รีไซเคิล ‘เสื้อผ้าเก่า’ ด้วย ‘ไฟฟ้าสถิต’ แก้ปัญหาขยะสิ่งทอ นำเส้นใยมาใช้ใหม่

ในแต่ละปี มีเสื้อผ้าหลายหมื่นล้านตัวถูกผลิตขึ้น แต่ไม่ใช่ทุกตัวที่จะถูกซื้อไป ทำให้เสื้อผ้าที่ค้างสต๊อกจึงมีชะตากรรมเช่นเดียวกับเสื้อผ้าเก่าที่ไม่ใช่แล้ว ที่มักจะถูกทิ้งลงหลุมฝังกลบหรือเผา จึงไม่ใช่เรื่องแปลกที่ “ฟาสต์แฟชั่น” จะถูกมองว่าเป็นอุตสาหกรรมที่ส่งเสริมให้ผู้คนซื้อเสื้อผ้ามากเกินจำเป็นและผลิตเสื้อผ้าที่ใช้งานได้ไม่นาน 

อีกประเด็นหนึ่งที่สำคัญ คือ การรีไซเคิลสิ่งทอ เป็นเรื่องที่ทำได้ยาก โดยเฉพาะเสื้อผ้าที่ทำมาจาก “ผ้าผสม” ที่ทำมาจากเส้นใยหลายชนิดรวมกัน เพราะการรีไซเคิลจำเป็นต้องแยกประเภทของเส้นใยต่าง ๆ ออกจากกัน จึงจะสามารถนำกลับไปใช้ทำเสื้อผ้าใหม่ได้

“เสื้อผ้าส่วนใหญ่ของเราไม่ได้ทำจากผ้าเส้นใยชนิดเดียว การจะแยกเส้นใยออกจากกันให้ได้ 100% จึงเป็นเรื่องยาก ซึ่งถ้าหากเส้นใยที่แยกออกมาไม่บริสุทธิ์มากพอ ก็อาจทำให้ไม่สามารถนำมาใช้ผลิตเป็นสิ่งทอใหม่ได้” คาเรน เพียร์สัน ประธานสภาความยั่งยืนของสถาบันเทคโนโลยีแฟชั่นในนิวยอร์กกล่าว

สำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมประมาณการว่าประมาณ 85% ของสิ่งทอที่ผลิตขึ้นจะถูกนำไปทิ้งในถังขยะหรือเผาทำลาย และมีวัสดุในการผลิตเสื้อผ้าน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ที่ถูกนำไปรีไซเคิลเป็นเสื้อผ้าใหม่ ตามข้อมูลของ Ellen MacArthur มูลนิธิที่มุ่งเน้นการส่งเสริมเศรษฐกิจหมุนเวียน

อแมนดา ฟอร์สเตอร์ วิศวกรวิจัยวัสดุจากสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) กล่าวว่าความยากลำบากเริ่มต้นที่การรวบรวม ฟอร์สเตอร์กล่าวว่าสหรัฐไม่มีโครงสร้างพื้นฐานการรวบรวมสิ่งทอแบบรวมศูนย์ และสังเกตว่าองค์กรการกุศล เช่น Goodwill ที่ได้รับเสื้อผ้าที่ไม่ใช้แล้วก็ไม่รู้ว่าจะเอาเสื้อผ้าเหล่านั้นไปไว้ไหน

เมื่อรวบรวมเสื้อผ้าเหล่านี้แล้ว ผู้รีไซเคิลจะต้องคัดแยกวัสดุทั้งหมดตามประเภท ซึ่งเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนเนื่องจากผ้าผสม การคัดแยกและคลายปมผ้า ซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นเส้นใยธรรมชาติผสมกับเส้นใยสังเคราะห์ผสมกัน ต้องใช้ค่าใช้จ่ายสูงและกินเวลานาน

เอบิเกล คลาร์ก-ซาเธอร์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลและอุตสาหการที่มหาวิทยาลัยมินนิโซตา ดูลูธ กล่าวว่า โรงงานทอผ้าก็ไม่ยอมรับเส้นใยที่เคยใช้มาก่อนเสมอไป เพราะโรงงานหลายแห่งมีข้อกำหนดทางเทคนิคที่เข้มงวดเกี่ยวกับความยาวและความบริสุทธิ์ของเส้นใยที่จะรับซื้อ เช่น เส้นใยฝ้ายโดยทั่วไปต้องมีความยาวอย่างน้อย 1 นิ้วหรือ 1 นิ้วครึ่ง คลาร์ก-เซเธอร์กล่าว

“พวกเขาต้องการวัสดุที่มีคุณภาพ เพื่อจะไปผลิตเป็นเส้นด้ายที่ลูกค้าต้องการได้” คลาร์ก-เซเธอร์กล่าว

