I ricercatori dell'Università della Georgia hanno sviluppato un nuovo materiale le cui proprietà sono ideali per dispositivi medici come mascherine e bende. È anche più ecologico dei materiali attualmente in uso.
Utilizzando tessuti non tessuti (tessuti realizzati unendo fibre senza tessitura o lavorazione a maglia), il team guidato da Gajanan Bhat è riuscito a creare materiali compositi flessibili, traspiranti e assorbenti, ideali per i dispositivi medici. L'aggiunta di cotone rende inoltre il materiale risultante confortevole sulla pelle (un fattore importante per scopi medici) e più facile da compostare, rendendolo più ecologico rispetto a prodotti simili attualmente sul mercato.
Nel suo laboratorio presso il Northern Riverbend Research Laboratory, il professor Gajanan Bhat dimostra come i tessuti non tessuti elastici possano essere avvolti e utilizzati come medicazioni mediche. (Foto di Andrew Davis Tucker/Università della Georgia)
Grazie ai finanziamenti dell'USDA, i ricercatori hanno testato diverse combinazioni di cotone e tessuti non tessuti, oltre ai tessuti non tessuti originali, per verificarne proprietà quali traspirabilità, assorbimento d'acqua ed elasticità. I tessuti compositi hanno ottenuto buoni risultati nei test, offrendo una buona traspirabilità, un maggiore assorbimento d'acqua e un buon recupero della trazione, il che significa che possono resistere a un uso ripetuto.
La domanda di tessuti non tessuti è cresciuta negli ultimi anni e, secondo un rapporto di Acumen Research and Consulting, si prevede che il valore di mercato raggiungerà i 77 miliardi di dollari nel 2027. I tessuti non tessuti sono ampiamente utilizzati in prodotti per la casa come pannolini, prodotti per l'igiene femminile e filtri per l'aria e l'acqua. Sono impermeabili, flessibili, traspiranti e la loro capacità di filtrare l'aria li rende ideali per uso medico.
"Alcuni di questi prodotti utilizzati per scopi biomedici, come cerotti e bende, richiedono un certo allungamento e recupero dopo l'allungamento. Ma poiché entrano in contatto con il corpo, l'uso del cotone può effettivamente essere benefico", afferma il Family and Consumer College Services, ha affermato Barth, presidente del Dipartimento di Tessili, Merchandising e Interior Design, coautore dell'articolo con un attuale studente laureato. Gli studenti D. Partha Sikdar (primo autore) e Shafiqul Islam.
Sebbene il cotone non sia elastico come il tessuto non tessuto, è più assorbente e morbido, il che lo rende più comodo da indossare. Il cotone è anche una coltura importante in Georgia e una parte importante dell'economia dello stato. L'USDA è sempre alla ricerca di nuovi utilizzi per il cotone e Barth ha suggerito di "combinare tessuti non tessuti elastici con il cotone per creare qualcosa di elastico e ad alto contenuto di cotone".
Il professor Gajanan Bhat testa i tessuti non tessuti estensibili utilizzando un misuratore di permeabilità nel suo laboratorio presso i Riverbend North Research Laboratories. (Foto di Andrew Davis Tucker/Università della Georgia)
Barth, specializzato in tessuti non tessuti, ritiene che il materiale risultante potrebbe mantenere le proprietà desiderate dei tessuti non tessuti, pur essendo più facile da maneggiare e compostabile.
Per testare le proprietà dei compositi, Bhat, Sikdar e Islam hanno combinato il cotone con due tipi di non tessuti: spunbond e meltblown. I non tessuti spunbond contengono fibre più grossolane e sono generalmente più resistenti, mentre i non tessuti estrusi per fusione contengono fibre più fini e hanno migliori proprietà di filtrazione.
"L'idea era: 'Quale combinazione ci darà buoni risultati?'", ha detto Butt. "Devi avere un certo recupero elastico, ma anche essere traspirante e avere una certa capacità di assorbimento dell'umidità."
Il team di ricerca ha preparato tessuti non tessuti di vari spessori e li ha combinati con uno o due fogli di tessuto di cotone, ottenendo 13 varietà da testare.
I test hanno dimostrato che il materiale composito ha migliorato l'assorbimento d'acqua rispetto al tessuto non tessuto originale, pur mantenendo una buona traspirabilità. I materiali compositi assorbono da 3 a 10 volte più acqua rispetto ai tessuti non in cotone. Il composito preserva inoltre la capacità dei tessuti non tessuti di recuperare dallo stiramento, consentendo loro di adattarsi ai movimenti spontanei senza deformarsi.
Il processo di produzione di tessuti non tessuti compositi può utilizzare cotone di qualità inferiore e talvolta persino cotone di scarto o riciclato proveniente dalla produzione di prodotti come magliette e lenzuola, afferma Barth, professore di fibre e tessuti presso la Georgia Athletic Association. Pertanto, il prodotto risultante è più ecologico ed economico da produrre.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Industrial Textiles. Coautori sono Doug Hinchliffe e Brian Condon del Southern Regional Research Center dell'USDA.
Data di pubblicazione: 23-gen-2024