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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、力學性能等。此外，常見的化學改性法在制備多功能紡織品時大多伴隨著復雜的工藝流程、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，中原工學院紡織學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院紡織學院青年教師劉宏臣博士，東華大學隋曉鋒教授和華南理工大學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