่การซักล้าง 5 ครั้งจะให้ clear zone กว้างที่สุด

วัสดุนาโนในงานสิ่งทอ
นาโนเทคโนโลยี คือ เทคโนโลยีที่เป็นกระบวนการสร้าง หรือการสังเคราะห์วัสดุให้มีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร (1นาโนเมตรมีขนาดเท่ากับหนึ่งในพันล้านส่วนของเมตรหรือเท่ากับ 10 ยกกำลังลบเก้าเมตร) เพื่อทำให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์และเป็นประตูสู่นวัตกรรมทางอุตสาหกรรม ที่จะส่งผลต่อคุณภาพชีวิตและสิ่งแวดล้อม วัสดุนาโนที่ใช้ในงานสิ่งทอที่เริ่มมีการผลิตออกจำหน่ายได้แก่

• กลุ่มสารประเภทออกไซด์ของโลหะที่มีอนุภาคขนาดนาโน เช่น ไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO2) ซิลเวอร์ออกไซด์ (AgO) ซิงค์ออกไซด์ (ZnO) แมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) ซึ่งสารเหล่านี้มีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง (Photocatalytic) สามารถป้องกันรังสียูวี รวมถึงการกำจัดกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ เช่นกลิ่นเหงื่อ กลิ่นกาย สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่เป็นอันตรายต่อร่างกายและผิวหนัง เช่น Staphylococcus aureus, Pneumococcus, Escherichia Coil และ MRSA ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดสิว ฝี และการติดเชื้อที่บาดแผล ช่วยให้เกิดรังสี Far infrared ซึ่งเป็นรังสีที่ช่วยให้สุขภาพดี

• กลุ่มสารที่บรรจุอยู่ในแคปซูลขนาดนาโน ซึ่งเคลือบหรือแทรกอยู่ในเส้นใยของสิ่งทอ โดยภายในแคปซูลสามารถบรรจุสารได้หลายประเภทเช่น สารeugenol ซึ่งเป็นสารฆ่าไรฝุ่น

• อนุภาคนาโนประเภทอลูมินา (Alumina) และซิลิกา (Silica) สามารถป้องกันความร้อน กระแสไฟฟ้า ป้องกันรังสียูวี และป้องกันเปลวไฟ

• สาร Phase Change Material (PCMs) อนุภาคนาโน ซึ่งปกติจะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิต่ำ แต่เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอนุภาคหลอมเหลวดูดซับและเก็บความร้อนเอาไว้ทำให้รู้สึกเย็นสบาย ปัจจุบันนำมาใช้กับเสื้อผ้าที่ใช้ในการออกกำลังกาย ชุดสกี และชุดปีนเขา

• คาร์บอนนาโนไฟเบอร์ที่นำมาผสมในเส้นใยผ้า จะทำให้ผ้ามีความเหนียวคงทน ทนต่อการเสียดสีและมีความยืดหยุ่นได้มากขึ้น รวมถึงมีความทนทานต่อสารเคมีสูง

นักวิทยาศาสตร์ของบริษัทนาโน-เท็ก แอลแอลซี (Nano-Tex LLC) ในสหรัฐฯ ได้คิดค้นกรรมวิธีในการสร้างผลิตภัณฑ์เสื้อผ้าใหม่ๆ และได้จดสิทธิบัตรคุ้มครองทรัพย์สินทางปัญญาได้มากถึง 122 รายการ สินค้าของนาโน-เท็ก ที่มีวางจำหน่ายในท้องตลาดขณะนี้มี 4 ประเภทใหญ่ๆด้วยกันคือ
1.นาโน-แคร์ (Nano-Care) เป็นเสื้อผ้าไร้รอยยับ ไร้รอยเปื้อน และไม่เปียกทั้งน้ำและน้ำมัน ทอจากเส้นใยเซลลูโลสเช่น ผ้าฝ้ายและลินิน

2.นาโน-ดราย (Nano-Dry) เป็นเสื้อผ้าใยสังเคราะห์เช่น พอลิเอสเตอร์และไนลอน ที่มีคุณสมบัติแห้งเร็ว เหมาะกับการทำชุดกีฬาและชุดชั้นใน รวมทั้งชุดเครื่องแบบที่ต้องเปียกเหงื่อตลอดเวลา

3.นาโน-เพล (Nano-Pel) เป็นผลิตภัณฑ์เสื้อผ้าสำเร็จรูปที่ไม่เปียกน้ำและน้ำมัน โดยการใช้นาโนเทคโนโลยีมาเปลี่ยนคุณสมบัติของผ้าเส้นใยธรรมชาติเช้นผ้าฝ้าย ลินิน และผ้าไหม รวมทั้งเสื้อผ้าใยสังเคราะห์เช่น พอลิเอสเตอร์ ไนลอน และอะคริล ให้เป็นเส้นใยพิเศษที่ไม่เปียกน้ำและน้ำมัน รวมทั้งคราบสกปรกทุกชนิด

4. นาโน-ทัช (Nano-Touch) เป็นเสื้อผ้าที่ผสมผสานจุดเด่นของผ้าฝ้ายกับผ้าเส้นใยสังเคราะห์เข้าด้วยกัน ทำให้ได้เส้นใยผสมที่มีความนุ่ม สามารถซับน้ำได้ดีมีน้ำหนักเบา มีความยืดหยุ่นสูง ไม่มีไฟฟ้าสถิตย์และไม่มีลักษณะเป็นมันวาว เป็นการกำจัดข้อเสียของเส้นใยสังเคราะห์และปรับปรุงข้อด้อยของผ้าฝ้ายได้ทุกประการ

ส่วนในประเทศไทยล่าสุดศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ ร่วมกับปริษัทแกรนด์สปอร์ต กรุ๊ป จำกัดผลิตแจ็กเก็ตนาโนกันน้ำ กันเปื้อนและต่อต้านเชื้อโรค โดยใช้ซิลเวอร์นาโน ปัจจุบันรัฐบาลได้จัดตั้งศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติขึ้นเพื่อพัฒนานาโนเทคโนโลยีของไทยให้ก้าวหน้าขึ้น สนใจต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับนาโนได้ที่ เว็บไซด์ WWW.nanotec.or.th

[HonGYok]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา
10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว
เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ
ด้วยเทคโนโลยีการผลิตไมโครไฟเบอร์ ในปัจจุบันทำให้พบว่า เราได้มายืนอยู่ในจุดที่ไกลเกินกว่าสิ่งที่โรเบิร์ต ฮุก เคยวาดฝันไว้มากทีเดียว นั่นเป็นข้อพิสูจน์ถึง ภูมิปัญญาของมนุษย์ ที่สามารถทำให้เรื่องที่เคยอยู่เหนือ ความคาดคิดเมื่อในอดีต กลับกลายมาเป็นเรื่องจริงได้

ความหมายของนาโนเทคโนโลยี
สสารทุกชนิดนั้นประกอบขึ้นด้วยอะตอม ซึ่งคุณสมบัติของสสารแต่ละชนิดขึ้นอยู่กับการเรียง
ตัวของอะตอม ท่านผู้อ่านลองคิดดูว่าหากสามารถจัดเรียงอะตอมได้ มนุษย์จะสามารถสร้างสิ่ง
ต่างๆ ได้อย่างมากมายตามที่ต้องการ เช่น ถ้าเราสามารถจัดเรียงอะตอมของถ่านหินได้ ก็จะ
สามารถสร้างเพชรได้ เป็นต้น จากแนวความคิดนี้จึงเป็นที่มาของนาโนเทคโนโลยีนั่นเอง

นาโนเทคโนโลยี (Nanotechnology) เป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสร้าง การ
สังเคราะห์ วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ซึ่งมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร จาก
การเรียงตัวของอนุภาคขนาดเล็ก เช่น อะตอม หรือโมเลกุล เข้าด้วยกันด้วยความแม่นยำ และ
ถูกต้อง ทำให้โครงสร้างของวัสดุ หรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือ
ชีวภาพ ส่งผลให้มีประโยชน์ต่อผู้ใช้สอย ซึ่งต้องอาศัยวิทยาการหลากหลายสาขาทั้งเคมี ฟิสิกส์
ชีววิทยา อิเล็กทรอนิกส์ และอื่นๆ โดยเฉพาะสาขาคอมพิวเตอร์สำหรับการทำงาน

นาโนเทคโนโลยีในธรรมชาติ
3. ใยแมงมุม
แมงมุมเป็นสัตว์ที่สามารถสร้าง และปั่นทอเส้นใยได้ ใยของแมงมุมเป็นเส้นใยที่มีความแข็งแรง
และเหนียวมาก ซึ่งจะเห็นได้จากใยแมงมุมสามารถหยุดแมลงที่บินด้วยความเร็วสูงได้ โดยที่ใยแมงมุม
ไม่ขาด นักวิทยาศาสตร์พบว่า แมงมุมสามารถหลั่งโปรตีนที่ชื่อว่า ไฟโบรอิน (fibroin) ซึ่งเป็นโปรตีน
ที่ละลายในน้ำ เมื่อแมงมุมหลั่งโปรตีนชนิดนี้ออกมาแล้ว โปรตีนจะเปลี่ยนสถานะจากของเหลวกลาย
เป็นของแข็ง แล้วแมงมุมก็จะใช้ขาในการถักทอโปรตีนเหล่านี้เป็นใยแมงมุมนั่นเอง มีบริษัทในต่าง
ประเทศแห่งหนึ่งสามารถสร้างใยแมงมุมเลียนแบบของจริงขึ้นมาได้ โดยการตัดต่อยีนที่ควบคุมการสร้าง
ไฟโบรอินจากแมงมุม แล้วนำไปใส่ไว้ในโครโมโซมของแพะ เพื่อให้นมแพะมีโปรตีนใยแมงมุมก่อนที่
จะแยกโปรตีนจากนมแพะออกมา แล้วผ่านกระบวนการปั่นทอเป็นเส้นใย เพื่อใช้ในการผลิตเสื้อเกราะ
กันกระสุนที่แข็งแรงแต่มีน้ำหนักเบา นอกจากนี้ยังสามารถนำใยแมงมุมไปใช้เป็นเส้นใยรักษาแผลสด
ได้อีกด้วย

[วัชรากร ฤกษ์โอภาษ]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ไมโครไฟเบอร์


หากลองนับย้อนไปถึง ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายาม ในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีด ของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการ ของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่น จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน


การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา 10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว หรือทางสหภาพยุโรปกำหนดมาตรฐานของไมโครไฟเบอร์ไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 1 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 1 Denier = Microfibre) ส่วนมาตรฐานในประเทศญี่ปุ่นกำหนดไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 0.6 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 0.6 Denier = Microfibre) และหากมีค่ามากกว่า 0.3 ดีเนียร์ จัดเป็นไมโครไฟเบอร์ชนิดพิเศษ (> 0.3 Denier = Ultra Microfibre) เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้

ลักษณะของไมโครไฟเบอร์
1.ใยสัตว์ (wool) เป็นเส้นใยสิ่งทอที่มีขนาดใหญ่ที่สุดคือ 18-24 ไมครอน
2.ใยฝ้ายโดยปกติจะมีขนาด 13.5 ไมครอน
3.ไหมเป็นเส้นใยธรรมชาติที่มีขนาดเล็กที่สุดคือ 12 ไมครอน
4.เส้นผมของมนุษย์มีขนาด 300 ไมครอน
5.ไมโครไฟเบอร์มีขนาดเล็กกว่าเส้นผมมนุษย์ถึง 100 เท่า คือมีขนาด 3-5 ไมครอน(หรือบางครั้งเล็กกว่า)
** ไมครอน เป็นหน่วยวัดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นใยมีขนาด = หนึ่งในพันของมิลลิเมตร

ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ ด้วยเทคโนโลยีการผลิตไมโครไฟเบอร์ ในปัจจุบันทำให้พบว่า เราได้มายืนอยู่ในจุดที่ไกลเกินกว่าสิ่งที่โรเบิร์ต ฮุก เคยวาดฝันไว้มากทีเดียว นั่นเป็นข้อพิสูจน์ถึง ภูมิปัญญาของมนุษย์ ที่สามารถทำให้เรื่องที่เคยอยู่เหนือ ความคาดคิดเมื่อในอดีต กลับกลายมาเป็นเรื่องจริง

คุณสมบัติของผ้าไมโครไฟเบอร์
1.จะอ่อนนุ่มกว่าผ้าที่ผลิตจากใยธรรมชาติทั่วไป ประโยชน์มักจะนำมาทำความสะอาดพื้นผิวเพื่อป้องกันการเกิดริ้วรอย เนื่องจากเบาแรง ไม่เป็นขน เช็ดลื่น ซับน้ำได้ดีเยี่ยม สามารถเช็
คราบสกปรกให้สะอาดหมดจดในการเช็ดเพียงครั้งเดียว
2.ทนทานต่อการชะล้างมากกว่าเส้นใยธรรมชาติ
3. PES (โพลีเอสเตอร์) มีไฟฟ้าสถิตย์ ซึ่งมีคุณสมบัติในการดัก จับ และกักเก็บฝุ่นได้ดี
4. PA (โพลีอามายต์) มีคุณสมบัติในการดูดซับสูง ซึ่งเมื่อใช้กับน้ำหรือน้ำที่ผสมน้ำยาทำความสะอาด จะช่วยให้การขจัดคราบสกปรก ตลอดจนคราบไขมันต่างๆ รวมทั้งแบคทีเรียบนพื้นผิวเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ โดยปราศจากคราบน้ำและรอยขีดข่วน (ตรงนี้นี่เอง คือซูพรีมส่องแสง) ผลที่เกิดจากโครงสร้างของเส้นใย PES กับแกน PA ทำให้ร่องรูของไมโครไฟเบอร์มีคุณสมบัติในการกักเก็บฝุ่นและดูดซับสูง
นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถหลอมละลายและนำกลับมาใช้งานได้อีกครั้งแม้ว่าจะใช้งานจนเก่าหรือเสื่อมคุณภาพไปแล้วก็ตาม และเนื่องจากไมโครไฟเบอร์คือเส้นใยขนาดเล็กและบางมาก จึงสามารถกำจัดสิ่งสกปรกและฝุ่นผงที่มีขนาดเล็กได้ โดยสามารถกำจัดฝุ่นผงและคราบสกปรกได้ 98% และลดแบคทีเรียได้กว่า 99.99% และยังใช้ได้กับหลายพื้นผิว เช่น พลาสติก ไม้ แก้ว เป็นต้น

ข้อดีของไมโครไฟเบอร์
• มีประสิทธิภาพในการทำความสะอาดสูง
• สามารถใช้ทำความสะอาดฝุ่นที่มีขนาดเล็กมาก (micro-dirt)
• มีคุณสมบัติดูดซับได้เป็นอย่างดี และ แห้งอย่างรวดเร็ว
• สามารถใช้ได้กับทุกพื้นผิว แม้ในบริเวณที่ต้องการความละเอียดอ่อนสูง
• ไม่ก่อให้เกิดการสะสมของแบคทีเรียและยับยั้งการก่อเกิดราบนใยผ้า
• ประหยัดเวลา และแรงงาน
• ทนทาน (สามารถซักทำความสะอาดได้มากกว่า 300 ครั้ง)
• เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อย เนื่องจากช่วยประหยัดปริมาณสารเคมีที่ใช้ และเพิ่มประสิทธิภาพในการทำความสะอาด
• คุ้มค่า
• สามารถซักได้ในอุณหภูมิ 90-95 องศาเซลเซียส (ห้ามใช้น้ำยาปรับผ้านุ่ม และสารฟอกขาว)

ข้อกำหนดในการซักล้างผ้าไมโครไฟเบอร์
1.ซักในน้ำที่อุณหภูมิประมาณ 95°C (ห้ามสูงกว่า 95 C ครับ น้ำอุณหภูมิปรกติก็ซักได้ไม่มีปัญหาครับ)
2.ซัก-ล้างร่วมกับผลิตภัณฑ์ไมโครไฟเบอร์อื่น;
3.ไม่ควรซักผ้าไมโครไฟเบอร์ร่วมกับผ้าหรือสิ่งทอชนิดอื่น
4.ห้ามใช้น้ำยาฟอกผ้าขาวเพราะจะทำให้อายุการใช้งานสั้นลง (ใช้น้ำสบู่ครับ อาจจะไม่สะอาด แต่อายุการใช้งานของผ้านานขึ้นครับ)
5.ห้ามใช้น้ำยาปรับผ้านุ่มเพราะจะทำให้ประสิทธิภาพลดลง (ในกรณีผิดพลั้งเผลอใช้ไป ให้ซักอีกครั้งด้วยน้ำเปล่า)
6.ห้ามใช้คลอรีน
7.สามารถปั่นแห้งได้

นาโนไฟเบอร์


"นาโนเทคโนโลยี" หมายถึง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ สร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ซึ่งมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตรเทียบเท่ากับระดับอนุภาคของโมเลกุลหรืออะตอม รวมถึงการออกแบบหรือการใช้เครื่องมือสร้างวัสดุที่อยู่ในระดับที่เล็กมาก หรือการเรียงอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ และถูกต้อง ทำให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษ ไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ ส่งให้มีผลประโยชน์ต่อผู้ใช้สอย

