Inovasi Nanoteknologi Pada Tekstil dengan Menambahkan Resistansi UV

Cuaca panas ekstrim yang terjadi belakangan ini melanda beberapa negara di dunia, termasuk di Indonesia. Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) menyampaikan bahwa cuaca panas yang berlangsung bukan berasal dari gelombang panas atau Heatwave, melainkan gerak semu matahari, yang menyebabkan fluktuasi radiasi ultraviolet (UV). Sinar ultraviolet matahari dengan indeks UV 6-7 dan 8-10 masuk dalam kategori berbahaya jika terkena kulit langsung.

Ada berbagai cara untuk dapat terhindar dari paparan sinar matahari langsung. Diantara nya yaitu dengan menggunakan sunblock atau mengenakan pakaian yang tertutup. Menggunakan sunblock dikulit dapat berupa lotion maupun spray, namun pemakaiannya harus dilakukan berulang setiap 2 jam sekali. Hal ini dikarenakan lotion atau spray sunblock lama kelamaan akan pudar terkena keringat. Sunblock juga mengandung bahan kimia, sehingga dapat mengalami iritasi kulit bagi sejumlah orang yang tidak cocok dengan kandungannya.  Mengenakan pakaian yang tertutup dapat menjadi solusi, namun tidak betul-betul dapat menghindari dari sinar UV pada matahari.

Membuat pakaian yang dapat meredam sinar UV matahari sehingga tidak terkena ke kulit dapat dilakukan dengan mengaplikasikan resistansi radiasi ultraviolet (UV) pada pakaian, yaitu dengan melakukan proses nanoteknologi. Untuk mengembangkan efisiensi resistansi radiasi UV pada pakaian, langkah pertama yang dapat dilakukan adalah dengan mengukur Ultraviolet Protection Factor (UPF) dan sifat tekstil yang akan digunakan. Ultraviolet Protection Factor (UPF) adalah jumlah radiasi UV yang dapat menembus tekstil hingga mencapai kulit. Lalu langkah selanjutnya adalah dengan menambahkan senyawa kimia logam Titanium Dioxide (TiO2) dan Zinc Oxide (ZnO) di bahan tekstil tersebut, karena baik TiO2 maupun ZnO keduanya merupakan nanomaterial yang reaktif terhadap radiasi UV serta mampu menyerap radiasi UV.

Logam TiO2 sendiri merupakan salah satu senyawa yang paling sering digunakan dalam industri, karena sifatnya yang tidak mudah terbakar dan tidak berbau. Logam TiO2 memiliki bentuk berupa bubuk putih.  Anatase dan rutil adalah dua struktur kristal TiO2, dengan anatase lebih reaktif secara kimia. Anatase merupakan fase TiO2 yang terbentuk ketika dikalsinasi pada suhu rendah, sedangkan fase rutile yaitu didapatkan ketika dikalsinasi pada suhu tinggi.  Telah dikemukakan bahwa TiO2 anatase memiliki potensi toksik yang lebih besar daripada rutil TiO2. Nanopartikel TiO2 biasanya merupakan campuran anatase dan bentuk kristal rutil. Parameter utama partikel mempengaruhi sifat fisikokimia meliputi bentuk, ukuran, karakteristik permukaan, dan struktur bagian dalam. TiO2 Fine Particles (bentuk rutil) diyakini inert secara kimiawi. Ketika partikel TiO2 semakin kecil, luas permukaannya menjadi semakin besar.

Sedangkan senyawa ZnO merupakan bahan semikonduktor anorganik yang memiliki keunggulan berupa aplikasi luas dalam perlindungan UV tekstil karena sifat celah pita lebar, stabil secara kimiawi, ramah lingkungan, mudah tumbuh dan daya tahan lebih lama. Dalam finishing UV protection, bahan ZnO kerap digunakan dalam ukuran nano untuk memberikan daya tahan yang lebih tinggi dan penyerapan serta pemblokiran yang lebih intensif pada UV. ZnO dalam ukuran nanopartikel disintesis secara kimia dengan metode sol gel dan hidrotermal. Metode sol gel yaitu proses yang melibatkan sintesis berbagai struktur nano dan partikel nano oksida logam, sedangkan metode hidrotermal adalah pendekatan berbasis reaksi solusi dalam nanoteknologi yang digunakan untuk menghasilkan bahan nano.

