辣根過氧化物酶催化表面修飾聚酰亞胺纖維及其潤濕功能性

李志強 王發(fā)陽 王士華，* 黨洪洋 龍 柱

（1.連云港市工業(yè)投資集團有限公司，江蘇連云港，222002；2.江南大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院造紙研究室，江蘇無錫，214122）

聚酰亞胺（PI）纖維作為一種新興的有機合成纖維，近年來廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事、汽車及建筑行業(yè)[1-3]。PI 纖維本體是由苯環(huán)、五元雜環(huán)、酰亞胺環(huán)、羧基等結(jié)構(gòu)單元形成的有序線性高分子聚合物[4-5]。PI 纖維具有突出的熱穩(wěn)定性，優(yōu)異的機械性能，良好的電絕緣性和低介電性能[6-7]。然而，作為有機合成纖維，PI 纖維表面惰性基團較多且比表面積較小，導(dǎo)致纖維的潤濕性較差且較難均勻分散在水介質(zhì)中，大大限制了PI 纖維進一步的推廣應(yīng)用[8-10]。因此，對PI 纖維進行表面處理，克服其表面缺陷，對增強PI纖維親水性能極為重要。

目前提高PI 纖維潤濕性的方法更多集中于化學(xué)法和物理法，然而，這些都不可避免地會使纖維損失部分優(yōu)良性能[11]。因此，近些年來，生物酶催化法由于具備催化能力強、產(chǎn)物純度高以及綠色環(huán)保等優(yōu)點，在改善纖維的表面活性和潤濕性方面得到了較為廣泛的應(yīng)用。厲世能[12]使用生物酶/H2O2體系對芳綸纖維進行表面處理，在纖維表面引入甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA）基團，發(fā)現(xiàn)纖維的表面自由能得到提高，潤濕性能和拉伸性能均呈現(xiàn)不同程度的提升，同時保持了纖維穩(wěn)定的熱學(xué)性能。崔麗麗等人[13]采用生物酶催化引發(fā)甲基丙烯酸甘油酯表面接枝聚對苯二甲酰對苯二胺纖維（PPTA），并通過正交實驗優(yōu)化反應(yīng)條件，發(fā)現(xiàn)纖維的表面粗糙度和蠕變性能得到改善，且保持了自身的優(yōu)良性能。Xu 等人[14]使用生物酶作為催化劑將殼聚糖接枝于羊毛纖維織物上，織物的親水性、熱穩(wěn)定性和染色性能等均得到了不同程度的改善。綜上所述，通過生物酶催化來改善PI 纖維潤濕性和分散性并保持纖維出色的本體性能成為可能。

基于此，本研究選擇辣根過氧化物酶（HRP）作為高效催化劑，將“固體雙氧水”——過碳酸鈉（SPC）作為酶氧化劑，在纖維表面產(chǎn)生自由基，在反相微乳液環(huán)境中通過自由基聚合使得末端帶有多羥基的磷酸單酯（PMOE）生長于PI 纖維表面，改善了纖維的表面活性和親水性能，且對纖維本體性能損傷較小，此外，借助于濕法造紙技術(shù)得到了孔徑分布均勻的PI-PMOEs 纖維紙張，期望在未來生物酶催化改性在PI纖維的親水性改善方面有更好的應(yīng)用前景。

1 實 驗

1.1 材料與儀器

干紡芳香族聚酰亞胺（PI）纖維（長度3 mm，直徑11.3 μm，密度1.41 g/cm3，斷裂強度4.38 GPa，斷裂伸長率5.0%），江蘇奧神新材料股份有限公司；對位芳綸漿粕（XGJP1201，密度1.47 g/cm3，長度0.3～0.6 mm，斷裂強度1.94 GPa），上海杜邦（中國）控股有限公司；磷酸緩沖鹽溶液（PBS，pH 值=6.9），福建廈門海標科技有限公司；辣根過氧化物酶（HRP，活性≥250 U/mg），江蘇南京都萊生物技術(shù)有限公司；甲基丙烯酸羥乙酯磷酸酯（PMOE，≥96%），五氧化二磷（P2O5，AR），對苯二酚（HQ，AR），正丁醇（NBA，AR），正辛烷（C8H18，AR），十二烷基苯磺酸鈉（LAS，AR），1,4-二氧六環(huán)（Diox，AR），過碳酸鈉（SPC，≥98%），丙酮（CH3COCH3，AR）和乙醇（C2H6O，AR），上海國藥集團化學(xué)試劑有限公司；去離子水，實驗室自制；乙醇（γd=23.00 mJ/m2，γp=19.00 mJ/m2） 和去離子水 （γd=21.80 mJ/m2，γp=51.00 mJ/m2）用于纖維接觸角測試。所有化學(xué)試劑未經(jīng)進一步純化直接使用。

