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  多功能棉紡織品在眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)物理方法制備的功能性棉紡織品存在穩(wěn)定性和均勻性差的缺陷，同時大多數(shù)的功能性棉織物犧牲了原織物的特性，如透氣性、回彈性、外觀色澤、力學(xué)性能等。此外，常見的化學(xué)改性法在制備多功能紡織品時大多伴隨著復(fù)雜的工藝流程、高溫高壓、含氟試劑的使用等，而且很難同時賦予棉織物多種(三種以上)功能性。因此，尋求一種簡單、溫和、高效制備多功能棉紡織品的方法，同時可以保留棉織物原有的特性，一直是功能性紡織品研究領(lǐng)域面臨的一個挑戰(zhàn)。

  近期，中原工學(xué)院紡織學(xué)院劉宏臣博士采用表面改性的方法制備了一種兼具熒光、抗菌、疏水、抗紫外和高透氣性的功能性棉織物。作者首先將乙酰乙酰基團引入到棉纖維表面，然后通過多組分Hantzsch反應(yīng)將疏水性十八醛（SA）引入到纖維素分子中，同時將硫酸慶大霉素（GS）通過烯胺鍵引入到棉纖維上。Hantzsch反應(yīng)和烯胺鍵的形成均可在室溫下進行，無需任何催化劑，通過簡單的一鍋法反應(yīng)即可制備多功能棉織物。Hantzsch反應(yīng)形成的熒光環(huán)賦予了棉織物良好的熒光性能，十八醛的引入賦予了棉織物良好的疏水性能，共軛結(jié)構(gòu)的引入賦予了棉織物優(yōu)異的抗紫外性能（UPF可達69.2），同時GS分子的引入賦予了棉織物優(yōu)異的抗菌性能。表面改性的方式也保留了原棉織物良好的透氣性、回彈性、機械性能。除此以外，牢固的共價鍵連接作用也賦予了功能性棉織物良好的穩(wěn)定性，即使在不同溶劑中浸泡24 h或水洗10次后，棉織物仍然保留著良好疏水、熒光、抗紫外和抗菌性能。目前，該項工作的部分研究內(nèi)容已獲得廣東省知名企業(yè)的高度關(guān)注，將進一步開展產(chǎn)學(xué)研合作研究。

圖1 多功能棉紡織品的制備機理圖及其應(yīng)用領(lǐng)域

圖2. 改性棉紡織品的熒光性能

圖3. 改性棉紡織品的疏水性能

圖4. 改性棉紡織品的抗菌性能

圖5. 改性棉紡織品的抗紫外性能

  該工作以“Scalable Fabrication of Highly Breathable Cotton Textiles with Stable Fluorescent, Antibacterial, Hydrophobic, and UV-Blocking Performance”為題發(fā)表在ACS Appl. Mater. Interfaces上。文章第一作者和通訊作者為中原工學(xué)院紡織學(xué)院青年教師劉宏臣博士，東華大學(xué)隋曉鋒教授和華南理工大學(xué)祁海松教授為文章的共同通訊作者。該研究得到河南省高等學(xué)校重點科研項目基礎(chǔ)研究計劃，紡織工業(yè)聯(lián)合會科技指導(dǎo)性項目計劃和廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金項目的支持。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsami.2c07670