Изследователи от Университета на Джорджия са разработили нов материал, чиито свойства са идеални за медицински изделия като маски и превръзки. Той е и по-екологичен от използваните в момента материали.
Използвайки нетъкани текстилни материали (платове, изработени чрез съединяване на влакна без тъкане или плетене), екипът, ръководен от Гаджанан Бхат, успя да създаде гъвкави, дишащи и абсорбиращи композитни материали, които са идеални за медицински изделия. Включването на памук също така прави получения материал приятен за кожата (важен фактор за медицински цели) и по-лесен за компостиране, което го прави по-екологичен от подобни продукти, предлагани в момента на пазара.
В своята лаборатория в Изследователската лаборатория „Нортърн Ривърбенд“, професор Гаджанан Бхат демонстрира как еластичните нетъкани текстилни материали могат да бъдат опаковани и използвани като медицински превръзки. (Снимка от Андрю Дейвис Тъкър/Университет на Джорджия)
С финансиране от USDA, изследователите тестваха различни комбинации от памук и нетъкан текстил, както и оригинални нетъкани текстилни материали, за свойства като дишаемост, водопоглъщаемост и разтегливост. Композитните тъкани се представиха добре в тестовете, осигурявайки добра дишаемост, по-голямо водопоглъщане и добро възстановяване на опън, което означава, че могат да издържат на многократна употреба.
Търсенето на нетъкани текстилни материали нараства през последните години и се очаква пазарната им стойност да достигне 77 милиарда щатски долара през 2027 г., според доклад на Acumen Research and Consulting. Нетъканите текстилни материали се използват широко в домакински продукти като пелени, продукти за женска хигиена и филтри за въздух и вода. Те са водоустойчиви, гъвкави, дишащи, а способността им да филтрират въздуха ги прави идеални за медицинска употреба.
„Някои от тези продукти, използвани за биомедицински цели, като например лепенки и превръзки, изискват известно разтягане и възстановяване след разтягане. Но тъй като те влизат в контакт с тялото, използването на памук всъщност може да бъде полезно“, казва Колежът по семейни и потребителски услуги, каза Барт, председател на катедра „Текстил, мърчандайзинг и интериорен дизайн“, който е съавтор на статията с настоящ докторант. Студентите Д. Партха Сикдар (първи автор) и Шафикул Ислам.“
Въпреки че памукът не е толкова разтеглив, колкото нетъканите платове, той е по-абсорбиращ и по-мек, което го прави по-удобен за носене. Памукът е и основна култура в Джорджия и важна част от икономиката на щата. Министерството на земеделието на САЩ винаги търси нови приложения за памука и Барт предложи „да комбинират разтегливи нетъкани текстилни материали с памук, за да създадат нещо с високо съдържание на памук и еластичност“.
Професор Гаджанан Бхат тества разтегливи нетъкани текстилни материали, използвайки тестер за пропускливост в своята лаборатория в Riverbend North Research Laboratories. (Снимка от Андрю Дейвис Тъкър/Университет на Джорджия)
Барт, който е специализиран в нетъкани текстилни материали, вярва, че полученият материал може да запази желаните свойства на нетъканите текстилни материали, като същевременно е по-лесен за обработка и компостируем.
За да тестват свойствата на композитите, Бхат, Сикдар и Ислам комбинирали памук с два вида нетъкани текстилни материали: spunbond и meltblown. Spunbond нетъканите текстилни материали съдържат по-груби влакна и като цяло са по-устойчиви, докато meltblown нетъканите текстилни материали съдържат по-фини влакна и имат по-добри филтрационни свойства.
„Идеята беше: „Каква комбинация ще ни даде добри резултати?“ каза Бът. „Искате да има известно възстановяване след разтягане, но също така да е дишащо и да има известна способност за отвеждане на влагата.“
Изследователският екип подготвил нетъкан текстил с различна дебелина и го комбинирал с един или два листа памучен плат, което довело до 13 разновидности за тестване.
Тестовете показват, че композитният материал е подобрил абсорбцията на вода в сравнение с оригиналния нетъкан материал, като същевременно запазва добра дишаемост. Композитните материали абсорбират 3-10 пъти повече вода от нетъканите тъкани. Композитът също така запазва способността на нетъканите тъкани да се възстановяват след разтягане, което им позволява да поемат спонтанни движения без деформация.
Процесът на производство на композитни нетъкани текстилни материали може да използва памук с по-ниско качество, а понякога дори и отпадъчен или рециклиран памук от производството на продукти като тениски и чаршафи, казва Барт, професор по влакна и текстил в Атлетическата асоциация на Джорджия. По този начин полученият продукт е по-екологичен и по-евтин за производство.
Изследването е публикувано в списанието Industrial Textiles. Съавтори са Дъг Хинчлиф и Брайън Кондън от Южния регионален изследователски център на USDA.
Време на публикуване: 23 януари 2024 г.