立式標準纖維疏解器，PL28-2 型，咸陽泰思特試驗設(shè)備有限公司；紙樣抄片器，ZQJ1-B-Ⅱ型，陜西科技大學(xué)機械廠；X 射線光電子能譜儀，Thermo ESCALAB 250XI 型，美國賽默飛世爾公司；掃描電子顯微鏡，su1510 型，日本日立株式會社；原子力顯微鏡，Dimension ICON 型，美國 Bruker 公司；X 射線衍射儀，D2 Phaser 型，美國Bruker 公司；熱重分析儀，Q500型，美國TA 儀器公司；動態(tài)接觸角測量儀，DCAT-21型，德國Dataphysics公司；多孔材料孔徑分析儀，CFP-1100A型，美國PMI公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 表面生長有PMOEs結(jié)構(gòu)的PI纖維的制備

在超聲波作用下使用丙酮處理PI 纖維1 h，除去PI 纖維表面的有機雜質(zhì)后置于60℃烘箱中干燥待用，所得纖維記為PI。

為了提高相關(guān)反應(yīng)原料和助劑的相容性，構(gòu)建反相（W/O）微乳液體系作為反應(yīng)環(huán)境，首先向燒杯中加入9 mL 正辛烷作為油相，隨后加入6 g 乳化劑LAS和助表面活性劑正丁醇3 mL，最后加入23.4 mL PBS緩沖液（0.1 mol/L）作為水相，經(jīng)略微震蕩和玻璃棒攪拌后得到透明澄清的反相微乳液。

將2 mg HRP 溶于上述反相微乳液中，依次向備有溫度計和冷凝回流裝置的三口燒瓶中加入0.3 g PI纖維束、64.8 mL Diox、溶有HRP 的反相微乳液、12.8 g PMOE （10 mL），脫氣1 h。隨后分批加入0.45 g SPC，加料時間大于1 h，待加料完成后在帶有持續(xù)攪拌作用的油浴鍋中通氮氣密閉反應(yīng)，在70℃下反應(yīng)14 h。待反應(yīng)完成后通過真空抽濾法取出纖維，在索氏提取器中使用丙酮溶液回流24 h，在80℃烘箱中干燥得到產(chǎn)物纖維，記為PI-PMOEs-1。此外，在同等條件下，制得PI-PMOEs-2 和PI-PMOEs-3 產(chǎn)物纖維，分別表示PMOE 加入量為19.2 g（15 mL）和25.6 g（20 mL）。

1.2.2 PI-PMOEs短切纖維成紙的制備

選擇PI-PMOEs-3 纖維作為濕法抄造過程的原料之一，以質(zhì)量比為7∶3 將PI-PMOEs-3 纖維和芳綸漿粕置于立式標準纖維疏解器中高速分散15 min，然后將纖維懸浮液轉(zhuǎn)移至紙樣抄片器中經(jīng)過真空抽濾和壓榨得到定量為60 g/m2的PI-PMOEs-3纖維紙。

1.2.3 表征方式

采用X射線光電子能譜儀（XPS）分析PI-PMOEs纖維表面修飾前后的表面元素組成及官能團變化。操作電壓為15 kV，使用Al作為陽極靶，單色發(fā)射源為Al-Kα。掃描電子顯微鏡（SEM）用于觀察PI-PMOEs纖維表面微觀形貌，以含銀導(dǎo)電膠作為基面，并將金-鈀薄層噴射于樣品表面，所用加速電壓為20 kV。通過熱重分析儀對PI-PMOEs纖維的熱性能進行分析，在氮氣保護下以10℃/min的速度從40℃升溫至900℃。

