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  邊防戰(zhàn)士們的生活環(huán)境是非常艱苦，我國的北方以及西部地區(qū)，很多地方天氣都是非常寒冷，而且很多都是高原地區(qū)，在最寒冷的時候都是處于一片冰天雪地的狀態(tài)，軍人們平時站崗、訓練以及巡邏都需要與寒冷的天氣做斗爭。此外，戰(zhàn)士們巡邏出汗后，腳上又容易滋生細菌，產生腳氣，影響戰(zhàn)士們的健康狀態(tài)。

  近期，西安工程大學樊威教授團隊將原位聚合技術、共軛靜電紡絲技術與紗線加捻技術相結合，制備了具有高耐磨性、優(yōu)良電熱性能、光熱性能、抗菌性能和緩釋性能的抗菌和加熱性能可調的微納結構紗線及其紡織品。如圖1所示，首先采用原位聚合法制備了聚吡咯/棉（PPy/棉）電熱紗線。在此基礎上，以PPy/棉電熱紗線為芯紗，外層采用共軛靜電紡絲技術包覆聚丙烯腈-酮康唑/納米氧化鋅(PAN-KCZ/ZnO)納米纖維，再將納米纖維包覆紗與電熱紗線合股加捻制備成可加熱/抗菌的微納結構復合紗線。 

圖1 加熱/抗菌微納結構復合紗線的制備 

圖2 加熱/抗菌微納結構復合紗線的形貌及紅外表征

  SEM和FTIR（圖2）結果表明，外層納米纖維中的PAN-ZnO/KCZ沒有發(fā)生化學反應，保證了雜化材料的抗菌性。制備的納米纖維包覆紗形貌良好、粗細均勻，且有取向地緊密包覆在芯紗表面。當復合紗線捻度為50捻/10 cm時，斷裂強力為14.5 MPa，斷裂伸長為7.6％，耐磨次數為434次，明顯優(yōu)于常規(guī)的40S合股棉紗，加捻工藝顯著提高了復合紗線的耐磨及力學性能（圖3）。

 圖3 加熱/抗菌微納結構復合紗線的耐磨性及強力

  同時，利用該復合紗線制備的織物具有優(yōu)異的電熱及光熱性能。圖4所示，1.5 V電壓下，溫度可升至人體正常體溫37 ℃，5 V電壓下，溫度可達到104.5 ℃。在日光燈照射下，織物表面溫度最高可達到106 ℃。 

圖4 加熱/抗菌微納結構復合紗線及織物的電熱及光熱性能

圖5 加熱/抗菌微納結構復合紗線的抗菌性能

圖6 加熱/抗菌微納結構復合紗線的緩釋性能

圖7 加熱/抗菌微納結構復合紗線及其織物的應用

  論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140917