محققان دانشگاه جورجیا ماده جدیدی را توسعه دادهاند که خواص آن برای وسایل پزشکی مانند ماسک و بانداژ ایدهآل است. همچنین این ماده نسبت به مواد فعلی مورد استفاده، سازگارتر با محیط زیست است.
با استفاده از پارچههای نبافته (پارچههایی که با اتصال الیاف بدون بافتن یا بافتن ساخته میشوند)، تیم به رهبری گاجانان بات توانست مواد کامپوزیتی انعطافپذیر، قابل تنفس و جاذب ایجاد کند که برای دستگاههای پزشکی ایدهآل هستند. افزودن پنبه همچنین باعث میشود ماده حاصل روی پوست راحت باشد (یک عامل مهم برای اهداف پزشکی) و کمپوست شدن آن آسانتر باشد، که آن را نسبت به محصولات مشابه موجود در بازار، سازگارتر با محیط زیست میکند.
پروفسور گاجانان بات در آزمایشگاه خود در آزمایشگاه تحقیقاتی Northern Riverbend نشان میدهد که چگونه میتوان پارچههای نبافته الاستیک را پیچید و به عنوان پانسمان پزشکی استفاده کرد. (عکس از اندرو دیویس تاکر/دانشگاه جورجیا)
با بودجهی وزارت کشاورزی ایالات متحده، محققان ترکیبات مختلفی از پنبه و منسوجات نبافته و همچنین منسوجات نبافتهی اصلی را برای بررسی خواصی مانند قابلیت تنفس، جذب آب و کششپذیری آزمایش کردند. پارچههای کامپوزیتی در آزمایشها عملکرد خوبی داشتند و قابلیت تنفس خوب، جذب آب بیشتر و بازیابی کششی خوبی را ارائه دادند، به این معنی که میتوانند در برابر استفادهی مکرر مقاومت کنند.
طبق گزارش Acumen Research and Consulting، تقاضا برای منسوجات نبافته در سالهای اخیر رو به افزایش بوده است و انتظار میرود ارزش بازار آن در سال ۲۰۲۷ به ۷۷ میلیارد دلار آمریکا برسد. منسوجات نبافته به طور گسترده در محصولات خانگی مانند پوشک، محصولات بهداشتی زنانه و فیلترهای هوا و آب استفاده میشوند. آنها ضد آب، انعطافپذیر، قابل تنفس هستند و توانایی آنها در فیلتر کردن هوا، آنها را برای مصارف پزشکی ایدهآل میکند.
کالج خانواده و مصرفکننده میگوید: «بعضی از این محصولاتی که برای اهداف زیستپزشکی استفاده میشوند، مانند وصلهها و باندها، پس از کشش نیاز به مقداری کشش و بازیابی دارند. اما از آنجا که با بدن در تماس هستند، استفاده از پنبه میتواند مفید باشد.» بارت، رئیس بخش نساجی، بازرگانی و طراحی داخلی، که این مقاله را با یکی از دانشجویان فارغالتحصیل فعلی خود، دانشجویان دی. پارتا سیکدار (نویسنده اول) و شفیقالاسلام، نوشته است، گفت: «خدمات».
اگرچه پنبه به اندازه پارچههای نبافته کشسان نیست، اما جاذبتر و نرمتر است و پوشیدن آن را راحتتر میکند. پنبه همچنین یک محصول عمده در جورجیا و بخش مهمی از اقتصاد ایالت است. وزارت کشاورزی ایالات متحده همیشه به دنبال کاربردهای جدید برای پنبه است و بارت پیشنهاد کرد که «پارچههای نبافته کشسان را با پنبه ترکیب کنند تا چیزی با محتوای پنبه بالا و کشسان ایجاد شود.»
پروفسور گاجانان بات در آزمایشگاه خود در آزمایشگاههای تحقیقاتی ریوربند شمالی، پارچههای نبافته کشسان را با استفاده از دستگاه نفوذپذیری آزمایش میکند. (عکس از اندرو دیویس تاکر/دانشگاه جورجیا)
بارت، که متخصص منسوجات بیبافت است، معتقد است که ماده حاصل میتواند خواص مطلوب منسوجات بیبافت را حفظ کند و در عین حال، حمل و نقل آن آسانتر و قابلیت کمپوست شدن آن بیشتر باشد.
برای آزمایش خواص کامپوزیتها، بات، سیکدار و اسلام پنبه را با دو نوع پارچه نبافته ترکیب کردند: اسپانباند و ملتبلون. پارچههای نبافته اسپانباند حاوی الیاف درشتتر هستند و عموماً انعطافپذیرترند، در حالی که پارچههای نبافته ذوبشده حاوی الیاف ظریفتر هستند و خواص فیلتراسیون بهتری دارند.
بات گفت: «ایده این بود که چه ترکیبی به ما نتایج خوبی میدهد؟» «شما میخواهید که مقداری بازیابی کششی داشته باشد، اما در عین حال قابل تنفس باشد و قابلیت جذب رطوبت هم داشته باشد.»
تیم تحقیقاتی، پارچههای نبافته با ضخامتهای مختلف را تهیه و با یک یا دو ورق پارچه نخی ترکیب کردند که در نتیجه ۱۳ نوع پارچه برای آزمایش به دست آمد.
آزمایشها نشان دادهاند که این ماده کامپوزیتی در مقایسه با ماده اولیه نبافته، جذب آب بهتری دارد، ضمن اینکه قابلیت تنفس خوبی را حفظ میکند. مواد کامپوزیتی ۳ تا ۱۰ برابر بیشتر از پارچههای غیرنخی آب جذب میکنند. این کامپوزیت همچنین توانایی نبافتهها را در بازیابی از کشش حفظ میکند و به آنها اجازه میدهد بدون تغییر شکل، حرکات خود به خودی را در خود جای دهند.
بارت، استاد الیاف و منسوجات در انجمن ورزشی جورجیا، میگوید: «در فرآیند ساخت منسوجات بیبافت کامپوزیتی میتوان از پنبه بیکیفیت و گاهی حتی پنبه ضایعاتی یا بازیافتی حاصل از تولید محصولاتی مانند تیشرت و ملحفه استفاده کرد.» بنابراین، محصول حاصل سازگارتر با محیط زیست و ارزانتر برای تولید است.
این مطالعه در مجله Industrial Textiles منتشر شده است. نویسندگان همکار آن داگ هینچلیف و برایان کاندون از مرکز تحقیقات منطقهای جنوبی وزارت کشاورزی ایالات متحده هستند.
زمان ارسال: ۲۳ ژانویه ۲۰۲۴