ביצועי בדים ארוגים ליישומי ספיגה

מדוע בדים חכמים יותר של כותנה חשובים

מפדיות היגייניות רב־פעמיות וחיתולי תינוקות ועד חולצות ספורט וחבישות רפואיות — מוצרים יומיומיים רבים נסמכים בשקט על משימה מרכזית אחת: לספוג ולהרחיק לחות מהעור. המחקר הזה בודק כיצד ניתן לעצב מחדש בד כותנה פשוט כדי שישאב נוזלים מהגוף בצורה יעילה יותר, יישאר נוח ועדיין יישאר חזק ועמיד. באמצעות שינוי סידור סיבי הכותנה ושימוש בחוט עבה ופורפר יותר, החוקרים מראים כי כמה תבניות אריגה יכולות להתחרות בחומרים מתקדמים בביצועי ניהול הזיעה ונוזלים אחרים.

בניית בד כותנה טוב יותר

הצוות התמקד בחומר מוכר — כותנה 100% — אך שינה את דרך ההרכבה שלו. במקום להשתמש בחוטים מסולסלים רגילים בשני כיווני האריגה, הם החליפו את החוטים הרוחביים ב"רובינג", חוט עבה יותר עם סליל רופף יותר. לרובינג יש מרווחים פתוחים יותר ומשטח גדול יותר, מה שיכול לעזור בספיגה ובהפצת נוזל. ייצרו שישה בדים באמצעות שתי אריגות נפוצות (פליין וטויל) ושלוש רמות רווח שונות בין חוטי הרובינג. אריגת פליין נראית כמו רשת פשוטה של מעל־מתחת, בעוד טויל יוצר דפוס אלכסוני, דומה לדנימים. כל הבדים נשטפו והותאמו לתנאי לחות כדי לחקות שימוש במציאות לפני הבדיקה.

כיצד נבדקו הבדים

כדי להבין כיצד יתנהגו הבדים בשימוש, החוקרים מדדו מגוון רחב של תכונות. אלה כללו את חדירות האוויר, הולכת חום של הבד, עמידות לדהייה ולשחיקה, קשיחות בכיפוף, חוזק ומתיחה בשני הכיוונים וכמה הבד מתכווץ לאחר כביסה. בנוסף השתמשו בכלים רגישים להערכת חוסר־איזון פני השטח וחיכוך, הנוגעים לתחושת רכות או גירוד של הבד. להתנהגות הלחות יישמו מבחן נוזלי סטנדרטי שמטפטף תמיסה מלוחה על הבד המוחזק בין חיישנים. ההתקנה הזו עוקבת אחר מהירות הרטבת המשטח העליון, עד כמה וכיצד הנוזל מתפשט על שני הפנים, כמה ביעילות הוא עובר מצד העור אל הצד החיצוני, ומרכיבה את כל זה לציון יחיד הקרוי קיבולת כללית של ניהול לחות.

מחלוקות בין חוזק, נוחות ויובש

התוצאות חושפות דילול הנדסי קלאסי. בדים באריגת פליין צמודה עם צפיפות רובינג גבוהה היו באופן כללי חזקים יותר, עמידים יותר להיווצרות כדורים והתכווצות פחותה יותר. החוטים המפותלים בהדוק ננעלים זה בזה, מחזקים את העמידות אך גם הופכים את הבד לצפוף וגס יותר. מבנה דחוס זה הפחית את זרימת האוויר, הגדיל הולכת חום ועשה את הבד פחות גמיש. והכי חשוב ליישומי ספיגה — אריגות פליין עם רובינג הראו תנועה חד‑כיוונית ירודה של לחות: נוזל נטה להישאר או אפילו להצטבר על המשטח הפונה לעור במקום להתקדם החוצה. למעשה, מדד התנועה החד‑כיוונית של כל בדי הפליין היה שלילי באופן חזק, כלומר הם התנהגו יותר כמחסום לחות מאשר כ"מקל".

כיצד טויל משחרר תנועת לחות

לעומת זאת, בדי טויל, עם ה"פלוטים" האלכסוניים שלהם ופחות נקודות צימוד, יצרו ערוצים פתוחים יותר דרך הבד. מבנה זה אפשר לאוויר לעבור ביתר קלות והעניק תחושה חלקה יותר לפני השטח, וחשוב מזה — סיפק נתיבים לנוזל לנוע מפני הפנים אל פני החוץ. הדגימה הבולטת, טויל יחסית רופף עם רק חמשת חוטי רובינג לכל סנטימטר, הפגינה מדד תנועה חד‑כיוונית יוצא דופן של כ־905% והציון המשולב הגבוה ביותר בניהול לחות. נוזל שנחת על צד העור נספג במהירות, נמשך בעובי הבד והתפשט על המשטח החיצוני, שם הוא יכול להתאדות ביתר קלות. ביצוע זה מתקרב לזה של בדים סרוגים מתקדמים תוך שמירה על יתרונות החוזק של בד ארוג.

בחירת הבד הנכון למשימה הנכונה

למשתמשים בחיי היומיום, המסקנה היא שלא כל בדי הכותנה שווים בנוגע לשמירה על יובש ונוחות. המחקר מראה כי שימוש בחוטי רובינג עבים באריגת טויל יכול להפוך כותנה פשוטה לשכבת ספיגה בעלת ביצועים גבוהים שמושכת לחות ביעילות מהעור. עם זאת, עיצוב זה מוותר מעט על עמידות מכאנית בהשוואה לאריגות פליין צפופות יותר. כתוצאה מכך, בדים פליין חזקים מאוד עשויים להישאר הטובים ביותר לתפקידים שבהם חוסן ויציבות הם העדיפות, בעוד שבדי טויל — במיוחד בעלי צפיפות רובינג נמוכה יותר — מתאימים יותר כשכבות פנימיות במוצרים היגייניים, בגדי ספורט וכריות רפואיות שבהם יובש לצד הגוף הוא העדיפות.

ציטוט: Hashima, W.A., Abd El-Aziz, M.Y., Hakam, M. et al. Performance of woven fabrics for absorbent applications. Sci Rep 16, 9659 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41834-3

מילות מפתח: ניהול לחות, בדי כותנה, אריג טויל, טקסטילים סופגים, הנדסת טקסטיל