ในการทำโครงการวิจัยเรื่องวัสดุผสมระดับนาโนระหว่างคาร์บอนนาโนทิวบ์
ซิลิคอนคาร์ไบด์นาโนไฟเบอร์ และอีพ็อกซีเรซิน ซึ่งคาร์บอนนาโนทิวบ์เป็นโครงสร้างอีกแบบหนึ่งของธาตุคาร์บอน โดยอะตอมของคาร์บอนจะเกาะกันเป็นโครงตาข่ายลักษณะเป็นท่อขนาดเล็กระดับนาโนเมตร เป็นเส้นใยชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติเด่นคือ มีความแข็งแกร่งสูง ทนต่อแรงดึงได้ดี และมีน้ำหนักเบา ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นวัสดุเสริมแรงสำหรับโครงสร้างที่ต้องการความแข็งแรง และน้ำหนักเบาได้ ซึ่งผลจากโครงการวิจัยดังกล่าวจะได้มีการนำไปใช้ในการผลิตพลาสติกชนิดใหม่ ที่มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการขีดข่วนได้ดี มีน้ำหนักเบา
และทนต่ออุณหภูมิสูงได้ ซึ่งพลาสติกชนิดใหม่นี้มีโครงการที่จะนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนรถ ยนต์เป็นหลัก เช่น การผลิตตัวถัง กันชน เพราะสามารถทนต่อรอยขีดข่วน มี
น้ำหนักเบา ทำให้ประหยัดเชื้อเพลิง มีการเผาไหม้น้อย ช่วยประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อมของโลก และในภาพรวมทางเศรษฐกิจของประเทศ ผลจากโครงการวิจัยดังกล่าวยังมีส่วนในการช่วยลดอัตราและปริมาณการนำเข้าชิ้น ส่วนยานยนต์จากต่างประเทศ และที่สำคัญเป็นการสนับสนุนผลงานการวิจัยที่คิดค้นและพัฒนาโดยคนไทยเอง

นาโนเทคโนโลยีในธรรมชาติ
เมื่อพูดถึงนาโนเทคโนโลยี คนทั่วไปได้ยินแล้วอาจจะนึกภาพไม่ออก และดูเหมือนจะไม่ได้สัมผัสกับมัน แต่จริงๆ แล้ว นาโนเทคโนโลยีนั้นมีอยู่แล้วในธรรมชาติ ในธรรมชาติรอบๆ ตัวเรามีพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยี และสามารถพบเห็นได้ทั่วไป ซึ่งมนุษย์สามารถใช้เป็นข้อมูลในการผลิตเป็นชิ้นงานต่างๆ โดยลอกเลียนแบบพื้นฐานที่ได้จากธรรมชาติ และแต่งเติมผลผลิตจากนาโนเทคโนโลยีเข้าไปให้เกิดประโยชน์ตรงกับความต้องการ ตัวอย่างเช่น

สิ่งทอนาโนรุ่งฆ่าเชื้อเบาะรถยนต์และเสื้อกาวน์

สิ่งทอรุกเจาะตลาดใหม่นาโนทั้งเคลือบเบาะรถยนต์และชุดป้องกันทางการแพทย์ หวังต่อยอดสิ่งทอที่ใช้ในอุตสาหกรรมอื่น สิ่งทอเปิดตลาดนาโนใหม่สำหรับเบาะรถยนต์ และ
เสื้อกาวน์ หลังจากที่เสื้อซิลเวอร์นาโนวางตลาดได้ไม่นาน ประยุกต์นำนาโนมาสร้างเบาะรถยนต์ฆ่าเชื้อโรคเคลือบไททาเนียมไดออกไซด์ ทั้งทำความสะอาดและฆ่าเชื้อในตัว ขั้นตอนไม่ยุ่งยากพร้อมใช้งานได้ทันที ส่วนซิงค์ออกไซด์ใช้ฆ่าเชื้อสำหรับเสื้อกาวน์แพทย์ สามารถต้านเชื้อจุลินทรีย์ เชื้อราและแบคทีเรีย ทำให้โอกาสติดเชื้อน้อยลง เตรียมขยายผลเพิ่มมูลค่าให้กับอุตสาหกรรมสิ่งทอ

จากงานสัมมนา “การประยุกต์เทคโนโลยีนาโนสำหรับอุตสาหกรรมสิ่งทอ”เมื่อต้นเดือนพฤษภาคม 2006 โดย ดร.ชาญชัย สิริเกษมเลิศ ผู้อำนวยการฝ่ายส่งเสริมเทคโนโลยี สถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอเผยว่า ทางสถาบันฯได้ทำการทดลองและวิจัยเกี่ยวกับเบาะรถยนต์เคลือบไททาเนียมไดออกไซด์ และเสื้อกาวน์ สำหรับแพทย์ที่เคลือบด้วยซิงค์ออกไซด์ ผลปรากฏว่าฆ่าเชื้อโรคได้จริง สามารถผลิตเป็นสินค้าใหม่ในแวดวงสิ่งทอ

ไททาเนียมสำหรับผ้าหุ้มเบาะ
สถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอร่วมกับผู้เชี่ยวชาญจากจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยประสพความสำเร็จจากการวิจัยพัฒนาสิ่งทอในการใช้อนุภาคนาโนของสารไททาเนียมไดออกไซด์เคลือบเบาะรถยนต์ ผลจากการวิจัยพบว่าฆ่าเชื้อโรคได้หลายชนิด อาทิ เชื้อโรคท้องร่วงและเชื้อปอดบวม

ดร.ชาญชัย เปิดเผยว่า งานวิจัยและพัฒนาสิ่งทอในอุตสาหกรรมเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยี หนึ่งในโครงการที่ได้ทำการวิจัยร่วมกับโครงการอื่นๆ ได้แก่ สิ่งทอกันไรฝุ่น (Medtech) สิ่งทอสำหรับเสื้อกีฬาช่วยซับเหงื่อ (Sporttech) สิ่งทอคลุมกันแมลงให้กับพืชและผัก (Agrotech) สิ่งทอสำหรับปูรองพื้นถนนเสริมความแข็งแรง (Buildtech) งานวิจัยที่ประสบความสำเร็จและนำมาเสนอในครั้งนี้คือ เบาะรถยนต์เคลือบไททาเนียมไดออกไซด์ โดยผ้าหุ้มเบาะรถยนต์นี้จะสามารถทำความสะอาดตัวเองและฆ่าเชื้อโรคไปในตัว ซึ่งไททาเนียมจะเป็นตัวฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ ดร.ชาญชัยกล่าวว่า “สาเหตุที่เลือกเบาะรถยนต์เนื่องจากเป็นอุปกรณ์ที่ไม่ค่อยได้มีโอกาสซักทำความสะอาด การเลือกใช้ไททาเนียมไดออกไซด์เพราะมีราคาถูกและเบาะรถยนต์มีโอกาสรับแสงได้มาก ซึ่งทำให้สารเคมีถูกกระตุ้นและฆ่าเชื้อได้บ่อยครั้ง”

ต้นทุนของไททาเนียมไดออกไซด์อยู่ที่ 25 บาทต่อกรัม โดยใช้ไททาเนียมไดออกไซด์ 0.5 กรัมต่อผ้า 1 ตารางเมตร การใส่ไททาเนียมไดออกไซด์จะเป็นการเพิ่มมูลค่าทำให้ผ้าราคาตารางเมตรละ 400 บาท/ตารางเมตรพิ่มราคาเป็น 500 บาท /ตารางเมตร หากใช้ผ้า 1, 000 เมตรสามารถผลิตเบาะรถยนต์ได้ 30 ที่นั่งและเหลือผ้าสำหรับผลิตผ้าหุ้มเบาะได้ถึง 260 ชุด ทำให้คุณภาพและราคามีมูลค่าสูงขึ้น ในแง่ของการใช้งาน ดร.ชาญชัย เสริมว่า “เราควรใช้โอกาสนี้ให้เป็นประโยชน์ เนื่องจากหากเราทำได้จริง เราสามารถผลิตเป็นสิ่งทอส่งออกได้ ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติก็มีความรู้ทางด้านนาโนเยอะมาก นวัตกรรมนาโนกับสิ่งทอในอุตสาหกรรมเป็นเรื่องที่ตลาดยอมรับอยู่แล้ว ขั้นตอนก็ไม่ยุ่งยาก เทคโนโลยีนาโนพัฒนาเร็ว ดังนั้นราคาก็จะลดลงพอสมควร ซึ่งมีความเป็นไปได้ในเชิงธุรกิจ” ทั้งนี้ทางสถาบันฯมีโครงการที่จะให้บริษัททัวร์ทดลองใช้กับผ้าหุ้มเบาะของรถ เพื่อดูประสิทธิภาพของการฆ่าเชื้อและความพึงพอใจของผู้ใช้บริการ ซึ่งหากผลออกมาดีก็จะเป็นการขยายโอกาสทางธุรกิจของสิ่งทอไปสู่ตลาดของผ้าหุ้มเบาะรถยนต์ซึ่งมีจำนวนไม่น้อยในปัจจุบัน

MOBILTECH-การวิจัยไททาเนียมไดออกไซด์กับเบาะรถยนต์
สถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอและดร. อัครวัต ศิริสุข จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ร่วมกันทำวิจัยในหัวข้อ“ความสามารถในการฆ่าเชื้อและทำความสะอาดตัวเองของฟิล์มไททาเนียมไดออกไซด์บนสิ่งทอ”โดยมี บริษัท อุตสาหกรรมผ้าวิจิตรไทย เป็นผู้ผลิตผ้าเบาะรถยนต์ บริษัท มนตรีทรานสปอร์ตเตชั่น จำกัด เป็นผู้ตัดเย็บประกอบเบาะรถยนต์ และบริษัท เน็กซ์ โปรดักส์ จำกัด เป็นผู้ตัดเย็บผ้าหุ้มเบาะรถยนต์ ส่วนทางจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยผลิตไททาเนียมไดออกไซด์

ในการทดลองได้ทำการพ่นเคลือบไททาเนียมไดออกไซด์ลงบนผ้ากำมะหยี่ โดยใช้เครื่องพ่นฝอยซึ่งปรากฏว่า สามารถตรึงนาโนพาติคอลบนผ้าได้ดี หลังจากการขัดถูด้วยเครื่องทดสอบ Martindale Abrasion 50,000 รอบ เพื่อจำลองการขัดถูอันเกิดจากการนั่งเบาะรถยนต์ ปรากฏว่า ยังเหลือสารไททาเนียมไดออกไซด์ ภายหลังการขัดถูถึง 46 % ครั้นนำไปทดสอบการฆ่าเชื้อพบว่าสามารถฆ่าเชื้ออีโคไลน์ได้ ส่วนผลการฆ่าเชื้อแบคทีเรียพบว่าชิ้นผ้าที่ได้รับแสง UV จะสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ดีกว่าเมื่อไม่ได้รับแสง และแม้ว่าเมื่อไม่ได้รับแสงก็ยังมีความสามารถในการฆ่าเชื้อได้พอสมควรภายในเวลา 60 นาที นอกจากนี้ยังมีการหยดน้ำมันปาล์มลงไปเป็นตัวแทนสิ่งสกปรกพบว่าจะสามารถกำจัดน้ำมันปาล์มได้ดี สิ่งสกปรกจะสลายได้เอง และจากการทดสอบโดยการขัดถูถึง 50,000 ครั้ง ปรากฎว่ายังคงมีไททาเนียมไดออกไซด์เหลืออยู่เพียงพอที่จะฆ่าเชื้อโรคได้

ผลงานวิจัยอีกชิ้นหนึ่งของสถาบันฯที่ประสบผลสำเร็จคือ การตรึงอนุภาคนาโนในซิงค์ออกไซด์บนเสื้อกาวน์แพทย์ พบว่ามีคุณสมบัติต้านทานเชื้อจุลินทรีย์ ทั้งเชื้อรา และแบคทีเรีย ซึ่งทางสถาบันฯจะต่อยอดพัฒนางานวิจัยนี้ต่อไปเพื่อให้ต้นทุนลดลง

ค่าใช้จ่ายสำหรับซิงค์ออกไซด์ค่อนข้างสูง หากคิดราคาจากห้องแล็บราคาจะอยู่ที่ประมาณกรัมละ 120บาท แต่ซิงค์ออกไซด์ใช้ในปริมาณ 0.025 กรัมต่อเมตร ซึ่งใช้จำนวนไม่มากก็ฆ่าเชื้อโรคได้แล้ว โดยสามารถนำไปใช้กับผ้าคอตตอน นอนวูฟเว่น หรือผ้าที่ใช้แล้วทิ้ง ซึ่งประหยัดกว่าการซักและฆ่าเชื้อด้วยวิธีสเตอริไรซ์ ดร.ชาญชัยได้กล่าวสรุปทิ้งท้ายว่า ทั้งไททาเนียมไดออกไซด์และซิงค์ออกไซด์ ขึ้นอยู่กับการเลือกใช้ซึ่งมีข้อดีคนละแบบ ขณะที่ไททาเนียมไดออกไซด์ฆ่าเชื้อได้ แต่ในเชิงการแพทย์แล้วซิงค์ออกไซด์มีความเหมาะสมมากกว่า

ปัจจุบันอุตสาหกรรมสิ่งทอไทยมีศักยภาพในการผลิตสิ่งทอที่เป็นไฮเอนด์ และพัฒนาให้กลายเป็นยุทธศาสตร์ทางการค้าจากอนุภาคนาโนได้ทั้งซิลเวอร์ ไททาเนียมไดออกไซด์ และซิงค์ออกไซด์ ไม่ว่าจะเป็นนาโนเทคโนโลยีใดก็ตามนับว่าเป็นประโยชน์ ขึ้นอยู่กับผู้ประกอบการที่จะเลือกใช้ให้เหมาะสมกับสินค้าของตน เพื่อตอบสนองผู้บริโภคที่ต้องการคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น

MED TECH-ซิงค์ออกไซด์ป้องกันการติดเชื้อทางการแพทย์
งานวิจัยอีกชิ้นหนึ่งที่ทางสถาบันฯได้วิจัยและพัฒนาคือสิ่งทอในอุตสาหกรรมการแพทย์ในหัวข้อ

“การพัฒนาผลิตภัณฑ์สิ่งทอทางการแพทย์ โดยใช้นาโนเทคโนโลยีการผลิตชุดป้องกันทางการแพทย์” ร่วมกับร.ศ. ดร.สุคนธ์ พานิชพันธ์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ วัตถุประสงค์เพื่อพัฒนานาโนเทคโนโลยีในการผลิตอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ที่มีขนาดเหมาะสมกับการใช้งานโดยใช้กระบวนการทางเคมี ศึกษาวิธีการตรึงอานุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์บนผลิตภัณฑ์สิ่งทอ ใช้ทำชุดป้องกันการติดเชื้อ ศึกษาคุณสมบัติต้านทางเชื้อจุลินทรีย์ชองผลิตภัณฑ์สิ่งทอใช้ทำชุดป้องกันการติดเชื้อ ทดสอบลงบนผ้าโดยการจุ่มอัด

ผลปรากฏว่าอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์มีคุณสมบัติการต้านทานเชื้อจุลินทรีย์ ทั้งเชื้อราและแบคทีเรีย ความเข้มข้นต่ำสุดที่อนุภาคซิงค์ออกไซด์ออกฤทธิ์ทำลายเชื้อจุลินทรีย์ โดยวิธี paper disc method มีค่าเป็น 50 mg/ ml หรือ 50 ppm เมื่อผ่านการซักล้างจำนวน 5,10 และ 30 ครั้ง พบว่าที่การซักล้าง 5 ครั้งจะให้ clear zone กว้างที่สุด

วัสดุนาโนในงานสิ่งทอ
นาโนเทคโนโลยี คือ เทคโนโลยีที่เป็นกระบวนการสร้าง หรือการสังเคราะห์วัสดุให้มีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร (1นาโนเมตรมีขนาดเท่ากับหนึ่งในพันล้านส่วนของเมตรหรือเท่ากับ 10 ยกกำลังลบเก้าเมตร) เพื่อทำให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์และเป็นประตูสู่นวัตกรรมทางอุตสาหกรรม ที่จะส่งผลต่อคุณภาพชีวิตและสิ่งแวดล้อม วัสดุนาโนที่ใช้ในงานสิ่งทอที่เริ่มมีการผลิตออกจำหน่ายได้แก่

• กลุ่มสารประเภทออกไซด์ของโลหะที่มีอนุภาคขนาดนาโน เช่น ไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO2) ซิลเวอร์ออกไซด์ (AgO) ซิงค์ออกไซด์ (ZnO) แมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) ซึ่งสารเหล่านี้มีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง (Photocatalytic) สามารถป้องกันรังสียูวี รวมถึงการกำจัดกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ เช่นกลิ่นเหงื่อ กลิ่นกาย สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่เป็นอันตรายต่อร่างกายและผิวหนัง เช่น Staphylococcus aureus, Pneumococcus, Escherichia Coil และ MRSA ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดสิว ฝี และการติดเชื้อที่บาดแผล ช่วยให้เกิดรังสี Far infrared ซึ่งเป็นรังสีที่ช่วยให้สุขภาพดี

• กลุ่มสารที่บรรจุอยู่ในแคปซูลขนาดนาโน ซึ่งเคลือบหรือแทรกอยู่ในเส้นใยของสิ่งทอ โดยภายในแคปซูลสามารถบรรจุสารได้หลายประเภทเช่น สารeugenol ซึ่งเป็นสารฆ่าไรฝุ่น

• อนุภาคนาโนประเภทอลูมินา (Alumina) และซิลิกา (Silica) สามารถป้องกันความร้อน กระแสไฟฟ้า ป้องกันรังสียูวี และป้องกันเปลวไฟ