Keunggulan lain dari dua senyawa tersebut tidak beracun dan dapat stabil bahkan pada suhu yang sangat tinggi. Nanopartikel senyawa TiO2 jika diaplikasikan pada bahan tekstil kapas sebagai penghambat sinar radiasi UV memiliki daya tahan finishing TiO2 yang sangat baik bahkan setelah 50 kali pencucian. Sedangkan Nanorods senyawa ZnO dapat diaplikasikan sebagai lapisan UV pada bahan tekstil katun dan polyester sebagai lapisan penyerap sinar UV. Nanorods adalah benda padat dalam ukuran nano yang dibuat dengan sintesis kimia. Dhineshbabu dan Bose (2019), mendukung bahwa kombinasi nanopartikel senyawa MnO2-FeTiO3 dengan tekstil katun poliuretan termoplastik membantu memblokir radiasi sinar UV.

Uraian diatas memberikan gambaran bahwa dengan menerapkan reisitensi UV pada tekstil dengan menggunakan nanoteknologi akan menghasilkan produk tekstil berkualitas tinggi yang aman untuk kulit manusia dari terkena sinar UV matahari, karena selain menghasilkan tekstil berlapis nano yang memiliki kapasitas pemblokiran UV yang kuat, juga menjadikan hasil tekstil yang tahan lama.

 

DAFTAR PUSTAKA:

Abdel Ghani A, Q. W.-S. (2015). Treatment of children's garments natural fabrics for protection against ultraviolet radiation.

BMKG. (n.d.). Indeks Sinar Ultraviolet (UV). Retrieved from Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika: https://www.bmkg.go.id/kualitas-udara/indeks-uv.bmkg

Cahyo, K. N. (2023, April 25). Gelombang Panas Asia Masih Berlangsung, Namun Tidak Terjadi di Indonesia: Masyarakat Agar Tidak Panik dan Tetap Waspada. Retrieved from Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika: https://www.bmkg.go.id/press-release/?p=gelombang-panas-asia-masih-berlangsung-namun-tidak-terjadi-di-indonesia-masyarakat-agar-tidak-panik-dan-tetap-waspada&tag=press-release&lang=ID

Dhineshbabu, N., & Bose, S. (2019). UV resistant and fire retardant properties in fabrics coated with polymer based nanocomposites derived from sustainable and natural resources for protective clothing application. Elsevier.

Elmaaty, T. M., & Mandour, B. A. (2018). ZnO and TiO2 Nanoparticles as Textile Protecting Agents against UV Radiation: A Review. ResearchGate, 2.

Madhu. (2022, September 20). What is the Difference Between Sol-Gel and Hydrothermal Method. Retrieved from DifferenceBetween.com: https://www.differencebetween.com/what-is-the-difference-between-sol-gel-and-hydrothermal-method/#:~:text=In%20the%20sol%2Dgel%20method,a%20high%20temperature%20and%20pressure.

Richard, E. G. (2019, June). Sun-Protective Clothing. Retrieved from Skin Cancer Foundation: https://www.skincancer.org/skin-cancer-prevention/sun-protection/sun-protective-clothing/

Shah, M. A., Pirzada, B. M., Price, G., Shibiru, A. L., & Qurashi, A. (2022). Applications of nanotechnology in smart textile industry: A critical review. Elsevier, 59-60.

Shi, H., Magaye , R., Castranova, V., & Zhao, J. (2013). Titanium dioxide nanoparticles: a review of current toxicological data. BMC, 2-3.

Siddiq, N. A. (n.d.). Titanium Dioksida (TiO2) sang Material Superstar. Retrieved from Warung Media Sains dan Teknologi: https://warstek.com/tio2/

Uiky P, V. K. (2016). Review of zinc oxide (ZnO) nanoparticles application and properties.