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Des chercheurs de l’université de Géorgie ont mis au point un nouveau matériau aux propriétés idéales pour les produits médicaux tels que les masques et les bandages. Il est également meilleur pour l’environnement que les matériaux actuellement utilisés.

Des matériaux composites extensibles

En utilisant des tissus non tissés – des tissus produits en liant des fibres sans tissage ni tricotage – l’équipe dirigée par Gajanan Bhat a pu fabriquer des matériaux composites extensibles, respirants et absorbants, des propriétés idéales pour les produits médicaux. L’incorporation de coton rend également ce matériau 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.

La demande de tissus non tissés a augmenté ces dernières années, et la valeur du marché devrait atteindre 77 milliards de dollars en 2027, selon un rapport d’Acumen Research and Consulting. Les tissus non tissés sont présents dans 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 utilisations médicales.

« Certains de ces produits destinés à des applications biomédicales, comme les pansements et les enveloppes, nécessitent un certain étirement et une récupération de l’étirement. Mais comme ils sont en contact avec le corps, le coton sera très utile », a déclaré M. Bhat, directeur du département des textiles qui a cosigné cette étude avec l’étudiant en maîtrise et premier auteur Partha Sikdar et l’étudiant en doctorat Shafiqul Islam.

De meilleures propriétés

Si le coton n’est pas aussi extensible que les non tissés, il absorbe mieux l’eau et est plus doux, ce qui le rend plus agréable à porter. Le coton est également une culture majeure en Géorgie et un élément important de l’économie de cet État. L’USDA a cherché de nouvelles applications pour le coton, et M. Bhat a proposé de « marier le tissu non tissé extensible avec le coton et d’en faire quelque chose de riche en coton et d’extensible ».

M. Bhat, qui est spécialisé dans les tissus non tissés, a pensé que le matériau résultant pourrait conserver les propriétés souhaitables des tissus non tissés tout en étant plus confortable et compostable une fois éliminé.

Pour tester les performances des matériaux composites, Bhat, Sikdar et Islam ont combiné le coton avec 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 meltblown 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 ? » a déclaré M. Bhat. « Vous voulez qu’il soit extensible avec une certaine récupération de l’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 de coton, pour aboutir à 13 variétés à tester.

De très bons résultats lors des tests

Les tests ont montré que les tissus composites avaient une meilleure capacité d’absorption de l’eau que les non tissés originaux, tout en conservant une bonne respirabilité. L’absorption de l’eau des composites était de trois à dix fois supérieure à celle du tissu sans coton. Les matériaux composites ont également conservé la capacité des non-tissés à se rétablir après avoir été étirés, ce qui leur permet de s’adapter aux mouvements sans perdre leur forme.

Le processus de fabrication des non tissés composites permet d’utiliser du coton de moindre qualité et parfois même des déchets ou du coton recyclé provenant de la production d’articles tels que les T-shirts et les draps, a déclaré M. Bhat. Les produits qui en résultent sont donc plus durables et moins chers à produire.

Cette recherche a été publiée dans Journal of Industrial Textiles.

Source : University of Georgia
Crédit photo : StockPhotoSecrets

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