我们生活的环境中存在着大量的微生物,病菌作为微生物的一类,其种类和数量极多,极易与人体接触,对人类的身体健康和生命安全威胁极大。近二十年来,从非典SARS肺炎、东南亚H5N1型禽流感、甲型H1N1流感、MERS、埃博拉病毒,再到今年年初刚爆发的新冠肺炎。随着经济全球化,人们之间的接触越来越密切,疾病的传播越来越频繁,每年由于病菌引起的新发的严重传染病都会带来严重的经济损失和人口死亡。因此需要研发新型抗菌防护材料,对病菌不仅要起到隔离的作用,并且要实现接触灭杀,减少病菌的携带传播。医用全棉手术服作为应用最广泛的医护用品,但由于棉织物良好的吸湿性,导致其易滋生细菌、易受到液体污染、不能实现定向液体传输。本课题从棉织物出发,通过抗菌整理、超疏水改性及等离子体处理的方法,制备了一种具有类皮肤功能的定向液体传输的高效耐久的抗菌防污棉织物,在排斥外部液体的同时能将内部汗液及时排出,在潮湿环境下可以保持良好的穿着舒适度。主要研究内容包括以下几个方面。以植酸溶液和硫酸铜溶液作为整理剂,通过交替浸渍的方法对棉织物进行抗菌整理,为棉织物提供了富含Cu的表面,制备了具有高效长效抗菌活性的Cu络合物抗菌棉织物。其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性均可达到99.99%以上。此外,所制备的Cu络合物抗菌棉织物还具有高效的杀菌效率和良好的抗菌耐久性,在2小时内对大肠杆菌的杀菌效率高达99.95%,在2小时内对金黄色葡萄球菌的杀菌效率高达99.99%。经过50次洗涤处理后,Cu络合物抗菌棉织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性仍保持在99.95%以上。利用三甲基一氯硅烷和四氯硅烷通过化学气相沉积的方法对Cu络合物抗菌棉织物进行超疏水改性,改性后接触角高达155.06°,具有良好的超疏水性能和自清洁性能。制备得到的抗菌防污棉织物对去离子水、可乐、果汁、亚甲基蓝水溶液等各种液体都具有良好的防污性能。通过图案化压缩空气等离子体处理,在抗菌防污棉织物的超疏水表面进行选择性处理,将亲水极性基团（如羟基、羧基等）接枝到织物暴露区域,增加了织物表面能降低了疏水性,在织物厚度方向上构建了具有点状润湿梯度的类皮肤定向导湿织物（S-P/PA-Cu）。该织物具有良好的定向液体传输性能,在水滴滴在织物的点状润湿梯度通道上时,由于拉普拉斯力的作用,水滴在顺润湿梯度时能够迅速传输到织物的另一侧,而在逆润湿梯度时,水滴被阻拦不能传输到另一侧。通过滴水实验可以实现连续不可逆的定向液体传输,随着不断供水,99.77 s可完成一次完整的传输过程。此外由于润湿梯度通道的作用,S-P/PA-Cu棉织物的定向液体传输性能具有良好的不可逆性和高的水传输速率。其逆润湿梯度产生的拉普拉斯力能够承受15 cm水柱高度的压力（约为1500 Pa）;顺润湿梯度时其水通量可达到95492.97 L·m-2·h-1。S-P/PA-Cu棉织物在湿态下也保持高透气性,由于其良好的拒水性和点状润湿梯度通道,在湿态下S-P/PA-Cu能够有效防止被水润湿,并且在定向液体传输现象发生时,点状润湿梯度通道内的毛羽在水传输力的作用下紧密贴附在纱线和纤维上,增加S-P/PA-Cu棉织物的孔隙率,降低对空气流动的阻力。此外通过模拟人体出汗实验,证明S-P/PA-Cu棉织物能够有效地将内部水及时排出。这一概念为开发先进的多功能织物开辟了道路,能最大程度上提高棉织物在潮湿炎热的环境下的穿着舒适度,并能够有效地抑制细菌生长,使其在医用防护领域具有广阔的发展前景。