«——【·前言·】——»
如今的纺织品材料不仅美观，还要提供特殊功能，以满足用户的需求。当纺织品在使用过程中，来自环境和人体的气味会积累，可能会带来健康风险。
为了赋予或增强纺织品材料的除臭性能，通常采取四种方法，即增强吸附、催化分解、源控制和气味掩盖。增强吸附法依赖于气味和纤维，或其他添加剂之间的物理吸附，例如，环糊精、壳聚糖和多孔材料（如沸石和活性炭）。
活性炭是富含碳的材料，具有发达的孔结构，通过煤炭和生物质的碳化后，进行物理或化学活化过程制备而成。
由于其高达600-2000平方米/克的表面积、多孔结构和表面官能团，活性炭被广泛应用于各种领域，例如吸附、过滤、纯化等。对于吸附方面，活性炭对挥发性有机物（VOC）表现出色，但对极性化合物效果较差。
竹炭和生物质活性炭，一直是研究功能性纺织品应用的对象。在制造聚合纤维时，将竹炭颗粒添加到纺丝溶液中，已经进行了多次尝试。
«——【·实验材料和印刷工艺·】——»
使用一种经过商业除垢和漂白的平纹棉织物(150克/平方米；20.8/18.6纱线密度；每厘米30×19织物计数)。竹炭粉平均粒径为8.9微米，多糖醚基稠化剂聚半乳糖衍生物Innoprint SP-30由V.P.C. Group提供。
将稠化剂(100克/千克)溶解在热水中，制备出粘稠均匀的糊状物，然后连续搅拌，并加入200、300和400克/千克的粘合剂，20、40和60克/千克的固定剂。
把分散在水中的竹炭粉（10、30、50、70和100克/千克）加入混合物中。使用Brookfield DV-II+粘度计，测量在21-22℃下，不同粘合剂和竹炭粉含量制备的，印花浆料粘度，其范围从1396至12,462 cP不等。
然后使用平网印刷法，将印花浆料手动涂覆在棉织物上，印花样品在室温下风干，在150℃的实验室，用小型烘干机中固化5分钟，随后在2克/升肥皂水溶液中清洗，并用水充分冲洗。
«——【·颜色测量和色牢度测试·】——»
颜色强度（K/S值）、CIE色坐标（L*、a*、b*）和色差（ΔE*），是在D65光源和10°标准观察者条件下，使用Datacolor 650分光光度计测量的。
色牢度测试依据ISO 105 C06:2011，进行洗涤牢度测试，将印花样品置于150 mL、4 g/L标准洗涤剂溶液中，加入10颗钢球，在40℃下处理30分钟。
包括耐光牢度和耐磨牢度，依据ISO 105-B02:1994，和AATCC Test Method 8-2007标准分别进行。通过在样品的10个不同位置，测量反射率值（400-700nm），确定印花织物的色平整度，并计算相对不平整度指数(RUI)。
根据不平整度的程度，将其分类为以下几个等级：RUI<0.2为优秀的平整度，0.2-0.49为良好的平整度，0.5-1.0为一般的平整度，>1.0为不好的平整度。
«——【·机械性能测试·】——»
采用万能拉伸试验机，按照ASTM 5035-11标准，测定了竹炭印花棉织物的拉伸力学性能。用Elmatear数字撕裂强度测试仪，按照ASTM D 1424-09标准，测定了其撕裂强度。
Shirley硬度测试仪按照ASTM D 1388-96标准，评估了其挠曲刚度。针对每个测试，在机器方向（MD）进行五个样品的测试，并记录读数的平均值。
«——【·形态和除臭评价·】——»
采用JEOL JSM-7800F Prime显微镜，在5 kV下拍摄了印有竹炭图案的棉织物的，扫描电子显微镜（SEM）图像。
空气密闭容器在最初充满100 ppm氨气的情况下，将8cm x 10cm的织物样品放入其中，使用氨气检测器在30℃下，监测120分钟内氨气浓度的变化。
除臭性能(%)的计算公式为: 除臭性能(%)=(Cb-Cs)/Cb x 100，其中Cb为空白状态下（不带织物）氨气的浓度，Cs为带有织物的氨气浓度。对于每种印花浆配方，进行五个样品的测试，并报告除臭性能平均值。
«——【·竹炭浓度的影响·】——»
在调查的第一部分中，含有400 g/kg粘合剂和不同浓度，竹炭粉末（10、30、50、70、100 g/kg）的印花浆，被印在棉织物上。
结果的颜色值和色牢度关系如下图所示，随着竹炭浓度从10到100 g/kg的增加，已获得的印花颜色，在视觉上由浅灰变成深灰，如L *的减少和K/S值的增加所示。
这种暗化的阴影，对应于可见区域的相对高吸收率，即竹炭印花样品的低反射值(<30%)，相比未印花的样品(>80%)，如图所示。因为相对不平整指数(RUI)值为0.18-0.27，使得印花织物具有良好到优异的平整度，