X 射線衍射儀（XRD）用于評測纖維的晶體結(jié)構(gòu)變化，使用Cu 靶（λ=0.154 nm）作為發(fā)射源，掃描范圍2θ=5°～90°。使用Jade軟件擬合分析纖維結(jié)晶區(qū)面積并計算相對結(jié)晶度Xc（%），具體計算見式（1）。

式中，∑Ic為結(jié)晶區(qū)的衍射積分強度；∑Ia為無定形區(qū)的散射積分強度。

使用動態(tài)接觸角測量儀對纖維的接觸角進行測量，測得纖維對浸潤液的接觸角數(shù)據(jù)后以O(shè)wens-Wendt 法計算出纖維的表面自由能γf（mJ/m2）[15]，具體計算見式（2）和式（3）。

式中，θ為纖維對浸潤液的動態(tài)接觸角，（°）；為表面自由能中的色散分量，mJ/m2；為表面自由能中的極性分量，mJ/m2；下標l代表潤濕液；下標f代表纖維。

使用原子力顯微鏡（AFM）在輕敲模式下對纖維表面進行掃描得到纖維表面三維形貌，共振頻率在250～300 kHz，同時進行數(shù)值化分析得到纖維表面均方根粗糙度（Rq）和算數(shù)平均粗糙度（Ra），具體計算分別見式（4）和式（5）。

式中，N為在圖像中的像素點數(shù)；i和j分別為圖像中點的位置；zij為i和j所對應(yīng)位置的峰高度，nm；zcp為距中心平面的高度，nm；zav為劃定區(qū)域內(nèi)的平均高度，nm。

使用分散度法評估纖維懸浮液的分散穩(wěn)定性，測試時使用去離子水配置250 mL 質(zhì)量分數(shù)為3‰的纖維懸浮液，攪拌均勻后靜置24 h，觀察纖維懸浮液的

式中，h0為初始纖維懸浮液的總高度，mL；h1為靜置24 h 后懸浮液中上清液層的高度，mL；f為纖維分散度，%。

在纖維紙上裁取不少于5 個3 cm×3 cm 的樣點，使用多孔材料孔徑分析儀分析薄片紙的孔徑分布狀態(tài)。

2 結(jié)果與討論

2.1 PI纖維表面生長機理

HRP 主要存在于植物辣根中，是由無色的酶蛋白和深棕色的鐵卟啉結(jié)合而成的糖蛋白復(fù)合物。由于其性質(zhì)穩(wěn)定且具有獨特的催化性能，在過氧化氫（H2O2）作用下可以實現(xiàn)HRP 對芳香族化合物的改性，因此作為一種酶制劑廣泛應(yīng)用于化學(xué)催化領(lǐng)域中[17-18]。圖1 為PI 纖維在HRP 催化作用下表面生長PMOEs示意圖。從圖1可以看出，具體的反應(yīng)機理如下：①鏈引發(fā)：過碳酸鈉（SPC）是H2O2與碳酸鈉的加合物，又被稱為固體雙氧水，在溶劑中可釋放出在H2O2存在條件下，HRP 作為催化劑催化氧化PI 纖維。首先，HRP 被H2O2氧化為高活性的HRPⅠ型酶，HRP Ⅰ型酶通過奪取苯環(huán)酰胺間位上的氫進而產(chǎn)生一個自由電子，形成自由基（以PI·表示）。②鏈增長：PI·奪取PMOE 末端碳碳雙鍵上的氫，產(chǎn)生PMOE 自由基（以PMOE·表示），使PMOE在PI纖維表面發(fā)生均聚反應(yīng)。③鏈終止：PMOE單體與PI·進行接枝聚合，使PMOE 支鏈接枝在PI 纖維主鏈上，多個支鏈互相交聯(lián)和纏結(jié)在纖維表面生長出磷酸單酯長鏈（PMOEs）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[20-21]。