• สาร Phase Change Material (PCMs) อนุภาคนาโน ซึ่งปกติจะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิต่ำ แต่เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอนุภาคหลอมเหลวดูดซับและเก็บความร้อนเอาไว้ทำให้รู้สึกเย็นสบาย ปัจจุบันนำมาใช้กับเสื้อผ้าที่ใช้ในการออกกำลังกาย ชุดสกี และชุดปีนเขา

• คาร์บอนนาโนไฟเบอร์ที่นำมาผสมในเส้นใยผ้า จะทำให้ผ้ามีความเหนียวคงทน ทนต่อการเสียดสีและมีความยืดหยุ่นได้มากขึ้น รวมถึงมีความทนทานต่อสารเคมีสูง

นักวิทยาศาสตร์ของบริษัทนาโน-เท็ก แอลแอลซี (Nano-Tex LLC) ในสหรัฐฯ ได้คิดค้นกรรมวิธีในการสร้างผลิตภัณฑ์เสื้อผ้าใหม่ๆ และได้จดสิทธิบัตรคุ้มครองทรัพย์สินทางปัญญาได้มากถึง 122 รายการ สินค้าของนาโน-เท็ก ที่มีวางจำหน่ายในท้องตลาดขณะนี้มี 4 ประเภทใหญ่ๆด้วยกันคือ
1.นาโน-แคร์ (Nano-Care) เป็นเสื้อผ้าไร้รอยยับ ไร้รอยเปื้อน และไม่เปียกทั้งน้ำและน้ำมัน ทอจากเส้นใยเซลลูโลสเช่น ผ้าฝ้ายและลินิน

2.นาโน-ดราย (Nano-Dry) เป็นเสื้อผ้าใยสังเคราะห์เช่น พอลิเอสเตอร์และไนลอน ที่มีคุณสมบัติแห้งเร็ว เหมาะกับการทำชุดกีฬาและชุดชั้นใน รวมทั้งชุดเครื่องแบบที่ต้องเปียกเหงื่อตลอดเวลา

3.นาโน-เพล (Nano-Pel) เป็นผลิตภัณฑ์เสื้อผ้าสำเร็จรูปที่ไม่เปียกน้ำและน้ำมัน โดยการใช้นาโนเทคโนโลยีมาเปลี่ยนคุณสมบัติของผ้าเส้นใยธรรมชาติเช้นผ้าฝ้าย ลินิน และผ้าไหม รวมทั้งเสื้อผ้าใยสังเคราะห์เช่น พอลิเอสเตอร์ ไนลอน และอะคริล ให้เป็นเส้นใยพิเศษที่ไม่เปียกน้ำและน้ำมัน รวมทั้งคราบสกปรกทุกชนิด

4. นาโน-ทัช (Nano-Touch) เป็นเสื้อผ้าที่ผสมผสานจุดเด่นของผ้าฝ้ายกับผ้าเส้นใยสังเคราะห์เข้าด้วยกัน ทำให้ได้เส้นใยผสมที่มีความนุ่ม สามารถซับน้ำได้ดีมีน้ำหนักเบา มีความยืดหยุ่นสูง ไม่มีไฟฟ้าสถิตย์และไม่มีลักษณะเป็นมันวาว เป็นการกำจัดข้อเสียของเส้นใยสังเคราะห์และปรับปรุงข้อด้อยของผ้าฝ้ายได้ทุกประการ

[เพียงออ]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ไมโครไฟเบอร์

หากลองนับย้อนไปถึง ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายาม ในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีด ของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการ ของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่นๆ จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน

การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา
10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว

เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ

ด้วยเทคโนโลยีการผลิตไมโครไฟเบอร์ ในปัจจุบันทำให้พบว่า เราได้มายืนอยู่ในจุดที่ไกลเกินกว่าสิ่งที่โรเบิร์ต ฮุก เคยวาดฝันไว้มากทีเดียว นั่นเป็นข้อพิสูจน์ถึง ภูมิปัญญาของมนุษย์ ที่สามารถทำให้เรื่องที่เคยอยู่เหนือ ความคาดคิดเมื่อในอดีต กลับกลายมาเป็นเรื่องจริงได้

นาโนเทคโนโลยี คือ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการจัดการ การสร้างหรือการวิเคราะห์ วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กมาก ๆ ในระดับนาโนเมตร(ประมาณ 1-100 นาโนเมตร) รวมถึงการออกแบบหรือการประดิษฐ์เครื่องมือเพื่อใช้สร้างหรือวิเคราะห์วัสดุในระดับที่เล็กมากๆ เช่น การจัดอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างถูกต้องแม่นยำ ส่งผลให้โครงสร้างของวัสดุหรืออุปกรณ์มีคุณสมบัติพิเศษขึ้นไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ และสามารถนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ได้

นาโนไฟเบอร์
เส้นใยนาโน เป็นโครงสร้างนาโนของวัสดุสังเคราะห์ที่มีลักษณะเป็นเส้นใยของของแข็งที่อยู่ในกลุ่มของสารอินทรีย์ และมีขนาดเล็กระดับนาโนเมตร โดยเส้นใยนาโนนี้ต้องเป็นเส้นใยที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ในช่วงระหว่าง 1 - 100 นาโนเมตร (เส้นใยนาโนที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 นาโนเมตรจะประกอบไปด้วยโมเลกุลของธาตุประมาณ 40 โมเลกุล และประมาณ 20 โมเลกุลนั้นเป็นส่วนที่เป็นพื้นผิวของเส้นใยนาโน) โดยมากแล้วโครงสร้างวัสดุต่างๆที่อยู่ในลักษณะของเส้นใย จะเป็นลักษณะของโครงสร้างพื้นฐานที่ ทำให้เกิดโครงสร้างที่มีพื้นที่ผิวที่มีความจำเพาะสูง คือเป็นพื้นผิวที่ทำปฏิกิริยากับหมู่ฟังก์ชันต่างๆ ได้เป็นอย่างดี อย่างเช่น เป็นโครงสร้างที่มีความสามารถในการยืดหยุ่นได้ดี มีความแข็งแกร่งและความทนทานที่สูงขึ้น ซึ่งสามารถที่จะนำมาประยุกต์ใช้งานได้อย่างหลากหลายด้าน

เส้นใยนาโนสังเคราะห์ที่มีการสังเคราะห์ขึ้นมานั้น โดยมากจะถูกสังเคราะห์เพื่อนำมาใช้งานด้วยคุณสมบัติพิเศษทางด้านการนำไฟฟ้า และคุณสมบัติเชิงกลของโครงสร้างนี้ เช่น การสังเคราะห์เส้นใยนาโนพอลิเมอร์อิเล็กทรอนิกส์ เพื่อจะนำมาใช้ในการผลิตและสร้างอุปกรณ์ระดับนาโนทางอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เช่น การใช้เป็นตัวนำไฟฟ้า สร้างตัวเก็บประจุ ทรานซิสเตอร์ ไดโอด และนำมาใช้งานทางด้านเทคโนโลยีการเก็บข้อมูล หรือใช้ในระบบการส่งผ่านข้อมูล เช่น การสร้างหน่วยความจำและชิพสำหรับคอมพิวเตอร์ และการสังเคราะห์เส้นใยวัสดุผสมระดับนาโน เพื่อนำมาใช้เตรียมหน่วยโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการสร้างอุปกรณ์ และโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ที่มีคุณสมบัติพิเศษ ที่สามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานของมนุษย์ได้ เช่นการนำมาใช้งานทางด้านเทคโนโลยีทางด้านการแปลงรูปพลังานและการกักเก็บพลังงาน เช่น แบตเตอรี่หรือในเซลล์เชื้อเพลิง (fuel cell) หรือใช้เป็นส่วนผสมในเชิงโครงสร้างสำหรับใช้งานในเทคโนโลยีการบินทั้งในอากาศและในอวกาศ หรือแม้กระทั่งประยุกต์ใช้สำหรับระบบการขนส่งยา และเกี่ยวกับประโยชน์ทางวิศวกรรมเนื้อเยื่อ

[วนิดา ลาศรี]

ไมโครไฟเบอร์
หากลองนับย้อนไปถึง ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายาม ในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีด ของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการ ของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่นๆ จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน
การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา
10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว
เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ
ผ้าไมโครไฟเบอร์
เป็นผ้าตระกูลเส้นใยสังเคราะห์ ส่วนใหญ่เป็นวัสดุที่ทำจากโพลีเอสเตอร์ (polyester) ใช้วิธีการหลอมแล้วรีดเส้นใยออกมาจากหัวฉีดที่เรียกว่าสปินเนอเร็ต (spineret) ลักษณะความละเอียดของผ้าขึ้นอยู่กับขนาดรูสปินเนอเร็ตที่ต้องการให้เส้นใยเล็กหรือละเอียดมากน้อยเพียงใด
คุณสมบัติของผ้าไมโครไฟเบอร์จะอ่อนนุ่มกว่าผ้าที่ผลิตจากใยธรรมชาติทั่วไป ประโยชน์มักจะนำมาทำความสะอาดพื้นผิวเพื่อป้องกันการเกิดริ้วรอย เนื่องจากเบาแรง ไม่เป็นขน เช็ดลื่น ซับน้ำได้ดีเยี่ยม สามารถเช็ดคราบสกปรกให้สะอาดหมดจดในการเช็ดเพียงครั้งเดียว ทนทานต่อการชะล้างมากกว่าเส้นใยธรรมชาติ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถหลอมละลายและนำกลับมาใช้งานได้อีกครั้งแม้ว่าจะใช้งานจนเก่าหรือเสื่อมคุณภาพไปแล้วก็ตาม
และเนื่องจากไมโครไฟเบอร์คือเส้นใยขนาดเล็กและบางมาก จึงสามารถกำจัดสิ่งสกปรกและฝุ่นผงที่มีขนาดเล็กได้ โดยสามารถกำจัดฝุ่นผงและคราบสกปรกได้ 98% และลดแบคทีเรียได้กว่า 99.99% และยังใช้ได้กับหลายพื้นผิว เช่น พลาสติก ไม้ แก้ว เป็นต้น
สำหรับการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวแห้ง เมื่อใช้ผ้าไมโครไฟเบอร์เช็ดถูพื้นผิวแห้ง จะเกิดไฟฟ้าสถิต (Static electricity) ขึ้น ทั้งคราบสกปรกและฝุ่นผงต่างๆ จะเกาะติดไปกับพื้นผิวของผ้าไมโครไฟเบอร์ ฝุ่นจะไม่ฟุ้งกระจายในอากาศ ส่วนการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวเปียกหรือชื้น ในบริเวณพื้นผิวที่เปียกหรือมีความชื้น ผ้าไมโครไฟเบอร์จะดูดซับน้ำ คราบสกปรก และฝุ่นผง ซึ่งแบคทีเรียและคราบสกปรกจะถูกดูดซึมอยู่บนบริเวณพื้นผิวของเนื้อผ้าเท่านั้น ไม่ได้ซึมเข้าไปในเส้นใยของผ้าไมโครไฟเบอร์ เพราะมีน้ำเป็นตัวห่อหุ้มเก็บแบคทีเรียและสิ่งสกปรกให้อยู่บนพื้นผิวของผ้า จึงไม่เป็นแหล่งสะสมของแบคทีเรียและสิ่งสกปรก ทำให้การทำความสะอาดมีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น
วิธีเก็บรักษา กรณีเปื้อนคราบน้ำมัน หรือสกปรกมากๆ ให้ซักกับน้ำสบู่

นาโนไฟเบอร์
เส้นใยนาโน เป็นโครงสร้างนาโนของวัสดุสังเคราะห์ที่มีลักษณะเป็นเส้นใยของของแข็งที่อยู่ในกลุ่มของสารอินทรีย์ และมีขนาดเล็กระดับนาโนเมตร โดยเส้นใยนาโนนี้ต้องเป็นเส้นใยที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ในช่วงระหว่าง 1 - 100 นาโนเมตร (เส้นใยนาโนที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 นาโนเมตรจะประกอบไปด้วยโมเลกุลของธาตุประมาณ 40 โมเลกุล และประมาณ 20 โมเลกุลนั้นเป็นส่วนที่เป็นพื้นผิวของเส้นใยนาโน) โดยมากแล้วโครงสร้างวัสดุต่างๆที่อยู่ในลักษณะของเส้นใย จะเป็นลักษณะของโครงสร้างพื้นฐานที่ ทำให้เกิดโครงสร้างที่มีพื้นที่ผิวที่มีความจำเพาะสูง คือเป็นพื้นผิวที่ทำปฏิกิริยากับหมู่ฟังก์ชันต่างๆ ได้เป็นอย่างดี อย่างเช่น เป็นโครงสร้างที่มีความสามารถในการยืดหยุ่นได้ดี มีความแข็งแกร่งและความทนทานที่สูงขึ้น ซึ่งสามารถที่จะนำมาประยุกต์ใช้งานได้อย่างหลากหลายด้าน

เส้นใยนาโนสังเคราะห์ที่มีการสังเคราะห์ขึ้นมานั้น โดยมากจะถูกสังเคราะห์เพื่อนำมาใช้งานด้วยคุณสมบัติพิเศษทางด้านการนำไฟฟ้า และคุณสมบัติเชิงกลของโครงสร้างนี้ เช่น การสังเคราะห์เส้นใยนาโนพอลิเมอร์อิเล็กทรอนิกส์ เพื่อจะนำมาใช้ในการผลิตและสร้างอุปกรณ์ระดับนาโนทางอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เช่น การใช้เป็นตัวนำไฟฟ้า สร้างตัวเก็บประจุ ทรานซิสเตอร์ ไดโอด และนำมาใช้งานทางด้านเทคโนโลยีการเก็บข้อมูล หรือใช้ในระบบการส่งผ่านข้อมูล เช่น การสร้างหน่วยความจำและชิพสำหรับคอมพิวเตอร์ และการสังเคราะห์เส้นใยวัสดุผสมระดับนาโน เพื่อนำมาใช้เตรียมหน่วยโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการสร้างอุปกรณ์ และโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ที่มีคุณสมบัติพิเศษ ที่สามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานของมนุษย์ได้ เช่นการนำมาใช้งานทางด้านเทคโนโลยีทางด้านการแปลงรูปพลังานและการกักเก็บพลังงาน เช่น แบตเตอรี่หรือในเซลล์เชื้อเพลิง (fuel cell) หรือใช้เป็นส่วนผสมในเชิงโครงสร้างสำหรับใช้งานในเทคโนโลยีการบินทั้งในอากาศและในอวกาศ หรือแม้กระทั่งประยุกต์ใช้สำหรับระบบการขนส่งยา และเกี่ยวกับประโยชน์ทางวิศวกรรมเนื้อเยื่อ

[ธิดารัตน์ วันเพ็ญ]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
ตอบ ไมโครไฟเบอร์
หากลองนับย้อนไปถึง ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายาม ในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีด ของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการ ของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่นๆ จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน
การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา
10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว
เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ
ผ้าไมโครไฟเบอร์
เป็นผ้าตระกูลเส้นใยสังเคราะห์ ส่วนใหญ่เป็นวัสดุที่ทำจากโพลีเอสเตอร์ (polyester) ใช้วิธีการหลอมแล้วรีดเส้นใยออกมาจากหัวฉีดที่เรียกว่าสปินเนอเร็ต (spineret) ลักษณะความละเอียดของผ้าขึ้นอยู่กับขนาดรูสปินเนอเร็ตที่ต้องการให้เส้นใยเล็กหรือละเอียดมากน้อยเพียงใด
คุณสมบัติของผ้าไมโครไฟเบอร์จะอ่อนนุ่มกว่าผ้าที่ผลิตจากใยธรรมชาติทั่วไป ประโยชน์มักจะนำมาทำความสะอาดพื้นผิวเพื่อป้องกันการเกิดริ้วรอย เนื่องจากเบาแรง ไม่เป็นขน เช็ดลื่น ซับน้ำได้ดีเยี่ยม สามารถเช็ดคราบสกปรกให้สะอาดหมดจดในการเช็ดเพียงครั้งเดียว ทนทานต่อการชะล้างมากกว่าเส้นใยธรรมชาติ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถหลอมละลายและนำกลับมาใช้งานได้อีกครั้งแม้ว่าจะใช้งานจนเก่าหรือเสื่อมคุณภาพไปแล้วก็ตาม
และเนื่องจากไมโครไฟเบอร์คือเส้นใยขนาดเล็กและบางมาก จึงสามารถกำจัดสิ่งสกปรกและฝุ่นผงที่มีขนาดเล็กได้ โดยสามารถกำจัดฝุ่นผงและคราบสกปรกได้ 98% และลดแบคทีเรียได้กว่า 99.99% และยังใช้ได้กับหลายพื้นผิว เช่น พลาสติก ไม้ แก้ว เป็นต้น
สำหรับการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวแห้ง เมื่อใช้ผ้าไมโครไฟเบอร์เช็ดถูพื้นผิวแห้ง จะเกิดไฟฟ้าสถิต (Static electricity) ขึ้น ทั้งคราบสกปรกและฝุ่นผงต่างๆ จะเกาะติดไปกับพื้นผิวของผ้าไมโครไฟเบอร์ ฝุ่นจะไม่ฟุ้งกระจายในอากาศ ส่วนการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวเปียกหรือชื้น ในบริเวณพื้นผิวที่เปียกหรือมีความชื้น ผ้าไมโครไฟเบอร์จะดูดซับน้ำ คราบสกปรก และฝุ่นผง ซึ่งแบคทีเรียและคราบสกปรกจะถูกดูดซึมอยู่บนบริเวณพื้นผิวของเนื้อผ้าเท่านั้น ไม่ได้ซึมเข้าไปในเส้นใยของผ้าไมโครไฟเบอร์ เพราะมีน้ำเป็นตัวห่อหุ้มเก็บแบคทีเรียและสิ่งสกปรกให้อยู่บนพื้นผิวของผ้า จึงไม่เป็นแหล่งสะสมของแบคทีเรียและสิ่งสกปรก ทำให้การทำความสะอาดมีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น
วิธีเก็บรักษา กรณีเปื้อนคราบน้ำมัน หรือสกปรกมากๆ ให้ซักกับน้ำสบู่


