สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดยศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) จึงมีแนวคิดที่จะเข้าไปช่วยปรับปรุงและพัฒนากระบวนการเตรียมผ้าฝ้ายในโรงงานฟอกย้อมผ้าฝ้ายโดยการใช้เทคโนโลยี “เอนไซม์” ซึ่งเป็นสารชีวภาพที่ผลิตได้จากเชื้อจุลินทรีย์ทดแทนการใช้สารเคมี เพื่อลดต้นทุนในโรงงานอุตสาหกรรม และลดผลกระทบจากสารเคมีที่มีต่อสิ่งแวดล้อม
ทั้งนี้กระบวนการเตรียมผ้าฝ้ายก่อนที่จะนำไปย้อมในโรงงานทั่วไปจำเป็นต้องผ่าน 3 ขั้นตอนหลักคือ การลอกแป้ง การกำจัดสิ่งสกปรก และการฟอกขาว ซึ่งในการลอกแป้งและกำจัดสิ่งสกปรกบนผ้าฝ้ายนั้น ต้องใช้สารเคมีที่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือด่างอย่างรุนแรง เช่น ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และโซดาไฟ ที่ผ่านมาแม้ว่าจะมีการประยุกต์ใช้เอนไซม์ในกระบวนการทางสิ่งทอ โดยใช้เอนไซม์อะไมเลสสำหรับลอกแป้งและเอนไซม์เพกตินสสำหรับกำจัดสิ่งสกปรกบนผ้าฝ้าย แต่ก็ยังต้องสั่งซื้อเอนไซม์จากต่างประเทศ โดยเฉพาะเอนไซม์เพกติเนสที่มีราคาสูง และยังมีข้อจำกัดคือไม่สามารถทำร่วมกันได้ในขั้นตอนเดียวกัน
ทีมนักวิจัยไบโอเทค สวทช. ร่วมมือกับนักวิจัยจากศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สวทช. และห้างหุ้นส่วนสามัญนิติบุคคล ธนไพศาล วิจัยและพัฒนา “เอนไซม์เอนอีซ (ENZease )” ขึ้นจากการหมักเศษวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรโดยใช้จุลินทรีย์ที่คัดเลือกจากศูนย์ชีววัสดุประเทศไทย (ThailandBioresource Research Center: TBRC)
จุลินทรีย์ชนิดนี้สามารถสร้างเอนไซม์ได้ทั้งอะไมเลสและเพกติเนสในเวลาเดียวกัน จึงเรียกได้ว่าเป็น “เอนไซม์อัจฉริยะ” หรือเอนไซม์ดูโอที่สามารถลอกแป้งและกำจัดสิ่งสกปรกบนผ้าฝ้ายได้พร้อมกันในขั้นตอนเดียว เนื่องจากเอนไซม์ทั้งสองตัวนี้ผลิตจากเชื้อจุลินทรีย์เดียวกัน จึงสามารถทำงานได้ดีในช่วงค่าพีเอช (pH) หรือความเป็นกรดเป็นด่าง และอุณหภูมิใกล้เคียงกันคือ pH 5.5 และอุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส ทำให้ลดการทำงานจาก 2 ขั้นตอนเหลือเพียงขั้นตอนเดียวได้
ทีมนักวิจัยจากเอ็มเทค สวทช. ได้ทดสอบการใช้งานจริง พบว่า เอนไซม์เอนอีซสามารถทดแทนการใช้สารเคมีในขั้นตอนการผลิตผ้าได้ 100% และช่วยลดเวลาในกระบวนการเตรียมผ้าฝ้าย ซึ่งรวบเอาขั้นตอนการลอกแป้งและกำจัดสิ่งสกปรกมาไว้ในขั้นตอนเดียว โดยใช้เวลาเพียงแค่ 1 ชั่วโมง ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตต่าง ๆ ลดลงทั้งค่าสารเคมี ค่าแรงงาน ค่าเครื่องมือ รวมถึงลดการใช้น้ำและพลังงาน และเมื่อไม่ใช้สารเคมี ทำให้ต้นทุนในการบำบัดน้ำเสียลดลงอีกด้วย
นอกจากนี้ยังช่วยปรับปรุงคุณภาพของผ้าฝ้ายให้มีคุณภาพสูงมากกว่าที่ใช้สารเคมี เนื่องจากเอนไซม์เอนอีซจะทำปฏิกิริยาแบบจำเพาะเจาะจง ต่างจากสารเคมีที่ทำลายเส้นใยผ้า ส่งผลให้ผ้าที่ใช้เอนไซม์เอนอีซมีความแข็งแรง น้ำหนักลดลง และเนื้อผ้านิ่ม เหมาะสมสำหรับการสวมใส่
โดยโรงงานสิ่งทอธนไพศาลได้มีการนำ “เอนไซม์เอนอีซ” ไปใช้ในการผลิตผ้าฝ้ายทั้งกระบวนการแบบจุ่ม-อัด-หมักและแบบจุ่มแช่ ซึ่งไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนหรือดัดแปลงเครื่องจักร รวมถึงสายการผลิตเดิมที่มีอยู่ และสามารถผ่านเกณฑ์มาตรฐานของโรงงานทั้งในกระบวนการฟอกย้อมและพิมพ์ลายก่อนส่งให้ลูกค้า
ปัจจุบันมีการถ่ายทอดเทคโนโลยีการผลิตเอนไซม์เอนอีซให้แก่บริษัทเอเชียสตาร์ เทรด จำกัด ซึ่งมีความชำนาญในการผลิตเอนไซม์ในระดับอุตสาหกรรมเพื่อผลิตและจัดจำหน่ายในเชิงพาณิชย์
ความสำเร็จของงานวิจัยชิ้นนี้ไม่เพียงให้ประโยชน์แก่ภาคอุตสาหกรรมเท่านั้นแต่ยังมีการถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่ผู้ประกอบการรายย่อยและผู้ผลิตสิ่งทอในชุมชน เช่น กลุ่มวิสาหกิจชุมชนหม้อห้อมทุ่งเจริญย้อมสีธรรมชาติ และร้านอวิกาหม้อห้อมแฟชั่น จังหวัดแพร่ ส่งผลให้ผ้าที่ใช้เอนไซม์เอนอีซในขั้นตอนการผลิต เมื่อนำมาผ่านกระบวนการพิมพ์ลายและย้อมสีห้อม พบว่าสามารถทำให้สีห้อมที่ย้อมติดสม่ำเสมอทั้งผืนผ้า ผ้าสามารถดูดซึมน้ำสีได้ดีและเร็วโดยไม่ต้องออกแรงขยี้ และยังช่วยลดกลิ่นเหม็นของแป้งที่ติดอยู่บนผ้า ทำให้ผ้านิ่มขึ้น
การพัฒนา “เอนไซม์เอนอีซ” จากองค์ความรู้เรื่องจุสินทรีย์ ซึ่งเป็นจุดแข็งของ สวทช. นอกจากจะตอบโจทย์ในการพัฒนาศักยภาพ การแข่งขันให้แก่อุตสาหกรรมสิ่งทอแล้ว ยังเป็นเทคโนโลยีที่ประหยัดพลังงาน สะอาด และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
