Kelebihan Salutan Superhidrofobik Berasaskan Chitosan

Chitosan, polisakarida yang berasal dari alam, semakin mendapat perhatian kerana kemampuan pembentukannya dan kemudahan pengubahsuaiannya. Tidak seperti lapisan berasaskan PFAS tradisional, yang bergantung pada sebatian fluorin sintetik, lapisan chitosan adalah biodegradabel, tidak toksik, dan mesra alam. Melalui kaedah pemendapan tanpa pelarut, lapisan canggih ini memberikan superhidrofobik kepada kain, menawarkan alternatif mesra alam untuk rawatan tekstil.

Manfaat utama lapisan chitosan tanpa PFAS termasuk:

Keselamatan Alam Sekitar: Bebas daripada bahan kimia fluorinated yang berbahaya, mengurangkan impak ekologi.

Biodegradabiliti: Terurai secara semula jadi tanpa melepaskan pencemar yang berterusan.

Keserasian Kulit: Selamat untuk sentuhan manusia, seperti yang disahkan oleh ujian biokompatibiliti.

Ketahanan yang Ditingkatkan: Menjaga sifat hidrofobik walaupun selepas beberapa kitaran pencucian.

Prestasi dan Sifat Hidrofobik

Hidrofobik adalah penting untuk aplikasi dalam pakaian luar, peralatan pelindung, dan tekstil industri. Analisis sudut kontak dan ujian impak titisan mengesahkan bahawa salutan chitosan mencapai superhidrofobik, dengan sudut kontak maju (θA) sebanyak 151° dan sudut kontak mundur (θR) sebanyak 136°. Kesan menolak air ini disebabkan oleh gabungan struktur kimia chitosan dan kekasaran permukaan pada skala nano dan mikro, seperti yang dianalisis melalui mikroskop elektron pengimbas (SEM).

Ketahanan dan Rintangan Cuci

Salah satu cabaran utama bagi lapisan kalis air adalah ketahanannya dalam keadaan dunia sebenar. Lapisan chitosan tanpa PFAS menunjukkan kestabilan yang luar biasa, terutamanya dalam keadaan berasid. Hidrofobik tetap utuh walaupun selepas lapan kitaran pencucian, menunjukkan ketahanannya terhadap tekanan persekitaran. Analisis termogravimetri dengan spektroskopi inframerah (TGA-IR) seterusnya menilai penguraian terma lapisan tersebut, mengesahkan bahawa tiada sebatian berbahaya yang dilepaskan semasa kerosakan.

Biokompatibiliti dan Keselamatan untuk Kulit Manusia

Satu kelebihan penting daripada salutan chitosan adalah biokompatibilitinya, menjadikannya selamat untuk sentuhan langsung dengan kulit. Ujian sitotoksik pada keratinosit manusia (garis sel HaCaT) dan fibroblas (garis sel HFF-1) menunjukkan bahawa lapisan tersebut tidak menyebabkan kesan buruk, memastikan kesesuaian untuk aplikasi dalam pakaian, tekstil perubatan, dan kain pelindung. Ini membezakannya daripada rawatan berasaskan PFAS konvensional, yang mungkin menimbulkan risiko kesihatan akibat pendedahan yang berpanjangan.

Aplikasi Masa Depan dan Implikasi Industri

Pembangunan salutan superhidrofobik tanpa PFAS membuka kemungkinan baru untuk pelbagai industri:

Pakaian Luar dan Sukan: Tekstil tahan air yang mampan untuk jaket, kasut, dan khemah.

Tekstil Perubatan: Kain pelindung dengan sifat antibakteria dan ketahanan lembapan.

Kegunaan Industri dan Automotif: Salutan kalis air untuk peralatan, upholsteri, dan pakaian kerja.

Dengan tekanan peraturan yang semakin meningkat untuk menghapuskan produk yang mengandungi PFAS, industri mesti menerima alternatif yang inovatif. Salutan hidrofobik berasaskan chitosan mewakili satu terobosan dalam sains bahan lestari, menyediakan penyelesaian yang berkesan, mesra alam, dan selamat untuk rawatan kain.

Salutan chitosan superhidrofobik tanpa PFAS adalah kemajuan revolusioner dalam teknologi tekstil. Dengan memanfaatkan sifat semula jadi chitosan, lapisan inovatif ini memberikan ketahanan air yang luar biasa, ketahanan, dan biokompatibiliti tanpa mengorbankan alam sekitar. Dengan peraturan mengenai PFAS yang semakin ketat, mengadopsi alternatif yang lestari seperti lapisan chitosan akan menjadi penting bagi industri yang bertujuan untuk mencapai penyelesaian berprestasi tinggi dan mesra alam. Pencapaian ini membuka jalan untuk masa depan yang lebih hijau dalam teknologi fabrik penolak air.

Sumber:

◆ Rujukan: Sciencedirect

◆ScienceDirect: https://pse.is/74hjzx