Výzkumníci z University of Georgia vyvinuli nový materiál, jehož vlastnosti jsou ideální pro zdravotnické prostředky, jako jsou masky a obvazy. Je také ekologičtější než materiály používané v současnosti.
Tým vedený Gajananem Bhatem dokázal pomocí netkaných textilií (textilií vyrobených spojováním vláken bez tkaní nebo pletení) vytvořit flexibilní, prodyšné a savé kompozitní materiály, které jsou ideální pro lékařské prostředky. Díky přidané bavlně je výsledný materiál také příjemný na pokožku (důležitý faktor pro lékařské účely) a snáze se kompostuje, takže je šetrnější k životnímu prostředí než podobné produkty, které jsou v současnosti na trhu.
Ve své laboratoři ve výzkumné laboratoři Northern Riverbend profesor Gajanan Bhat předvádí, jak lze elastické netkané textilie obalit a použít jako lékařské obvazy. (Foto: Andrew Davis Tucker/University of Georgia)
Díky financování od USDA vědci testovali různé kombinace bavlny a netkaných textilií, stejně jako originální netkané textilie, z hlediska vlastností, jako je prodyšnost, absorpce vody a pružnost. Kompozitní tkaniny si v testech vedly dobře, poskytovaly dobrou prodyšnost, větší absorpci vody a dobrou návratnost do původního stavu, což znamená, že vydrží opakované použití.
Poptávka po netkaných textiliích v posledních letech roste a očekává se, že tržní hodnota dosáhne v roce 2027 77 miliard USD, uvádí zpráva společnosti Acumen Research and Consulting. Netkané textilie se široce používají v domácích výrobcích, jako jsou plenky, dámské hygienické potřeby a vzduchové a vodní filtry. Jsou vodotěsné, flexibilní, prodyšné a díky své schopnosti filtrovat vzduch jsou ideální pro lékařské použití.
„Některé z těchto produktů, které se používají pro biomedicínské účely, jako jsou náplasti a obvazy, vyžadují určité protažení a regeneraci po protažení. Ale protože přicházejí do kontaktu s tělem, může být použití bavlny skutečně prospěšné,“ říká Family and Consumer College. Services uvedl Barth, vedoucí katedry textilu, merchandisingu a interiérového designu, který je spoluautorem článku se současným postgraduálním studentem D. Parthou Sikdarem (první autor) a Shafiqulem Islamem.“
Ačkoli bavlna není tak pružná jako netkaná textilie, je savější a měkčí, takže se pohodlněji nosí. Bavlna je také hlavní plodinou v Georgii a důležitou součástí státní ekonomiky. Ministerstvo zemědělství USA neustále hledá nová využití pro bavlnu a Barth navrhl, aby „kombinovali pružné netkané textilie s bavlnou a vytvořili tak něco s vysokým obsahem bavlny a pružností“.
Profesor Gajanan Bhat testuje roztažitelné netkané textilie pomocí testeru propustnosti ve své laboratoři ve výzkumných laboratořích Riverbend North. (Foto: Andrew Davis Tucker/University of Georgia)
Barth, který se specializuje na netkané textilie, se domnívá, že výsledný materiál by si mohl zachovat požadované vlastnosti netkaných textilií a zároveň by se s ním dala snadněji manipulovat a byl by kompostovatelný.
Pro testování vlastností kompozitů Bhat, Sikdar a Islam zkombinovali bavlnu se dvěma typy netkaných textilií: spunbond a meltblown. Spunbond netkané textilie obsahují hrubší vlákna a jsou obecně odolnější, zatímco netkané textilie extrudované z taveniny obsahují jemnější vlákna a mají lepší filtrační vlastnosti.
„Myšlenka byla: ‚Jaká kombinace nám dá dobré výsledky?‘“ řekl Butt. „Chceme, aby se materiál do určité míry zotavil z pružnosti, ale také aby byl prodyšný a měl schopnost savosti.“
Výzkumný tým připravil netkané textilie různých tlouštěk a zkombinoval je s jedním nebo dvěma listy bavlněné tkaniny, čímž vzniklo 13 variant k testování.
Testy ukázaly, že kompozitní materiál má ve srovnání s původním netkaným materiálem lepší absorpci vody a zároveň si zachovává dobrou prodyšnost. Kompozitní materiály absorbují 3–10krát více vody než netkané tkaniny. Kompozit si také zachovává schopnost netkaných textilií regenerovat se po roztažení, což jim umožňuje přizpůsobit se spontánním pohybům bez deformace.
„Proces výroby kompozitních netkaných textilií může využívat méně kvalitní bavlnu a někdy i odpadní nebo recyklovanou bavlnu z výroby produktů, jako jsou trička a prostěradla,“ říká Barth, profesor vláken a textilií na Georgijské atletické asociaci. Výsledný produkt je tak šetrnější k životnímu prostředí a jeho výroba je levnější.
Studie byla publikována v časopise Industrial Textiles. Spoluautory jsou Doug Hinchliffe a Brian Condon z USDA Southern Regional Research Center.
Čas zveřejnění: 23. ledna 2024