ENZease ช่วยลดสารเคมีผลิตฝ้าย เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

งานวิจัย “ENZease : เอนไซม์ดูโอสำหรับลอกแป้งและกำจัดสิ่งสกปรกบนผ้าฝ้ายแบบขั้นตอนเดียว” ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพผลิตผ้าฝ้าย ลดต้นทุน และยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมปัญหาหลักอย่างหนึ่งของอุตสาหกรรมสิ่งทอไทย คือปัญหาด้านการใช้พลังงาน สารเคมี และน้ำในกระบวนการผลิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรงงานฟอกย้อม ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมกลางน้ำที่มีบทบาทสำคัญต่ออุตสาหกรรมสิ่งทอ แต่ทว่าในกระบวนการผลิตต้องใช้ทั้งความร้อน และวัตถุดิบที่เป็นสารเคมี ไม่ว่าจะเป็น สารออกซิไดซ์ โซดาไฟ ผงซักฟอก สีย้อม กรด ด่าง เป็นต้น ทำให้โรงงานต้องเพิ่มต้นทุนด้านการจัดการสิ่งแวดล้อม และหากโรงงานมีระบบการจัดการไม่ครอบคลุมอาจก่อให้เกิดปัญหาอย่างรุนแรงต่อระบบนิเวศได้

 

ผ้าฝ้ายดิบถือเป็นอีกหนึ่งวัตถุดิบที่มีอิทธิพลต่ออุตสาหกรรมสิ่งทอของประเทศ เนื่องจากถูกนำไปใช้เป็นพื้นฐานของสินค้าหลายประเภทเช่น กระเป๋า รองเท้า เครื่องนุ่งห่ม อุปกรณ์ตกแต่งบ้าน เป็นต้น ปกติในกระบวนการเตรียมผ้าฝ้ายก่อนนำไปย้อม จะประกอบด้วย 3 ขั้นตอนหลักคือ 1) การลอกแป้ง 2) การกำจัดสิ่งสกปรก และ 3) การฟอกขาว (Bleaching) ซึ่งทั้ง 3 ขั้นตอนนั้น จะต้องทำแยกกันเนื่องจากมีการใช้สารเคมี และสภาวะในการดำเนินการแตกต่างกัน ทำให้สิ้นเปลืองเวลา พลังงาน และน้ำ

 

กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ โดยศูนย์พันธุ์วิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) จึงมีแนวคิดจะที่เข้าไปช่วยปรับปรุงและพัฒนากระบวนการเตรียมผ้าฝ้ายในโรงงานฟอกย้อมผ้าฝ้าย โดยการใช้เทคโนโลยีเอนไซม์ซึ่งเป็นสารชีวภาพที่ผลิตได้จากเชื้อจุลินทรีย์ทดแทนการใช้สารเคมี เพื่อเป็นการลดผลกระทบจากสารเคมีที่จะเกิดขึ้นกับสิ่งแวดล้อม

คุณปิลันธน์ ธรรมมงคล กรรมการผู้จัดการ ห้างหุ้นส่วนสามัญนิติบุคคล (หสน.) ธนไพศาล กล่าวว่า โรงงานสิ่งทอธนไพศาล ได้ดำเนินงานด้านเทคโนโลยีสะอาดมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2535 ประกอบกับมีความสนใจในเรื่องการใช้เทคโนโลยีเอนไซม์เพื่อทดแทนสารเคมีในการกระบวนการเตรียมผ้าฝ้าย จึงได้เข้าไปปรึกษาทางไบโอเทค จนเกิดการร่วมวิจัยกันได้เป็นผลงาน ENZease ซึ่งสามารถนำไปใช้กับกระบวนการเตรียมผ้าปกติในโรงงานได้เลย ไม่ต้องเปลี่ยนแปลงหรือเพิ่มเติมเครื่องจักรใด โดยปกติในขั้นตอนการลอกแป้งบริษัทจะใช้เอนไซม์ทางการค้านำเข้าจากต่างประเทศ ซึ่งมีราคาที่แพง สำหรับขั้นตอนการกำจัดสิ่งสกปรกเดิมบริษัทใช้ผงซักฟอกหรือน้ำสบู่ในการกำจัดเพกตินกับขี้ผึ้ง ซึ่งทั้ง 2 ขั้นตอนนี้จำเป็นต้องทำงานแยกกัน เนื่องจากสภาวะของการทำงานแตกต่างกัน

