Navorsers aan die Universiteit van Georgia het 'n nuwe materiaal ontwikkel waarvan die eienskappe ideaal is vir mediese toestelle soos maskers en verbande. Dit is ook meer omgewingsvriendelik as tans gebruikte materiale.
Deur gebruik te maak van nie-geweefde materiale (stowwe wat gemaak word deur vesels te verbind sonder om te weef of te brei), kon die span onder leiding van Gajanan Bhat buigsame, asemhalende en absorberende saamgestelde materiale skep wat ideaal is vir mediese toestelle. Die insluiting van katoen maak die gevolglike materiaal ook gemaklik op die vel (’n belangrike faktor vir mediese doeleindes) en makliker om te komposteer, wat dit meer omgewingsvriendelik maak as soortgelyke produkte wat tans op die mark is.
In sy laboratorium by die Northern Riverbend Navorsingslaboratorium demonstreer professor Gajanan Bhat hoe elastiese nie-geweefde materiale toegedraai en as mediese verbande gebruik kan word. (Foto deur Andrew Davis Tucker/Universiteit van Georgia)
Met befondsing van die USDA het die navorsers verskeie kombinasies van katoen en nonwovens, sowel as oorspronklike nonwovens, getoets vir eienskappe soos asemhaling, waterabsorpsie en rekbaarheid. Saamgestelde materiale het goed gevaar in toetse, wat goeie asemhaling, groter waterabsorpsie en goeie treksterkte herstel bied, wat beteken dat hulle herhaalde gebruik kan weerstaan.
Die vraag na nie-geweefde materiale het die afgelope paar jaar gegroei, en die markwaarde sal na verwagting teen 2027 VS$77 miljard bereik, volgens 'n verslag van Acumen Research and Consulting. Nie-geweefde materiale word wyd gebruik in huishoudelike produkte soos doeke, vroulike higiëneprodukte en lug- en waterfilters. Hulle is waterdig, buigsaam, asemhaalbaar, en hul vermoë om lug te filter maak hulle ideaal vir mediese gebruik.
“Sommige van hierdie produkte wat vir biomediese doeleindes gebruik word, soos pleisters en verbande, vereis 'n mate van strek en herstel na strek. Maar omdat hulle in kontak met die liggaam kom, kan die gebruik van katoen eintlik voordelig wees,” sê die Family and Consumer College. Dienste, sê Barth, voorsitter van die Departement Tekstiele, Handelsware en Binnehuisontwerp, wat die artikel saam met 'n huidige nagraadse student geskryf het. Studente D. Partha Sikdar (eerste outeur) en Shafiqul Islam.
Alhoewel katoen nie so rekbaar soos nie-geweefde materiaal is nie, is dit meer absorberend en sagter, wat dit gemakliker maak om te dra. Katoen is ook 'n belangrike gewas in Georgia en 'n belangrike deel van die staat se ekonomie. Die USDA is altyd op soek na nuwe gebruike vir katoen, en Barth het voorgestel dat hulle "rekbare nie-geweefde materiale met katoen kombineer om iets te skep wat hoog in katoeninhoud en rekbaar is."
Professor Gajanan Bhat toets rekbare nie-geweefde materiale met behulp van 'n deurlaatbaarheidstoetser in sy laboratorium by Riverbend North Research Laboratories. (Foto deur Andrew Davis Tucker/Universiteit van Georgia)
Barth, wat spesialiseer in nonwovens, glo dat die gevolglike materiaal die verlangde eienskappe van nonwovens kan behou terwyl dit makliker hanteerbaar en komposteerbaar is.
Om die eienskappe van die komposiete te toets, het Bhat, Sikdar en Islam katoen gekombineer met twee tipes nie-geweefde materiale: spingebonde en smeltgeblaasde. Spingebonde nie-geweefde materiale bevat growwer vesels en is oor die algemeen meer veerkragtig, terwyl smelt-geëxtrudeerde nie-geweefde materiale fyner vesels bevat en beter filtrasie-eienskappe het.
“Die idee was: ‘Watter kombinasie sal ons goeie resultate gee?’” het Butt gesê. “Jy wil hê dit moet 'n mate van rekherstel hê, maar ook asemhaalbaar wees en 'n mate van absorpsievermoë hê.”
Die navorsingspan het nonwovens van verskillende diktes voorberei en dit met een of twee velle katoenstof gekombineer, wat 13 variëteite vir toetsing tot gevolg gehad het.
Toetse het getoon dat die saamgestelde materiaal verbeterde waterabsorpsie het in vergelyking met die oorspronklike nie-geweefde materiaal, terwyl dit goeie asemhaling behou. Saamgestelde materiale absorbeer 3-10 keer meer water as nie-katoenstowwe. Die saamgestelde materiaal behou ook die vermoë van nie-geweefde materiale om van strek te herstel, wat hulle toelaat om spontane bewegings sonder vervorming te akkommodeer.
Die proses om saamgestelde nie-geweefde materiale te maak, kan katoen van laer gehalte en soms selfs afval- of herwinde katoen van die produksie van produkte soos T-hemde en beddegoed gebruik, sê Barth, professor in vesels en tekstiele aan die Georgia Athletic Association. Dus is die gevolglike produk meer omgewingsvriendelik en goedkoper om te produseer.
Die studie is gepubliseer in die tydskrif Industrial Textiles. Mede-outeurs is Doug Hinchliffe en Brian Condon van die USDA Southern Regional Research Center.
Plasingstyd: 23 Januarie 2024