謝晶磊　史傳菲　安帥　張紅杰　張文暉　陳順輝　孫宇

摘?要：本文綜述了木質(zhì)纖維表面潤濕性能的表征方法，分析了纖維特性與纖維表面潤濕性能之間的響應(yīng)關(guān)系，主要論述了纖維表面化學(xué)組成、表面電荷以及表面的孔隙結(jié)構(gòu)對纖維表面潤濕性能的影響，并就近年來纖維表面潤濕性能在纖維基材料中的應(yīng)用現(xiàn)狀探討了纖維表面潤濕性能的重要性。

關(guān)鍵詞：木質(zhì)纖維;表面潤濕性能;纖維特性;響應(yīng)關(guān)系;應(yīng)用

中圖分類號：TS71.2

文獻標識碼：A

DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2019.05.010

Surface Wettability Measurement of Lignocellulosic Fibers and Its Application

XIE Jinglei1?SHI Chuanfei1?AN Shuai1?ZHANG Hongjie1，*?ZHANG Wenhui1?CHEN Shunhui2?SUN Yu2

（1.Tianjin Key Lab of Pulp & Paper， Tianjin University of Science & Technology， Tianjin， 300457 ;

2.?Henan Cigarette Industry Tobacco Sheet Co.， Ltd.， Xuchang， Henan Province， 461100）

（*Email： hongjiezhang@tust.edu.cn）

Abstract：The measurement of lignocellulosic fiber surface wettability was summarized and the relationship between fiber properties and its surface wettability was analyzed， including the effects of surface composition， surface charge and surface pore structure of fiber on its surface wettability.?The importance of fiber surface wettability was also discussed based on the recent applications in some kinds of fiberbased materials.

Key words：lignocellulosic fiber; surface wettability; fiber characteristics; relationship; application

木質(zhì)纖維作為一種可再生、環(huán)保的天然材料，在許多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，包括傳統(tǒng)的制漿造紙領(lǐng)域、紡織領(lǐng)域以及纖維基復(fù)合材料領(lǐng)域等[1]。其中，以纖維或紙張為基材的材料由于具有廣泛的應(yīng)用前景而逐漸受到人們的重視，而在這一過程中，纖維的表面性能發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，這主要是因為纖維表面的性能會影響到纖維與其他材料之間的相互作用，進而影響到最終產(chǎn)品的性能和應(yīng)用[2]。這其中纖維表面的潤濕性能對于纖維材料的應(yīng)用有著不可忽略的影響。

潤濕是指某種液體包含或浸潤某種材料表面的過程，主要是由兩種物質(zhì)接觸時分子間相互作用所產(chǎn)生的。材料表面的潤濕程度表征的是固液氣三相之間的關(guān)系。材料表面潤濕能力近幾十年里已經(jīng)在許多納米材料的應(yīng)用中受到人們的廣泛關(guān)注，并成為了納米科技領(lǐng)域（石墨烯[3]、碳納米管、氮化硼納米微粒[4]等）的熱點問題。對于木質(zhì)纖維而言，潤濕能力的應(yīng)用則顯得更加廣泛，包括紙張的涂布[5]、印刷[6]，紡織材料的印染，纖維復(fù)合材料的黏附性能和結(jié)合強度等。這其中，有的應(yīng)用需要纖維具有較好的潤濕性能，有的則不需要纖維太好的潤濕性能。比如紙張的印刷過程，由于纖維本身具有一定潤濕能力，容易使油墨粒子在紙張表面發(fā)生進一步的擴散和滲透，從而對印刷產(chǎn)生不利影響，因此，需要印刷的紙張一般要進行施膠，以保證紙張表面變得更加疏水，從而有利于印刷過程的進行。

目前，人們對紙張或其他纖維材料的潤濕性能關(guān)注較多[7-8]，而關(guān)于纖維本身的潤濕性能及其應(yīng)用卻很少有文獻報道，本文主要對木質(zhì)纖維的潤濕性能進行簡單的綜述，介紹纖維潤濕性能的表征方法及其影響因素，并就木質(zhì)纖維潤濕性能在纖維復(fù)合材料和一些特殊的新型材料中的應(yīng)用現(xiàn)狀進行簡單的介紹。

