Il professor Gajanan Bhat tiene in mano un materiale non tessuto elastico. Credito:Andrew Davis Tucker/UGA
I ricercatori dell'Università della Georgia hanno sviluppato un nuovo materiale con proprietà ideali per prodotti medici come maschere e bende. È anche migliore per l'ambiente rispetto ai materiali attualmente in uso.
Utilizzando tessuti non tessuti, tessuti prodotti dall'unione di fibre senza tessitura o lavorazione a maglia, il team guidato da Gajanan Bhat è stato in grado di realizzare materiali compositi elastici, traspirante e assorbente, proprietà ideali per i prodotti medici. L'incorporazione del cotone rende anche il materiale risultante confortevole sulla pelle (un fattore importante nelle applicazioni mediche) e più facile da compostare, quindi più sostenibile rispetto a prodotti simili attualmente sul mercato.
Finanziato dal Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti, i ricercatori hanno testato diverse combinazioni di cotone e tessuti non tessuti, per proprietà come traspirabilità, assorbenza dell'acqua ed elasticità, insieme ai tessuti non tessuti originali. I tessuti compositi si sono comportati bene nei test, aveva una buona permeabilità all'aria, erano più assorbenti e avevano un buon recupero dall'allungamento, il che significa che possono resistere all'uso ripetuto.
La domanda di tessuti non tessuti è aumentata negli ultimi anni, con il valore di mercato che dovrebbe raggiungere i 77 miliardi di dollari nel 2027, secondo un rapporto di Acumen Research and Consulting. I tessuti non tessuti sono in comuni prodotti per la casa come pannolini, prodotti per l'igiene femminile e filtri per aria e acqua. Sono resistenti all'acqua, elastico e traspirante, e la loro capacità di filtrare l'aria li rende ideali per usi medici.
"Alcuni di questi prodotti per applicazioni biomediche, come cerotti e impacchi, richiedono un po' di allungamento e recupero dell'allungamento. Ma poiché questi entrano in contatto con il corpo, avere il cotone sarà davvero utile, " ha detto Bhat, capo del dipartimento del tessile, Merchandising e interni nel College of Family and Consumer Services, che è stato coautore del documento con lo studente del master e primo autore Partha Sikdar e Ph.D. studente Shafiqul Islam.
Anche se il cotone non è elastico come il tessuto non tessuto, è più assorbente d'acqua e più morbido, rendendolo più comodo da indossare. Il cotone è anche un raccolto importante in Georgia e una parte importante dell'economia dello stato. L'USDA ha cercato nuove applicazioni per il cotone, e Bhat propose di "sposare il tessuto non tessuto estensibile con il cotone e creare qualcosa di ricco di cotone ed elastico".
Il professor Gajanan Bhat dimostra come un materiale non tessuto elastico può essere avvolto e utilizzato come benda medica all'interno del suo laboratorio presso i Riverbend Research Labs North. Credito:Andrew Davis Tucker/UGA
beh, specializzato in tessuti non tessuti, pensava che il materiale risultante potesse conservare le proprietà desiderabili dei tessuti non tessuti pur essendo anche più confortevole e compostabile quando smaltito.
Per testare le prestazioni dei materiali compositi, beh, Sikdar e Islam hanno combinato il cotone con due tipi di tessuti non tessuti, spunbond e meltblown. I non tessuti spunbond contengono fibre più grossolane e sono generalmente più elastici, mentre i tessuti non tessuti meltblown contengono fibre più fini, che consente una migliore capacità di filtrazione.
"L'idea è:quale combinazione ci dà buone prestazioni?" Che cosa ha detto. "Vuoi che sia estensibile con un po' di recupero da allungamento, ma allo stesso tempo traspirante e con un po' di assorbenza."
Il team ha preparato tessuti non tessuti di diversi spessori e li ha combinati con uno o due fogli di tessuto di cotone, finendo con 13 varietà per il test.
I test hanno mostrato che i tessuti compositi avevano una migliore capacità di assorbimento dell'acqua rispetto ai non tessuti originali, pur mantenendo una buona traspirabilità. L'assorbimento d'acqua dei compositi era da tre a 10 volte superiore rispetto al tessuto senza cotone. I materiali compositi hanno anche mantenuto la capacità dei non tessuti di riprendersi dall'allungamento, permettendo loro di assecondare i movimenti spontanei senza perdere la loro forma.
Il processo di produzione di tessuti non tessuti compositi consente l'uso di cotone di qualità inferiore e talvolta anche cotone di scarto o riciclato dalla produzione di cose come magliette e lenzuola, ha detto Bhat, Professore della Georgia Athletic Association di fibre e tessuti. I prodotti risultanti sono quindi più sostenibili e più economici da produrre.
Lo studio è stato pubblicato sul Journal of Industrial Textiles.