นาโนไฟเบอร์
"นาโนเทคโนโลยี" หมายถึง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ สร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ซึ่งมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร
เทียบเท่ากับระดับอนุภาคของโมเลกุลหรืออะตอม รวมถึงการออกแบบหรือการใช้เครื่องมือสร้างวัสดุที่อยู่ในระดับที่เล็กมาก หรือการเรียงอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่ง
ที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ และถูกต้อง ทำให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษ ไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ ส่งให้มีผลประโยชน์ต่อผู้ใช้สอย

สิ่งทอนาโน
สิ่งทอนาโน เป็นทางเลือกใหม่ของอุตสาหกรรมสิ่งทอไทยที่จะช่วยเพิ่มคุณค่าและสร้างความแตกต่างของสินค้าจากคู่แข่ง ที่สำคัญผู้ผลิตยังมีจำนวนน้อย ทำให้ภาวะการแข่งขันไม่รุนแรงเท่าสิ่งทอทั่วไป
คำว่า “นาโน” หมายถึง 1 ในพันล้านส่วนของเมตร หรือ 10-9 ขณะที่ “นาโนเทคโนโลยี” หมายถึง เทคโนโลยีเกี่ยวกับการจัดการ การสร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ และระบบต่างๆ ที่มีขนาดเล็กอยู่ในช่วง 1 ถึง 100 นาโนเมตร
การพัฒนานาโนเทคโนโลยีของโลกปัจจุบันแบ่งเป็น 3 ยุค คือ
(1) Building Block Age เป็นการพัฒนาวัสดุที่เป็นพื้นฐานหรือตัวต่อสำหรับการนำไปใช้เป็นอุปกรณ์นาโน จักรกลนาโนในอนาคต สหรัฐฯ ก้าวผ่านยุคนี้ไปแล้ว ขณะที่ไทยกำลังก้าวเข้าสู่ยุคนี้
(2) Integration/Nanosystem Age เป็นยุคของการบูรณาการศาสตร์ต่างๆ ที่สำคัญต่อนาโนเทคโนโลยี เช่น นาโนวัสดุ นาโนอิเล็กทรอนิกส์ นาโนชีวภาพ ฯลฯ ปัจจุบันสหรัฐฯ เข้าสู่ยุคนี้
(3) Nano-manufacturing Age เป็นยุคของการผลิตอุปกรณ์นาโนในระดับอุตสาหกรรม ยุคนี้จะเริ่มให้เห็นประมาณปี 2553 เป็นต้นไป
การนำนาโนเทคโนโลยีเข้ามาใช้กับอุตสาหกรรมสิ่งทอ (สิ่งทอนาโน) มีหลายรูปแบบ เช่น การเคลือบผ้าด้วยสารนาโน การเติมอนุภาคนาโนเข้าไปในเส้นใยสังเคราะห์ ซึ่งวิธีที่กำลังเป็นที่นิยมอย่างมากในขณะนี้ ได้แก่
(1) กลุ่มสารประเภทออกไซด์ของโลหะที่มีอนุภาคขนาดนาโน เช่น ไททาเนียมออกไซด์ ซิลเวอร์ออกไซด์ ซิงค์ออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ ซึ่งทำให้สามารถป้องกันรังสียูวี กำจัดกลิ่น และฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้
(2) กลุ่มสารที่บรรจุอยู่ในแคปซูลขนาดนาโน ซึ่งเคลือบหรือแทรกอยู่ในเส้นใยของสิ่งทอ โดยภายในแคปซูลสามารถบรรจุสารได้หลายประเภท เช่น สาร Eugenol ซึ่งสามารถกำจัดไรฝุ่นได้
(3) อนุภาคนาโนประเภทอลูมินา และซิลิกา สามารถป้องกันความร้อน ไฟฟ้า ป้องกันรังสียูวี และเปลวไฟ
(4) สาร Phase Change Material (PCMs) สามารถดูดซับความร้อนไว้ ทำให้รู้สึกเย็นสบาย ใช้กับชุดออกกำลังกาย ชุดสกี ชุดปีนเขา เป็นต้น
(5) คาร์บอนนาโนไฟเบอร์ ทำให้ผ้าทนทานต่อการเสียดสีและมีความยืดหยุ่นมากขึ้น
ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์สิ่งทอนาโน เช่น
- Nano-Care เป็นผืทอจากใยเซลลูโลส เช่น ฝ้าย ลินิน ไร้รอยยับ ไร้รอยเปื้อน ไม่เปียกทั้งน้ำและน้ำมัน
- Nano-Dry เป็นเสื้อผ้าจากใยสังเคราะห์ เช่น โพลีเอสเตอร์ ที่แห้งเร็ว เหมาะสำหรับทำชุดกีฬาและชุดชั้นใน
- Nano-Pel เป็นการเปลี่ยนคุณสมบัติของผ้าเส้นใยธรรมชาติ เช่น ฝ้ายลินิน และผ้าไหม ไม่เปียกน้ำและน้ำมัน ไม่ติดคราบสกปรก
- Nano-Touch เป็นการผสมผสานจุดเด่นของผ้าฝ้ายกับใยสังเคราะห์เข้าด้วยกัน ทำให้เส้นใยมีความนุ่ม ซับน้ำได้ดี น้ำหนักเบา มีความยืดหยุ่นสูง ไม่มีไฟฟ้าสถิ่ตย์ และไม่มีลักษณะมันวาว เป็นการกำจัดข้อเสียของใยสังเคราะห์และปรับปรุงข้อด้อยของผ้าฝ้าย
สำหรับประเทศไทยผู้ผลิตในตลาดยังมีน้อย ผลิตตามคำสั่งซื้อ ส่วนใหญ่เป็น เคหะสิ่งทอ เช่น ผ้าบุเฟอร์นิเจอร์ ที่นอน ผ้าห่ม สิ่งทอยานยนต์ และสิ่งทอในวงการแพทย์ ฯลฯ ตลาดสิ่ทอจึงเป็นที่น่าสนใจ เพราะการแข่งขันยังมีน้อยและมีกลุ่มลูกค้าที่แน่นอน

.

[xsplaygame]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

หากลองนับย้อนไปถึง ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายาม ในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีด ของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการ ของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่นๆ จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน
การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา
10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว

เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ

ด้วยเทคโนโลยีการผลิตไมโครไฟเบอร์ ในปัจจุบันทำให้พบว่า เราได้มายืนอยู่ในจุดที่ไกลเกินกว่าสิ่งที่โรเบิร์ต ฮุก เคยวาดฝันไว้มากทีเดียว นั่นเป็นข้อพิสูจน์ถึง ภูมิปัญญาของมนุษย์ ที่สามารถทำให้เรื่องที่เคยอยู่เหนือ ความคาดคิดเมื่อในอดีต กลับกลายมาเป็นเรื่องจริงได้


ถุงมือทำความสะอาดนไมโครนไฟเบอร์
เป็นผ้าตระกูลเส้นใยสังเคราะห์ ส่วนใหญ่เป็นวัสดุที่ทำจากโพลีเอสเตอร์ (polyester) ใช้วิธีการหลอมแล้วรีดเส้นใยออกมาจากหัวฉีดที่เรียกว่าสปินเนอเร็ต (spineret) ลักษณะความละเอียดของผ้าขึ้นอยู่กับขนาดรูสปินเนอเร็ตที่ต้องการให้เส้นใยเล็กหรือละเอียดมากน้อยเพียงใด

โดยปกติเส้นใยของผ้าไมโครไฟเบอร์จะเล็กและละเอียดกว่าเส้นใยที่ได้จากธรรมชาติถึง 10 เท่า มีหน่วยวัดความละเอียดเป็นดีเนียร์ (Denier) ซึ่งเป็นมาตรวัดความหนาแน่นมวลเชิงเส้น (Linear mass density) หมายถึง ค่าน้ำหนักหน่วยเป็นกรัมต่อเส้นใย (Fibre) ที่มีความยาว 9.0 เมตร

ทางสหภาพยุโรปกำหนดมาตรฐานของไมโครไฟเบอร์ไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 1 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 1 Denier = Microfibre) ส่วนมาตรฐานในประเทศญี่ปุ่นกำหนดไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 0.6 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 0.6 Denier = Microfibre) และหากมีค่ามากกว่า 0.3 ดีเนียร์ จัดเป็นไมโครไฟเบอร์ชนิดพิเศษ (> 0.3 Denier = Ultra Microfibre)

คุณสมบัติของผ้าไมโครไฟเบอร์จะอ่อนนุ่มกว่าผ้าที่ผลิตจากใยธรรมชาติทั่วไป ประโยชน์มักจะนำมาทำความสะอาดพื้นผิวเพื่อป้องกันการเกิดริ้วรอย เนื่องจากเบาแรง ไม่เป็นขน เช็ดลื่น ซับน้ำได้ดีเยี่ยม สามารถเช็ดคราบสกปรกให้สะอาดหมดจดในการเช็ดเพียงครั้งเดียว ทนทานต่อการชะล้างมากกว่าเส้นใยธรรมชาติ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถหลอมละลายและนำกลับมาใช้งานได้อีกครั้งแม้ว่าจะใช้งานจนเก่าหรือเสื่อมคุณภาพไปแล้วก็ตาม

และเนื่องจากไมโครไฟเบอร์คือเส้นใยขนาดเล็กและบางมาก จึงสามารถกำจัดสิ่งสกปรกและฝุ่นผงที่มีขนาดเล็กได้ โดยสามารถกำจัดฝุ่นผงและคราบสกปรกได้ 98% และลดแบคทีเรียได้กว่า 99.99% และยังใช้ได้กับหลายพื้นผิว เช่น พลาสติก ไม้ แก้ว เป็นต้น

สำหรับการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวแห้ง เมื่อใช้ผ้าไมโครไฟเบอร์เช็ดถูพื้นผิวแห้ง จะเกิดไฟฟ้าสถิต (Static electricity) ขึ้น ทั้งคราบสกปรกและฝุ่นผงต่างๆ จะเกาะติดไปกับพื้นผิวของผ้าไมโครไฟเบอร์ ฝุ่นจะไม่ฟุ้งกระจายในอากาศ ส่วนการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวเปียกหรือชื้น ในบริเวณพื้นผิวที่เปียกหรือมีความชื้น ผ้าไมโครไฟเบอร์จะดูดซับน้ำ คราบสกปรก และฝุ่นผง ซึ่งแบคทีเรียและคราบสกปรกจะถูกดูดซึมอยู่บนบริเวณพื้นผิวของเนื้อผ้าเท่านั้น ไม่ได้ซึมเข้าไปในเส้นใยของผ้าไมโครไฟเบอร์ เพราะมีน้ำเป็นตัวห่อหุ้มเก็บแบคทีเรียและสิ่งสกปรกให้อยู่บนพื้นผิวของผ้า จึงไม่เป็นแหล่งสะสมของแบคทีเรียและสิ่งสกปรก ทำให้การทำความสะอาดมีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น

http://www.sanookbuy.com/customer_images/sanookbuy_com_0009_1_1_img_4515.jpg

[นายตั้ม]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ผ้าไมโครไฟเบอร์
เป็นผ้าตระกูลเส้นใยสังเคราะห์ ส่วนใหญ่เป็นวัสดุที่ทำจากโพลีเอสเตอร์ (polyester) ใช้วิธีการหลอมแล้วรีดเส้นใยออกมาจากหัวฉีดที่เรียกว่าสปินเนอเร็ต (spineret) ลักษณะความละเอียดของผ้าขึ้นอยู่กับขนาดรูสปินเนอเร็ตที่ต้องการให้เส้นใยเล็กหรือละเอียดมากน้อยเพียงใด
โดยปกติเส้นใยของผ้าไมโครไฟเบอร์จะเล็กและละเอียดกว่าเส้นใยที่ได้จากธรรมชาติถึง 10 เท่า มีหน่วยวัดความละเอียดเป็นดีเนียร์ (Denier) ซึ่งเป็นมาตรวัดความหนาแน่นมวลเชิงเส้น (Linear mass density) หมายถึง ค่าน้ำหนักหน่วยเป็นกรัมต่อเส้นใย (Fibre) ที่มีความยาว 9.0 เมตร ทางสหภาพยุโรปกำหนดมาตรฐานของไมโครไฟเบอร์ไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 1 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 1 Denier = Microfibre) ส่วนมาตรฐานในประเทศญี่ปุ่นกำหนดไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 0.6 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 0.6 Denier = Microfibre) และหากมีค่ามากกว่า 0.3 ดีเนียร์ จัดเป็นไมโครไฟเบอร์ชนิดพิเศษ (> 0.3 Denier = Ultra Microfibre)
คุณสมบัติของผ้าไมโครไฟเบอร์จะอ่อนนุ่มกว่าผ้าที่ผลิตจากใยธรรมชาติทั่วไป ประโยชน์มักจะนำมาทำความสะอาดพื้นผิวเพื่อป้องกันการเกิดริ้วรอย เนื่องจากเบาแรง ไม่เป็นขน เช็ดลื่น ซับน้ำได้ดีเยี่ยม สามารถเช็ดคราบสกปรกให้สะอาดหมดจดในการเช็ดเพียงครั้งเดียว ทนทานต่อการชะล้างมากกว่าเส้นใยธรรมชาติ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถหลอมละลายและนำกลับมาใช้งานได้อีกครั้งแม้ว่าจะใช้งานจนเก่าหรือเสื่อมคุณภาพไปแล้วก็ตามและเนื่องจากไมโครไฟเบอร์คือเส้นใยขนาดเล็กและบางมาก จึงสามารถกำจัดสิ่งสกปรกและฝุ่นผงที่มีขนาดเล็กได้ โดยสามารถกำจัดฝุ่นผงและคราบสกปรกได้ 98% และลดแบคทีเรียได้กว่า 99.99% และยังใช้ได้กับหลายพื้นผิว เช่น พลาสติก ไม้ แก้ว เป็นต้น
สำหรับการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวแห้ง เมื่อใช้ผ้าไมโครไฟเบอร์เช็ดถูพื้นผิวแห้ง จะเกิดไฟฟ้าสถิต (Static electricity) ขึ้น ทั้งคราบสกปรกและฝุ่นผงต่างๆ จะเกาะติดไปกับพื้นผิวของผ้าไมโครไฟเบอร์ ฝุ่นจะไม่ฟุ้งกระจายในอากาศ ส่วนการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวเปียกหรือชื้น ในบริเวณพื้นผิวที่เปียกหรือมีความชื้น ผ้าไมโครไฟเบอร์จะดูดซับน้ำ คราบสกปรก และฝุ่นผง ซึ่งแบคทีเรียและคราบสกปรกจะถูกดูดซึมอยู่บนบริเวณพื้นผิวของเนื้อผ้าเท่านั้น ไม่ได้ซึมเข้าไปในเส้นใยของผ้าไมโครไฟเบอร์ เพราะมีน้ำเป็นตัวห่อหุ้มเก็บแบคทีเรียและสิ่งสกปรกให้อยู่บนพื้นผิวของผ้า จึงไม่เป็นแหล่งสะสมของแบคทีเรียและสิ่งสกปรก ทำให้การทำความสะอาดมีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น
วิธีเก็บรักษา กรณีเปื้อนคราบน้ำมัน หรือสกปรกมากๆ ให้ซักกับน้ำสบู่
นาโนไฟเบอร์
"นาโนเทคโนโลยี" หมายถึง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ สร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ซึ่งมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร
เทียบเท่ากับระดับอนุภาคของโมเลกุลหรืออะตอม รวมถึงการออกแบบหรือการใช้เครื่องมือสร้างวัสดุที่อยู่ในระดับที่เล็กมาก หรือการเรียงอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่ง
ที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ และถูกต้อง ทำให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษ ไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ ส่งให้มีผลประโยชน์ต่อผู้ใช้สอย

