【文章概述】

湿度管理是评价功能性纺织品最重要的标准之一，因为它在自清洁、伤口愈合、和排汗等各种应用中发挥着基础性作用。特别是全球变暖持续不减，湿度管理纺织品与提高排汗效率被认为有利于保持舒适和预防高温相关的疾病。为了实现汗水的快速定向输送，通过多层静电纺丝、型微孔结构等方法，设计了具有不对称润湿性或结构的Janus结构。尽管使用这些巧妙的设计已经实现了快速和单向的水运输，但当真正需要一种可穿戴的水分管理纺织品时，仍然存在一些挑战。此外，细菌的生长会产生难闻的气味，并可能导致皮肤或呼吸道疾病。因此，为了保护人类健康，迫切需要一种真正具有长期耐久性的耐磨防潮抑菌织物。

【成果简介】

香港理工大学和深圳大学团队以贻贝黏附为启发，开发了一种基于阳离子-π相互作用力的新型超亲水聚合物分子，该分子对PET织物产生自粘附效应，与PET分子的共结晶共同作用，极大提高其在PET纤维材料的粘附力，将疏水PET织物变为超亲水，同时赋予该材料具有抑菌功能，经过改性后的PET织物可以耐150次家庭洗涤。该材料符合奇材馆理念，后续开发值得期待！

【图文导图】

图1(a) 照片显示附着在岩石上的贻贝。

(b) 阳离子-π相互作用的图示。

(c-e) 使用CPHA 的水性纺织品整理过程。

(f-g) 墨滴沉积后原始PET(f)和CPHA成品PET(g)的照片。

(h) 具有良好静电悬垂性和白度的CPHA整理后PET的照片。

图2(a)含有阳离子-π相互作用的新型CPHA的合成路线。

(b) 用于 PET 织物的传统亲水剂的化学结构。

(c-d) 整理前后PET织物的FT-IR和XPS光谱；插图显示高分辨率N1s光谱

(e-f)原始PET (e)和CPHA精加工工艺(f)后PET的SEM图像。

图3 CPHA-PET织物吸湿性能和耐洗牢度的研究。

(a)原始PET和CPHA-PET的WCA变化。

(b-c)PET和CPHA-PET的MMT结果。

(d)按照 AATCC 测试方法 61 的加速洗涤程序说明。

(e-f)不同洗涤周期的水接触角和液滴润湿时间的变化。

(g-i) CPHA-PET织物分别经过10、20和30次洗涤循环后的SEM图像。

图4 (a)用于制备Janus CPHA-PET纤维的制造工艺。

(b)从将墨水水滴到PET织物样品的未改性面和CPHA处理面期间记录的视频中获得的顶视图图像。

(c)从将墨水水滴到PET织物的未改性面和改性面期间录制的视频中获得的侧视图图像。

 (d-e)当水滴到未改性和CPHA改性的PET表面时获得的MMT结果。

(f) 在单面喷涂过程中用不同CPHA浓度制备的Janus PET织物的突破压力

图5 (a) Janus PET织物在运动服排汗服装中的潜在应用。

(b)放置在湿润皮肤上的Janus PET、PET和棉织物的红外相机图像。

  (c)光学照片和示意图显示了Janus PET织物与PET和棉织物相比的快干性能。

d）Janus CPHA-PET织物的健康保护机制示意图。

(e-f)将CPHA–PET（e）和原始PET（f）织物样品浸泡在模拟汗液中并在潮湿空气中储存20天后，对其细菌生长进行光学观察。

(g-h)从CPHA-PET (g)和原始PET (h)获得的相应SEM图像，用于比较细菌生长。

图6 (a-b) 比较PET（左列）、CPHA-PET（中列）和MIT-PET（右列）织物对大肠杆菌（a）和金黄色葡萄球菌（b）的细菌抑制性能的实验结果AATCC147–2004平行条纹标准方法。

【奇材馆点评】

本论文受贻贝基于阳离子-π相互作用的强水下粘附性能启发，在聚酯(PET)织物上设计了一种具有强内聚力和粘附性能的超亲水聚合物分子。其功能优异，将疏水PET织物转化为超亲水织物，超亲水性能可承受150次家庭洗衣周期。此外，在没有任何整理助剂的情况下，CPHA中的阳离子部分可以自粘到PET织物上。此外，Janus纤维还能抑制细菌的生长和入侵，同时保持皮肤内生态菌群的健康平衡。这项研究为在纺织湿处理中开发粘合剂开辟了一条道路，期待未来更多样化、更智能的应用产品的出世。

【论文信息】

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