在炎热、潮湿或体力要求高的环境中，具有高效TMM功能的织物对于保持舒适性和健康至关重要[1]、[2]、[3]。传统的亲水织物可以快速吸收汗水，但容易饱和，导致不适并促进细菌生长[4]。最近的研究在棉织物上开发了疏水涂层，如硬脂酸改性的TiO₂/PDMS涂层[5]和无氟的CS/PDMS/PLA涂层[6]，这些涂层具有优异的防水性、自清洁性和机械耐久性。然而，这些涂层主要关注整体疏水性，对于棉织物上的可控单向液体传输（ULT）的展示有限。Coolmax织物因其快速吸湿和独特的横截面结构而受到关注，但其双向水分传输限制了其在高湿度环境中的实际应用。因此，开发兼具单向液体传输和耐久性的功能性涂层仍然是纺织材料领域的关键挑战[7]、[8]。
具有不对称润湿性的Janus织物能够解决炎热潮湿条件下的水分控制问题[9]、[10]、[11]。这类织物通常由两层组成，一层亲水一层疏水[12]、[13]，它们可以将液滴从疏水侧传输到亲水侧，同时抑制反向传输[14]、[15]、[16]，因此在医疗纺织品和运动产品中具有很大的应用潜力[2]、[17]、[18]。Wang等人[19]使用喷涂涂层技术制造了一种具有双面异质结构的疏水/超亲水复合织物，通过在PET织物的一侧固化阳离子-π亲水剂实现了类似二极管的单向液体传输。Zhang等人[20]在织物表面制备了含有二硫键的多功能水性聚氨酯纳米涂层，实现了卓越的方向性传输、疏水性和抗菌性能。然而，在这种明显的疏水/亲水界面下，实现汗液传输过程中正向渗透和反向屏障性能之间的最佳平衡仍然具有挑战性，阻碍了商业化[21]、[22]、[23]。此外，这种多层结构在反复洗涤后常常表现出洗涤耐久性的下降[24]、[25]。
Young–Laplace方程表明，润湿性梯度可以产生稳定的毛细驱动力，促进快速定向液体传输[26]、[27]、[28]。例如，Xi等人[29]将N-异丙基丙烯酰胺接枝到棉织物上，创建了一个温度响应性的传输路径。随后，在织物的底部和顶部表面分别涂覆了疏水性乙基纤维素和亲水性纤维素纳米纤维，形成了润湿性梯度。这种织物展示了从疏水侧到亲水侧的对抗重力定向的液体运动。Li等人[30]通过改变超两亲织物的某一侧，使其具有超疏油/超亲水特性，从而制备出一种独特且耐用的超疏油复合涂层织物，该织物表现出由表面能梯度驱动的油排斥性和水分传输能力。尽管取得了这些进展，但织物的复杂多孔性质给开发均匀且耐用的润湿性梯度涂层带来了挑战。
在我们之前的研究[10]、[15]、[31]、[32]、[33]、[34]、[35]、[36]中，开发了雾化喷涂技术，在棉织物的一侧沉积超薄疏水或亲水层，主要使用有机聚合物涂层和无机系统（如SiO₂和TiO₂），实现了定向功能改性。最近，通过丝素接枝初步实现了润湿性梯度。然而，基于生物的疏水涂层系统和纺织品的稳定润湿性梯度尚未得到充分探索。在本研究中，将丝素（SF）、水性聚氨酯分散体（PUD）和单宁酸（TA）结合在一起，构建了一个基于生物的涂层系统。得益于SF和PUD之间的共价相互作用以及TA参与的强分子间相互作用，形成了稳定的涂层网络。通过采用“双喷嘴”雾化喷涂策略，在棉织物上成功制备了可控的润湿性梯度，实现了高效的单向液体传输、抗菌性能和洗涤耐久性。因此，本研究通过引入基于生物的材料和双喷嘴沉积方法，扩展了我们之前的工作。