สิ่งทอนาโน
สิ่งทอนาโน เป็นทางเลือกใหม่ของอุตสาหกรรมสิ่งทอไทยที่จะช่วยเพิ่มคุณค่าและสร้างความแตกต่างของสินค้าจากคู่แข่ง ที่สำคัญผู้ผลิตยังมีจำนวนน้อย ทำให้ภาวะการแข่งขันไม่รุนแรงเท่าสิ่งทอทั่วไป
คำว่า “นาโน” หมายถึง 1 ในพันล้านส่วนของเมตร หรือ 10-9 ขณะที่ “นาโนเทคโนโลยี” หมายถึง เทคโนโลยีเกี่ยวกับการจัดการ การสร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ และระบบต่างๆ ที่มีขนาดเล็กอยู่ในช่วง 1 ถึง 100 นาโนเมตร
การพัฒนานาโนเทคโนโลยีของโลกปัจจุบันแบ่งเป็น 3 ยุค คือ
(1) Building Block Age เป็นการพัฒนาวัสดุที่เป็นพื้นฐานหรือตัวต่อสำหรับการนำไปใช้เป็นอุปกรณ์นาโน จักรกลนาโนในอนาคต สหรัฐฯ ก้าวผ่านยุคนี้ไปแล้ว ขณะที่ไทยกำลังก้าวเข้าสู่ยุคนี้
(2) Integration/Nanosystem Age เป็นยุคของการบูรณาการศาสตร์ต่างๆ ที่สำคัญต่อนาโนเทคโนโลยี เช่น นาโนวัสดุ นาโนอิเล็กทรอนิกส์ นาโนชีวภาพ ฯลฯ ปัจจุบันสหรัฐฯ เข้าสู่ยุคนี้
(3) Nano-manufacturing Age เป็นยุคของการผลิตอุปกรณ์นาโนในระดับอุตสาหกรรม ยุคนี้จะเริ่มให้เห็นประมาณปี 2553 เป็นต้นไป
การนำนาโนเทคโนโลยีเข้ามาใช้กับอุตสาหกรรมสิ่งทอ (สิ่งทอนาโน) มีหลายรูปแบบ เช่น การเคลือบผ้าด้วยสารนาโน การเติมอนุภาคนาโนเข้าไปในเส้นใยสังเคราะห์ ซึ่งวิธีที่กำลังเป็นที่นิยมอย่างมากในขณะนี้ ได้แก่
(1) กลุ่มสารประเภทออกไซด์ของโลหะที่มีอนุภาคขนาดนาโน เช่น ไททาเนียมออกไซด์ ซิลเวอร์ออกไซด์ ซิงค์ออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ ซึ่งทำให้สามารถป้องกันรังสียูวี กำจัดกลิ่น และฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้
(2) กลุ่มสารที่บรรจุอยู่ในแคปซูลขนาดนาโน ซึ่งเคลือบหรือแทรกอยู่ในเส้นใยของสิ่งทอ โดยภายในแคปซูลสามารถบรรจุสารได้หลายประเภท เช่น สาร Eugenol ซึ่งสามารถกำจัดไรฝุ่นได้
(3) อนุภาคนาโนประเภทอลูมินา และซิลิกา สามารถป้องกันความร้อน ไฟฟ้า ป้องกันรังสียูวี และเปลวไฟ
(4) สาร Phase Change Material (PCMs) สามารถดูดซับความร้อนไว้ ทำให้รู้สึกเย็นสบาย ใช้กับชุดออกกำลังกาย ชุดสกี ชุดปีนเขา เป็นต้น
(5) คาร์บอนนาโนไฟเบอร์ ทำให้ผ้าทนทานต่อการเสียดสีและมีความยืดหยุ่นมากขึ้น
ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์สิ่งทอนาโน เช่น
- Nano-Care เป็นผืทอจากใยเซลลูโลส เช่น ฝ้าย ลินิน ไร้รอยยับ ไร้รอยเปื้อน ไม่เปียกทั้งน้ำและน้ำมัน
- Nano-Dry เป็นเสื้อผ้าจากใยสังเคราะห์ เช่น โพลีเอสเตอร์ ที่แห้งเร็ว เหมาะสำหรับทำชุดกีฬาและชุดชั้นใน
- Nano-Pel เป็นการเปลี่ยนคุณสมบัติของผ้าเส้นใยธรรมชาติ เช่น ฝ้ายลินิน และผ้าไหม ไม่เปียกน้ำและน้ำมัน ไม่ติดคราบสกปรก
- Nano-Touch เป็นการผสมผสานจุดเด่นของผ้าฝ้ายกับใยสังเคราะห์เข้าด้วยกัน ทำให้เส้นใยมีความนุ่ม ซับน้ำได้ดี น้ำหนักเบา มีความยืดหยุ่นสูง ไม่มีไฟฟ้าสถิ่ตย์ และไม่มีลักษณะมันวาว เป็นการกำจัดข้อเสียของใยสังเคราะห์และปรับปรุงข้อด้อยของผ้าฝ้าย
สำหรับประเทศไทยผู้ผลิตในตลาดยังมีน้อย ผลิตตามคำสั่งซื้อ ส่วนใหญ่เป็น เคหะสิ่งทอ เช่น ผ้าบุเฟอร์นิเจอร์ ที่นอน ผ้าห่ม สิ่งทอยานยนต์ และสิ่งทอในวงการแพทย์ ฯลฯ ตลาดสิ่ทอจึงเป็นที่น่าสนใจ เพราะการแข่งขันยังมีน้อยและมีกลุ่มลูกค้าที่แน่นอน

[นายตั้ม]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ไมโครไฟเบอร์
ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายาม ในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีด ของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการ ของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่นๆ จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน
การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา 10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ ด้วยเทคโนโลยีการผลิตไมโครไฟเบอร์ ในปัจจุบันทำให้พบว่า เราได้มายืนอยู่ในจุดที่ไกลเกินกว่าสิ่งที่โรเบิร์ต ฮุก เคยวาดฝันไว้มากทีเดียว นั่นเป็นข้อพิสูจน์ถึง ภูมิปัญญาของมนุษย์ ที่สามารถทำให้เรื่องที่เคยอยู่เหนือ ความคาดคิดเมื่อในอดีต กลับกลายมาเป็นเรื่องจริงได้
นาโนไฟเบอร์
"นาโนเทคโนโลยี" หมายถึง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ สร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ซึ่งมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร
เทียบเท่ากับระดับอนุภาคของโมเลกุลหรืออะตอม รวมถึงการออกแบบหรือการใช้เครื่องมือสร้างวัสดุที่อยู่ในระดับที่เล็กมาก หรือการเรียงอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่ง
ที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ และถูกต้อง ทำให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษ ไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ ส่งให้มีผลประโยชน์ต่อผู้ใช้สอย

สิ่งทอนาโน
สิ่งทอนาโน เป็นทางเลือกใหม่ของอุตสาหกรรมสิ่งทอไทยที่จะช่วยเพิ่มคุณค่าและสร้างความแตกต่างของสินค้าจากคู่แข่ง ที่สำคัญผู้ผลิตยังมีจำนวนน้อย ทำให้ภาวะการแข่งขันไม่รุนแรงเท่าสิ่งทอทั่วไป
คำว่า “นาโน” หมายถึง 1 ในพันล้านส่วนของเมตร หรือ 10-9 ขณะที่ “นาโนเทคโนโลยี” หมายถึง เทคโนโลยีเกี่ยวกับการจัดการ การสร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ และระบบต่างๆ ที่มีขนาดเล็กอยู่ในช่วง 1 ถึง 100 นาโนเมตร
การพัฒนานาโนเทคโนโลยีของโลกปัจจุบันแบ่งเป็น 3 ยุค คือ
(1) Building Block Age เป็นการพัฒนาวัสดุที่เป็นพื้นฐานหรือตัวต่อสำหรับการนำไปใช้เป็นอุปกรณ์นาโน จักรกลนาโนในอนาคต สหรัฐฯ ก้าวผ่านยุคนี้ไปแล้ว ขณะที่ไทยกำลังก้าวเข้าสู่ยุคนี้
(2) Integration/Nanosystem Age เป็นยุคของการบูรณาการศาสตร์ต่างๆ ที่สำคัญต่อนาโนเทคโนโลยี เช่น นาโนวัสดุ นาโนอิเล็กทรอนิกส์ นาโนชีวภาพ ฯลฯ ปัจจุบันสหรัฐฯ เข้าสู่ยุคนี้
(3) Nano-manufacturing Age เป็นยุคของการผลิตอุปกรณ์นาโนในระดับอุตสาหกรรม ยุคนี้จะเริ่มให้เห็นประมาณปี 2553 เป็นต้นไป
การนำนาโนเทคโนโลยีเข้ามาใช้กับอุตสาหกรรมสิ่งทอ (สิ่งทอนาโน) มีหลายรูปแบบ เช่น การเคลือบผ้าด้วยสารนาโน การเติมอนุภาคนาโนเข้าไปในเส้นใยสังเคราะห์ ซึ่งวิธีที่กำลังเป็นที่นิยมอย่างมากในขณะนี้ ได้แก่
(1) กลุ่มสารประเภทออกไซด์ของโลหะที่มีอนุภาคขนาดนาโน เช่น ไททาเนียมออกไซด์ ซิลเวอร์ออกไซด์ ซิงค์ออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ ซึ่งทำให้สามารถป้องกันรังสียูวี กำจัดกลิ่น และฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้
(2) กลุ่มสารที่บรรจุอยู่ในแคปซูลขนาดนาโน ซึ่งเคลือบหรือแทรกอยู่ในเส้นใยของสิ่งทอ โดยภายในแคปซูลสามารถบรรจุสารได้หลายประเภท เช่น สาร Eugenol ซึ่งสามารถกำจัดไรฝุ่นได้
(3) อนุภาคนาโนประเภทอลูมินา และซิลิกา สามารถป้องกันความร้อน ไฟฟ้า ป้องกันรังสียูวี และเปลวไฟ
(4) สาร Phase Change Material (PCMs) สามารถดูดซับความร้อนไว้ ทำให้รู้สึกเย็นสบาย ใช้กับชุดออกกำลังกาย ชุดสกี ชุดปีนเขา เป็นต้น
(5) คาร์บอนนาโนไฟเบอร์ ทำให้ผ้าทนทานต่อการเสียดสีและมีความยืดหยุ่นมากขึ้น
ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์สิ่งทอนาโน เช่น
- Nano-Care เป็นผืทอจากใยเซลลูโลส เช่น ฝ้าย ลินิน ไร้รอยยับ ไร้รอยเปื้อน ไม่เปียกทั้งน้ำและน้ำมัน
- Nano-Dry เป็นเสื้อผ้าจากใยสังเคราะห์ เช่น โพลีเอสเตอร์ ที่แห้งเร็ว เหมาะสำหรับทำชุดกีฬาและชุดชั้นใน
- Nano-Pel เป็นการเปลี่ยนคุณสมบัติของผ้าเส้นใยธรรมชาติ เช่น ฝ้ายลินิน และผ้าไหม ไม่เปียกน้ำและน้ำมัน ไม่ติดคราบสกปรก
- Nano-Touch เป็นการผสมผสานจุดเด่นของผ้าฝ้ายกับใยสังเคราะห์เข้าด้วยกัน ทำให้เส้นใยมีความนุ่ม ซับน้ำได้ดี น้ำหนักเบา มีความยืดหยุ่นสูง ไม่มีไฟฟ้าสถิ่ตย์ และไม่มีลักษณะมันวาว เป็นการกำจัดข้อเสียของใยสังเคราะห์และปรับปรุงข้อด้อยของผ้าฝ้าย
สำหรับประเทศไทยผู้ผลิตในตลาดยังมีน้อย ผลิตตามคำสั่งซื้อ ส่วนใหญ่เป็น เคหะสิ่งทอ เช่น ผ้าบุเฟอร์นิเจอร์ ที่นอน ผ้าห่ม สิ่งทอยานยนต์ และสิ่งทอในวงการแพทย์ ฯลฯ ตลาดสิ่ทอจึงเป็นที่น่าสนใจ เพราะการแข่งขันยังมีน้อยและมีกลุ่มลูกค้าที่แน่นอน

[panika]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ตอบ
ไมโครไฟเบอร์
ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายามในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีดของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่นๆ จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน
การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา
10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว


นาโนไฟเบอร์
ในอดีตนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเมื่อเราเจริญเติบโตเต็มที่แล้วเซลล์สมองของเราก็จะไม่มีการเพิ่มจำนวนหรือเกิดการเปลี่ยนแปลงได้อีก แต่ปัจจุบันจากความก้าวหน้าทางเครื่องมือและเทคโนโลยีทำให้นักวิทยาศาสตร์ทราบว่าเซลล์สมองยังสามารถแบ่งตัวได้อย่างช้า ๆ แต่ถ้าหากเซลล์สมองถูกทำลายการซ่อมแซมให้เนื้อเยื่อสมองกลับมาสมบูรณ์ และมีประสิทธิภาพเหมือนเดิมนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย โดยเฉพาะผู้ป่วยที่อยู่ในช่วงวัยที่หยุดเจริญเติบโต
นักวิจัยที่สถาบัน Massachusetts Institute of Technology (MIT) สหรัฐอเมริกา, Hong Kong University และ Fourth Military medical University ประเทศจีนได้ทำการทดลอง พบว่าร่างแหของนาโนไฟเบอร์ช่วยให้เซลล์ประสาทในสมองของหนูแอมสเตอร์เกิดการซ่อมแซมตัวเอง
นาโนไฟเบอร์เกิดจากสายเปปไทด์ที่ประกอบตัวเองได้ (Self-Assembly) ช่วยให้เกิดสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมต่อเซลล์สมอง ไม่เพียงแต่ช่วยให้ส่วนแอกซอนของเซลล์ประสาทที่เสียหายให้เจริญได้เท่านั้น แต่ยังมีส่วนช่วยให้เกิดการเชื่อมโยงของเนื้อเยื่อสมองอีกด้วย (Shuguang Zhang จาก MIT กล่าว)
Zhang และนักศึกษาของเขาได้ทำการฉีด สารละลายเปปไทด์เข้าไปในสมองของสัตว์ โดยสายเปปไทด์จะสามารถประกอบตัวเองได้เป็นนาโนไฟเบอร์ที่มีลักษณะเป็นร่างแห อยู่บริเวณสมองส่วนที่เสียหาย จากการศึกษาทำให้เกิดความหวังว่าจะสามารถช่วยผู้ป่วยที่สมองได้รับความกระทบกระเทือนจากอุบัติเหตุ หรือ กระดูกสันหลังเสียหาย รวมถึงเซลล์สมองที่เสียหายเนื่องจากอาการเส้นเลือดแตกในสมองได้ ในขณะนี้ประเทศอเมริกามีผู้ป่วยเหล่านี้มากกว่า 5 ล้านคน และสูญเสียเงินในการรักษา และดูแลรวมทั้งสิ้นประมาณ 65 ล้านล้านเหรียญต่อปี
ถ้าหากเราสามารถเชื่อมบางส่วนของสมองที่ไม่สามารถเชื่อมต่อกันได้ จากเหตุการณ์เส้นเลือดในสมองแตก เราอาจสามารถช่วยเหลือผู้ป่วยที่ยังสามารถได้ยินและเข้าใจได้แต่สูญเสียความสามารถในการพูดไป Rutedge Ellis-Behnke แห่ง MIT กล่าว ถึงแม้ว่าจะไม่สามารถซ่อมแซมเซลล์สมองที่เสียหายได้ถึง 100 % แต่ถ้าหากซ่อมแซมได้ถึง 40 % หรือน้อยกว่านี้เพียงเล็กน้อย ก็จะสามารถช่วยให้เซลล์สมองเหล่านั้นทำงานได้แล้ว
ร่างแหของนาโนไฟเบอร์ ประกอบด้วยเส้นใยเปปไทด์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 นาโนเมตร ซึ่งเส้นใยที่ก่อตัวเป็นร่างแหนั้นมีขนาดใกล้เคียงกับเซลล์ประสาท และนักวิจัยเชื่อว่า การมีร่างแหเช่นนี้ช่วยให้เกิดภาวะเอื้ออำนวยต่อการเจริญเติบโตของเซลล์ (growth-permissive environment)
Zhang ซึ่งเป็นหนึ่งในทีมวิจัยได้ศึกษาเกี่ยวกับประโยชน์ต่าง ๆ ของ สายเปปไทด์ที่สามารถประกอบตัวเองได้ (Peptide self assembling) จนกระทั่งในปี 1991 ได้ค้นพบด้วยความบังเอิญว่า เมื่อสายเปปไทด์อยู่ในสารละลายน้ำเกลือ จะเกิดการจับกันเป็นโครงร่าง โดยมีอัตราส่วนของโครงร่าง คือ เป็นน้ำ 99 % และ 1%เป็นสายเปปไทด์ สายเปปไทด์นี้ประกอบด้วยกรดอะมิโน 3 ชนิดคือ อาร์จินิน (Argenen) อะลานิน (Alanine)และ กรดกลูตามิค (Glutamic acid) 16 โมเลกุลเรียงซ้ำไปมาและมีโครงร่างแบบ - sheet แม้ว่าการทำงานของโครงร่างนาโนไฟเบอร์นั้นยังไม่เป็นที่เข้าใจมากนัก แต่จากการศึกษานักวิทยาศาสตร์พบว่าโครงร่างนาโนไฟเบอร์ไม่ได้ทำให้เกิดการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ แต่ช่วยในการสร้างสภาพวะแวดล้อมที่เหมาะสมทำให้เซลล์ประสาทที่ยังมีชีวิตอยู่นั้นสามารถสร้างแขนงของเซลล์ประสาท ที่เรียกว่า แอกซอน (Axon) ซึ่งเป็นส่วนที่จะทำการส่งกระแสประสาทไปยังเซลล์อื่นๆได้ยาวมากขึ้น ทำให้เซลล์ประสาทสามารถเชื่อมต่อ และสื่อสารกับเซลล์ประสาทอื่นได้ดีขึ้น โดยส่วนแอกซอน ที่ยื่นออกมา จะเป็นทำหน้าที่เป็นเหมือนสะพานเชื่อมช่องว่าง ทำให้เส้นทางการเชื่อมต่อที่ถูกตัดขาดสามารถกลับมาเชื่อมต่อกันได้อีกครั้ง โครงร่างนาโนไฟเบอร์ให้ผลดีกว่า อุปกรณ์ทางชีวภาพอื่น ๆ เนื่องจากขนาดของร่างแหนั้นมีขนาดใกล้เคียงกับสารที่ยึดเกาะภายนอกเซลล์ ที่เรียกว่า Extracellular matrix (ECM) โครงร่างนาโนไฟเบอร์นั้นสามารถย่อยสลายได้ด้วยกระบวนการทางชีวภาพภายในร่างกาย ซึ่งจะหายไปจากร่างกายภายใน 4 อาทิตย์ โดยจะถูกขับถ่ายออกมาทางปัสสาวะของสัตว์ทดลอง บางส่วนจะถูกนำไปเป็นองค์ประกอบในการสร้างโปรตีนของเซลล์ที่อยู่บริเวณใกล้เคียง นาโนไฟเบอร์ไม่ก่อให้เกิดการต่อต้านทางระบบภูมิคุ้มกันจึงสามารถทำงานในร่างกายได้ดี เนื่องจากนาโนไฟเบอร์เป็นสารที่ถูกสร้างขึ้นในห้องทดลองจึงมีความบริสุทธิ์และปลอดภัยจากการปนเปื้อนทางชีวภาพมากกว่าสารชีวภาพที่ได้มาจากสัตว์ ซึ่งมักจะมีการปนเปื้อนสารทางชีวภาพอื่น ๆ ที่ไม่ต้องการติดมาด้วย

