A Georgiai Egyetem kutatói egy új anyagot fejlesztettek ki, amelynek tulajdonságai ideálisak olyan orvostechnikai eszközökhöz, mint a maszkok és kötszerek. Emellett környezetbarátabb is, mint a jelenleg használt anyagok.
Nem szőtt anyagok (szövés vagy kötés nélküli szálösszeillesztésből készült szövetek) felhasználásával a Gajanan Bhat vezette csapat rugalmas, lélegző és nedvszívó kompozit anyagokat tudott létrehozni, amelyek ideálisak orvostechnikai eszközökhöz. A pamut hozzáadása a kapott anyagot a bőrön is kényelmessé teszi (ami fontos tényező az orvosi célokra), és könnyebben komposztálhatóvá teszi, így környezetbarátabb, mint a jelenleg piacon lévő hasonló termékek.
Gajanan Bhat professzor a Northern Riverbend Kutatólaboratórium laboratóriumában bemutatja, hogyan lehet rugalmas, nem szőtt anyagokat becsomagolni és orvosi kötszerként használni. (Fotó: Andrew Davis Tucker/Georgia Egyetem)
Az USDA finanszírozásával a kutatók pamut és nem szőtt textíliák különféle kombinációit, valamint eredeti nem szőtt textíliákat teszteltek olyan tulajdonságok szempontjából, mint a légáteresztő képesség, a vízfelvétel és a nyújthatóság. A kompozit szövetek jól teljesítettek a teszteken, jó légáteresztő képességet, nagyobb vízfelvételt és jó szakítószilárdságot biztosítottak, ami azt jelenti, hogy ellenállnak az ismételt használatnak.
Az Acumen Research and Consulting jelentése szerint a nem szőtt textíliák iránti kereslet az elmúlt években folyamatosan növekszik, és a piaci érték várhatóan eléri a 77 milliárd dollárt 2027-re. A nem szőtt textíliákat széles körben használják háztartási cikkekben, például pelenkákban, női higiéniai termékekben, valamint levegő- és vízszűrőkben. Vízállóak, rugalmasak, lélegzőek, és a levegőszűrő képességük ideálissá teszi őket orvosi használatra.
„Néhány ilyen, biomedicinális célokra használt termék, mint például a tapaszok és kötszerek, némi nyújtást és regenerálódást igényel a nyújtás után. De mivel érintkezésbe kerülnek a testtel, a pamut használata valójában előnyös lehet” – mondja a Család- és Fogyasztóvédelmi Főiskola. – mondta Barth, a Textil-, Kereskedelmi és Lakberendezési Tanszék vezetője, aki a tanulmányt egy jelenlegi végzős hallgatóval, D. Partha Sikdarral (első szerző) és Shafiqul Islam hallgatókkal közösen írta.
Bár a pamut nem annyira rugalmas, mint a nem szőtt szövet, nedvszívóbb és puhább, így kényelmesebb viselet. A pamut Georgiában is jelentős termény, és az állam gazdaságának fontos részét képezi. Az USDA folyamatosan keresi a pamut új felhasználási módjait, és Barth azt javasolta, hogy „kombinálják a rugalmas nem szőtt anyagokat pamuttal, hogy valami magas pamuttartalmú és rugalmas terméket hozzanak létre”.
Gajanan Bhat professzor a Riverbend North Research Laboratories laboratóriumában teszteli a nyújtható nemszőtt anyagokat egy áteresztőképesség-mérővel. (Fotó: Andrew Davis Tucker/Georgia Egyetem)
A nem szőtt textíliákra szakosodott Barth úgy véli, hogy a kapott anyag megőrizheti a nem szőtt textíliák kívánt tulajdonságait, miközben könnyebben kezelhető és komposztálható.
A kompozitok tulajdonságainak teszteléséhez Bhat, Sikdar és Islam kétféle nemszőtt anyaggal kombináltak pamutot: fonott kötésű és olvadt fúvással előállított nemszőtt anyagokkal. A fonott kötésű nemszőtt anyagok durvább szálakat tartalmaznak és általában rugalmasabbak, míg az olvadt extrudált nemszőtt anyagok finomabb szálakat tartalmaznak és jobb szűrési tulajdonságokkal rendelkeznek.
„Az volt az ötlet, hogy »Milyen kombináció hoz jó eredményeket?«” – mondta Butt. „Azt akarjuk, hogy legyen némi nyúlás utáni regenerálódási képessége, de legyen lélegző és nedvszívó képessége is.”
A kutatócsoport különböző vastagságú nemszőtt textíliákat készített, és egy vagy két pamutszövet lappal kombinálta őket, így 13 tesztelésre alkalmas változatot eredményezett.
A tesztek kimutatták, hogy a kompozit anyag jobb vízfelvételi képességgel rendelkezik az eredeti nem szőtt anyaghoz képest, miközben megőrzi a jó légáteresztő képességet. A kompozit anyagok 3-10-szer több vizet szívnak fel, mint a nem pamutból készült anyagok. A kompozit megőrzi a nem szőtt anyagok azon képességét is, hogy a nyújtás után visszanyerjék eredeti formáját, lehetővé téve számukra, hogy deformáció nélkül alkalmazkodjanak a spontán mozgásokhoz.
A kompozit nemszőtt textíliák gyártási folyamata során alacsonyabb minőségű pamutot, sőt néha olyan termékek gyártásából származó hulladékot vagy újrahasznosított pamutot is felhasználhatnak, mint a pólók és ágyneműk – mondja Barth, a Georgiai Atlétikai Szövetség rost- és textilprofesszora. Így a kapott termék környezetbarátabb és olcsóbban előállítható.
A tanulmány az Industrial Textiles folyóiratban jelent meg. A társszerzők Doug Hinchliffe és Brian Condon, az USDA Southern Regional Research Center munkatársai.
Közzététel ideje: 2024. január 23.