 

“สิ่งที่ ENZease เหนือกว่าเอนไซม์ทางการค้าตัวอื่นๆ คือสามารถรวบขั้นตอนการทำงานจาก 2 ขั้นตอนให้เหลือเพียงขั้นตอนเดียว ช่วยลดระยะเวลาในการเตรียมผ้าฝ้าย ลดต้นทุนในการผลิตลงไม่ว่าจะเป็น ค่าสารเคมี ค่าแรงงาน ค่าเครื่องมือ ลดการใช้พื้นที่ในโรงงาน รวมถึงลดการใช้น้ำและพลังงาน โดยกระบวนการที่ใช้เอนไซม์สามารถลดการใช้พลังงานไฟฟ้าในการผลิตไอน้ำร้อน และการเดินเครื่องจักรได้ในอัตรา 150 kWh ต่อตันผ้า (ค่าไฟโดยเฉลี่ย 4 บาท/kWh) ลดการใช้น้ำลงได้ในอัตรา 20 ลบ. ม. ต่อตันผ้าและลดการใช้สารเคมีลงจากกระบวนการดั้งเดิมในอัตรา 1,260 บาทต่อตันผ้า ดังนั้น เมื่อไม่ใช้สารเคมี และปริมาณน้ำที่ใช้ลดลง ทำให้มีน้ำเสียที่ปนเปื้อนสารเคมีเข้าสู่ระบบบำบัดลดลง ทำให้ง่ายต่อการบำบัดและช่วยลดต้นทุนด้านการจัดการสิ่งแวดล้อม แถมยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอีกด้วย” คุณปิลันธน์ กล่าว

 

เจ้าของผลงาน “ENZease : เอนไซม์ดูโอสำหรับลอกแป้งและกำจัดสิ่งสกปรกบนผ้าฝ้ายแบบขั้นตอนเดียว” ดร. ธิดารัตน์ นิ่มเชื้อ นักวิจัย ห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีเอนไซม์ หน่วยวิจัยเทคโนโลยีทรัพยากรชีวภาพ ไบโอเทค กล่าวว่า “ ENZease คือเอนไซม์ที่ผลิตได้จากการหมักเศษวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรที่มีกิจกรรมของทั้งเอนไซม์อะไมเลส และเพคติเนส เรียกได้ว่าเป็น “เอนไซม์ดูโอ” ที่สามารถทำงานได้ดีในช่วงสภาวะความเป็นกรดด่างและอุณหภูมิใกล้เคียงกัน

 

“เมื่อนำไปทดสอบใช้จริงในภาคสนาม โดยความร่วมมือกับ ดร. มณฑล นาคปฐม จากห้องปฏิบัติการสิ่งทอ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (MTEC) พบว่าสามารถทดแทนการใช้สารเคมีในขั้นตอนการผลิตผ้าได้ 100 เปอร์เซ็นต์ ช่วยลดกระบวนการเตรียมผ้าฝ้ายโดยรวบเอาขั้นตอนการลอกแป้งและกำจัดสิ่งสกปรกบนผ้ามาอยู่ในขั้นตอนเดียว นอกจากนี้ยังช่วยในเรื่องการปรับปรุงคุณภาพของผ้าฝ้ายให้มีคุณภาพสูงมากกว่าที่ใช้สารเคมี เนื่องจาก ENZease จะทำปฏิกิริยาแบบจำเพาะเจาะจง ไม่เหมือนกับสารเคมีที่ทำลายเส้นใยผ้าซึ่งจะส่งผลให้ผ้ามีความแข็งแรงและน้ำหนักลดลง” ดร. ธิดารัตน์ กล่าว พร้อมกับบอกต่อไปว่าสำหรับผลงาน ENZease เคยได้รับรางวัลเหรียญทอง ในงาน Seoul International Invention Fair (SIIF) 2013 ณ ประเทศเกาหลี จัดโดยสมาคมส่งเสริมสิ่งประดิษฐ์ของเกาหลี (Korea Invention Promotion Association; KIPA) ซึ่งเป็นงานจัดแสดงผลงานจากนักประดิษฐ์ทั่วโลก

