Истражувачи од Универзитетот во Џорџија развија нов материјал чии својства се идеални за медицински помагала како што се маски и завои. Исто така, е поеколошки од материјалите што се користат во моментов.
Користејќи неткаени материјали (ткаенини направени со спојување на влакна без ткаење или плетење), тимот предводен од Гаџанан Бхат успеа да создаде флексибилни, дишечки и апсорбирачки композитни материјали кои се идеални за медицински помагала. Вклучувањето на памук, исто така, го прави добиениот материјал удобен на кожата (важен фактор за медицински цели) и полесен за компостирање, што го прави поеколошки од сличните производи што се моментално на пазарот.
Во својата лабораторија во Истражувачката лабораторија Нортерн Ривербенд, професорот Гаџанан Бхат демонстрира како еластичните неткаени материјали можат да се завиткаат и да се користат како медицински завои. (Фотографија од Ендру Дејвис Такер/Универзитет во Џорџија)
Со финансирање од USDA, истражувачите тестираа различни комбинации од памук и неткаени материјали, како и оригинални неткаени материјали, за својства како што се проветрување, апсорпција на вода и растегливост. Композитните ткаенини се покажаа добро на тестовите, обезбедувајќи добра проветрување, поголема апсорпција на вода и добро затегнувачко закрепнување, што значи дека можат да издржат повторна употреба.
Побарувачката за неткаени материјали расте во последниве години, а се очекува пазарната вредност да достигне 77 милијарди американски долари во 2027 година, според извештајот на „Акумен рисрч енд консалтинг“. Неткаените материјали се широко користени во производи за домаќинството, како што се пелени, производи за женска хигиена и филтри за воздух и вода. Тие се водоотпорни, флексибилни, дишечки, а нивната способност да филтрираат воздух ги прави идеални за медицинска употреба.
„Некои од овие производи што се користат за биомедицински цели, како што се фластери и завои, бараат одредено истегнување и закрепнување по истегнувањето. Но, бидејќи доаѓаат во контакт со телото, употребата на памук всушност може да биде корисна“, вели Колеџот за семејство и потрошувачи. Услуги, рече Барт, претседател на Одделот за текстил, трговија и дизајн на ентериер, кој е коавтор на трудот со еден тековен дипломиран студент. Студентите Д. Парта Сикдар (прв автор) и Шафикул Ислам.“
Иако памукот не е толку растеглив како неткаениот материјал, тој е поапсорбирачки и помек, што го прави поудобен за носење. Памукот е исто така главна култура во Џорџија и важен дел од економијата на државата. Министерството за земјоделство на САД секогаш бара нови употреби за памукот, а Барт предложи тие „да комбинираат растеглив неткаен материјал со памук за да создадат нешто што е високо со содржина на памук и е растегливо“.
Професорот Гаџанан Бхат тестира растегливи неткаени материјали користејќи тестер на пропустливост во неговата лабораторија во истражувачките лаборатории Ривербенд Норт. (Фотографија од Ендру Дејвис Такер/Универзитет во Џорџија)
Барт, специјализиран за неткаени материјали, верува дека добиениот материјал би можел да ги задржи посакуваните својства на неткаените материјали, а воедно да биде полесен за ракување и компостирање.
За да ги тестираат својствата на композитите, Бхат, Сикдар и Ислам комбинирале памук со два вида неткаени материјали: предено и топено. Неткаените материјали со предено содржат покрупни влакна и генерално се поотпорни, додека неткаените материјали со топено екструдирање содржат пофини влакна и имаат подобри својства на филтрација.
„Идејата беше: „Која комбинација ќе ни даде добри резултати?“ рече Бат. „Сакате да има одредено закрепнување при истегнување, но исто така да биде дишечко и да има одредена способност за впивање.“
Истражувачкиот тим подготви неткаен материјал со различна дебелина и го комбинираше со еден или два листа памучна ткаенина, што резултираше со 13 варијанти за тестирање.
Тестовите покажаа дека композитниот материјал има подобрена апсорпција на вода во споредба со оригиналниот неткаен материјал, а воедно одржува добра пропустливост на воздух. Композитните материјали апсорбираат 3-10 пати повеќе вода од непамучните ткаенини. Композитот, исто така, ја зачувува способноста на неткаените материјали да се опоравуваат од истегнување, овозможувајќи им да се приспособат на спонтани движења без деформација.
Процесот на производство на композитни неткаени материјали може да користи памук со понизок квалитет, а понекогаш дури и отпаден или рециклиран памук од производството на производи како што се маици и постелнини, вели Барт, професор по влакна и текстил во Атлетската асоцијација на Џорџија. Така, добиениот производ е поеколошки и поевтин за производство.
Студијата е објавена во списанието „Индустриски текстил“. Коавтори се Даг Хинчлиф и Брајан Кондон од Јужниот регионален истражувачки центар на USDA.
Време на објавување: 23 јануари 2024 година