Keuntungan dari Pelapis Superhidrofobik Berbasis Kitosan

Chitosan, polisakarida yang berasal dari alam, semakin mendapatkan perhatian karena kemampuannya membentuk film dan kemudahan modifikasinya. Berbeda dengan pelapis berbasis PFAS tradisional, yang bergantung pada senyawa fluorinated sintetis, pelapis chitosan dapat terurai secara hayati, tidak beracun, dan ramah lingkungan. Melalui metode deposisi tanpa pelarut, pelapis canggih ini memberikan superhidrofobisitas pada kain, menawarkan alternatif ramah lingkungan untuk perlakuan tekstil.

Manfaat utama dari pelapis chitosan bebas PFAS meliputi:

Keamanan Lingkungan: Bebas dari bahan kimia fluorinated berbahaya, mengurangi dampak ekologis.

Biodegradabilitas: Terurai secara alami tanpa melepaskan polutan yang persisten.

Kompatibilitas Kulit: Aman untuk kontak manusia, seperti yang dikonfirmasi oleh uji biokompatibilitas.

Daya Tahan yang Ditingkatkan: Mempertahankan sifat hidrofobik bahkan setelah beberapa siklus pencucian.

Kinerja dan Sifat Hidrofobik

Hidrofobisitas sangat penting untuk aplikasi dalam pakaian luar, perlindungan, dan tekstil industri. Analisis sudut kontak dan uji dampak tetesan mengonfirmasi bahwa pelapisan kitosan mencapai superhidrofobisitas, dengan sudut kontak maju (θA) sebesar 151° dan sudut kontak mundur (θR) sebesar 136°. Efek tahan air ini disebabkan oleh kombinasi struktur kimia chitosan dan kekasaran permukaan skala nano dan mikro, seperti yang dianalisis melalui mikroskop elektron pemindaian (SEM).

Daya Tahan dan Ketahanan Terhadap Cuci

Salah satu tantangan utama dari pelapis tahan air adalah daya tahannya di bawah kondisi dunia nyata. Pelapis kitosan bebas PFAS menunjukkan stabilitas yang luar biasa, terutama di bawah kondisi asam. Hidrofobisitas tetap utuh bahkan setelah delapan siklus pencucian, menunjukkan ketahanannya terhadap faktor stres lingkungan. Analisis termogravimetri dengan spektroskopi inframerah (TGA-IR) lebih lanjut menilai degradasi termal pelapis, mengonfirmasi bahwa tidak ada senyawa berbahaya yang dilepaskan saat terurai.

Biokompatibilitas dan Keamanan untuk Kulit Manusia

Salah satu keuntungan penting dari pelapisan chitosan adalah biokompatibilitasnya, menjadikannya aman untuk kontak langsung dengan kulit. Uji sitotoksisitas pada keratinosit manusia (garis sel HaCaT) dan fibroblas (garis sel HFF-1) menunjukkan bahwa pelapisan tersebut tidak menyebabkan efek merugikan, memastikan kesesuaian untuk aplikasi dalam pakaian, tekstil medis, dan kain pelindung. Ini membedakannya dari perawatan berbasis PFAS konvensional, yang dapat menimbulkan risiko kesehatan akibat paparan yang berkepanjangan.

Aplikasi Masa Depan dan Implikasi Industri

Pengembangan pelapis superhidrofobik bebas PFAS membuka kemungkinan baru untuk berbagai industri:

Pakaian Luar Ruangan dan Olahraga: Tekstil tahan air yang berkelanjutan untuk jaket, sepatu, dan tenda.

Tekstil Medis: Kain pelindung dengan sifat antibakteri dan ketahanan terhadap kelembapan.

Penggunaan Industri dan Otomotif: Pelapis tahan air untuk peralatan, pelapis, dan pakaian kerja.

Dengan meningkatnya tekanan regulasi untuk menghapus produk yang mengandung PFAS, industri harus mengadopsi alternatif yang inovatif. Pelapis hidrofobik berbasis chitosan merupakan terobosan dalam ilmu material berkelanjutan, memberikan solusi yang efektif, ramah lingkungan, dan aman untuk perlakuan kain.

Pelapisan kitosan superhidrofobik bebas PFAS adalah kemajuan revolusioner dalam teknologi tekstil. Dengan memanfaatkan sifat alami dari kitosan, pelapis inovatif ini memberikan ketahanan terhadap air yang luar biasa, daya tahan, dan biokompatibilitas tanpa mengorbankan lingkungan. Seiring dengan semakin ketatnya regulasi terhadap PFAS, mengadopsi alternatif berkelanjutan seperti pelapisan chitosan akan menjadi penting bagi industri yang bertujuan untuk mencapai solusi berkinerja tinggi dan ramah lingkungan. Terobosan ini membuka jalan untuk masa depan yang lebih hijau dalam teknologi kain yang tahan air.

Sumber:

◆Referensi: ScienceDirect

◆ScienceDirect: https://pse.is/74hjzx