 

ดร. ธิดารัตน์ อธิบายต่อไปว่า ปัจจุบัน คณะผู้วิจัยประสบความสำเร็จในการนำเอนไซม์ “ENZease” ไปใช้ในกระบวนการลอกแป้งและกำจัดสิ่งสกปรกบนผ้าฝ้ายแบบขั้นตอนเดียวทั้งในระดับห้องปฏิบัติการและระดับภาคสนามที่โรงงานสิ่งทอธนไพศาลทั้งในกระบวนการจุ่ม-อัด-หมัก (Cold-Pad-Batch) และจุ่มแช่ (Exhaustion) เรียบร้อยแล้ว สำหรับเป้าหมายต่อไปก็คือ การนำเอนไซม์ที่พัฒนาได้ไปทดสอบกับกลุ่มผู้ผลิตผ้าฝ้ายพื้นเมือง ผ้าหม้อห้อม และโรงงานที่มีกำลังการผลิตขนาดเล็ก และขนาดกลางที่มีกระบวนการผลิตผ้าเป็นแบบไม่ต่อเนื่อง (Single batch) ที่แตกต่างไปจากกระบวนการเตรียมผ้าฝ้ายของโรงงานธนไพศาล เพื่อทดสอบประสิทธิภาพและเสถียรภาพของเอนไซม์ ENZease ในกระบวนการผลิตผ้าอื่นๆ

 

“คณะผู้วิจัยยังมีแผนในการพัฒนาสูตรเอนไซม์ ENZease เวอร์ชั่น 2 ที่มีความสามารถในการลอกแป้งและกำจัดสิ่งสกปรกบนผ้าฝ้ายแบบขั้นตอนเดียวด้วยวิธีต่อเนื่อง (Continuous batch) ซึ่งมักพบในโรงงานผลิตผ้าฝ้ายขนาดใหญ่ที่ต้องมีการรันเครื่องจักรต่อเนื่องกันเป็นเวลานาน (12-24 ชั่วโมง) ซึ่งจำเป็นต้องใช้เอนไซม์ที่มีความคงทนต่อสภาวะการทำงานของเครื่องจักรในโรงงานดังกล่าว เช่น ความร้อน เป็นต้น”

 

“ดังนั้น สำหรับงานที่คณะผู้วิจัยต้องศึกษาเพื่อพัฒนาเอนไซม์ ENZease ให้เข้าใกล้การเป็นเอนไซม์ทางการค้า ไม่เพียงแต่จะมุ่งเน้นในเรื่องการพัฒนาแบบบูรณาการของกระบวนการผลิตเอนไซม์และกระบวนการเก็บเกี่ยวเอนไซม์ในระดับขยายขนาดแล้ว การพัฒนาเทคโนโลยีผสมสูตรเอนไซม์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเอนไซม์ ทำให้เอนไซม์สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมต่างๆ ในกระบวนการผลิตผ้าได้นานขึ้น รวมทั้งการยืดอายุการเก็บรักษาของเอนไซม์ ENZease ก็เป็นสิ่งสำคัญที่ทางคณะผู้วิจัยต้องคำนึงถึง เพื่อนำไปสู่การปรับปรุงคุณสมบัติและสูตรของเอนไซม์ที่สามารถใช้ในกระบวนการเตรียมผ้าแบบ continuous batch ได้ ซึ่งจะทำให้เอนไซม์ตัวนี้สามารถใช้ได้ครอบคลุมและรองรับตลาดสิ่งทอที่มีทั้งกระบวนการเตรียมผ้าแบบ single และ continuous ทั้งในประเทศไทย และตลาดโลกได้ต่อไปในอนาคต”

 

สำหรับผู้ประกอบการที่สนใจเทคโนโลยีการผลิตเอนไซม์ “ENZease” ทางการค้า รวมถึงผู้ประกอบการที่มีความประสงค์ที่จะนำเอาเอนไซม์ “ENZease” ไปทดลองใช้ในโรงงานสามารถติดต่อขอข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ฝ่ายพัฒนาธุรกิจเทคโนโลยีชีวภาพ ไบโอเทค