Les avantages des revêtements superhydrophobes à base de chitosane

Le chitosane, un polysaccharide d'origine naturelle, attire l'attention pour ses capacités de formation de films et sa facilité de modification. Contrairement aux revêtements traditionnels à base de PFAS, qui reposent sur des composés fluorés synthétiques, les revêtements en chitosane sont biodégradables, non toxiques et respectueux de l'environnement. Grâce à une méthode de dépôt sans solvant, ce revêtement avancé confère une superhydrophobicité aux tissus, offrant une alternative écologique pour les traitements textiles.

Les principaux avantages des revêtements de chitosane sans PFAS incluent :

Sécurité environnementale : Exempt de produits chimiques fluorés nocifs, réduisant l'impact écologique.

Biodégradabilité : Se décompose naturellement sans libérer de polluants persistants.

Compatibilité cutanée : Sûr pour le contact humain, comme confirmé par des tests de biocompatibilité.

Durabilité améliorée : Maintient des propriétés hydrophobes même après plusieurs cycles de lavage.

Performance et propriétés hydrophobes

L'hydrophobicité est cruciale pour les applications dans les vêtements d'extérieur, les équipements de protection et les textiles industriels. L'analyse de l'angle de contact et les tests d'impact des gouttes confirment que le revêtement en chitosane atteint une superhydrophobicité, avec un angle de contact avancé (θA) de 151° et un angle de contact rétracté (θR) de 136°. Cet effet déperlant est attribué à la combinaison de la structure chimique du chitosane et de la rugosité de surface à l'échelle nano et micro, comme analysé par microscopie électronique à balayage (MEB).

Durabilité et résistance au lavage

L'un des principaux défis des revêtements déperlant est leur durabilité dans des conditions réelles. Le revêtement de chitosane sans PFAS présente une stabilité remarquable, en particulier dans des conditions acides. L'hydrophobicité reste intacte même après huit cycles de lavage, démontrant sa résistance aux facteurs de stress environnementaux. L'analyse thermogravimétrique avec spectroscopie infrarouge (TGA-IR) évalue davantage la dégradation thermique du revêtement, confirmant qu'aucun composé dangereux n'est libéré lors de sa décomposition.

Biocompatibilité et sécurité pour la peau humaine

Un avantage crucial du revêtement en chitosane est sa biocompatibilité, ce qui le rend sûr pour un contact direct avec la peau. Les tests de cytotoxicité sur des kératinocytes humains (lignée cellulaire HaCaT) et des fibroblastes (lignée cellulaire HFF-1) indiquent que le revêtement ne cause pas d'effets indésirables, garantissant son adéquation pour des applications dans les vêtements, les textiles médicaux et les tissus de protection. Cela le distingue des traitements conventionnels à base de PFAS, qui peuvent présenter des risques pour la santé en raison d'une exposition prolongée.

Applications futures et implications industrielles

Le développement de revêtements superhydrophobes sans PFAS ouvre de nouvelles possibilités pour diverses industries :

Vêtements d'extérieur et de sport : Textiles durables et déperlant pour vestes, chaussures et tentes.

Textiles médicaux : Tissus protecteurs avec des propriétés antibactériennes et résistance à l'humidité.

Utilisations industrielles et automobiles : Revêtements étanches pour équipements, rembourrages et vêtements de travail.

Avec la pression réglementaire croissante pour éliminer les produits contenant des PFAS, les industries doivent adopter des alternatives innovantes. Le revêtement hydrophobe à base de chitosane représente une avancée dans la science des matériaux durables, offrant une solution efficace, écologique et sûre pour le traitement des tissus.

Le revêtement de chitosane superhydrophobe sans PFAS est une avancée révolutionnaire dans la technologie textile. En tirant parti des propriétés naturelles du chitosane, ce revêtement innovant offre une excellente répulsion à l'eau, durabilité et biocompatibilité sans compromettre l'environnement. Alors que les réglementations sur les PFAS se resserrent, l'adoption d'alternatives durables comme les revêtements en chitosane sera essentielle pour les industries cherchant à atteindre des solutions performantes et respectueuses de l'environnement. Cette avancée ouvre la voie à un avenir plus écologique dans la technologie des tissus déperlant.

Sources :

◆Références : ScienceDirect

◆ScienceDirect : https://pse.is/74hjzx