Des chercheurs de l’Université de Géorgie ont développé un nouveau matériau aux propriétés idéales pour les produits médicaux tels que les masques et les bandages. C’est aussi meilleur pour l’environnement que les matériaux d’usage courant.
En utilisant des tissus non tissés, des tissus produits par liaison de 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 tient un matériau non tissé élastique. (Photo par Andrew Davis Tucker/UGA)
Financés par le département américain de l’Agriculture, les chercheurs testé différentes combinaisons de coton et de tissus non tissés – pour des propriétés telles que la respirabilité, l’absorption d’eau et l’extensibilité – ainsi que les tissus non tissés d’origine. Les tissus composites ont bien performé dans les tests, avaient une bonne perméabilité à l’air, étaient plus absorbants et avaient une bonne récupération d’étirement, ce qui signifie qu’ils peuvent résister à une utilisation répétée.
La demande de tissus non tissés a augmenté ces dernières années, la valeur de marché devant atteindre 77 milliards de dollars en 2027, selon un rapport d’Acumen Research and Consulting. Les tissus non tissés sont 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 les usages médicaux.
« Certains de ces produits destinés à des applications biomédicales, comme les pansements et les bandages, nécessitent un certain étirement et une récupération par 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, du marchandisage et de l’intérieur du College of Family and Consumer Services, qui a co-écrit l’article avec un étudiant en master et premier auteur Partha Sikdar et Ph.D. étudiant Shafiqul Islam.
Bien que le coton ne soit pas aussi extensible que les non-tissés, il est plus absorbant et plus doux, ce qui le rend plus confortable à porter. Le coton est également une culture importante 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 fabriquent quelque chose de riche en coton et extensible ».
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 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 soufflés à l’état fondu contiennent des fibres plus fines, ce qui permet une meilleure capacité de filtration.
« L’idée est : 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 aboutir à 13 variétés à tester.
Les tests ont montré que les tissus composites avaient une meilleure capacité d’absorption d’eau 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.
La source: Université de Géorgie