ทีมนักวิจัยได้ทำการทดลองในหนูแฮมสเตอร์ทั้งอายุน้อย และอายุมากที่ถูกทำให้ระบบประสาทที่เกี่ยวข้องกับการมองเห็นขาดจากกันทำให้หนูแฮมสเตอร์เหล่านั้นตาบอด โดยแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม กลุ่มแรกมีการฉีดโครงร่างนาโนไฟเบอร์ให้ทันทีหลังจากที่มีการผ่าตัด ส่วนอีกกลุ่มหนึ่งฉีดน้ำเกลือเป็นกลุ่มควบคุม ภายใน 24 ชั่วโมงพบว่าหนูแฮมสเตอร์ทุกตัวที่ได้รับการฉีดโครงร่างนาโนไฟเบอร์มีการซ่อมแซมสมองเกิดขึ้นโดยพบว่าบริเวณเนื้อเยื่อสมองที่ถูกตัดขาดนั้นสามารถกลับมาเชื่อมกันได้ ทำให้กลุ่มหนูทดลองอายุมากสามารถกลับมามองเห็นได้ภายในระยะเวลา 6 สัปดาห์ และหนึ่งในหนูทดลองกลุ่มนี้พบว่าเนื้อเยื่อบริเวณสมองที่ถูกตัดให้แยกออกจากกันสามารถกลับคืนมาได้ถึง 80 % เมื่อเปรียบเทียบกันหนูปกติ และจากการศึกษาเพิ่มเติมนักวิจัยพบว่าถ้าหากมีการซ่อมแซมสมองและระบบประสาทเพียง 40% หนูทดลองก็สามารถกลับมามองเห็นได้อีกครั้ง นักวิทยาศาสตร์ยังพบกับความประหลาดใจอีกอย่างหนึ่งเกี่ยวกับการใช้โครงร่างนาโนไฟเบอร์คือ กลุ่มสมองของหนูทดลองที่มีอายุมากมีการตอบสนองต่อการรักษาได้ดีเทียบเท่ากับหนูที่มีอายุน้อยซึ่งมีความสามารถในการเจริญเติบโตที่ดีกว่า ซึ่ง ดร. Ellis-Behnke กล่าวในตอนแรกนั้นเราคิดว่าอาจต้องมีการกระตุ้นการเจริญเพื่อให้เกิดผลต่อการซ่อมแซมสมองในหนูที่มีอายุมาก แต่เราพบว่าไม่จำเป็นต้องใช้สารกระตุ้นการเจริญ สมองของหนูที่มีอายุมากก็เกิดการซ่อมแซมได้ดีเช่นกัน

การค้นพบนี้เป็นปรากฏการที่น่าประหลาดใจในวงการประสาทวิทยา เพราะถ้าการงอกใหม่แขนงของเซลล์ประสาทที่เรียกว่า Axon นี้มีการยืนยันได้จริงก็จะทำให้ความหวังในการซ่อมแซมสมองอยู่ไม่ไกลเกินเอื้อม แต่ยังต้องมีการทดลองต่อเนื่องว่าวิธีการนี้จะสามารถใช้ได้จริงสำหรับมนุษย์ได้หรือไม่ นอกจากจะเป็นความหวังสำหรับผู้ที่ประสบอุบัติเหตุ และเส้นเลือดในสมองแตกแล้ว วิธีการนี้ยังช่วยให้ผู้ที่จะต้องได้รับการผ่าตัดสมองจากสาเหตุอื่น ๆ สามารถฟื้นตัวได้เร็วขึ้น ซึ่งถ้าหากฉีดโครงร่างนาโนไฟเบอร์ทันทีหลังการผ่าตัดจะช่วยทำให้การเกิดแผลเป็นในเนื้อเยื่อสมองลดลง เพราะทุกครั้งที่มีการผ่าตัดสมอง บริเวณที่มีการผ่าตัดจะเกิดแผลทำให้เซลล์ประสาทสูญเสียความสามารถในการติดต่อสื่อสารระหว่างกัน ในอนาคตทีมวิจัยได้วางแผนการทดลองที่มีความซับซ้อนมากยิ่งขึ้นโดยจะทำการทดลองสำหรับเซลล์ประสาทบริเวณไขสันหลัง และบริเวณอื่น ๆ รวมถึงศึกษาถึงระยะเวลาการฉีดที่ยังคงให้ประสิทธิภาพการซ่อมแซมสูงภายหลังการเกิดอุบัติเหตุ วงการแพทย์หวังว่าความสำเร็จในการทดลองครั้งนี้จะเป็นแสงสว่างที่ทำให้ผู้ป่วยทางระบบประสาทที่ไม่มีทางรักษากลับมามีความหวังและกำลังใจอีกครั้ง แม้ว่าการนำมาใช้กับมนุษย์ได้จริงอาจจะยังต้องใช้เวลาในการพัฒนาอีกซักระยะ แต่ถ้าการซ่อมแซมเซลล์ประสาทสามารถเกิดขึ้นกับมนุษย์ได้จริงก็นั่นก็เพียงพอและคุ้มค่าแก่การรอคอย....

[cha-eam]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ไมโครไฟเบอร์
เป็นผ้าตระกูลเส้นใยสังเคราะห์ ส่วนใหญ่เป็นวัสดุที่ทำจากโพลีเอสเตอร์ (polyester) ใช้วิธีการหลอมแล้วรีดเส้นใยออกมาจากหัวฉีดที่เรียกว่าสปินเนอเร็ต (spineret) ลักษณะความละเอียดของผ้าขึ้นอยู่กับขนาดรูสปินเนอเร็ตที่ต้องการให้เส้นใย เล็กหรือละเอียดมากน้อยเพียงใด

โดย ปกติเส้นใยของผ้าไมโครไฟเบอร์จะเล็กและละเอียดกว่าเส้นใยที่ได้จากธรรมชาติ ถึง 10 เท่า มีหน่วยวัดความละเอียดเป็นดีเนียร์ (Denier) ซึ่งเป็นมาตรวัดความหนาแน่นมวลเชิงเส้น (Linear mass density) หมายถึง ค่าน้ำหนักหน่วยเป็นกรัมต่อเส้นใย (Fibre) ที่มีความยาว 9.0 เมตร

ทาง สหภาพยุโรปกำหนดมาตรฐานของไมโครไฟเบอร์ไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 1 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 1 Denier = Microfibre) ส่วนมาตรฐานในประเทศญี่ปุ่นกำหนดไว้ว่า หากมีค่ามากกว่า 0.6 ดีเนียร์ จัดว่าเป็นไมโครไฟเบอร์ (> 0.6 Denier = Microfibre) และหากมีค่ามากกว่า 0.3 ดีเนียร์ จัดเป็นไมโครไฟเบอร์ชนิดพิเศษ (> 0.3 Denier = Ultra Microfibre)

คุณสมบัติของผ้าไมโครไฟเบอร์จะอ่อนนุ่มกว่าผ้าที่ผลิตจากใยธรรมชาติทั่วไป ประโยชน์มักจะนำมาทำความสะอาดพื้นผิวเพื่อป้องกันการเกิดริ้วรอย เนื่องจากเบาแรง ไม่เป็นขน เช็ดลื่น ซับน้ำได้ดีเยี่ยม สามารถเช็ดคราบสกปรกให้สะอาดหมดจดในการเช็ดเพียงครั้งเดียว ทนทานต่อการชะล้างมากกว่าเส้นใยธรรมชาติ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถหลอมละลายและนำกลับมาใช้งานได้อีก ครั้งแม้ว่าจะใช้งานจนเก่าหรือเสื่อมคุณภาพไปแล้วก็ตาม
เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว

และเนื่องจากไมโครไฟเบอร์คือเส้นใยขนาดเล็กและบางมาก จึง สามารถกำจัดสิ่งสกปรกและฝุ่นผงที่มีขนาดเล็กได้ โดยสามารถกำจัดฝุ่นผงและคราบสกปรกได้ 98% และลดแบคทีเรียได้กว่า 99.99% และยังใช้ได้กับหลายพื้นผิว เช่น พลาสติก ไม้ แก้ว เป็นต้น

สำหรับการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวแห้ง เมื่อใช้ผ้าไมโครไฟเบอร์เช็ดถูพื้นผิวแห้ง จะเกิดไฟฟ้าสถิต (Static electricity) ขึ้น ทั้งคราบสกปรกและฝุ่นผงต่างๆ จะเกาะติดไปกับพื้นผิวของผ้าไมโครไฟเบอร์ ฝุ่นจะไม่ฟุ้งกระจายในอากาศ ส่วนการใช้งานผ้าไมโครไฟเบอร์บนพื้นผิวเปียกหรือชื้น ในบริเวณพื้นผิวที่เปียกหรือมีความชื้น ผ้าไมโครไฟเบอร์จะดูดซับน้ำ คราบสกปรก และฝุ่นผง ซึ่งแบคทีเรียและคราบสกปรกจะถูกดูดซึมอยู่บนบริเวณพื้นผิวของเนื้อผ้าเท่า นั้น ไม่ได้ซึมเข้าไปในเส้นใยของผ้าไมโครไฟเบอร์ เพราะมีน้ำเป็นตัวห่อหุ้มเก็บแบคทีเรียและสิ่งสกปรกให้อยู่บนพื้นผิวของผ้า จึงไม่เป็นแหล่งสะสมของแบคทีเรียและสิ่งสกปรก ทำให้การทำความสะอาดมีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น

วิธีเก็บรักษา กรณีเปื้อนคราบน้ำมัน หรือสกปรกมากๆ ให้ซักกับน้ำสบู่


นาโนไฟเบอร์
"นาโนเทคโนโลยี" หมายถึง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ สร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ซึ่งมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร
เทียบเท่ากับ ระดับอนุภาคของโมเลกุลหรืออะตอม รวมถึงการออกแบบหรือการใช้เครื่องมือสร้างวัสดุที่อยู่ในระดับที่เล็กมาก หรือการเรียงอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่ง
ที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ และถูกต้อง ทำให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษ ไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ ส่งให้มีผลประโยชน์ต่อผู้ใช้สอย

สิ่งทอนาโน

อุตสาหกรรม สิ่งทอเป็น อุตสาหกรรมหลักที่ทำรายได้ให้กับประเทศไทย เป็นอุตสาหกรรมที่มีการผลิตครบทุกขั้นตอนตั้งแต่เส้นด้ายซึ่งเป็นวัตถุดิบ สำคัญ
ของสิ่งทอทุกประเภทจนถึง ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปประเภทต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นเสื้อผ้า หรือสิ่งทออื่นๆ เช่น เฟอร์นิเจอร์ ของใช้ โดยในเรื่องของเทคโนโลยีการผลิต
ประเทศไทยยังคงใช้เทคนิคหรือวิธีการ ผลิตแบบดั้งเดิมที่เน้นปริมาณการผลิต มากกว่าคุณภาพ แต่ปัจจุบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้เข้ามามีบทบาท
ในการช่วยพัฒนาคุณภาพ เพิ่มประสิทธิภาพของสินค้าหรือผลิตภัณฑ์ต่างๆ อุตสาหกรรมสิ่งทอของไทยเองก็เกาะติดกระแสความเจริญนี้เหมือนกัน
นาโนเทคโนโลยีได้เข้ามามีส่วนในการพัฒนาคุณภาพ และเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์หลายๆชนิดในอุตสาหกรรมสิ่งทอ
โดยมีสถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอ และศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ร่วมกันให้คำปรึกษาและสนับสนุนการวิจัยและพัฒนางานต่างๆ เพื่อการพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอของไทย
ให้ มีศักยภาพและมาตรฐานสำหรับการแข่งขันในเวทีการค้าโลกได้ อย่างไรก็ตามวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนอกจากจะเพิ่มศักยภาพการแข่งขันทางการ ค้า
ให้กับประเทศแล้ว การเพิ่มคุณภาพ คุณสมบัติที่พิเศษให้กับผลิตภัณฑ์ที่ผลิตใช้ภายในประเทศก็เป็นอีกเหตุผลที่สำคัญ


พลาสติกวัสดุทดแทนเหล็กกล้า

ปัจจุบันอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท ใช้เหล็กเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิต ซึ่งเมื่อตลาดมีความต้องการมาก ราคาย่อมสูงตามไปด้วยเช่นกัน
ประกอบกับปริมาณของเหล็กที่มีไม่เพียงพอต่อความต้องการของตลาด ทำให้อุตสาหกรรมต่างๆพยายามหาวัสดุทดแทน
ที่สามารถนำมาใช้ในภาคอุตสาหกรรมได้ และมีคุณภาพเทียบเท่า หรือใกล้เคียง
“พลาสติก” เป็นวัสดุอีกชนิดหนึ่งที่หลายวงการคาดหวังว่าน่าจะสามารถพัฒนาคุณภาพให้ทดแทน และเทียบเท่ากับเหล็กได้
และในปัจจุบันผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจากพลาสติกก็ได้รับความนิยม และการยอมรับจากทั้งผู้ผลิต และผู้บริโภค เรียกได้ว่า ผลิตภัณฑ์พลาสติก
ได้เข้ามามีบทบาทกับชีวิตประจำวันของคนเรามากขึ้น เช่น บรรจุภัณฑ์ต่างๆ วัสดุอุปกรณ์ เฟอร์นิเจอร์ เครื่องเรือน ของใช้
นอกจากนี้พลาสติกยังนำไปใช้กับงานที่ต้องการความแข็งแรงสูงๆ เช่น ส่วนประกอบของอากาศยาน ส่วนประกอบรถยนต์ เป็นต้น
ทั้ง นี้เนื่องจากพลาสติกสามารถขึ้นรูปได้ง่าย มีน้ำหนักเบา และไม่เป็นสนิม แต่พลาสติกก็ยังมีจุดด้อยในเรื่องที่มีความแข็งต่ำไม่สามารถเทียบกับเหล็ก ได้

จากจุดนี้เองที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามคิดค้นและพัฒนาพลาสติกให้มี ความแข็งเทียบเท่ากับเหล็ก ซึ่งศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ
สำนักพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้ให้ทุนสนับสนุนการวิจัยและพัฒนาแก่
อาจารย์ วิม เหนือเพ็ง ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ในการทำโครงการวิจัยเรื่องวัสดุผสมระดับนาโนระหว่างคาร์บอนนาโนทิวบ์
ซิ ลิคอนคาร์ไบด์นาโนไฟเบอร์ และอีพ็อกซีเรซิน ซึ่งคาร์บอนนาโนทิวบ์เป็นโครงสร้างอีกแบบหนึ่งของธาตุคาร์บอน โดยอะตอมของคาร์บอนจะเกาะกัน
เป็นโครงตาข่ายลักษณะเป็นท่อขนาดเล็กระดับนาโนเมตร เป็นเส้นใยชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติเด่นคือ มีความแข็งแกร่งสูง ทนต่อแรงดึงได้ดี
และมีน้ำหนักเบา ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นวัสดุเสริมแรงสำหรับโครงสร้างที่ต้องการความแข็งแรง และน้ำหนักเบาได้

ซึ่งผลจากโครงการวิจัยดังกล่าวจะได้มีการนำไปใช้ในการผลิตพลาสติกชนิดใหม่ ที่มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการขีดข่วนได้ดี มีน้ำหนักเบา
และ ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ ซึ่งพลาสติกชนิดใหม่นี้มีโครงการที่จะนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนรถ ยนต์เป็นหลัก เช่น การผลิตตัวถัง กันชน
เพราะสามารถทนต่อรอยขีดข่วน มีน้ำหนักเบา ทำให้ประหยัดเชื้อเพลิง มีการเผาไหม้น้อย ช่วยประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อมของโลก
และ ในภาพรวมทางเศรษฐกิจของประเทศ ผลจากโครงการวิจัยดังกล่าวยังมีส่วนในการช่วยลดอัตราและปริมาณการนำเข้าชิ้น ส่วนยานยนต์จากต่างประเทศ
และที่สำคัญเป็นการสนับสนุนผลงานการวิจัยที่คิดค้นและพัฒนาโดยคนไทยเอง

