Onderzoekers van de Universiteit van Georgia hebben een nieuw materiaal ontwikkeld met eigenschappen die ideaal zijn voor medische producten zoals maskers en verband. Het is ook beter voor het milieu dan de materialen die nu worden gebruikt.

Met behulp van niet-geweven stoffen - stoffen die zijn geproduceerd door vezels te binden zonder te weven of te breien - was het team onder leiding van Gajanan Bhat in staat composietmaterialen te maken die rekbaar zijn, ademend en absorberend, eigenschappen ideaal voor medische producten. Het gebruik van katoen maakt het resulterende materiaal ook comfortabel op de huid (een belangrijke factor in medische toepassingen) en gemakkelijker te composteren, dus duurzamer in vergelijking met vergelijkbare producten die momenteel op de markt zijn.

Gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van landbouw, de onderzoekers testten verschillende combinaties van katoen en niet-geweven stoffen - op eigenschappen zoals ademend vermogen, waterabsorptie en rekbaarheid - samen met de originele niet-geweven stoffen. De composietstoffen presteerden goed in de tests, had een goede luchtdoorlatendheid, waren meer absorberend en hadden een goed rekherstel, wat betekent dat ze bestand zijn tegen herhaald gebruik.

De vraag naar niet-geweven stoffen is de afgelopen jaren toegenomen, met een marktwaarde die naar verwachting in 2027 $ 77 miljard zal bereiken, volgens een rapport van Acumen Research and Consulting. Niet-geweven stoffen komen veel voor in huishoudelijke producten zoals luiers, producten voor vrouwelijke hygiëne en lucht- en waterfilters. Ze zijn waterafstotend, elastisch en ademend, en hun vermogen om lucht te filteren maakt ze ideaal voor medisch gebruik.

"Sommige van deze producten voor biomedische toepassingen, zoals pleisters en wikkels, hebben wat rek- en rekherstel nodig. Maar aangezien deze in contact komen met het lichaam, het hebben van katoen zal echt nuttig zijn, " zei Bhat, hoofd van de afdeling Textiel, Merchandising en interieurs in het College of Family and Consumer Services, die samen met masterstudent en eerste auteur Partha Sikdar en Ph.D. student Shafiqul Islam.

Hoewel katoen niet zo rekbaar is als nonwovens, het is meer waterabsorberend en zachter, waardoor het comfortabeler is om te dragen. Katoen is ook een belangrijk gewas in Georgië en een belangrijk onderdeel van de economie van de staat. De USDA is op zoek naar nieuwe toepassingen voor katoen, en Bhat stelde voor dat ze "de rekbare niet-geweven stof zouden trouwen met katoen en iets katoenrijks en rekbaars zouden maken."

bah, die gespecialiseerd is in niet-geweven stoffen, dacht dat het resulterende materiaal de gewenste eigenschappen van niet-geweven stoffen zou kunnen behouden, terwijl het ook comfortabeler en composteerbaarder is wanneer het wordt weggegooid.

Om de prestaties van composietmaterialen te testen, bah, Sikdar en Islam combineerden katoen met twee soorten niet-geweven stoffen, spingebonden en smeltgeblazen. Spunbond nonwovens bevatten grovere vezels en zijn over het algemeen rekbaarder, terwijl smeltgeblazen nonwovens fijnere vezels bevatten, wat zorgt voor een beter filtratievermogen.

"Het idee is:welke combinatie geeft ons goede prestaties?" zei Bhat. "Je wilt dat het rekbaar is met wat rekherstel, maar tegelijkertijd ademend en met enig absorptievermogen."

Het team maakte niet-geweven stoffen van verschillende diktes en combineerde ze met één of twee vellen katoenen stof, eindigend met 13 rassen om te testen.

De tests toonden aan dat de composietstoffen een beter waterabsorberend vermogen hadden in vergelijking met de originele nonwovens, met behoud van een goed ademend vermogen. De wateropname van de composieten was drie tot tien keer hoger in vergelijking met de stof zonder katoen. De composietmaterialen behielden ook het vermogen van nonwovens om te herstellen van uitgerekt, waardoor ze spontane bewegingen kunnen opvangen zonder hun vorm te verliezen.

Het proces van het maken van samengestelde nonwovens maakt het gebruik van katoen van lagere kwaliteit mogelijk en soms zelfs afval of gerecycled katoen van de productie van dingen zoals T-shirts en lakens, zei Bhat, Georgia Athletic Association hoogleraar vezels en textiel. De resulterende producten zijn daardoor duurzamer en goedkoper te produceren.

De studie werd gepubliceerd in het Journal of Industrial Textiles.