บทความ

ผ้าอ้อมสำเร็จรูป

ผ้าอ้อมสำเร็จรูปเริ่มกำเนิดในช่วงทศวรรษที่ 40 (ค.ศ. 1940-1949 ) โดยในช่วงต้นของทศวรรษนี้  ผ้าอ้อมเด็กก็ยังเป็นผ้าฝ้ายหรือผ้าลินินผืนสี่เหลี่ยมขนาดใหญ่และทำการพับด้วยวิธีที่ได้รับการถ่ายทอดจากพ่อแม่และปู่ย่าตายาย  แต่พอเริ่มเข้าสู่ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม  สภาพการดำรงชีวิตของผู้คนเริ่มเปลี่ยนแปลง  ครอบครัวเริ่มแยกเป็นครอบครัวเดี่ยว  พ่อกับแม่ที่มีลูกน้อยก็ต้องดูแลลูกเองโดยไม่มีปู่ยาตายายเข้ามาเกี่ยวข้องด้วยเหมือนเมื่อก่อน  และยิ่งหลังสงครามโลกครั้งที่สอง  ผู้หญิงเริ่มออกทำงานนอกบ้านมากขึ้นทำให้ไม่มีเวลาในการดูแลลูกได้อย่างเต็มที่  การหาตัวช่วยในการดูแลน้อยจึงเริ่มต้นขึ้น

ในปี  ค.ศ. 1946  ในประเทศสหรัฐอเมริกา มีแม่บ้านท่านหนึ่งชื่อ  มาเรียน  โดโนแวน (Marion  Donovan)  คิดค้นและประดิษฐ์สิ่งที่เธอเรียกว่า “โบทเตอร์”  (Boarter)  โดยการตัดแผ่นพลาสติกจากม่านห้องน้ำมาเย็บคลุมผ้าอ้อมผ้าทำให้ผ้าอ้อมมีสมบัติในการกันน้ำได้  และในการตรึงผ้าอ้อมให้อยู่กับตัวเด็ก  เธอก็ได้ทำเป็นกระดุมติดแทนการใช้เข็มกลัดแบบเดิม  เธอได้จดสิทธิบัตรเกี่ยวกับการทำผ้าอ้อมกันน้ำนี้ไว้ถึง  4 ฉบับ  แต่ในเวลานั้นยังไม่มีบริษัทไหนกล้าลงทุนผลิตและพัฒนาผ้าอ้อมตามแนวทางที่มาเรียนจดสิทธิบัตรไว้  ต่อมาในปี  ค.ศ. 1947 นายจอร์ท  เอ็ม  โชรเดอร์  (George  M.  Schroder)  ได้พัฒนาผ้าอ้อมที่ใช้ผ้าแบบไม่ถักไม่ทอ (nonwoven) ที่มีลักษณะเป็นแผ่นผ้าที่เกิดจากการสานกันไปมาของเส้นใย และยึดติดกันด้วยการอัดด้วยความร้อน ขึ้นมาใช้เป็นครั้งแรก โดยรูปร่างของผ้าอ้อมนี้ก็ยังคงเป็นผืนสี่เหลี่ยมขนาดใหญ่เช่นเดิม ในปลายทศวรรษนั้นก็ได้มีการพัฒนาผ้าอ้อมที่เรียกได้ว่าเป็นต้นแบบแรกของผ้าอ้อมสำเร็จรูปขึ้นมาได้  โดยมีรูปแบบคล้ายกับผ้าอ้อมผ้า  มีรูปร่างสี่เหลี่ยมใหญ่ ๆ ด้านนอกใช้ฟิล์มพลาสติกหุ้ม  ด้านในมีแผ่นกระดาษทิชชูวางเรียงกันเป็นชั้น ๆ ประมาณ  15 ถึง  25  ชั้น   ทำหน้าที่ดูดซับของเหลว  ไม่มีเทปกาวเพื่อการยึดติด  สามารถรองรับของเหลวได้ประมาณ  100  มิลลิลิตร  ซึ่งเป็นข้อจำกัดทำให้ระยะเวลาในการใช้งานน้อย  ใช้ได้เพียงครั้งเดียวก็ต้องทิ้ง   

 ในช่วงทศวรรษที่ 50  ผ้าอ้อมสำเร็จรูปเริ่มถูกพัฒนาควบคู่ไปกับการเติบโตของตลาดผ้าอนามัยในยุโรปและอเมริกาเหนือ  โดยผู้ที่มองเห็นช่องทางในการพัฒนาผ้าอ้อมสำเร็จรูป คือ  วิค  มิลส์  (Vic  Mills) 

ซึ่งทำงานอยู่ที่ บริษัท พร็อคเตอร์ แอนด์ แกมเบิล  (Procter  and  Gamble)  เขาได้นำเอาวัสดุที่ใช้สำหรับดูดซับของเหลวที่ใช้กับผ้าอนามัยมาทำเป็นวัสดุดูดซับสำหรับผ้าอ้อมสำเร็จรูป เด็กคนแรกที่ได้มีโอกาสใช้ผ้าอ้อมสำเร็จรูปที่เขาคิดก็คือหลานชายของเขาเอง  และในปี ค.ศ. 1961  ผ้าอ้อมสำเร็จรูปยี่ห้อ 