นาโนเทคโนโลยีในธรรมชาติ
เมื่อพูดถึงนาโนเทคโนโลยี คนทั่วไปได้ยินแล้วอาจจะนึกภาพไม่ออก และดูเหมือนจะไม่ได้สัมผัส
กับมัน แต่จริงๆ แล้ว นาโนเทคโนโลยีนั้นมีอยู่แล้วในธรรมชาติ ในธรรมชาติรอบๆ ตัวเรามีพฤติกรรม
ที่เกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยี และสามารถพบเห็นได้ทั่วไป ซึ่งมนุษย์สามารถใช้เป็นข้อมูลในการ
ผลิตเป็นชิ้นงานต่างๆ โดยลอกเลียนแบบพื้นฐานที่ได้จากธรรมชาติ และแต่งเติมผลผลิตจากนาโน
เทคโนโลยีเข้าไปให้เกิดประโยชน์ตรงกับความต้องการ ตัวอย่างเช่น

1. ตีนตุ๊กแก
ตุ๊กแก และจิ้งจกมีความสามารถปีนกำแพง หรือเกาะติดผนังที่ราบ และลื่นได้อย่างมั่นคง ที่เป็น
เช่นนี้ก็เพราะบริเวณใต้อุ้งตีนของมันมีขนขนาดเล็กที่เรียกว่า ซีเต้ (setae) จำนวนนับล้านเส้นเรียงตัว
อัดแน่นอยู่ โดยที่ส่วนปลายของขนซีเต้แต่ละเส้นจะยังมีเส้นขนที่มีขนาดเล็กกว่า ที่เรียกว่า สปาตูเล่
(spatulae) ประกอบอยู่อีกหลายร้อยเส้น โดยแต่ละเส้นจะมีขนาดเล็กประมาณ 200 นาโนเมตร และ
ที่ปลายของสปาตูเล่แต่ละเส้นจะสามารถสร้างแรงดึงดูดทางไฟฟ้า ที่เรียกว่า แรงวานเดอวาลล์ เพื่อ
ช่วยในการยึดติดกับโมเลกุลของสสารที่เป็นส่วนประกอบของผนัง หรือเพดานได้ จากหลักการนี้ทำให้
นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นเทคโนโลยีแถบตีนตุ๊กแก (gecko tape) ขึ้นจากวัสดุสังเคราะห์ชนิดใหม่ ที่มี
ลักษณะเป็นขนขนาดนาโนเลียนแบบขนของสปาตูเล่ เพื่อนำไปผลิตแถบยึดที่ปราศจากการใช้กาว
และผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ เช่น ถุงมือ ผ้าพันแผล ล้อของหุ่นยนต์ที่สามารถไต่ผนังได้ เป็นต้น

[สุวิมล บุราคร]

ไมโครไฟเบอร์

หากลองนับย้อนไปถึง ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายาม ในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีด ของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการ ของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่นๆ จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน

การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา
10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว

เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ

ด้วยเทคโนโลยีการผลิตไมโครไฟเบอร์ ในปัจจุบันทำให้พบว่า เราได้มายืนอยู่ในจุดที่ไกลเกินกว่าสิ่งที่โรเบิร์ต ฮุก เคยวาดฝันไว้มากทีเดียว นั่นเป็นข้อพิสูจน์ถึง ภูมิปัญญาของมนุษย์ ที่สามารถทำให้เรื่องที่เคยอยู่เหนือ ความคาดคิดเมื่อในอดีต กลับกลายมาเป็นเรื่องจริงได้

นาโนเทคโนโลยี คือ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการจัดการ การสร้างหรือการวิเคราะห์ วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กมาก ๆ ในระดับนาโนเมตร(ประมาณ 1-100 นาโนเมตร) รวมถึงการออกแบบหรือการประดิษฐ์เครื่องมือเพื่อใช้สร้างหรือวิเคราะห์วัสดุในระดับที่เล็กมากๆ เช่น การจัดอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างถูกต้องแม่นยำ ส่งผลให้โครงสร้างของวัสดุหรืออุปกรณ์มีคุณสมบัติพิเศษขึ้นไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ และสามารถนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ได้

นาโนไฟเบอร์
"นาโนเทคโนโลยี" หมายถึง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ สร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ซึ่งมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร
เทียบเท่ากับระดับอนุภาคของโมเลกุลหรืออะตอม รวมถึงการออกแบบหรือการใช้เครื่องมือสร้างวัสดุที่อยู่ในระดับที่เล็กมาก หรือการเรียงอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่ง
ที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ และถูกต้อง ทำให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษ ไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ ส่งให้มีผลประโยชน์ต่อผู้ใช้สอย

สิ่งทอนาโน
สิ่งทอนาโน เป็นทางเลือกใหม่ของอุตสาหกรรมสิ่งทอไทยที่จะช่วยเพิ่มคุณค่าและสร้างความแตกต่างของสินค้าจากคู่แข่ง ที่สำคัญผู้ผลิตยังมีจำนวนน้อย ทำให้ภาวะการแข่งขันไม่รุนแรงเท่าสิ่งทอทั่วไป
คำว่า “นาโน” หมายถึง 1 ในพันล้านส่วนของเมตร หรือ 10-9 ขณะที่ “นาโนเทคโนโลยี” หมายถึง เทคโนโลยีเกี่ยวกับการจัดการ การสร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ และระบบต่างๆ ที่มีขนาดเล็กอยู่ในช่วง 1 ถึง 100 นาโนเมตร
การพัฒนานาโนเทคโนโลยีของโลกปัจจุบันแบ่งเป็น 3 ยุค คือ
(1) Building Block Age เป็นการพัฒนาวัสดุที่เป็นพื้นฐานหรือตัวต่อสำหรับการนำไปใช้เป็นอุปกรณ์นาโน จักรกลนาโนในอนาคต สหรัฐฯ ก้าวผ่านยุคนี้ไปแล้ว ขณะที่ไทยกำลังก้าวเข้าสู่ยุคนี้
(2) Integration/Nanosystem Age เป็นยุคของการบูรณาการศาสตร์ต่างๆ ที่สำคัญต่อนาโนเทคโนโลยี เช่น นาโนวัสดุ นาโนอิเล็กทรอนิกส์ นาโนชีวภาพ ฯลฯ ปัจจุบันสหรัฐฯ เข้าสู่ยุคนี้
(3) Nano-manufacturing Age เป็นยุคของการผลิตอุปกรณ์นาโนในระดับอุตสาหกรรม ยุคนี้จะเริ่มให้เห็นประมาณปี 2553 เป็นต้นไป
การนำนาโนเทคโนโลยีเข้ามาใช้กับอุตสาหกรรมสิ่งทอ (สิ่งทอนาโน) มีหลายรูปแบบ เช่น การเคลือบผ้าด้วยสารนาโน การเติมอนุภาคนาโนเข้าไปในเส้นใยสังเคราะห์ ซึ่งวิธีที่กำลังเป็นที่นิยมอย่างมากในขณะนี้ ได้แก่
(1) กลุ่มสารประเภทออกไซด์ของโลหะที่มีอนุภาคขนาดนาโน เช่น ไททาเนียมออกไซด์ ซิลเวอร์ออกไซด์ ซิงค์ออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ ซึ่งทำให้สามารถป้องกันรังสียูวี กำจัดกลิ่น และฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้
(2) กลุ่มสารที่บรรจุอยู่ในแคปซูลขนาดนาโน ซึ่งเคลือบหรือแทรกอยู่ในเส้นใยของสิ่งทอ โดยภายในแคปซูลสามารถบรรจุสารได้หลายประเภท เช่น สาร Eugenol ซึ่งสามารถกำจัดไรฝุ่นได้
(3) อนุภาคนาโนประเภทอลูมินา และซิลิกา สามารถป้องกันความร้อน ไฟฟ้า ป้องกันรังสียูวี และเปลวไฟ
(4) สาร Phase Change Material (PCMs) สามารถดูดซับความร้อนไว้ ทำให้รู้สึกเย็นสบาย ใช้กับชุดออกกำลังกาย ชุดสกี ชุดปีนเขา เป็นต้น
(5) คาร์บอนนาโนไฟเบอร์ ทำให้ผ้าทนทานต่อการเสียดสีและมีความยืดหยุ่นมากขึ้น
ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์สิ่งทอนาโน เช่น
- Nano-Care เป็นผืทอจากใยเซลลูโลส เช่น ฝ้าย ลินิน ไร้รอยยับ ไร้รอยเปื้อน ไม่เปียกทั้งน้ำและน้ำมัน
- Nano-Dry เป็นเสื้อผ้าจากใยสังเคราะห์ เช่น โพลีเอสเตอร์ ที่แห้งเร็ว เหมาะสำหรับทำชุดกีฬาและชุดชั้นใน
- Nano-Pel เป็นการเปลี่ยนคุณสมบัติของผ้าเส้นใยธรรมชาติ เช่น ฝ้ายลินิน และผ้าไหม ไม่เปียกน้ำและน้ำมัน ไม่ติดคราบสกปรก
- Nano-Touch เป็นการผสมผสานจุดเด่นของผ้าฝ้ายกับใยสังเคราะห์เข้าด้วยกัน ทำให้เส้นใยมีความนุ่ม ซับน้ำได้ดี น้ำหนักเบา มีความยืดหยุ่นสูง ไม่มีไฟฟ้าสถิ่ตย์ และไม่มีลักษณะมันวาว เป็นการกำจัดข้อเสียของใยสังเคราะห์และปรับปรุงข้อด้อยของผ้าฝ้าย
สำหรับประเทศไทยผู้ผลิตในตลาดยังมีน้อย ผลิตตามคำสั่งซื้อ ส่วนใหญ่เป็น เคหะสิ่งทอ เช่น ผ้าบุเฟอร์นิเจอร์ ที่นอน ผ้าห่ม สิ่งทอยานยนต์ และสิ่งทอในวงการแพทย์ ฯลฯ ตลาดสิ่ทอจึงเป็นที่น่าสนใจ เพราะการแข่งขันยังมีน้อยและมีกลุ่มลูกค้าที่แน่นอน

[ณัชพล]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ไมโครไฟเบอร์
ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายามในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีดของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่นๆ จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน
การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา
10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว
สิ่งทอนาโน
สิ่งทอนาโน เป็นทางเลือกใหม่ของอุตสาหกรรมสิ่งทอไทยที่จะช่วยเพิ่มคุณค่าและสร้างความแตกต่างของสินค้าจากคู่แข่ง ที่สำคัญผู้ผลิตยังมีจำนวนน้อย ทำให้ภาวะการแข่งขันไม่รุนแรงเท่าสิ่งทอทั่วไป
คำว่า “นาโน” หมายถึง 1 ในพันล้านส่วนของเมตร หรือ 10-9 ขณะที่ “นาโนเทคโนโลยี” หมายถึง เทคโนโลยีเกี่ยวกับการจัดการ การสร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ และระบบต่างๆ ที่มีขนาดเล็กอยู่ในช่วง 1 ถึง 100 นาโนเมตร
การพัฒนานาโนเทคโนโลยีของโลกปัจจุบันแบ่งเป็น 3 ยุค คือ
(1) Building Block Age เป็นการพัฒนาวัสดุที่เป็นพื้นฐานหรือตัวต่อสำหรับการนำไปใช้เป็นอุปกรณ์นาโน จักรกลนาโนในอนาคต สหรัฐฯ ก้าวผ่านยุคนี้ไปแล้ว ขณะที่ไทยกำลังก้าวเข้าสู่ยุคนี้
(2) Integration/Nanosystem Age เป็นยุคของการบูรณาการศาสตร์ต่างๆ ที่สำคัญต่อนาโนเทคโนโลยี เช่น นาโนวัสดุ นาโนอิเล็กทรอนิกส์ นาโนชีวภาพ ฯลฯ ปัจจุบันสหรัฐฯ เข้าสู่ยุคนี้
(3) Nano-manufacturing Age เป็นยุคของการผลิตอุปกรณ์นาโนในระดับอุตสาหกรรม ยุคนี้จะเริ่มให้เห็นประมาณปี 2553 เป็นต้นไป
การนำนาโนเทคโนโลยีเข้ามาใช้กับอุตสาหกรรมสิ่งทอ (สิ่งทอนาโน) มีหลายรูปแบบ เช่น การเคลือบผ้าด้วยสารนาโน การเติมอนุภาคนาโนเข้าไปในเส้นใยสังเคราะห์ ซึ่งวิธีที่กำลังเป็นที่นิยมอย่างมากในขณะนี้ ได้แก่
(1) กลุ่มสารประเภทออกไซด์ของโลหะที่มีอนุภาคขนาดนาโน เช่น ไททาเนียมออกไซด์ ซิลเวอร์ออกไซด์ ซิงค์ออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ ซึ่งทำให้สามารถป้องกันรังสียูวี กำจัดกลิ่น และฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้
(2) กลุ่มสารที่บรรจุอยู่ในแคปซูลขนาดนาโน ซึ่งเคลือบหรือแทรกอยู่ในเส้นใยของสิ่งทอ โดยภายในแคปซูลสามารถบรรจุสารได้หลายประเภท เช่น สาร Eugenol ซึ่งสามารถกำจัดไรฝุ่นได้
(3) อนุภาคนาโนประเภทอลูมินา และซิลิกา สามารถป้องกันความร้อน ไฟฟ้า ป้องกันรังสียูวี และเปลวไฟ
(4) สาร Phase Change Material (PCMs) สามารถดูดซับความร้อนไว้ ทำให้รู้สึกเย็นสบาย ใช้กับชุดออกกำลังกาย ชุดสกี ชุดปีนเขา เป็นต้น
(5) คาร์บอนนาโนไฟเบอร์ ทำให้ผ้าทนทานต่อการเสียดสีและมีความยืดหยุ่นมากขึ้น
ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์สิ่งทอนาโน เช่น
- Nano-Care เป็นผืทอจากใยเซลลูโลส เช่น ฝ้าย ลินิน ไร้รอยยับ ไร้รอยเปื้อน ไม่เปียกทั้งน้ำและน้ำมัน
- Nano-Dry เป็นเสื้อผ้าจากใยสังเคราะห์ เช่น โพลีเอสเตอร์ ที่แห้งเร็ว เหมาะสำหรับทำชุดกีฬาและชุดชั้นใน
- Nano-Pel เป็นการเปลี่ยนคุณสมบัติของผ้าเส้นใยธรรมชาติ เช่น ฝ้ายลินิน และผ้าไหม ไม่เปียกน้ำและน้ำมัน ไม่ติดคราบสกปรก
- Nano-Touch เป็นการผสมผสานจุดเด่นของผ้าฝ้ายกับใยสังเคราะห์เข้าด้วยกัน ทำให้เส้นใยมีความนุ่ม ซับน้ำได้ดี น้ำหนักเบา มีความยืดหยุ่นสูง ไม่มีไฟฟ้าสถิ่ตย์ และไม่มีลักษณะมันวาว เป็นการกำจัดข้อเสียของใยสังเคราะห์และปรับปรุงข้อด้อยของผ้าฝ้าย
สำหรับประเทศไทยผู้ผลิตในตลาดยังมีน้อย ผลิตตามคำสั่งซื้อ ส่วนใหญ่เป็น เคหะสิ่งทอ เช่น ผ้าบุเฟอร์นิเจอร์ ที่นอน ผ้าห่ม สิ่งทอยานยนต์ และสิ่งทอในวงการแพทย์ ฯลฯ ตลาดสิ่ทอจึงเป็นที่น่าสนใจ เพราะการแข่งขันยังมีน้อยและมีกลุ่มลูกค้าที่แน่นอน

[เด็กหญิงซ้มเซ้ง]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ไมโครไฟเบอร์
ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายามในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีดของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่นๆ จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน
การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา
10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว


นาโนไฟเบอร์

นักวิทยาศาสตร์พบว่าเมื่อเราเจริญเติบโตเต็มที่แล้ว เซลล์สมองจะยังสามารถแบ่งตัวได้อย่างช้าๆแต่ถ้าหากเซลล์สมองถูกทำลาย การซ่อมแซมเพื่อให้เนื้อเยื่อสมองกลับมาสมบูรณ์เหมือนเดิมนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยเมื่อไม่นานมานี้นักวิทยาศาสตร์พบว่าร่างแหของนาโนไฟเบอร์จะช่วยให้เซลล์ประสาทในสมองของหนูเกิดการซ่อมแซมตัวเองได้นาโนไฟเบอร์เกิดจากสายเปปไทด์ขนาดเส้ผ่านศูนย์กลางประมาณ10 นาโนเมตรที่ประกอบตัวเองได้เส้นใยที่ก่อตัวเป็นร่างแหนั้นมีขนาดใกล้เคียงกับเซลล์ประสาทนักวิจัยเชื่อว่าโครงร่างนาโนไฟเบอร์ไม่ได้ทำให้เกิดการสร้างเซลล์ประสาทใหม่ แต่ช่วยให้เกิดสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมทำให้เซลล์ประสาทที่ยังมีชีวิตอยู่นั้นสามารถสร้างแขนงของเซลล์ประสาทที่ เรียกว่า แอกซอน ซึ่งเป็นส่วนที่จะทำการส่งกระแสประสาทไปยังเซลล์อื่นๆได้ยาวมากขึ้น ทำให้เซลล์ประสาทสามารถเชื่อมต่อและสื่อสารกับเซลล์ประสาทอื่นได้ดีขึ้นโครงสร้างนาโนไฟเบอร์นั้นสามารถย่อยสลายได้ด้วยกระบวนการทางชีวภาพในร่างกาย ซึ่งจะหายไปจากร่างกายภายใน1 สัปดาห์ โดยจะถูกขับออกมาทางปัสสาวะการค้นพบนี้ทำให้ความหวังในการซ่อมแซมเซลล์สมองของมนุษย์อยู่ไม่ไกลเกินเอื้อมแต่อย่างไรก็ตามต้องมีการทดลองต่อเนื่องว่าวิธีการนี้จะสามารถใช้ได้จริงกับมนุษย์หรือไม่


