キトサンベースの超撥水コーティングの利点

キトサンは、自然由来の多糖類であり、そのフィルム形成能力と改良の容易さから注目を集めています。従来のPFASベースのコーティングが合成フルオロ化合物に依存しているのに対し、キトサンコーティングは生分解性で無毒、環境に優しいです。溶剤を使用しない堆積法を通じて、この先進的なコーティングは繊維に超撥水性を付与し、テキスタイル処理のための環境に優しい代替手段を提供します。

PFASフリーのキトサンコーティングの主な利点は次のとおりです:

環境安全性: 有害なフルオロ化学物質を含まず、生態系への影響を軽減します。

生分解性: 持続性のある汚染物質を放出せずに自然に分解します。

皮膚適合性: 生体適合性試験により確認されたように、人間の接触に安全です。

耐久性の向上: 複数回の洗濯サイクル後でも疎水性の特性を維持します。

性能と疎水性の特性

疎水性は、アウトドアアパレル、保護具、産業用テキスタイルの用途において重要です。 接触角分析と滴下衝撃試験により、キトサンコーティングが超撥水性を達成していることが確認されました。進行接触角（θA）は151°、後退接触角（θR）は136°です。 この撥水効果は、キトサンの化学構造とナノおよびマイクロスケールの表面粗さの組み合わせに起因しており、走査型電子顕微鏡（SEM）を用いて分析されました。

耐久性と洗濯耐性

撥水コーティングの主要な課題の一つは、実際の条件下での耐久性です。PFASフリーのキトサンコーティングは、特に酸性条件下で顕著な安定性を示します。疎水性は8回の洗浄サイクル後も維持されており、環境ストレッサーに対する抵抗性を示しています。赤外分光法を用いた熱重量分析（TGA-IR）は、コーティングの熱分解をさらに評価し、分解時に有害な化合物が放出されないことを確認しています。

人間の皮膚に対する生体適合性と安全性

キトサンコーティングの重要な利点は、その生体適合性であり、直接的な皮膚接触に対して安全であることです。 ヒト角化細胞（HaCaT細胞株）および線維芽細胞（HFF-1細胞株）に対する細胞毒性試験は、コーティングが有害な影響を引き起こさないことを示しており、衣料品、医療用テキスタイル、保護用生地への適用に適していることを保証しています。 これは、長期間の曝露による健康リスクを引き起こす可能性がある従来のPFASベースの治療法とは異なります。

将来の応用と産業への影響

PFASフリーの超撥水コーティングの開発は、さまざまな産業に新しい可能性を開きます:

アウトドアおよびスポーツウェア: ジャケット、靴、テント用の持続可能な撥水テキスタイル。

医療用テキスタイル: 抗菌特性と湿気抵抗を備えた保護生地。

産業および自動車用途: 機器、内装、作業服用の防水コーティング。

PFASを含む製品の段階的廃止に向けた規制の圧力が高まる中、産業は革新的な代替品を受け入れなければなりません。キトサンベースの疎水性コーティングは、持続可能な材料科学におけるブレークスルーを表しており、生地処理のための効果的で環境に優しく、安全なソ

PFASフリーの超疎水性キトサンコーティングは、繊維技術における革命的な進歩です。 キトサンの自然な特性を活用することで、この革新的なコーティングは、環境に配慮しながら優れた撥水性、耐久性、バイオコンパチビリティを提供します。 PFASに関する規制が厳しくなる中、高性能で環境に配慮したソリューションを目指す産業にとって、キトサンコーティングのような持続可能な代替品を採用することが不可欠です。 この革新は、防水布技術におけるより環境に優しい未来への道を切り開きます。

出典:

◆参考文献：サイエンスダイレクト

◆ScienceDirect: https://pse.is/74hjzx