基于废旧棉非织造布的抗菌水凝胶制备及传感性能研究

摘要

纯棉水刺非织造布因其使用方便、亲肤舒适等优点，已广泛用于清洁、医疗卫生等多个领域，但其作为一次性用品产生的废旧品数量也日益增多。因此，对其废料进行回收再利用，既契合国家“双碳”战略，也能有效提升资源利用效率。基于此，以废旧纯棉水刺非织造布为原料，采用碱/尿素体系溶解棉纤维素，利用溶剂的碱性环境和纤维素的羟基原位还原银制备纳米颗粒，并利用酒精凝固浴物理交联增强其机械性能，制备了兼具抗菌和传感性能的纤维素水凝胶。利用此方法制备的水凝胶具有优异的拉伸强度（2.26 MPa）和断裂应变（186.0%）。此外，该水凝胶能检测人体大幅运动和细微动作，且均表现出高灵敏性和精准性。同时，对大肠杆菌（Escherichia coli）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）具有优异的抑菌效果（99.9%）。此类水凝胶在柔性应变传感器件及人体运动检测领域展现出潜在应用前景。

关键词

废旧棉非织造布 / 纤维素 / 水凝胶 / 银纳米颗粒 / 抗菌 / 传感

基金资助

国家自然科学基金项目（52103125）