“แพมเพอร์ส” ก็ได้มีโอกาสออกสู่ท้องตลาดและได้รับความนิยมอย่างล้นหลามเลยทีเดียว แต่การใช้งานก็ยังคงจำกัดอยู่ในกลุ่มประเทศพัฒนาแล้ว เช่น อเมริกาและประเทศในแถบยุโรป

ในช่วงทศวรรษที่ 60 เริ่มเปลี่ยนวัสดุดูดซับ  วัสดุสำหรับดูดซับได้เปลี่ยนจากกระดาษทิชชูมาเป็นเศษเยื่อไม้แบบที่ใช้ในการผลิตผ้าอนามัย  “แพมเพอร์ส” เป็นเจ้าแรกที่ทำการพัฒนาผ้าอ้อมสำเร็จรูปนี้และในตอนนั้นผ้าอ้อมสำเร็จรูปยังไม่มีเทปกาวในตัวจึงทำให้การใช้งานยังคงไม่สะดวกมากนัก

ในช่วงทศวรรษที่70 ช่วงทศวรรษนี้ถือได้ว่าเป็นยุคทองของผ้าอ้อมสำเร็จรูปการใช้งานเริ่มแพร่กระจายออกสู่หลาย ๆ ภูมิภาคในโลกไม่จำกัดอยู่แค่ประเทศพัฒนาแล้วเหมือนอย่างที่ผ่านมา  นอกเหนือจากบริษัท  พร็อคเตอร์  แอนด์  แกมเบิล  แล้ว  ก็ยังมีบริษัท คิมเบอรี่ คลาส์ก (Kimberly  Clark)  เป็นคู่แข่งที่สำคัญซึ่งทำให้มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว  และราคาของผ้าอ้อมสำเร็จรูปก็ลดต่ำลงด้วย  แถบกาวของผ้าอ้อมสำเร็จรูปถูกคิดค้นได้โดยบริษัท จอห์สัน  ในปี ค.ศ. 1970  ซึ่งทำให้การใช้งานสะดวกมากขึ้น  นอกเหนือจากพัฒนาการต่าง ๆ แล้วก็เริ่มมีข้อคิดเห็นจากวงการแพทย์ว่าด้วยเรื่องของขนาดที่ใหญ่เกินไปของผ้าอ้อมสำเร็จรูปซึ่งอาจก่อให้เกิดปัญหากับกระดูกระหว่างขาของเด็กทำให้เกิดการโก่งงอได้

ในช่วงทศวรรษที่  80จากข้อคิดเห็นของแพทย์ทำให้บริษัทต่าง ๆ  เริ่มพัฒนารูปร่างของผ้าอ้อมสำเร็จรูปโดยทำให้คอดตรงส่วนกลาง  (ลักษณะเหมือนนาฬิกาทราย)   แทนการทำเป็นแผ่นสี่เหลี่ยมแบบเดิม เพื่อให้เด็กสวมใส่ โดยช่วงแรกยางยืดถูกใช้สำหรับส่วนขาก่อนต่อมาจึงพัฒนาใช้กับส่วนเอวด้วย

เริ่มมีการใช้สารดูดซับแบบพิเศษ (Soper-absorbent,SAP)  ที่มีชื่อทางเคมีว่า  โซเดียมโพลิอะคริเลต  (sodium polycrylate)  ทำให้ผ้าอ้อมสำเร็จรูปมีขนาดบางและน้ำหนักน้อยลงกว่าเดิม  สวมใส่ได้ง่ายขึ้น  ประสิทธิภาพในการดูดซับเพิ่มขึ้น

แหล่งที่มาของบทความ: วารสารเทคโนโลยีวัสดุ ปี 2549 เล่มที่ 42 เข้าถึงได้จาก  https://www.mtec.or.th/index.php/2013-05-29-09-06-21/2013-05-29-09-22-45

วิเคราะห์บทความ

ตั้งคำถาม

1. เหตุใดผ้าอ้อมเด็กสำเร็จรูปจึงสามารถดูดซับน้ำไว้ได้จำนวนมากและสามารถป้องกันความชื้นได้อีกด้วย
2. ผ้าอ้อมสำเร็จรูปสามารถดูดซับน้ำได้มากขนาดไหน
3. ผ้าอ้อมสำเร็จรูปที่ไม่มีสารช่วยในการดูดซับน้ำกับผ้าอ้อมสำเร็จรูปที่มีสารช่วยในการดูดซับน้ำอย่างไหนดีกว่ากัน

ตั้งสมมติฐาน

1. เหตุที่ผ้าอ้อมสำเร็จรูปสามารถดูดซับน้ำได้จำนวนมากเป็นเพราะมีสารที่ช่วยในการดูดซับน้ำ
2. ผ้าอ้อมสำเร็จรูปสามารถดูดซับน้ำได้มากกว่าน้ำหนักของตัวมันเอง
3. ผ้าอ้อมสำเร็จรูปที่มีสารช่วยในการดูดซับน้ำดีกว่าผ้าอ้อมสำเร็จรูปที่ไม่สารช่วยในการดูดซับน้ำ

