Raziskovalci na Univerzi v Georgii so razvili nov material, katerega lastnosti so idealne za medicinske pripomočke, kot so maske in povoji. Je tudi okolju prijaznejši od trenutno uporabljenih materialov.
Z uporabo netkanih tekstilij (tkanin, izdelanih s spajanjem vlaken brez tkanja ali pletenja) je ekipa pod vodstvom Gajanana Bhata ustvarila prožne, zračne in vpojne kompozitne materiale, ki so idealni za medicinske pripomočke. Zaradi vključitve bombaža je nastali material tudi udoben za kožo (pomemben dejavnik za medicinske namene) in ga je lažje kompostirati, zaradi česar je okolju prijaznejši od podobnih izdelkov, ki so trenutno na trgu.
V svojem laboratoriju v raziskovalnem laboratoriju Northern Riverbend profesor Gajanan Bhat prikazuje, kako se lahko elastične netkane tkanine ovijejo in uporabljajo kot medicinski povoji. (Foto: Andrew Davis Tucker/Univerza v Georgii)
Raziskovalci so s financiranjem Ministrstva za kmetijstvo ZDA (USDA) testirali različne kombinacije bombaža in netkanih tekstilij ter originalne netkane tekstilije za lastnosti, kot so zračnost, vpojnost vode in raztegljivost. Kompozitne tkanine so se v testih dobro odrezale, saj so zagotavljale dobro zračnost, večjo vpojnost vode in dobro natezno obnovo, kar pomeni, da lahko prenesejo večkratno uporabo.
Povpraševanje po netkanih tekstilijah v zadnjih letih narašča, tržna vrednost pa naj bi leta 2027 dosegla 77 milijard ameriških dolarjev, kaže poročilo podjetja Acumen Research and Consulting. Netkane tekstilije se pogosto uporabljajo v gospodinjskih izdelkih, kot so plenice, izdelki za žensko higieno ter filtri za zrak in vodo. So vodoodporne, prožne, zračne, zaradi svoje sposobnosti filtriranja zraka pa so idealne za medicinsko uporabo.
»Nekateri od teh izdelkov, ki se uporabljajo v biomedicinske namene, kot so obliži in povoji, zahtevajo nekaj raztezanja in okrevanja po raztezanju. Ker pa pridejo v stik s telesom, je uporaba bombaža lahko dejansko koristna,« pravijo na Fakulteti za družinske in potrošniške storitve, je povedal Barth, predstojnik oddelka za tekstil, trgovanje in notranje oblikovanje, ki je članek napisal skupaj s trenutnim podiplomskim študentom D. Partho Sikdar (prvi avtor) in Shafiqulom Islamom.«
Čeprav bombaž ni tako raztegljiv kot netkana tkanina, je bolj vpojen in mehkejši, zaradi česar je udobnejši za nošenje. Bombaž je tudi pomemben pridelek v Georgii in pomemben del gospodarstva te države. Ministrstvo za kmetijstvo ZDA vedno išče nove načine uporabe bombaža, Barth pa je predlagal, da bi »raztegljive netkane tkanine združili z bombažem, da bi ustvarili nekaj, kar ima visoko vsebnost bombaža in je raztegljivo«.
Profesor Gajanan Bhat v svojem laboratoriju v raziskovalnih laboratorijih Riverbend North testira raztegljive netkane tkanine z uporabo testerja prepustnosti. (Foto: Andrew Davis Tucker/Univerza v Georgii)
Barth, ki je specializiran za netkane tekstilije, verjame, da bi nastali material lahko ohranil želene lastnosti netkanih tekstilij, hkrati pa bi bil lažji za rokovanje in kompostiranje.
Za testiranje lastnosti kompozitov so Bhat, Sikdar in Islam kombinirali bombaž z dvema vrstama netkanih tekstilij: spunbond in meltblown. Spunbond netkani tekstil vsebuje grobejša vlakna in je na splošno bolj odporen, medtem ko taline ekstrudirani netkani tekstil vsebuje finejša vlakna in ima boljše filtracijske lastnosti.
»Ideja je bila: 'Katera kombinacija nam bo dala dobre rezultate?'« je dejal Butt. »Želimo, da se nekoliko raztegne, hkrati pa je tudi zračna in ima nekaj sposobnosti odvajanja vlage.«
Raziskovalna skupina je pripravila netkane tkanine različnih debelin in jih kombinirala z eno ali dvema listoma bombažne tkanine, kar je dalo 13 različic za testiranje.
Testi so pokazali, da ima kompozitni material boljšo absorpcijo vode v primerjavi z originalnim netkanim materialom, hkrati pa ohranja dobro zračnost. Kompozitni materiali absorbirajo 3–10-krat več vode kot tkanine iz bombaža. Kompozit ohranja tudi sposobnost netkanih materialov, da se opomorejo od raztezanja, kar jim omogoča, da se prilagodijo spontanim gibom brez deformacije.
Pri izdelavi kompozitnih netkanih tekstilij se lahko uporablja bombaž nižje kakovosti, včasih pa celo odpadni ali reciklirani bombaž iz proizvodnje izdelkov, kot so majice in posteljnina, pravi Barth, profesor vlaken in tekstila na Atletskem združenju Georgie. Tako je nastali izdelek okolju prijaznejši in cenejši za proizvodnjo.
Študija je bila objavljena v reviji Industrial Textiles. Soavtorja sta Doug Hinchliffe in Brian Condon iz raziskovalnega centra USDA Southern Regional Research Center.
Čas objave: 23. januar 2024