Istraživači sa Univerziteta u Georgiji razvili su novi materijal čija su svojstva idealna za medicinske uređaje poput maski i zavoja. Također je ekološki prihvatljiviji od trenutno korištenih materijala.
Koristeći netkane materijale (tkanine napravljene spajanjem vlakana bez tkanja ili pletenja), tim predvođen Gajananom Bhatom uspio je stvoriti fleksibilne, prozračne i upijajuće kompozitne materijale koji su idealni za medicinske uređaje. Uključivanje pamuka također čini dobiveni materijal ugodnim za kožu (važan faktor u medicinske svrhe) i lakšim za kompostiranje, što ga čini ekološki prihvatljivijim od sličnih proizvoda koji su trenutno na tržištu.
U svojoj laboratoriji u Istraživačkoj laboratoriji Northern Riverbend, profesor Gajanan Bhat demonstrira kako se elastični netkani materijali mogu omotati i koristiti kao medicinski zavoji. (Fotografija: Andrew Davis Tucker/Univerzitet u Georgiji)
Uz finansiranje od strane USDA, istraživači su testirali različite kombinacije pamuka i netkanog tekstila, kao i originalnog netkanog tekstila, na svojstva kao što su prozračnost, upijanje vode i rastezljivost. Kompozitne tkanine su se dobro pokazale u testovima, pružajući dobru prozračnost, veću upijanje vode i dobar oporavak pri zatezanju, što znači da mogu izdržati ponovljenu upotrebu.
Potražnja za netkanim tekstilom raste posljednjih godina, a očekuje se da će tržišna vrijednost dostići 77 milijardi američkih dolara u 2027. godini, prema izvještaju kompanije Acumen Research and Consulting. Netkani tekstil se široko koristi u kućanskim proizvodima kao što su pelene, proizvodi za žensku higijenu i filteri za zrak i vodu. Vodootporan je, fleksibilan, prozračan, a njegova sposobnost filtriranja zraka čini ga idealnim za medicinsku upotrebu.
„Neki od ovih proizvoda koji se koriste u biomedicinske svrhe, poput flastera i zavoja, zahtijevaju određeno istezanje i oporavak nakon istezanja. Ali budući da dolaze u kontakt s tijelom, korištenje pamuka zapravo može biti korisno“, kaže Fakultet za porodične i potrošačke usluge, rekao je Barth, predsjedavajući Odjela za tekstil, trgovinu i dizajn interijera, koji je koautor rada sa sadašnjim postdiplomskim studentom. Studenti D. Partha Sikdar (prvi autor) i Shafiqul Islam.“
Iako pamuk nije toliko rastezljiv kao netkani materijal, upija više i mekši je, što ga čini udobnijim za nošenje. Pamuk je također glavna kultura u Georgiji i važan dio državne ekonomije. Ministarstvo poljoprivrede SAD-a uvijek traži nove načine korištenja pamuka, a Barth je predložio da "kombinuju rastezljive netkane materijale s pamukom kako bi stvorili nešto što ima visok sadržaj pamuka i rastezljivo je".
Profesor Gajanan Bhat testira rastezljive netkane materijale koristeći tester propusnosti u svojoj laboratoriji u Riverbend North Research Laboratories. (Fotografija: Andrew Davis Tucker/Univerzitet u Georgiji)
Barth, koji je specijaliziran za netkane materijale, vjeruje da bi dobiveni materijal mogao zadržati željena svojstva netkanih materijala, a istovremeno biti lakši za rukovanje i kompostabilan.
Kako bi testirali svojstva kompozita, Bhat, Sikdar i Islam su kombinirali pamuk s dvije vrste netkanog tekstila: spunbond i meltblown. Spunbond netkani tekstil sadrži grublja vlakna i općenito je otporniji, dok melt ekstrudirani netkani tekstil sadrži finija vlakna i ima bolja svojstva filtracije.
„Ideja je bila: 'Koja će nam kombinacija dati dobre rezultate?'“, rekao je Butt. „Želite da ima određenu sposobnost oporavka od istezanja, ali i da bude prozračan i da ima određenu sposobnost upijanja vlage.“
Istraživački tim je pripremio netkani materijal različite debljine i kombinovao ga sa jednim ili dva lista pamučne tkanine, što je rezultiralo 13 varijanti za testiranje.
Testovi su pokazali da kompozitni materijal ima poboljšanu apsorpciju vode u poređenju s originalnim netkanim materijalom, uz zadržavanje dobre prozračnosti. Kompozitni materijali apsorbiraju 3-10 puta više vode od tkanina koje nisu od pamuka. Kompozit također zadržava sposobnost netkanog materijala da se oporavi od istezanja, omogućavajući im da se prilagode spontanim pokretima bez deformacije.
Proces izrade kompozitnih netkanih materijala može koristiti pamuk niže kvalitete, a ponekad čak i otpadni ili reciklirani pamuk iz proizvodnje proizvoda poput majica i posteljine, kaže Barth, profesor vlakana i tekstila na Atletskom savezu Georgije. Stoga je rezultirajući proizvod ekološki prihvatljiviji i jeftiniji za proizvodnju.
Studija je objavljena u časopisu Industrial Textiles. Koautori su Doug Hinchliffe i Brian Condon iz Istraživačkog centra za južni regionalni razvoj pri Ministarstvu poljoprivrede SAD-a.
Vrijeme objave: 23. januar 2024.