1?纖維表面潤濕性能的表征

纖維表面潤濕性能主要包括兩個相關(guān)概念，一個是纖維表面的潤濕程度，另一個則是纖維表面被潤濕的速率。纖維表面的潤濕程度通常用纖維表面的接觸角來表示，它取決于液體和纖維各自的表面能以及二者之間的界面能。而纖維表面被潤濕的速率則取決于一系列的客觀條件，包括纖維的孔隙率、液體的體積以及測試環(huán)境的溫度濕度等。研究表明[9]，纖維表面接觸角越小，其潤濕性能越強，被潤濕速率越大。因此，通常采用測定接觸角的方式來表征纖維的表面潤濕性能。

纖維表面接觸角是指纖維與液體接觸界面切線和與氣體接觸界面切線之間的夾角[10]，通常用于纖維表面能的計算[11-12]。纖維表面能是指纖維表面的能量與纖維內(nèi)部的能量的差值，是表征纖維表面潤濕性能的重要指標。

纖維表面接觸角因為纖維表面的粗糙度和不均一性，在實際測定過程中會發(fā)生接觸角滯后的現(xiàn)象，在前進接觸角和后退接觸角之間變化[13]。圖1 為液滴在傾斜表面上的前進接觸角（θA）和后退接觸角（θR）。從圖1可以看出，其中較大的一個是前進接觸角，較小的一個為后退接觸角，分別產(chǎn)生于液滴自身發(fā)生凝聚和纖維與液滴之間發(fā)生黏附的時候。前進接觸角和后退接觸角是通過分析液滴在纖維表面的動態(tài)鋪展過程得到的。相反，平衡狀態(tài)下的纖維表面接觸角則是通過楊拉普拉斯（YoungLaPlace）方程在靜止狀態(tài)下測定得到的。

靜態(tài)分析得到的纖維表面接觸角介于前進接觸角和后退接觸角之間，前進接觸角和后退接觸角的差值定義為接觸角的滯后值。根據(jù)要求的不同，纖維的前進接觸角、后退接觸角以及接觸角的滯后值均可以用來代替平衡狀態(tài)下的接觸角來表征纖維的潤濕性能。下面對纖維表面接觸角常用的幾種測定方法進行簡單介紹。

1.1?傳統(tǒng)測定方法

對于植物纖維的表面接觸角，可以使用座滴法直接對其進行測定[14]，其基本原理是使用高分辨率攝像頭拍攝液滴在材料表面達到平衡后的圖片，并借助圖像分析軟件對其進行分析取證，得到平衡狀態(tài)下的接觸角[15]。座滴法的測定過程會受到原材料、測試液體、溫度、濕度等多個條件的影響。其中，最重要的是座滴法要求測試表面較平滑，因為只有平滑的測試表面，才有利于液滴在固體表面達到平衡狀態(tài)。而對于植物纖維而言，由于其本身是圓柱狀的結(jié)構(gòu)，表面是一個曲面，不僅如此，纖維表面還比較粗糙，這些都導(dǎo)致了使用座滴法測定纖維表面接觸角的過程中，液滴在纖維上所形成的接觸角無法達到穩(wěn)定狀態(tài)[16]。

相比于座滴法而言，力學(xué)法在分析纖維表面接觸角中的應(yīng)用要更為廣泛。其具體操作步驟是通過張力計夾緊纖維，將纖維漫入液體中，根據(jù)纖維在水中受到的浮力和張力計的示數(shù)來計算得到纖維對該液體的接觸角，動態(tài)接觸角分析儀如圖2所示[17]。

毛細管力計算如公式（1）所示[18]。

FC=ma=PγLcosθ（1）

式中，F(xiàn)C為毛細管力，mN;a為重力加速度，m/s2;P為纖維潤濕周長，m;γL為待測液體的表面能，mN/m;θ為纖維表面接觸角，（°）。

這種方法并沒有對纖維本身的形態(tài)特征做出特殊的要求，只需要纖維的直徑、密度等參數(shù)可以進行表征，就可以準確計算出纖維的潤濕周長和浮力。但在實際操作過程中，由于纖維較為細小，其所受浮力相對于總作用力來講可以忽略不計，因此僅需要對纖維進行形態(tài)表征[19]，分析得到纖維的潤濕周長即可代入公式計算得到纖維的接觸角值。與座滴法相比，力學(xué)法更為簡便，對于天然纖維特殊的形態(tài)特征也具有更好的適應(yīng)性。但是由于纖維本身直徑和密度都不均一，因此計算結(jié)果也會存在一定誤差[20]。

