Un nouveau matériau composite a un potentiel d'utilisation médicale

Le tissu non tissé incorpore du coton et est extensible et respirant

Des chercheurs de l'Université de Géorgie ont développé un nouveau matériau aux propriétés idéales pour les produits médicaux tels que masques et pansements. C'est aussi meilleur pour l'environnement que les matériaux d'usage courant.

En utilisant des tissus non tissés - des tissus produits en liant des fibres sans tissage ni tricot - l'équipe dirigée par Gajanan Bhat a pu fabriquer des matériaux composites extensibles, respirants et absorbants, propriétés idéales pour les produits médicaux. L'incorporation de coton rend également le matériau résultant confortable sur la peau (un facteur important dans les applications médicales) et plus facile à composter, donc plus durable par rapport aux produits similaires actuellement sur le marché.

Le professeur Gajanan Bhat montre comment un matériau non tissé élastique peut être enveloppé et utilisé comme bandage médical dans son laboratoire de Riverbend Research Labs North. (Photo par Andrew Davis Tucker/UGA)

Financés par le département américain de l'Agriculture, les chercheurs ont testé différentes combinaisons de coton et de tissus non tissés - pour des propriétés telles que la respirabilité, l'absorption d'eau et l'extensibilité - avec les tissus non tissés d'origine. Les tissus composites se sont bien comportés lors des tests, avaient une bonne perméabilité à l'air, étaient plus absorbants et avaient une bonne récupération de l'étirement, ce qui signifie qu'ils peuvent résister à une utilisation répétée.

Partha Sikdar est titulaire d'un doctorat. étudiant et premier auteur de l'étude. (photo envoyée)

La demande de tissus non tissés a augmenté ces dernières années, la valeur marchande devant atteindre 77 milliards de dollars en 2027, selon un rapport d'Acumen Research and Consulting. Les tissus non tissés font partie des produits ménagers courants tels que les couches, les produits d'hygiène féminine et les filtres à air et à eau. Ils sont résistants à l'eau, élastiques et respirants, et leur capacité à filtrer l'air les rend idéaux pour des usages médicaux.

"Certains de ces produits destinés à des applications biomédicales, comme les pansements et les pansements, nécessitent un certain étirement et une récupération de l'étirement. Mais comme ceux-ci entrent en contact avec le corps, avoir du coton sera vraiment utile", a déclaré Bhat, chef du Département des textiles. , Merchandising and Interiors du College of Family and Consumer Services, co-auteur de l'article avec un doctorat actuel. étudiants Partha Sikdar (premier auteur) et Shafiqul Islam.

Bien que le coton ne soit pas aussi extensible que les non-tissés, il absorbe davantage l'eau et est plus doux, ce qui le rend plus confortable à porter. Le coton est également une culture majeure en Géorgie et une partie importante de l'économie de l'État. L'USDA a recherché de nouvelles applications pour le coton, et Bhat a proposé qu'ils "marient le tissu non tissé extensible avec du coton et créent quelque chose de riche en coton et extensible".

Le professeur Gajanan Bhat fait passer un matériau non tissé élastique dans un testeur de perméabilité à l'intérieur de son laboratoire à Riverbend Research Labs North. (Photo par Andrew Davis Tucker/UGA)

Bhat, qui se spécialise dans les tissus non tissés, pensait que le matériau résultant pourrait conserver les propriétés souhaitables des tissus non tissés tout en étant plus confortable et compostable une fois jeté.

Pour tester les performances des matériaux composites, Bhat, Sikdar et Islam ont associé le coton à deux types de tissus non tissés, le spunbond et le meltblown. Les non-tissés spunbond contiennent des fibres plus grossières et sont généralement plus extensibles, tandis que les non-tissés soufflés à l'état fondu contiennent des fibres plus fines, ce qui permet une meilleure capacité de filtration.

« L'idée est la suivante : quelle combinaison nous donne de bonnes performances ? » dit Bhat. "Vous voulez qu'il soit extensible avec une certaine récupération d'étirement, mais en même temps respirant et avec une certaine capacité d'absorption."

L'équipe a préparé des tissus non tissés de différentes épaisseurs et les a combinés avec une ou deux feuilles de tissu en coton, pour obtenir 13 variétés à tester.

Les tests ont montré que les tissus composites avaient une capacité d'absorption d'eau améliorée par rapport aux non-tissés d'origine, tout en conservant une bonne respirabilité. L'absorption d'eau des composites était de trois à 10 fois supérieure à celle du tissu sans coton. Les matériaux composites ont également maintenu la capacité des non-tissés à récupérer après avoir été étirés, leur permettant de s'adapter aux mouvements spontanés sans perdre leur forme.

Le processus de fabrication de non-tissés composites permet d'utiliser du coton de qualité inférieure et parfois même des déchets ou du coton recyclé provenant de la production d'articles tels que des t-shirts et des draps, a déclaré Bhat, professeur de fibres et de textiles à la Georgia Athletic Association. Les produits qui en résultent sont donc plus durables et moins chers à produire.

L'étude a été publiée dans le Journal of Industrial Textiles. Les co-auteurs incluent Doug Hinchliffe et Brian Condon, USDA Southern Regional Research Center