引言
功能性纺织品可以提供超越传统纺织品性能的特性，如抗菌、吸附-催化、抗氧化、导电、防紫外线、阻燃、除臭、驱虫、光热转化或自清洁等 [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]。该领域发表的论文数量不断增加，反映出纺织业面临着减少对不可再生资源衍生功能整理剂依赖的压力 [9], [10], [11]。在这种背景下，使用天然生物活性化合物进行纺织品功能化已成为一种可持续的替代方案，它不仅降低了对健康和环境的影响，还提高了材料的可降解性 [12], [13], [14], [15], [16]。
农业工业废弃物是纺织品可持续功能化的潜在化合物来源。其中，洋葱皮是一种丰富但未被充分利用的宝贵生物活性物质来源 [15], [17]。事实上，洋葱加工在全球范围内产生了大量固体废弃物，欧洲国家每年产生的洋葱皮废弃物超过60万吨 [17], [18]。此外，洋葱皮富含天然抗氧化剂酚类化合物 [17], [18], [19], [20]。然而，不同品种的洋葱皮中所含化合物的极性、分子大小以及对纺织纤维的亲和力可能存在显著差异，这使得高效整合这些化合物颇具挑战性。例如，虽然棕色和红色洋葱皮都含有槲皮素，但红色洋葱皮还含有花青素 [21]。
可以通过传统的 padding 和涂覆方法，使用媒染剂或粘合剂将天然化合物结合到纺织品中 [1], [22], [23]。但这些传统方法耗时较长，需要多个加工步骤，且通常伴随高溶剂和能源消耗，以及高温处理。此外，这些处理过程产生的废水可能含有有害且难以处理的化学物质，可能会污染当地水资源，危及水生和陆地生物 [9], [12], [13], [24]。解决这些传统方法缺点的潜在方法之一是使用超临界二氧化碳（scCO2）作为绿色加工介质 [11], [14]。
尽管超临界二氧化碳（scCO2）在从植物材料中提取生物活性化合物以及聚合物浸渍方面的效率已经得到了充分验证，但将其应用于集成超临界提取-浸渍（SCE–SCI）过程中的研究仍较为有限。这种集成策略将两个过程的优点结合在一起：即在高压设备中同时完成提取物与固态基材的分离和浸渍。该过程的效率基于最小化由于系统减压及提取物暴露于空气、光线等环境条件而导致的提取物损失 [25], [26]。此外，据报道SCE–SCI技术能够缩短生产功能性材料的操作时间、降低能耗并减少加工步骤 [26], [27], [28]。尽管SCE–SCI技术已应用于多种植物原料和纺织品 [25], [26], [27], [28], [29]，但尚未针对洋葱皮进行研究。此外，原料品种和纺织品的物理化学性质对提取物整合及材料性能的影响仍不明确。
选择棉、聚丙烯和聚酰胺纺织品作为洋葱提取物的潜在载体，是因为它们代表了三种适用于生产医疗保健功能性纺织品的根本不同的聚合物材料 [22], [30], [31]。棉是最广泛使用的天然纤维，具有柔韧性、生物相容性、渗透性、可生物降解性、机械稳定性以及可堆肥性 [7], [32]。由于其纤维素成分，棉织物属于极性强且亲水的材料。相比之下，聚丙烯是一种非极性、疏水的合成聚合物，表面能低 [26], [33]；它成本低廉，具有良好的韧性和抗静电性能，同时还具备出色的耐磨性、抗污性和耐化学腐蚀性 [31], [34]。聚酰胺是一种中等极性的合成材料（由于含有酰胺基团），但亲水性低于棉 [3], [33]；聚酰胺纺织品表现出优异的性能，如良好的耐磨性、弹性、耐化学性和耐温性，以及优良的机械性能和加工性能 [22]。
本研究探讨了集成SCE-SCI技术应用于从棕色和红色洋葱皮中同时提取化合物，并将其结合到棉、聚酰胺和聚丙烯纺织品中的方法。由于棕色和红色洋葱皮的成分不同，因此推测品种差异可能会影响提取、传输以及提取物在集成过程中的纺织材料亲和力。通过数字显微镜、傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热法和UV–VIS光谱分析等方法对所得增值材料进行了表征，以评估形态和表面变化、识别化学相互作用、评估热稳定性的可能变化、量化总酚类和黄酮类化合物含量，并测定抗氧化活性。研究结果展示了原料和纺织品性质的变化如何影响洋葱皮提取物的整合效果，以及由此产生的材料的性能。这种方法利用洋葱皮废弃物作为可再生生物活性化合物的来源，为开发具有活性表面的功能性纺织品提供了一种有前景且尚未充分探索的策略，这些纺织品在生物医学应用中非常具有潜力。