1.2?接觸角測定新方法

為了更準確地表征纖維表面的潤濕性能，人們開發(fā)了多種針對這種纖維狀多孔材料表面接觸角測定的新方法，本文就對其中的兩種方法進行簡要介紹。

1.2.1?彎月面法

除了常規(guī)的座滴法和力學(xué)法以外，通過分析將纖維浸入液體時產(chǎn)生的彎月面也可以得到纖維表面的接觸角[21]。這個彎月面的形狀符合YoungLaplace方程，可以根據(jù)彎月面的高度來計算纖維表面接觸角。然而，對于天然纖維而言，由于其本身尺寸較小，形成彎月面的尺寸也較難控制，得到的樣品數(shù)量不足以代入到Y(jié)oungLaplace方程中進行接觸角的計算。Clanet和Quéré提出了纖維彎月面高度的計算如公式（2）所示[21]。

z≈rcosθ ln4ar+rsin θ（2）

式中，z為彎月面高度，mm;r為纖維的半徑，mm;a為毛細管的長度，mm;θ為纖維表面接觸角，（°）。

可見，借助彎月面高度從公式（2）中導(dǎo)出纖維表面接觸角需要借助大量數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)的方法，并非直接讀數(shù)，這使得該方法相較于其他兩種方法少了很多的直觀性和可操作性。Schellbach等人[22]對該方法進行了改進，利用圖3所示的裝置對幾種天然纖維的表面接觸角進行了測定。從圖3可以看出，將兩根形態(tài)相似的纖維平行搭接并黏接在聚四氟乙烯框架上（如圖3（b）），纖維的間距控制在0.2～1 mm之間，以保證水滴可以穩(wěn)定在兩根纖維之間，通過控制纖維的間距來在纖維之間形成液柱。最后通過分析圖片得到纖維間距d和彎月面的高度h，并根據(jù)公式（3）計算得到纖維表面接觸角θ。

θ=90-2tan2hd（3）

這種方法相對于座滴法而言，由于兩根平行纖維構(gòu)建了一個類平面，纖維本身的弧度不會再對液滴在上面的鋪展情況產(chǎn)生負面影響，大大提高了測定的準確性。另一方面，該方法還減少了引入纖維形態(tài)參數(shù)的量，與力學(xué)法相比對天然纖維的適應(yīng)性要更強，并不會因為纖維形態(tài)的不均一性而影響實驗結(jié)果的準確性。當然，彎月面法也存在其本身的缺陷，比如搭接纖維的過程和測定過程中纖維的吸水變形，這都對操作者的素質(zhì)和操作能力提出了較高要求。

1.2.2??聲波法

接觸角的一個重要作用是用于材料表面能的計算，這就要求測定得到材料平衡狀態(tài)的接觸角，從而可以更好地詮釋固體材料表面的低表面能組分和高表面能組分。為了實現(xiàn)這一點，Andrieu等人[23]用前進接觸角和后退接觸角余弦的平均值來近似地代替平衡接觸角的余弦值，這種方法被廣泛用于接觸角的估算過程。然而，在測定纖維表面接觸角的過程中，會發(fā)生水分向纖維內(nèi)部滲透和纖維自身的吸水潤脹現(xiàn)象，這都使得纖維的后退接觸角結(jié)果為零，進而無法得到最終的平衡態(tài)接觸角。為了避免這一情況的發(fā)生，F(xiàn)uentes等人[24]結(jié)合力學(xué)法和聲波法對竹纖維的表面接觸角進行了表征。

將一個外徑為8.4 cm的揚聲器與KRUSS表面張力儀連接在一起，置于一個隔振光學(xué)桌和光學(xué)記錄板上，使用潤滑脂將裝有待測液的燒杯和揚聲器隔膜黏結(jié)在一起，以便有效傳遞聲音振動，如圖4所示。

使用Audacity音頻編輯器生成用于頻率掃描和振幅輪廓的波文件，以提前準備和控制周期，并通過示波器來表征聲波的狀態(tài)。一個聲波振動周期包括5個階段：①纖維樣品以1.5 mm/min的速度浸入液體，直到深度達到1～2 mm停止;②驅(qū)動正弦電壓在一定時間段（2～5 s，根據(jù)纖維樣品的不同而定）和特定頻率下（40～70 Hz）緩慢增加到交流電壓6 V;③施加高頻振動（50～70 Hz）;④振幅在一定時間段內(nèi)（20～60 s，根據(jù)纖維種類不同而不同）緩慢降低到0;⑤在10 s內(nèi)恢復(fù)到平衡狀態(tài)。整個過程的聲波圖像如圖5所示。相比于常規(guī)分析前進接觸角和后退接觸角的方法，這種聲波法的原理是通過在纖維方向上施加額外聲波震動，以達到幫助液滴迅速達到平衡狀態(tài)的目的。該方法可以通過聲波震動的變化來判斷液滴所處的狀態(tài)，并在短時間內(nèi)使液滴在纖維上達到平衡狀態(tài)，有效避免了液滴的進一步滲透和纖維自身的潤脹所帶來的影響。