所有印花样品的洗涤牢度均为4-5或5，对于颜色变化和相邻织物的染色，都表现出优异的性能。此外，它们具有出色的光牢度，在蓝羊毛标准上得分为7-8，超过了通常由天然色素提供的水平。
尽管干磨牢度很好，但是当竹炭的数量增加时，湿磨牢度降低了。在较高的竹炭浓度下，比较低的湿磨牢度降低了1-3个点，这表明部分竹炭颗粒从纤维表面分离出来。
«——【·定着剂对色牢度性能的影响·】——»
竹炭印花棉的表面形态如图所示。印花后，由于在竹炭定着过程中发生了交联反应，检测到了覆盖棉纤维的大面积粘合剂薄膜。
由于竹炭颗粒的沉积，在高含量时（>50 g/kg）更为明显，因此一些竹炭颗粒没有牢固地附着在纤维上，导致了较差的湿磨牢度。
通过向印花浆中添加定着剂(20、40和60 g/kg)，可以解决这个问题，将湿擦牢度评分，提高到了中等至良好的水平，如下面这个图表所示。
在颜料印花中，通过自交联反应或与其他交联剂，或定着剂的反应，在固化过程中形成三维粘合剂薄膜。
这个连续薄膜的作用是，将颜料固定在纤维表面上。根据本研究的结果，使用定着剂往往会稍微降低色深，但不会对其他耐久性参数产生不良影响。
«——【·粘合剂和竹炭浓度对机械性能的影响·】——»
下图给出了粘合剂和竹炭浓度，对印花棉织物机械性能的影响。未印花的纯棉（对照）织物，在机器方向（MD）具有353 N的拉伸强度、12.4%的伸长率、6.7 N的撕裂强度、37.7 mg.cm的弯曲刚度。
可以看出，与对照组相比，印花样品的拉伸强度、伸长率和撕裂强度略微增加。
刚度受到显著影响，增幅约为79.5-182.6％。较高的粘合剂和竹炭添加量，似乎也加强了这种趋势，因为会出现更多的粘合剂膜发展。
«——【·除臭性能·】——»
竹炭印花棉织物的除臭性能，可以通过氨气浓度的降低来表示，如下图所示。竹炭印花样品，在前40分钟内快速除臭，氨气浓度从100 ppm降至12.2-19.7 ppm（80.3-87.8％的除臭性能），随后开始趋于稳定。
同时，未印花样品的残余氨气味道为48.3 ppm（51.7％的除臭性能）。竹炭表面存在的酸性官能团增强了气味吸附，为除去氨气提供了更好的能力。
除此之外还发现，印花浆中竹炭的含量越高，降低氨气强度的效果越好，这可以解释为，存在更多可用的活性表面位点进行气味吸附。
为了评估竹炭印花棉织物的持久除臭性能，经过1次、5次和10次洗涤周期（ISO 105 C06（A1S））后，进行了上述除臭测试。如图所示，所有样品在氨气除臭能力方面，随着洗涤次数的增加而不断降低。
在50 g/kg竹炭印花样品的情况下，40分钟的除臭性能分别在1次、5次和10次洗涤后，降低了10.3％、17.4％和22.2％。
所有竹炭含量在10至100 g/kg之间的样品，在10次洗涤后的整体减少，在14.7-25.3％范围内（剩余除臭性能为54.8-73.1％）。
还可以观察到，随着竹炭含量从10 g/kg增加到100 g/kg，除臭效率降低得更少。然而，如表所示，洗涤前后样品的颜色深度（K / S）和颜色差（ΔE *）值，并没有太大差异，这意味着只有少量的竹炭颗粒丢失。
因此，印花织物除臭能力的降低，可能是因为竹炭还可以吸附，洗涤溶液中的洗涤剂，从而使其不太适用于之后的氨气吸附。
利用来自竹炭的天然色素，制备出了具有除臭活性的，浅灰到深灰棉质颜料印花。所得印花的色差和染色牢度、洗涤牢度，评级均为4-5或5。而光牢度评级，则在蓝色羊毛标尺上达到了7-8的杰出成绩。
同时也观察到，具有良好至优异的擦痕牢度结果；但是，在竹炭含量较高的情况下，湿擦牢度较差，因此需要在印花浆中添加额外的固化剂。
由于交联网络薄膜的形成，当粘合剂和竹炭的浓度增加时，印花织物变得更加硬挺，这表现为弯曲刚度大幅增加，而它的拉伸强度、延展性和撕裂强度相对增加较少。
除臭能力测试表明，与未印花的样品相比，使用竹炭印花的棉质织物，可以在40分钟内，将氨气浓度降低80.3-87.8%。
在10次洗涤循环后，印花样品的除臭性能，仍保持在54.8-73.1%。因此，使用竹炭粉印花棉织物，可能是一种有前途的选择，可用于家庭纺织品、医疗护理或卫生用品和运动用品等除臭产品。
«——【·结论·】——»
竹炭粉末的物理结构疏松，大量的微孔和孔道，可以吸附过多的水分和气体，从而达到净化和除湿除味的效果。
矿物质、微量元素和有机物质，具有抗菌、消炎、清洁、净化等多种功效，可以有效地抑制甲醛、苯、二甲苯等有害气体的滋生，从而实现除臭效果。
竹炭粉印花的棉织物，除臭效果相比普通处理棉织物，有明显的提高。竹炭材料能够吸附和分解空气中的有害物质，如甲醛、苯等，从而达到净化空气的作用。
由于竹炭粉分子颗粒，均匀分布在棉织物表面，能够有效地提高棉织物的透气性和舒适性，使得穿着更加舒适。
