隨著人們生活水平和衛(wèi)生意識的提高，一次性醫(yī)療衛(wèi)生用品行業(yè)發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計，新冠疫情爆發(fā)以來，全球每月使用和處理的口罩?jǐn)?shù)量達(dá)1290億個。這些產(chǎn)品的基本組成部分為不可生物降解的聚丙烯（PP）和聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維非織造布，此類產(chǎn)品會對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成不可估量的危害。近期，隨著各國各地區(qū)限塑令或禁塑令的頒布，開發(fā)可生物降解的一次性衛(wèi)生產(chǎn)品非常必要。

纖維素是地球上豐富的生物質(zhì)之一，可再生、可生物降解。纖維素非織造布因良好的透氣性和保水性，已廣泛應(yīng)用于個人護(hù)理、美容美妝、醫(yī)療等領(lǐng)域。然而纖維素非織造布不適合直接用于吸收性衛(wèi)生產(chǎn)品，因這類產(chǎn)品的主要功能是促進(jìn)液體快速滲透到吸收芯層，并有效阻止反滲，其表層材料的功能除受本身物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響外，還與親疏水性有關(guān)。此外，透氣性是此類產(chǎn)品應(yīng)用的另一個關(guān)鍵性能，因為人體產(chǎn)生的水分和熱量需要通過透氣的孔隙持續(xù)排出，以保持皮膚干燥舒適。因此，開發(fā)兼具疏水和良好透氣性的纖維素非織造布具有重要意義。

近期，東華大學(xué)研究團(tuán)隊在《Carbohydrate polymers》上發(fā)表了題為"Hydrophobic, breathable cellulose nonwoven fabrics for disposable hygiene applications"的文章。該研究團(tuán)隊提出了一種簡便高效的一步改性方法，通過在纖維素結(jié)構(gòu)上分別引入三種疏水官能團(tuán)，有效地將完全親水的纖維素非織造基材轉(zhuǎn)化為高度疏水的織物（水接觸角為130–135°）。更重要的是，通過調(diào)節(jié)改性劑濃度，優(yōu)化異氰酸酯的類型和取代度，可以很好地保持改性織物的透氣性（變化±6%）。該研究系統(tǒng)探究了改性劑種類和濃度對織物結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵性能（疏水性、透氣性、斷裂強(qiáng)度、柔韌性）的影響。

研究結(jié)果表明：采用一步氨酯化反應(yīng)，分別將三種單異氰酸酯（叔丁基異氰酸酯TBIS、間甲苯異氰酸酯MTIS和3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷ISPTMOS）成功接枝到纖維素上。通過疏水基團(tuán)取代度的調(diào)控，使疏水織物固有的透氣性保持在佳水平（1300–1400 mm/s），其中CNW-TBIS (5 wt%) 改性織物的接觸角為132.5°，透氣性比原織物（1337 mm/s）提高了5.9%；CNW-MTIS (1 wt%) 和CNW-ISPTMOS (0.5 wt%) 改性織物的接觸角分別為132.7°和134.2°，透氣性略低于原織物 ，此外，這些織物的斷裂強(qiáng)度大于80 N/5cm，柔韌性與原織物相當(dāng)，能基本滿足吸收性衛(wèi)生用品的性能要求。

此外，疏水性和透氣性可以在一定程度上針對不同類型的纖維素織物進(jìn)行調(diào)整，該方法對于非織造布后整理階段具有指導(dǎo)意義。