可見，不同的接觸角測定方法用于植物纖維表面潤濕性能的表征均存在其優(yōu)勢和不足，這主要是因為植物纖維本身的一些特點所導(dǎo)致的，纖維本身的性能對于纖維的潤濕性能及其表征都會產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。應(yīng)當充分考慮纖維本身的特征和具體的用途，選擇適當?shù)姆椒▽w維的接觸角進行測定，進而表征纖維的潤濕性能，為纖維的應(yīng)用提供進一步的指導(dǎo)性意見。

2?木質(zhì)纖維潤濕性能的影響因素

材料的潤濕過程包括非反應(yīng)型的潤濕過程和反應(yīng)型的潤濕過程[25-26]，如果液體與材料之間僅發(fā)生物理吸附作用，而沒有相互之間的化學(xué)反應(yīng)，這種潤濕稱為非反應(yīng)型的潤濕過程，而如果該過程會受到鋪展液體與材料之間化學(xué)反應(yīng)的影響，則稱為反應(yīng)型的潤濕過程。常見的反應(yīng)型潤濕過程發(fā)生在液態(tài)金屬和焊接材料之間，是合成金屬復(fù)合材料的重要手段。除此以外，多數(shù)非金屬液體與惰性材料之間的潤濕過程都屬于非反應(yīng)型的潤濕過程。木質(zhì)纖維的潤濕過程也主要是非反應(yīng)型的潤濕過程。木質(zhì)纖維與液相之間的物理作用力包括氫鍵作用力、靜電力、毛細管力等，可見纖維表面的化學(xué)基團、電荷和孔隙分布都是影響纖維表面潤濕過程的重要因素。

2.1?纖維表面化學(xué)基團

纖維表面的化學(xué)組成是決定纖維表面化學(xué)基團類型和分布的本質(zhì)因素，木質(zhì)纖維的表面主要是由碳水化合物（纖維素和半纖維素）和木素組成的，還含有少量的抽出物和酯類物質(zhì)。其中，纖維素作為纖維的結(jié)構(gòu)性成分，是含量最多的一種。纖維素是一種由多個葡萄糖單元通過14β苷鍵的方式連接而成的直鏈結(jié)構(gòu)，含有大量的羥基[27-28]。與纖維素相比，半纖維素的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，事實上，半纖維素是一類糖的總稱，主要包括木糖、阿拉伯糖、半乳糖等[29]。在半纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有大量的羧基。由于羥基和羧基的電負性較強，且都屬于親水性基團，使得纖維表面具有一定的親水性。然而，相對于碳水化合物，木素是疏水性的，尤其是木素結(jié)構(gòu)中含有大量的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，其疏水性大大降低了纖維表面的潤濕能力。Xie等人[30]對高得率漿纖維表面的化學(xué)組成與纖維表面潤濕性能之間的關(guān)系進行了研究，發(fā)現(xiàn)纖維表面潤濕性能隨著表面木素含量的降低而不斷升高。

2.2?纖維表面電荷

如同材料表面化學(xué)基團在液體中的電離會促進材料的溶解一樣，材料表面的電荷特性對于材料的潤濕性能有著不可忽視的影響。研究表明[31-32]，固體表面電荷濃度和電勢會受到溶液pH值和鹽離子濃度的影響，進而影響材料表面的接觸角，固體材料表面電勢和其接觸角之間的響應(yīng)關(guān)系如公式（4）所示[33]。

cosθ=cosθpzc+8n0kTργcoshze02kT-1（4）

式中，θ為液體在固體表面的接觸角，（°）;θpzc為液體在固體表面等當點的接觸角，（°）;γ為待測液體的表面能，mJ/m2;n0為固體表面的離子數(shù)密度，個/nm2;k為Boltzmann常數(shù);T為反應(yīng)溫度，℃;ρ為雙電層厚度的倒數(shù);z為離子的化合價;e為單位電荷，1.602×10-19;0為固體的表面電位，V。

