Výskumníci z University of Georgia vyvinuli nový materiál, ktorého vlastnosti sú ideálne pre zdravotnícke pomôcky, ako sú masky a obväzy. Je tiež ekologickejší ako súčasne používané materiály.
Tím pod vedením Gajanana Bhata dokázal pomocou netkaných textílií (textílií vyrobených spájaním vlákien bez tkania alebo pletenia) vytvoriť flexibilné, priedušné a savé kompozitné materiály, ktoré sú ideálne pre zdravotnícke pomôcky. Pridanie bavlny tiež robí výsledný materiál príjemným na pokožku (dôležitý faktor pre lekárske účely) a ľahšie sa kompostuje, vďaka čomu je ekologickejší ako podobné produkty, ktoré sú v súčasnosti na trhu.
Vo svojom laboratóriu vo výskumnom laboratóriu Northern Riverbend profesor Gajanan Bhat demonštruje, ako sa dajú elastické netkané textílie zabaliť a použiť ako lekárske obväzy. (Foto: Andrew Davis Tucker/Univerzita v Georgii)
Vďaka finančným prostriedkom od USDA výskumníci testovali rôzne kombinácie bavlny a netkaných textílií, ako aj originálne netkané textílie, z hľadiska vlastností, ako je priedušnosť, absorpcia vody a rozťažnosť. Kompozitné tkaniny si v testoch viedli dobre, pričom poskytovali dobrú priedušnosť, väčšiu absorpciu vody a dobrú návratnosť v ťahu, čo znamená, že vydržia opakované použitie.
Dopyt po netkaných textíliách v posledných rokoch rastie a podľa správy spoločnosti Acumen Research and Consulting sa očakáva, že trhová hodnota dosiahne v roku 2027 77 miliárd USD. Netkané textílie sa široko používajú v domácich výrobkoch, ako sú plienky, dámske hygienické potreby a vzduchové a vodné filtre. Sú vodeodolné, flexibilné, priedušné a vďaka svojej schopnosti filtrovať vzduch sú ideálne na lekárske použitie.
„Niektoré z týchto produktov, ktoré sa používajú na biomedicínske účely, ako sú náplasti a obväzy, vyžadujú určité natiahnutie a regeneráciu po natiahnutí. Ale pretože prichádzajú do kontaktu s telom, používanie bavlny môže byť v skutočnosti prospešné,“ hovorí Family and Consumer College. Services uviedol Barth, vedúci Katedry textilu, merchandisingu a interiérového dizajnu, ktorý je spoluautorom článku so súčasným doktorandom D. Parthou Sikdarom (prvý autor) a Shafiqulom Islamom.
Hoci bavlna nie je taká elastická ako netkaná textília, je savejšia a mäkšia, vďaka čomu je pohodlnejšia na nosenie. Bavlna je tiež hlavnou plodinou v Georgii a dôležitou súčasťou hospodárstva štátu. Ministerstvo poľnohospodárstva USA neustále hľadá nové využitie pre bavlnu a Barth navrhol, aby „kombinovali elastické netkané textílie s bavlnou, aby vytvorili niečo s vysokým obsahom bavlny a elastické“.
Profesor Gajanan Bhat testuje roztiahnuteľné netkané textílie pomocou testera priepustnosti vo svojom laboratóriu v Riverbend North Research Laboratories. (Foto: Andrew Davis Tucker/University of Georgia)
Barth, ktorý sa špecializuje na netkané textílie, verí, že výsledný materiál by si mohol zachovať požadované vlastnosti netkaných textílií a zároveň by sa s ním ľahšie manipulovalo a bol by kompostovateľný.
Na testovanie vlastností kompozitov Bhat, Sikdar a Islam skombinovali bavlnu s dvoma typmi netkaných textílií: spunbond a meltblown. Spunbond netkané textílie obsahujú hrubšie vlákna a sú vo všeobecnosti odolnejšie, zatiaľ čo netkané textílie extrudované tavením obsahujú jemnejšie vlákna a majú lepšie filtračné vlastnosti.
„Myšlienka bola: ‚Aká kombinácia nám prinesie dobré výsledky?‘“ povedal Butt. „Chceme, aby mal určitú schopnosť regenerácie po natiahnutí, ale zároveň aby bol priedušný a mal schopnosť odvádzať vlhkosť.“
Výskumný tím pripravil netkané textílie rôznej hrúbky a skombinoval ich s jedným alebo dvoma listami bavlnenej tkaniny, čím získal 13 variantov na testovanie.
Testy ukázali, že kompozitný materiál má v porovnaní s pôvodným netkaným materiálom lepšiu absorpciu vody a zároveň si zachováva dobrú priedušnosť. Kompozitné materiály absorbujú 3 až 10-krát viac vody ako netkané tkaniny. Kompozit si tiež zachováva schopnosť netkaných textílií zotaviť sa z natiahnutia, čo im umožňuje prispôsobiť sa spontánnym pohybom bez deformácie.
Pri výrobe kompozitných netkaných textílií sa môže používať bavlna nižšej kvality a niekedy dokonca aj odpadová alebo recyklovaná bavlna z výroby produktov, ako sú tričká a posteľné plachty, hovorí Barth, profesor vlákien a textílií na Georgijskej atletickej asociácii. Výsledný produkt je teda ekologickejší a jeho výroba je lacnejšia.
Štúdia bola publikovaná v časopise Industrial Textiles. Spoluautormi sú Doug Hinchliffe a Brian Condon z výskumného centra USDA Southern Regional Research Center.
Čas uverejnenia: 23. januára 2024