ผ้าทำความสะอาดตัวเอง

ผ้าที่ทำความสะอาดตัวเองได้คือผ้าที่มีสารฆ่าเชื้อแบคทีเรียอยู่บนเนื้อผ้าสารเหล่านี้จะทำงานได้เมื่อถูกกระตุ้นด้วยแสง เช่น อนุภาคนาโนเงินไททาเนียมไดออกไซด์ซิงค์ออกไซด์ผลการวิจัยส่วนมากยืนยันว่าไททาเนียมไดออกไซด์ เป็นโฟโตคะตาลิสต์ที่มีประสิทธิภาพดี เพราะมีคุณสมบัติที่ไม่ถูกแสงทำลายไม่เป็นสารพิษและไม่ละลายทำให้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ไททาเนียมไดออกไซด์(TiO2)เป็นสารที่สามารถถูกเร่งปฏิกิริยาได้ด้วยแสงอัลตราไวโอเลตซึ่งได้มีการศึกษาเป็นเวลานานถึงความสามารถในการกำจัดทั้งสารอินทรีย์และอนินทรีย์ในน้ำ อากาศและสิ่งมีชีวิต ด้วยคุณสมบัตินี้จึงได้มีการนำไททาเนียมไดออกไซด์ไปใช้งานหลากหลายรูปแบบ เช่น เพื่อการบำบัดน้ำเสียเพื่อเพิ่มคุณสมบัติฆ่าเชื้อโรคให้กับสิ่งทอ เป็นต้น การผลิตวัสดุที่สามารถทำความสะอาดได้ด้วยตัวเองเริ่มจากการจุ่มผ้าลงในสารละลายที่มีไททาเนียมไดออกไซด์ จากนั้นจึงนำไปผ่านเครื่องอัดรีดเพื่อรีดเอาสาร
ละลายส่วนเกินออกและนำไปทำให้แห้ง จากนั้นจึงนำไปผ่านกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลและต้มผ้าในน้ำเป็นเวลา2 ชั่วโมงผ้าที่ได้จะมีสารเคมีที่ประกอบด้วยไททาเนียมไดออกไซด์เคลือบอยู่บนเส้นใยด้วยความหนาประมาณ50 นาโนเมตรซึ่งสามารถเกาะติดได้ดีบนเส้นใยฝ้าย รวมทั้งเส้นใยสังเคราะห์อื่นๆ เช่น พลาสติกและไม้ เป็นต้น ชั้นของสารเคลือบนี้จะมีสมบัติในการย่อยสลายสารอินทรีย์ กลิ่น แบคทีเรียและสารพิษ

[เด็กหญิงซ้มเซ้ง]

ให้นักศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับไมโครไฟเบอร์ และนาโนไฟเบอร์มาโพสต์ไว้ที่นี่ เนื้อหาจะนำไปเป็นข้อสอบ 1 ข้อ
หมดเขตโพสต์วันศุกร์ที่ 15 กรกฎาคม 2554 เวลา 18.00 น. ครับ

ไมโครไฟเบอร์

หากลองนับย้อนไปถึง ที่มาของเส้นใยประดิษฐ์ ที่เราได้ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ จะพบว่า มนุษย์ได้ใช้ความพยายาม ในการพัฒนามาเป็นเวลานานมากทีเดียว นับจากปี ค.ศ. 1664 ที่ โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้จุดประกายแนวความคิดไว้ว่า “การผลิตเส้นใยประดิษฐ์ สามารถทำได้โดยการอัดรีด ของเหลวผ่านรูเล็กๆ ให้เป็นเส้นยาวอย่างต่อเนื่อง แล้วทิ้งให้เย็นหรือแข็งตัว” แต่กว่ามนุษย์จะผลิตเรยอน (Rayon) ซึ่งเป็นเส้นใยประดิษฐ์ ชนิดแรกได้สำเร็จ ก็ต้องใช้เวลาอีกกว่า 200 ปีต่อมา หลังจากนั้นวิวัฒนาการ ของการผลิตเส้นใยชนิดต่างๆ อาทิ ไนลอน พอลิเอสเทอร์ อะคริลิก ไลโอเซลล์ และเส้นใยอื่นๆ จึงได้ดำเนินอย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน

การพัฒนากระบวนการผลิตเส้นใย ซึ่งกำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมากในยุคนี้ก็คือ เทคโนโลยีการผลิตเส้นใย ให้มีความละเอียด หรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากๆ ซึ่งเรียกว่า “ไมโครไฟเบอร์ (microfiber) ค่าความละเอียดของไมโครไฟเบอร์ ถูกกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 1 เดซิเทกซ์ (decitex) นั่นก็คือ ถ้าวัดความยาวมา
10 กิโลเมตร เส้นใยดังกล่าวต้องมีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม ซึ่งนับว่ามีความละเอียดกว่า เส้นใยไหมมาก กล่าวกันมา ด้วยน้ำหนัก 1 ปอนด์ของไมโครไฟเบอร์ บางชนิดนั้นสามารถนำมา พันรอบโลกได้เลยทีเดียว

เส้นใยที่ผลิตขึ้นด้วย เทคโนโลยีของไมโครไฟเบอร์ มีด้วยกันหลายชนิด เช่น อะคริลิก เรยอน พอลิโพรพิลีน แต่ที่สำคัญที่สุดก็คือ พอลิเอสเทอร์ และไนลอน การนำมาถักทอเป็นผืนผ้านั้น อาจทำจากไมโครไฟเบอร์ทั้งหมด หรือเป็นการผสมร่วมกับ เส้นใยชนิดอื่นก็ได้ ผ้าที่ผลิตขึ้นจากไมโครไฟเบอร์ จัดเป็นผ้าที่มี สมบัติพิเศษหลายประการ ที่เหนือกว่าผ้าที่ผลิตจากเส้นใยทั่วๆ ไป นับจากรูปลักษณ์ภายนอก จนกระทั่งได้ใช้งาน ผู้ใช้จะรู้สึกได้ถึงความหรูหรา สวยงาม เบาสบาย อ่อนนุ่ม และดูแลรักษาง่าย แต่จุดเด่นที่สำคัญที่สุดก็คือ สมบัติในการสะท้อนน้ำและกันลม ในขณะที่ไอน้ำ ยังคงสามารถซึมผ่านเข้าออกได้ง่าย โดยไม่ต้องอาศัยการตกแต่งด้วยสารเคมีใดๆ ซึ่งเป็นสมบัติที่เหมาะอย่างยิ่ง กับการตัดเย็บเป็นชุดกีฬา เพราะช่วยระบายเหงื่อได้เร็ว ผู้สวมใส่จึงรู้สึกสบายตัว นอกจากนี้ยังใช้ตัดเย็บเป็นชุดอื่นๆ โดยเฉพาะชุดแฟชั่นสตรี รวมถึงผ้าที่ใช้ในการตกแต่งต่างๆ

ด้วยเทคโนโลยีการผลิตไมโครไฟเบอร์ ในปัจจุบันทำให้พบว่า เราได้มายืนอยู่ในจุดที่ไกลเกินกว่าสิ่งที่โรเบิร์ต ฮุก เคยวาดฝันไว้มากทีเดียว นั่นเป็นข้อพิสูจน์ถึง ภูมิปัญญาของมนุษย์ ที่สามารถทำให้เรื่องที่เคยอยู่เหนือ ความคาดคิดเมื่อในอดีต กลับกลายมาเป็นเรื่องจริงได้

นาโนเทคโนโลยี คือ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการจัดการ การสร้างหรือการวิเคราะห์ วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กมาก ๆ ในระดับนาโนเมตร(ประมาณ 1-100 นาโนเมตร) รวมถึงการออกแบบหรือการประดิษฐ์เครื่องมือเพื่อใช้สร้างหรือวิเคราะห์วัสดุในระดับที่เล็กมากๆ เช่น การจัดอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างถูกต้องแม่นยำ ส่งผลให้โครงสร้างของวัสดุหรืออุปกรณ์มีคุณสมบัติพิเศษขึ้นไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ และสามารถนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ได้

นาโนไฟเบอร์
"นาโนเทคโนโลยี" หมายถึง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ สร้าง การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ซึ่งมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร
เทียบเท่ากับ ระดับอนุภาคของโมเลกุลหรืออะตอม รวมถึงการออกแบบหรือการใช้เครื่องมือสร้างวัสดุที่อยู่ในระดับที่เล็กมาก หรือการเรียงอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่ง
ที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ และถูกต้อง ทำให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษ ไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ ส่งให้มีผลประโยชน์ต่อผู้ใช้สอย

สิ่งทอนาโน

อุตสาหกรรม สิ่งทอเป็น อุตสาหกรรมหลักที่ทำรายได้ให้กับประเทศไทย เป็นอุตสาหกรรมที่มีการผลิตครบทุกขั้นตอนตั้งแต่เส้นด้ายซึ่งเป็นวัตถุดิบ สำคัญ
ของสิ่งทอทุกประเภทจนถึง ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปประเภทต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นเสื้อผ้า หรือสิ่งทออื่นๆ เช่น เฟอร์นิเจอร์ ของใช้ โดยในเรื่องของเทคโนโลยีการผลิต
ประเทศไทยยังคงใช้เทคนิคหรือวิธีการ ผลิตแบบดั้งเดิมที่เน้นปริมาณการผลิต มากกว่าคุณภาพ แต่ปัจจุบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้เข้ามามีบทบาท
ในการช่วยพัฒนาคุณภาพ เพิ่มประสิทธิภาพของสินค้าหรือผลิตภัณฑ์ต่างๆ อุตสาหกรรมสิ่งทอของไทยเองก็เกาะติดกระแสความเจริญนี้เหมือนกัน
นาโนเทคโนโลยีได้เข้ามามีส่วนในการพัฒนาคุณภาพ และเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์หลายๆชนิดในอุตสาหกรรมสิ่งทอ
โดยมีสถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอ และศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ร่วมกันให้คำปรึกษาและสนับสนุนการวิจัยและพัฒนางานต่างๆ เพื่อการพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอของไทย
ให้ มีศักยภาพและมาตรฐานสำหรับการแข่งขันในเวทีการค้าโลกได้ อย่างไรก็ตามวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนอกจากจะเพิ่มศักยภาพการแข่งขันทางการ ค้า
ให้กับประเทศแล้ว การเพิ่มคุณภาพ คุณสมบัติที่พิเศษให้กับผลิตภัณฑ์ที่ผลิตใช้ภายในประเทศก็เป็นอีกเหตุผลที่สำคัญ


พลาสติกวัสดุทดแทนเหล็กกล้า

ปัจจุบันอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท ใช้เหล็กเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิต ซึ่งเมื่อตลาดมีความต้องการมาก ราคาย่อมสูงตามไปด้วยเช่นกัน
ประกอบกับปริมาณของเหล็กที่มีไม่เพียงพอต่อความต้องการของตลาด ทำให้อุตสาหกรรมต่างๆพยายามหาวัสดุทดแทน
ที่สามารถนำมาใช้ในภาคอุตสาหกรรมได้ และมีคุณภาพเทียบเท่า หรือใกล้เคียง
“พลาสติก” เป็นวัสดุอีกชนิดหนึ่งที่หลายวงการคาดหวังว่าน่าจะสามารถพัฒนาคุณภาพให้ทดแทน และเทียบเท่ากับเหล็กได้
และในปัจจุบันผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจากพลาสติกก็ได้รับความนิยม และการยอมรับจากทั้งผู้ผลิต และผู้บริโภค เรียกได้ว่า ผลิตภัณฑ์พลาสติก
ได้เข้ามามีบทบาทกับชีวิตประจำวันของคนเรามากขึ้น เช่น บรรจุภัณฑ์ต่างๆ วัสดุอุปกรณ์ เฟอร์นิเจอร์ เครื่องเรือน ของใช้
นอกจากนี้พลาสติกยังนำไปใช้กับงานที่ต้องการความแข็งแรงสูงๆ เช่น ส่วนประกอบของอากาศยาน ส่วนประกอบรถยนต์ เป็นต้น
ทั้ง นี้เนื่องจากพลาสติกสามารถขึ้นรูปได้ง่าย มีน้ำหนักเบา และไม่เป็นสนิม แต่พลาสติกก็ยังมีจุดด้อยในเรื่องที่มีความแข็งต่ำไม่สามารถเทียบกับเหล็ก ได้

จากจุดนี้เองที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามคิดค้นและพัฒนาพลาสติกให้มี ความแข็งเทียบเท่ากับเหล็ก ซึ่งศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ
สำนักพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้ให้ทุนสนับสนุนการวิจัยและพัฒนาแก่
อาจารย์ วิม เหนือเพ็ง ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ในการทำโครงการวิจัยเรื่องวัสดุผสมระดับนาโนระหว่างคาร์บอนนาโนทิวบ์
ซิ ลิคอนคาร์ไบด์นาโนไฟเบอร์ และอีพ็อกซีเรซิน ซึ่งคาร์บอนนาโนทิวบ์เป็นโครงสร้างอีกแบบหนึ่งของธาตุคาร์บอน โดยอะตอมของคาร์บอนจะเกาะกัน
เป็นโครงตาข่ายลักษณะเป็นท่อขนาดเล็กระดับนาโนเมตร เป็นเส้นใยชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติเด่นคือ มีความแข็งแกร่งสูง ทนต่อแรงดึงได้ดี
และมีน้ำหนักเบา ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นวัสดุเสริมแรงสำหรับโครงสร้างที่ต้องการความแข็งแรง และน้ำหนักเบาได้

ซึ่งผลจากโครงการวิจัยดังกล่าวจะได้มีการนำไปใช้ในการผลิตพลาสติกชนิดใหม่ ที่มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการขีดข่วนได้ดี มีน้ำหนักเบา
และ ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ ซึ่งพลาสติกชนิดใหม่นี้มีโครงการที่จะนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนรถ ยนต์เป็นหลัก เช่น การผลิตตัวถัง กันชน
เพราะสามารถทนต่อรอยขีดข่วน มีน้ำหนักเบา ทำให้ประหยัดเชื้อเพลิง มีการเผาไหม้น้อย ช่วยประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อมของโลก
และ ในภาพรวมทางเศรษฐกิจของประเทศ ผลจากโครงการวิจัยดังกล่าวยังมีส่วนในการช่วยลดอัตราและปริมาณการนำเข้าชิ้น ส่วนยานยนต์จากต่างประเทศ
และที่สำคัญเป็นการสนับสนุนผลงานการวิจัยที่คิดค้นและพัฒนาโดยคนไทยเอง

นาโนเทคโนโลยีในธรรมชาติ
เมื่อพูดถึงนาโนเทคโนโลยี คนทั่วไปได้ยินแล้วอาจจะนึกภาพไม่ออก และดูเหมือนจะไม่ได้สัมผัส
กับมัน แต่จริงๆ แล้ว นาโนเทคโนโลยีนั้นมีอยู่แล้วในธรรมชาติ ในธรรมชาติรอบๆ ตัวเรามีพฤติกรรม
ที่เกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยี และสามารถพบเห็นได้ทั่วไป ซึ่งมนุษย์สามารถใช้เป็นข้อมูลในการ
ผลิตเป็นชิ้นงานต่างๆ โดยลอกเลียนแบบพื้นฐานที่ได้จากธรรมชาติ และแต่งเติมผลผลิตจากนาโน
เทคโนโลยีเข้าไปให้เกิดประโยชน์ตรงกับความต้องการ ตัวอย่างเช่น

1. ตีนตุ๊กแก
ตุ๊กแก และจิ้งจกมีความสามารถปีนกำแพง หรือเกาะติดผนังที่ราบ และลื่นได้อย่างมั่นคง ที่เป็น
เช่นนี้ก็เพราะบริเวณใต้อุ้งตีนของมันมีขนขนาดเล็กที่เรียกว่า ซีเต้ (setae) จำนวนนับล้านเส้นเรียงตัว
อัดแน่นอยู่ โดยที่ส่วนปลายของขนซีเต้แต่ละเส้นจะยังมีเส้นขนที่มีขนาดเล็กกว่า ที่เรียกว่า สปาตูเล่
(spatulae) ประกอบอยู่อีกหลายร้อยเส้น โดยแต่ละเส้นจะมีขนาดเล็กประมาณ 200 นาโนเมตร และ
ที่ปลายของสปาตูเล่แต่ละเส้นจะสามารถสร้างแรงดึงดูดทางไฟฟ้า ที่เรียกว่า แรงวานเดอวาลล์ เพื่อ
ช่วยในการยึดติดกับโมเลกุลของสสารที่เป็นส่วนประกอบของผนัง หรือเพดานได้ จากหลักการนี้ทำให้
นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นเทคโนโลยีแถบตีนตุ๊กแก (gecko tape) ขึ้นจากวัสดุสังเคราะห์ชนิดใหม่ ที่มี
ลักษณะเป็นขนขนาดนาโนเลียนแบบขนของสปาตูเล่ เพื่อนำไปผลิตแถบยึดที่ปราศจากการใช้กาว
และผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ เช่น ถุงมือ ผ้าพันแผล ล้อของหุ่นยนต์ที่สามารถไต่ผนังได้ เป็นต้น