植物纖維表面主要由碳水化合物和木素兩種組分組成，它們本身攜帶有一部分的官能團，包括羧基、羥基等，這些官能團在纖維懸浮在水中的時候會因為發(fā)生電離作用而使得纖維表面帶有一定量的負電荷，所產(chǎn)生的表面電勢會影響纖維與水或其他液體之間的黏附作用，進而對纖維表面接觸角產(chǎn)生一定的影響。如果纖維懸浮液中存在鹽離子，鹽離子會與纖維表面的負電荷發(fā)生黏附作用，其含量的增加會使纖維表面的電勢降低，纖維對液體的黏附力下降，纖維潤濕性能受到抑制[33]。另一方面，纖維表面電荷的大小間接反映了纖維表面親水性基團的多寡，纖維表面電荷的增加表明纖維表面的羧基和羥基的含量相應(yīng)增加，纖維表面的潤濕能力隨之上升。Xie等人[30]通過對高得率漿纖維表面進行機械處理，將纖維表面電荷含量從48.38 mmol/kg提高到了60.38 mmol/kg，而纖維表面能從46.63 mJ/m2增加到了54.45 mJ/m2。

可見，通過對纖維表面進行改性處理（物理改性、化學(xué)改性等），可以控制纖維表面的電荷特性[34]，進而在一定程度上達到調(diào)控纖維表面潤濕性能的目的，從而提高纖維產(chǎn)品性能，擴大纖維應(yīng)用范圍。

2.3?纖維表面孔隙

存在于纖維素纖維表面的許多裂紋使得纖維素纖維本身具有多孔性的結(jié)構(gòu)特征[35]。纖維表面孔隙的性質(zhì)，包括孔的孔徑和分布，都會對纖維對水的吸附以及水對纖維的滲透過程產(chǎn)生巨大影響[36]。這主要是因為纖維表面的孔隙會對纖維上的液滴產(chǎn)生毛細管力的作用，促進了液滴向纖維橫向和內(nèi)部的鋪展和滲透作用，從而降低了纖維對該液體的接觸角，增大了纖維本身的潤濕性能[37]。如圖6（a）所示，在固體表面較光滑的情形下，液滴是在固液氣三相界面間的水平毛細管力、黏性力以及表面張力共同作用下達到平衡的，其接觸角較大，而當固體表面排列有較多的孔隙時（如圖6（b）），液滴除了會受到水平方向上的毛細管力Ⅰ，還會受到指向固體內(nèi)側(cè)的毛細管力Ⅱ，這有利于液體向固體內(nèi)部的滲透作用，進一步促進了液體在固體表面的鋪展，大大降低了固體的表面接觸角。Moghaddam等人[38]通過研究發(fā)現(xiàn)，多孔性材料表面液滴的鋪展和滲透都會受到毛細管作用的影響，尤其對于座滴法的測定手段而言，會產(chǎn)生較大的誤差，影響測定結(jié)果的準確性。

除此以外，纖維表面潤濕性能還會受到纖維表面粗糙度、環(huán)境溫濕度等因素的影響，控制和改變這些影響因素，可以達到控制纖維表面潤濕性能的目的，從而促進其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。

