Даследчыкі з Універсітэта Джорджыі распрацавалі новы матэрыял, уласцівасці якога ідэальна падыходзяць для медыцынскіх прылад, такіх як маскі і бінты. Ён таксама больш экалагічна чысты, чым матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў цяперашні час.
Выкарыстоўваючы нетканыя матэрыялы (тканіны, вырабленыя шляхам злучэння валокнаў без пляцення або вязання), каманда пад кіраўніцтвам Гаджанана Бхата змагла стварыць гнуткія, дыхаючыя і ўбіраючыя кампазітныя матэрыялы, якія ідэальна падыходзяць для медыцынскіх прылад. Даданне бавоўны таксама робіць атрыманы матэрыял камфортным для скуры (важны фактар для медыцынскіх мэтаў) і лягчэйшым для кампоставання, што робіць яго больш экалагічна чыстым, чым падобныя прадукты, якія зараз ёсць на рынку.
У сваёй лабараторыі ў Паўночнай даследчай лабараторыі Рывербенда прафесар Гаджанан Бхат дэманструе, як эластычныя нетканыя матэрыялы можна абгарнуць і выкарыстоўваць у якасці медыцынскіх павязак. (Фота Эндру Дэвіса Такера/Універсітэт Джорджыі)
Дзякуючы фінансаванню Міністэрства сельскай гаспадаркі ЗША, даследчыкі пратэставалі розныя камбінацыі бавоўны і нетканых матэрыялаў, а таксама арыгінальныя нетканыя матэрыялы на такія ўласцівасці, як паветрапранікальнасць, водапаглынанне і расцяжнасць. Кампазітныя тканіны добра паказалі сябе ў выпрабаваннях, забяспечыўшы добрую паветрапранікальнасць, лепшае водапаглынанне і добрае аднаўленне пры расцяжэнні, што азначае, што яны могуць вытрымліваць шматразовае выкарыстанне.
Попыт на нетканыя матэрыялы ў апошнія гады расце, і, паводле справаздачы Acumen Research and Consulting, чакаецца, што рынкавы кошт дасягне 77 мільярдаў долараў ЗША ў 2027 годзе. Нетканыя матэрыялы шырока выкарыстоўваюцца ў бытавых вырабах, такіх як падгузнікі, сродкі жаночай гігіены, а таксама фільтры для паветра і вады. Яны воданепранікальныя, гнуткія, дыхаюць, а іх здольнасць фільтраваць паветра робіць іх ідэальнымі для медыцынскага выкарыстання.
«Некаторыя з гэтых прадуктаў, якія выкарыстоўваюцца ў біямедыцынскіх мэтах, такія як пластыры і бінты, патрабуюць пэўнага расцяжэння і аднаўлення пасля расцяжэння. Але, паколькі яны кантактуюць з целам, выкарыстанне бавоўны можа быць насамрэч карысным, — кажа Каледж сямейных і спажывецкіх паслуг. — Барт, загадчык кафедры тэкстылю, мерчандайзінгу і дызайну інтэр'ераў, які з'яўляецца сааўтарам артыкула разам з цяперашнім аспірантам Д. Партхай Сікдар (першы аўтар) і Шафікулам Ісламам».
Нягледзячы на тое, што бавоўна не такая эластычная, як нетканы матэрыял, яна лепш убірае вільгаць і мякчэйшая, што робіць яе больш зручнай у нашэнні. Бавоўна таксама з'яўляецца асноўнай культурай у Джорджыі і важнай часткай эканомікі штата. Міністэрства сельскай гаспадаркі ЗША пастаянна шукае новыя спосабы прымянення бавоўны, і Барт прапанаваў «спалучаць расцяжныя нетканыя матэрыялы з бавоўнай, каб стварыць нешта з высокім утрыманнем бавоўны і эластычнае».
Прафесар Гаджанан Бхат тэстуе расцяжныя нетканыя матэрыялы з дапамогай тэстара на пранікальнасць у сваёй лабараторыі ў даследчых лабараторыях Riverbend North. (Фота Эндру Дэвіса Такера/Універсітэт Джорджыі)
Барт, які спецыялізуецца на нетканых матэрыялах, лічыць, што атрыманы матэрыял можа захаваць патрэбныя ўласцівасці нетканых матэрыялаў, пры гэтым быць прасцейшым у апрацоўцы і кампостным.
Каб праверыць уласцівасці кампазітаў, Бхат, Сікдар і Іслам спалучылі бавоўну з двума тыпамі нетканых матэрыялаў: спанбонд і мелтблаун. Нетканыя матэрыялы спанбонд утрымліваюць больш грубыя валокны і, як правіла, больш пругкія, у той час як нетканыя матэрыялы, атрыманыя метадам экструзіі з расплаву, утрымліваюць больш тонкія валокны і маюць лепшыя фільтруючыя ўласцівасці.
«Ідэя была ў тым, «Якое спалучэнне дасць нам добрыя вынікі?» — сказаў Бат. — «Патрэбна, каб матэрыял меў пэўную здольнасць расцягвацца, але таксама быў дыхаючым і меў пэўную здольнасць адводзіць ваду».
Даследчая група падрыхтавала нетканыя матэрыялы рознай таўшчыні і змяшала іх з адным ці двума лістамі баваўнянай тканіны, у выніку чаго для тэставання атрымалася 13 разнавіднасцяў.
Выпрабаванні паказалі, што кампазітны матэрыял мае палепшанае водапаглынанне ў параўнанні з зыходным нетканым матэрыялам, захоўваючы пры гэтым добрую паветрапранікальнасць. Кампазітныя матэрыялы паглынаюць у 3-10 разоў больш вады, чым нетканыя тканіны. Кампазіт таксама захоўвае здольнасць нетканых матэрыялаў аднаўляцца пасля расцяжэння, што дазваляе ім прыстасоўвацца да спантанных рухаў без дэфармацыі.
У працэсе вырабу кампазітных нетканых матэрыялаў можа выкарыстоўвацца бавоўна ніжэйшай якасці, а часам нават адходы або перапрацаваная бавоўна, якая атрымлівалася пры вытворчасці такіх вырабаў, як футболкі і прасціны, кажа Барт, прафесар валокнаў і тэкстылю ў Спартыўнай асацыяцыі Джорджыі. Такім чынам, атрыманы прадукт больш экалагічна чысты і таннейшы ў вытворчасці.
Даследаванне было апублікавана ў часопісе Industrial Textiles. Суаўтарамі з'яўляюцца Дуг Хінчліф і Браян Кондан з Паўднёвага рэгіянальнага даследчага цэнтра Міністэрства сельскай гаспадаркі ЗША.
Час публікацыі: 23 студзеня 2024 г.