การค้นคว้าหาคำตอบ

วัสดุที่ทำหน้าที่ดูดซับน้ำในผ้าอ้อมเด็กสำเร็จรูปในอดีตนั้นทำจากเส้นใยเซลลูโลสสานเป็นแผ่นหลายๆชั้นจนมีความหนาที่พอเหมาะ แต่ในปัจจุบันผู้ผลิตได้เปลี่ยนมาใช้สารพอลิเมอร์สังเคราะห์ ที่เรียกกันว่า พอลิเมอร์ดูดซับยิ่งยวด (superabsorbent polymer ; SAP) วัสดุชนิดนี้จะมีสมบัติชอบน้ำสูง (hydrophilicity) มักเป็นอนุพันธ์ของอะคริลิก เอซิด (acrylic acid) เช่น โซเดียมอะคริเลท (sodium acrylate) โพแทสเซียม อะคริเลท (potassium acrylate) หรือ อัลคิล อะคริเลท (alkyl acrylate) อนุภาคของพอลิเมอร์ดังกล่าวจะทำหน้าที่คล้ายฟองน้ำที่สามารถดูดซับน้ำไว้ได้หลายเท่าของน้ำหนักตัวมันเอง จนทำให้มันมีสภาพเป็นเจล นอกจากนี้ในส่วนของแผ่นดูดซับยังมีส่วนของวัสดุที่เป็นเส้นใย (fiber) ที่ทำหน้าที่คล้ายหลอดดูดน้ำ ช่วยดูดและกระจายน้ำให้เข้าสู่ภายในเนื้อของพอลิเมอร์ดูดซับยิ่งยวด

นอกเหนือจากแผ่นดูดซับแล้วยังมีส่วนสำคัญอื่นๆ เช่น แผ่นชั้นบนสุดของช่องขอบขาที่มักทำจากสารพอลิโพรพิลีน (polypropylene) เป็นผ้าไม่ทอหรือใยสังเคราะห์ (non-woven) และมีสมบัติไม่ชอบน้ำ (hydrophobic) เพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวไหลผ่านออกมา หรือ แผ่นรองด้านล่างสุดของผ้าอ้อมที่ทำจากสารพอลิเอธิลีน (polyethylene) ซึ่งมีสมบัติกันน้ำรั่วซึมออกจากผ้าอ้อม

จากการทดลอง ระหว่างผ้าอ้อมสำเร็จรูปที่ไม่มีสารช่วยในการดูดซับน้ำกับผ้าอ้อมสำเร็จรูปที่มีสารช่วยในการดูดซับน้ำพบว่า

สรุปองค์ความรู้

ผ้าอ้อมเด็กสำเร็จรูปหรือที่คนไทยเรียกติดปากว่า “แพมเพิส” นั้น ในภาษาอังกฤษเรียกว่า “Diaper” ในสหรัฐอเมริกา หรือ “Nappy” ”Baby Napkin” ในอังกฤษในอดีตผ้าอ้อมเด็กก็ยังเป็นผ้าฝ้ายหรือผ้าลินินผืนสี่เหลี่ยมขนาดใหญ่และทำการพับด้วยวิธีที่ได้รับการถ่ายทอดจากพ่อแม่และปู่ย่าตายาย พอเริ่มเข้าสู่ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรมก็มีการพัฒนาวัสดุและรูปร่างของผ้าอ้อมอย่างต่อเนื่องมาโดยตลอดเพื่อทดแทนผ้าอ้อมแบบผ้าที่ดูดซับความเปียกชื้นได้น้อยและต้องซักตากให้แห้ง ทำให้ไม่สะดวกในการใช้สำหรับครอบครัวสมัยใหม่ ในยุคแรกผ้าอ้อมผลิตจากกระดาษทิชชูที่รองทับหลายๆ ชั้น ต่อมาจึงมีการนำเยื่อไม้มาใช้เป็นส่วนในการดูดซับ ภายหลังการพัฒนาเกี่ยวกับผ้าอ้อมเป็นไปอย่างรวดเร็วและมีการนำความรู้วิทยาศาสตร์ใหม่ๆ มาประยุกต์ใช้ในปัจจุบันผ้าอ้อมเกือบทั้งหมดในท้องตลาดประกอบด้วย แผ่นใยสังเคราะห์โพลีเมอร์ เยื่อกระดาษ โพลีเอทิลีน โพลียูรีเทน ยางธรรมชาติ และกาว นอกจากนี้ในอนาคตเราคงอยากใช้ผ้าอ้อมสำเร็จรูปที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม  เช่น  ผ้าอ้อมที่ทำจากวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเพราะนับวันปริมาณการใช้ผ้าอ้อมสำเร็จรูปก็สูงขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งเป็นการเพิ่มปริมาณขยะที่กำจัดได้ยากมากขึ้น  เนื่องจากส่วนประกอบหลักของผ้าอ้อมเป็นวัสดุสังเคราะห์ประเภทพลาสติก