แปลและเรียบเรียง โดย อรวรรณ สัมฤทธิ์เดชขจร

ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

towel-1838210_960_720-800x420
ภาพจาก https://www.theindianwire.com/science/mits-new-coatings-will-make-natural-fabrics-waterproof-62386/

ทีมวิจัยจาก MIT พัฒนาสารเคลือบกันน้ำที่สามารถใช้กับสิ่งทอจากธรรมชาติอย่างฝ้ายและไหมที่มีประสิทธิภาพสูงและปลอดภัยกว่าเดิม

สิ่งทอกันน้ำอย่างเสื้อกันฝน หรือเต็นท์ กลายเป็นสิ่งจำเป็นในชีวิตประจำวัน แต่รู้ไหมว่าสารเคลือบบนสิ่งทอเหล่านี้สามารถตกค้างในสิ่งแวดล้อมเป็นเวลานานทั้งยังสะสมในร่างกายของสิ่งมีชีวิตได้ ทีมวิจัยจาก MIT จึงตั้งเป้าที่จะพัฒนาผ้ากันน้ำที่ปลอดภัยและดีกว่าเดิม กล่าวคือผ้ากันน้ำของเดิมเมื่อโดนน้ำ น้ำยังสามารถซึมทะลุผ่านได้ แต่ผ้าที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้นเมื่อโดนน้ำ หยดน้ำจะกระเด้งออก

สารเคลือบที่ใช้ในปัจจุบันมักเป็นโพลิเมอร์สายยาวที่มีเพอร์ฟลูออโรริเนเตตเป็นสายโซ่ข้าง และเป็นของเหลว การเคลือบจะนำผ้าไปจุ่มในของเหลวและทิ้งให้แห้ง กระบวนการนี้ทำให้รูของผ้าอุดตัน ไม่สามารถระบายอากาศได้เท่าที่ควร จึงต้องเพิ่มขั้นตอนการเป่าลมเพื่อเปิดรูบนผ้าอีกครั้ง ซึ่งเป็นการเพิ่มต้นทุนการผลิตและยังทำลายสมบัติกันน้ำด้วย

ทีมวิจัยเลือกใช้โพลิเมอร์สายสั้น (จำนวนคาร์บอน < 8) เพราะไม่ตกค้างในสิ่งแวดล้อมนาน อีกทั้งไม่สะสมในร่างกายได้อย่างโพลิเมอร์สายยาว และใช้กระบวนการทางเคมีที่เรียกว่า initiated Chemical Vapor Deposition (iCVD) ในการเคลือบ กระบวนการนี้ไม่ต้องใช้ของเหลวใดๆ สามารถทำได้ที่อุณหภูมิต่ำ ได้ผิวเคลือบที่บาง สม่ำเสมอไปตามเส้นใยผ้า และไม่เกิดการอุดตันรูผ้า นอกจากนี้ ยังสามารถเพิ่มขั้นตอนการพ่นทรายบนพื้นผิวเพื่อเพิ่มสมบัติกันน้ำให้ดีขึ้น ความท้าทายอยู่ที่การหาจุดที่เหมาะสมของกระบวนการทำเพื่อให้ได้ผ้ากันน้ำที่ดีที่สุด

กระบวนการนี้มีประโยชน์สามารถใช้กับผ้าได้หลายประเภท เช่น ฝ้าย ไนลอน ลินิน รวมถึงรูปแบบการทอที่ต่างกัน และที่น่าทึ่งคือสามารถเคลือบบนวัสดุอื่นๆ ที่ไม่ใช่ผ้า เช่น กระดาษ ได้

ผ้าที่เคลือบด้วยกระบวนการนี้ได้ถูกทดสอบคุณภาพ เช่น ทดสอบในสภาพเหมือนฝนตก ทดสอบกับสารอื่นๆ เช่น กาแฟ ซอสถั่วเหลือง ซอสมะเขือเทศ โซเดียมไฮดรอกไซด์ และกรดไฮโดรคลอริก ทดสอบการซักหลายครั้ง และทดสอบการขัดถูผลการทดสอบชี้ให้เห็นว่าผิวเคลือบไม่เกิดการเสื่อมสภาพใดๆ

การทดสอบสมบัติกันเปียก โดยใช้ซอสถั่วเหลือง (หยดสีดำ) กาแฟ (หยดสีน้ำตาล) กรดไฮโดรคลอริก (หยดใสซ้ายบน) โซเดียมไฮดรอกไซด์ (หยดใสขวาล่าง) และน้ำ (หยดใสที่เหลือ)
เครดิต: Varanasi and Gleason research groups
ภาพจาก https://phys.org/news/2018-06-coatings-natural-fabrics-waterproof.html

สนใจอ่านข้อมูลเพิ่มเติมที่

  • https://phys.org/news/2018-06-coatings-natural-fabrics-waterproof.html
  • https://www.theindianwire.com/science/mits-new-coatings-will-make-natural-fabrics-waterproof-62386/
Scroll Up