Fibers development and natural dyeing extraction from banana tree for creative communities textile product design

Abstract

The objectives of this experimental research were to physical properties of biological treated banana fibers, to examine natural dye extraction processes from west banana fibers after having undergone the fiber separation process, and to develop creative community textile product prototypes from naturally dyed banana fibers. The fibers are from wild Musa balbisiana. To treatment of banana fibers, local raw materials with natural acid and base qualifications were used. Dye extraction was conducted through a micro-organic fermentation method and the hot and cold dyeing methods were employed to dye the fibers. The 2x3 Factorial in CRD was planned for the experiment. The industrial standard was utilized to test the physical qualifications of the fibers. The Duncan’s New Multiple Range Test at the 95-percent reliability level was used to compare the differences of color average for each experiment. The survey results on consumers’ needs were incorporated into the development of the product prototypes. The questionnaire was used to assess the propriety of the product prototypes by specialists in fashion design. The descriptive statistics was applied to analyze the data for percentage, mean, and standard deviation.

The research results revealed that the fibers after having been separated by a semi-automatic separation machine are whitish and stiff with consistent length and tissues throughout. After having undergone the biological treatment, it was revealed that the fibers fermented in lye solution had the most weight loss at 40.50 grams with lignin reducing to 70.62%, whereas those fermented in tamarind solution had the least weight loss at 47.50 grams. After analyzing the physical qualifications with the Scanning Electron Microscope (SEM) at 500-time magnification, it was revealed that the lengthwise surface images of the fiber are rough according to the aspects of plant fibers. To produce the yarn, lye solution-based fibers were selected and the fibers were spun with the open-end spinning system. The fiber combination formula, cotton: banana fiber: Eri silk (70:20:10), was applied and the results revealed that the 5-sized fibers had the most tensile strength at 10.37 Newton with the most flexibility before snapping at 6.48%. The results on natural dye extraction methods from discarded fibers after having undergone the fiber separation process revealed that the extraction method by means of fermentation yields a brown solution. The fibers having undergone the controlled hot and cold dyeing processes with the tamarind solution as a mordant had the highest K/S values. When the L*a*b* measurement of the hot and cold dyeing methods was compared, it was found that it is statistically significant (p≤0.05). The comparison of L*a*b* of the fibers with different ratios of the dye-solution fermentation revealed that it is statistically significant (p

วัตถุประสงค์ของการวิจัยครั้งนี้ คือ 1) เพื่อศึกษาสมบัติทางกายภาพของเส้นใยกล้วยที่ปรับปรุงคุณภาพด้วยกระบวนการทางชีวภาพ 2) เพื่อศึกษาวิธีการสกัดสีย้อมธรรมชาติจากเยื่อกล้วยเหลือทิ้งภายหลังกระบวนการแยกเส้นใย และ 3) เพื่อพัฒนาต้นแบบผลิตภัณฑ์สิ่งทอชุมชนเชิงสร้างสรรค์จากเส้นใยกล้วยย้อมสีธรรมชาติ เป็นการวิจัยเชิงทดลอง (Experimental Research) โดยใช้ต้นกล้วยตานีในการทดลอง สำหรับการปรับปรุงคุณภาพเส้นใยใช้วัตถุดิบในท้องถิ่นที่มีคุณสมบัติเป็นกรดและด่างธรรมชาติ สกัดสีย้อมจากเหยื่อกล้วยเหลือทิ้งด้วยวิธีการหมักโดยใช้จุลินทรีย์ และย้อมเส้นใยกล้วยด้วยวิธีการย้อมร้อนและย้อมเย็น การวางแผนการทดลองแบบ 2 x 3 Factorial in CRD ทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพด้วยมาตรฐานอุตสาหกรรม เปรียบเทียบความแตกต่างสีของค่าเฉลี่ยในแต่ละการทดลองด้วยวิธี Duncan’s New Multiple Range Test ที่ระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 95 การพัฒนาต้นแบบผลิตภัณฑ์สิ่งทอชุมชนใช้การสำรวจความต้องการของผู้บริโภค และประเมินผลความเหมาะสมจากผู้เชี่ยวชาญด้านออกแบบแฟชั่นโดยใช้เครื่องมือแบบสอบถาม วิเคราะห์ข้อมูลจากด้วยสถิติบรรยาย ได้แก่ ค่าร้อยละ ค่าเฉลี่ย และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

ผลการวิจัย พบว่า เส้นใยกล้วยที่แยกด้วยเครื่องแยกกึ่งอัตโนมัติมีลักษณะเป็นสีขาว กระด้าง ความยาวสม่ำเสมอตลอดทั้งเส้น และมีเศษเยื่อกล้วยเกาะติดตลอดทั้งเส้น เมื่อนำเส้นใยกล้วยไปปรับปรุงคุณภาพ (Treatment) ด้วยวิธีการชีวภาพ (Biological) พบว่า เส้นใยกล้วยที่หมักน้ำขี้เถ้ามีน้ำหนักลดลงมากที่สุด 40.50 กรัม ส่วนเส้นใยกล้วยที่หมักน้ำมะขามมีน้ำหนักลดลงน้อยที่สุด 47.50 กรัม เส้นใยกล้วยหมักน้ำขี้เถ้ามีปริมาณลิกนินลดลงไปคิดเป็นร้อยละ 70.62 เมื่อวิเคราะห์สมบัติทางกายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราด (Scanning Electron Microscope, SEM) ที่กำลังขยาย 500 เท่า พบว่า ภาพตามยาวของเส้นใยกล้วยมีพื้นผิวไม่เรียบ และขรุขระตามลักษณะของเส้นใยจากพืช สำหรับการผลิตเส้นด้ายได้คัดเลือกชุดการทดลองที่หมักด้วยน้ำขี้เถ้า นำไปปั่นด้วยเครื่องแบบระบบ Open-End Spinning (O.E. Spinning) โดยใช้สูตรการผสมเส้นใย ฝ้าย:กล้วย:ไหมอีรี (70:20:10) เส้นใยผสมใยกล้วยเบอร์ 5 มีความแข็งแรงต่อแรงดึงขาดมากที่สุด 10.37 นิวตัน มีการยืดตัวก่อนขาดมากที่สุด ร้อยละ 6.48 สำหรับผลการศึกษาวิธีการสกัดสีย้อมธรรมชาติจากเยื่อกล้วยเหลือทิ้งภายหลังกระบวนการแยกเส้นใย พบว่า เศษเยื่อกล้วยเหลือทิ้งภายหลังกระบวนการแยกเส้นใยที่นำไปสกัดสีย้อมธรรมชาติด้วยวิธีการหมัก ส่งผลให้น้ำย้อมมีสีน้ำตาล โดยเส้นด้ายที่ใช้วิธีการย้อมร้อนและย้อมเย็นสูตรควบคุมและใช้น้ำมะขามเป็นสารช่วยย้อม มีค่าความเข้มสี (K/S) มากที่สุด เมื่อเปรียบเทียบค่าสี L* a* b* ของวิธีการย้อมร้อนและเย็น พบว่า มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p≤0.05) และการเปรียบเทียบค่าสี L* a* b* ของเส้นด้ายผสมเส้นใยกล้วยที่ใช้อัตราส่วนการหมักน้ำย้อมที่ต่างกัน พบว่า มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p