3?纖維表面潤濕性能的應(yīng)用舉例

3.1?纖維基復(fù)合材料

木質(zhì)纖維作為增強成分與其他聚合物結(jié)合構(gòu)成的纖維基復(fù)合材料是木質(zhì)纖維應(yīng)用較廣的一個領(lǐng)域，使用木質(zhì)纖維代替碳纖維和玻璃纖維不僅降低了高達30%的成本，更使得產(chǎn)品減輕了1/3左右的質(zhì)量[39]。然而，由于木質(zhì)纖維和液態(tài)化合物之間的結(jié)合較差、結(jié)合后的熱穩(wěn)定性較差等問題，大大限制了木質(zhì)纖維在纖維基復(fù)合材料中的應(yīng)用。在這其中，纖維表面的潤濕性能是決定纖維與其他物質(zhì)之間結(jié)合性能的重要指標，化學(xué)處理可以通過在纖維與其他材料之間構(gòu)建化學(xué)連接，使得纖維和液體聚合物之間產(chǎn)生更加強烈的潤濕作用，從而改善復(fù)合材料的結(jié)合強度。同時，化學(xué)改性還有可能會改變纖維表面的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，比如纖維素的種類，導(dǎo)致纖維表面的微纖絲纏繞角發(fā)生變化，從而改變纖維的親液性能[40-41]。纖維表面的化學(xué)改性包括接枝共聚改性（甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、苯乙烯、丙烯腈）、涂覆其他化合物（硅烷或甲苯二異氰酸酯）等[42-43]。研究發(fā)現(xiàn)，如果植物纖維對液體聚合物基質(zhì)的潤濕能力較差的問題能夠得到解決，就可以用植物纖維部分代替礦物質(zhì)纖維用于一些復(fù)合材料領(lǐng)域。Bogdanwodek等人[44]分別使用堿液（不同濃度比例的NaOH或NaOH與其他藥品的混合溶液）和有機溶液（甲醇、甲苯二氰酸酯等）對黃麻纖維進行處理，研究了不同化學(xué)處理對纖維對樹脂潤濕性能的影響，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過兩種不同溶液化學(xué)處理后，樹脂滲透到纖維層的時間縮短，纖維對樹脂的吸附量增加，尤其是滲透到纖維橫向上的樹脂吸附量，其質(zhì)量有明顯增加。經(jīng)過兩種不同的化學(xué)處理，該增強復(fù)合材料的力學(xué)性能都有明顯改善，而采用有機溶液處理的改善效果更為明顯。

3.2?紙基傳感器

紙張主要是由木質(zhì)纖維抄造而成，其應(yīng)用歷史悠久，隨著纖維性能受到人們越來越多的重視，紙張的應(yīng)用也變得越來越多元化，其重要性不僅沒有隨著網(wǎng)絡(luò)的興起而下降，反而在一些領(lǐng)域凸顯出其不可替代的特性。近幾年，有一部分商業(yè)用紙被用來作為傳感器的基材，用于一些生物大分子的檢測[45-46]。然而，許多紙基傳感器都存在使用周期較短的問題，比如在紙張上附著干抗體所構(gòu)成的紙基血型檢測器，其有效時間不超過一個月[47]。這是因為這種通過物理作用吸附到紙張上的抗體蛋白很容易和水分子形成氫鍵連接，導(dǎo)致其活性受到影響[45]。紙張本身含有的水和紙張從空氣中吸收的水都會使得抗體活性降低，可見，纖維本身的親水性和紙張中加入的一些濕強劑對抗體的活性保持構(gòu)成了一定的威脅。為了延長這種血型檢測紙的使用壽命，可以對纖維表面潤濕性能進行調(diào)節(jié)。Huang等人[48]研究了紙張中聚酰胺多胺表氯醇樹脂（Polyaminoamideepichloerohydrn，PAE）含量對吸附到紙張表面抗體蛋白穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，加入PAE后，在溫度23℃、不同濕度條件下，紙張上吸附的抗體活性可以保持9星期左右，其使用周期大大延長。這主要有兩方面原因：一方面，PAE含有大量胺基，其和纖維中的羧基發(fā)生反應(yīng)生成酰胺基，大大降低了纖維潤濕性和親水性，進而降低了紙張的水分含量;另一方面，PAE本身帶有大量正電荷，這些正電荷和纖維表面的負電荷發(fā)生電中和作用，使得纖維表面不帶電，從而使纖維表面潤濕性能下降。總之，PAE的加入能有效降低纖維的潤濕性能，減少紙張含水率，從而延長這種血型檢測紙的使用壽命。

此外，纖維的表面潤濕性能在許多其他纖維應(yīng)用領(lǐng)域也同樣發(fā)揮著重要的作用，包括纖維復(fù)合材料潤濕性能的改善[49]，制備潤濕性可調(diào)的棉織物表面[50]等。

4?結(jié)?語

木質(zhì)纖維的表面性能會影響到纖維與其他材料之間的相互作用，進而影響最終產(chǎn)品的性能和應(yīng)用。其中纖維的表面潤濕性能對纖維基材料的應(yīng)用有著不可忽視的影響。在木質(zhì)纖維的生產(chǎn)過程中，可以利用物理的（機械磨漿）、化學(xué)的（不同化學(xué)助劑）和生物的（不同類型酶制劑）手段對纖維表面進行預(yù)處理，改善木質(zhì)纖維表面潤濕性能，調(diào)整其與其他材料之間的相互作用，從而使產(chǎn)品具有更優(yōu)異的性能。隨著人們對木質(zhì)纖維潤濕性等多種表面性能的全面深入研究，纖維資源將會在更廣闊的領(lǐng)域獲得高附加值的應(yīng)用。

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