ส่วนวิธีรีไซเคิลอื่น ๆ เช่น การฉีกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยทำให้เส้นใยเสื่อมสภาพและสั้นลงเมื่อเวลาผ่านไป อีกทั้งความยาวของเส้นใยที่สั้นลงอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของวัสดุ ส่งผลให้เกิดปัญหาต่าง ๆ เช่น การหลุดร่วงและการขึ้นขุย ขณะที่การรีไซเคิลด้วยเครื่องจักรยังอาจมีต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อม เนื่องจากกระบวนการนี้โดยทั่วไปต้องใช้พลังงานและน้ำ

เพื่อให้การแยกสิ่งทอมีประสิทธิภาพและแม่นยำมากขึ้น  เมื่อเดือนมกราคม 2025 นักวิทยาศาสตร์ของ NIST ได้เผยแพร่ฐานข้อมูลรูปแบบเส้นใยสู่สาธารณะ เพื่อช่วยให้การแยกวัสดุได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยนักวิจัยใช้เทคนิค “เนียร์อินฟราเรดสเปกโทรสโกปี” หรือ NIRS (Near Infrared Spectroscopy) ซึ่งสร้างรูปแบบเฉพาะของเส้นใยแต่ละประเภท โดยที่ไม่ซ้ำกัน คล้ายกับ “ลายนิ้วมือ” 

ฐานข้อมูลประกอบด้วยประเภทของเส้นใยบริสุทธิ์ เช่น ผ้าฝ้ายและโพลีเอสเตอร์ ประเภทของเส้นใยผสม เช่น ผ้าผสมสแปนเด็กซ์ และผ้าประเภทต่าง ๆ ที่นำมาจากร้านขายของมือสอง ผู้ผลิตระบบสแกนเนอร์ NIR สามารถใช้ฐานข้อมูลนี้เพื่อฝึกอบรมและทดสอบอัลกอริทึมการเรียงลำดับและปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ของตนได้

นอกจากนี้ นักวิจัยยังทดลองใช้ “ไฟฟ้าสถิต” เพื่อแยกเส้นใยต่าง ๆ ออกจากกัน เพราะปรกติแล้วเส้นใยจะสามารถรับประจุได้แตกต่างกัน โดยเส้นใยธรรมชาติ เช่น ฝ้ายจะมีประจุบวกมากกว่า ในขณะที่เส้นใยสังเคราะห์ เช่น โพลีเอสเตอร์ จะมีประจุลบ เมื่อเส้นใยถูกสัมผัสกับสนามไฟฟ้า เส้นใยฝ้ายที่มีประจุบวกสามารถแยกออกจากเส้นใยโพลีเอสเตอร์ที่มีประจุลบได้ 

คาทารินา กูดจ์ นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ NIST กล่าวว่า วิธีนี้เป็นการใช้คุณสมบัติเฉพาะของเส้นใย หากมีส่วนผสมบางอย่างที่ไม่สามารถตรวจพบได้ระหว่างกระบวนการคัดแยก เส้นใยก็ยังสามารถคัดแยกเองได้ ทั้งนี้การวิจัยดังกล่าวยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น และอาจนำมาใช้ในระบบรีไซเคิลเชิงกล ซึ่งเกี่ยวข้องกับการฉีกสิ่งทอเป็นเส้นใย

แอมเบอร์ ฮาร์โคเนน ผู้จัดการธุรกิจหมุนเวียนของ Circulose แบรนด์ที่ผลิตวัสดุใหม่จากขยะสิ่งทอ กล่าวว่า กำลังศึกษาการคัดแยกและรีไซเคิลด้วยสารเคมี คาดว่าจะสามารถสร้างวัสดุคุณภาพบริสุทธิ์จากผ้าที่ใช้แล้วได้ 

การรีไซเคิลด้วยสารเคมีนั้นคล้ายกับการรีไซเคิลด้วยเครื่องจักร โดยในขณะนี้การรีไซเคิลด้วยสารเคมีอาจต้องแลกมาด้วยผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมบางประการ ซึ่งต้องใช้ทั้งน้ำและความร้อน รวมถึงการใช้สารเคมีด้วย แต่ฮาร์โคเนนยืนยันว่าการรีไซเคิลสิ่งทอด้วยเครื่องจักรหรือสารเคมีนั้นยังคงดีต่อโลกมากกว่าการผลิตวัสดุบริสุทธิ์ด้วยวิธีดั้งเดิม เช่น ฝ้ายที่ปลูกแบบธรรมดา

ผู้เชี่ยวชาญยังศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการทางชีวภาพที่ใช้เอนไซม์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งอาจมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่ามาก เมื่อเทียบกับสารเคมีสังเคราะห์ ซึ่งบางส่วนอาจได้มาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล 

การพัฒนาวิธีการรีไซเคิลที่มีอยู่ทั้งหมดต่อไปถือเป็นสิ่งสำคัญ และนักวิจัยพยายามหาวิจัยใหม่ ๆ ที่ดีต่อโลกและใช้ทรัพยากรน้อยลงอยู่เสมอ แต่คำถามสำคัญ คือ จะมีโรงงานผลิตเส้นใยที่เต็มใจยอมรับ คิดค้น และทดลองใช้เส้นใยเหล่านั้นหรือไม่

ที่มา: NIST, The Washington Post