2.2 纖維表面微觀形貌及結(jié)晶性能變化

PMOEs 在纖維表面生長的微觀形貌如圖2 所示。由圖2可知，PI纖維呈現(xiàn)出光滑整潔的表面，這大大降低了纖維的界面活性。而PI-PMOEs 纖維顯現(xiàn)出粗糙度不一的表面形貌，當PMOE加入量較少時，并非所有活性位點均能發(fā)生反應(yīng)，均聚得到的PMOEs 長鏈分子質(zhì)量也相對較小，僅能在纖維表面形成斷斷續(xù)續(xù)的“魚鱗”狀結(jié)構(gòu)。隨著PMOE 加入量的增加，更多的自由基發(fā)生反應(yīng)，聚合反應(yīng)更加強烈，得到的PMOEs 分子質(zhì)量增加，分子鏈得以延伸，向纖維外側(cè)生長出“花瓣”狀聚集體。在物理纏繞扭結(jié)和化學(xué)聚合交聯(lián)的共同作用下，多個長鏈發(fā)生聚集形成尺寸相對較大的“長絲”狀結(jié)構(gòu)，絕大部分PMOEs 長鏈沉降狀態(tài)，纖維的分散度計算見式（6）[16]。

在纖維表面緊密相連形成致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高了聚合物在纖維表面的包覆密度，剩余部分則延伸出纖維表面。

圖1 HRP催化劑在PI纖維表面引發(fā)PMOE生長示意圖

圖2 PI和PI-PMOEs纖維的SEM圖

為了進一步確認PMOEs 包覆于纖維表面，通過AFM 觀察了PI-PMOEa 纖維的表面形貌三維結(jié)構(gòu)如圖3（a）～圖3（d）所示，表面粗糙度通過Gwyddion 軟件對3D 圖像計算所得，結(jié)果見圖3（e）。從圖3 可以看出，PI 纖維表面光滑，隨著PMOE 加入量增加，PIPMOEs 纖維表面更為粗糙且出現(xiàn)許多凸起。此外，采用均方根粗糙度（Rq）、算數(shù)平均粗糙度（Ra）和平均最大高低差（Rtm） 來評價纖維表面粗糙度。PMOE 加入量為10 mL 時，纖維表面粗糙度便得到很大提升，纖維的Ra和Rq分別由36 nm 和53 nm 增至180 nm 和223 nm，纖維表面出現(xiàn)的纏結(jié)長鏈及聚集顆粒使得Rtm提高了197 nm。當PMOE加入量為20 mL時，Ra和Rq分別增加至326 nm 和411 nm，Rtm也達到634 nm。較高的Rtm值說明纖維表面出現(xiàn)了很多PMOEs 長鏈，聚合長鏈向外延伸得更長，有助于提高纖維的粗糙度。此外，這些微觀形貌也證明了纖維表面生長的PMOEs 結(jié)構(gòu)可以通過調(diào)整PMOE 的加入量進行調(diào)控。

為了分析纖維的晶體結(jié)構(gòu)變化，對PI 纖維和PIPMOEs 纖維進行了X 射線衍射分析，并計算出相對結(jié)晶度如圖4 所示。從圖4 可以看出，PI 纖維無定形區(qū)較多，說明纖維為半結(jié)晶聚合物，存在一定強度的衍射峰，相對結(jié)晶度為18.63%。經(jīng)HRP 催化處理后，PI-PMOEs 纖維的衍射峰峰強度略微減弱，且相對結(jié)晶度均有所降低。這主要歸因于PBS緩沖液的存在使得反應(yīng)溶液偏堿性，而PI 纖維的耐堿性較差，纖維表面結(jié)構(gòu)受到破壞，化學(xué)小分子物質(zhì)滲入纖維內(nèi)部，不可避免地會殘留于纖維內(nèi)部且較難通過索氏抽提去除，因此會輕微破壞高分子鏈立體規(guī)整結(jié)構(gòu)，減弱了大分子鏈間的緊密堆砌，進而使得相對結(jié)晶度略微降低。

圖3 PI和PI-PMOEs纖維的AFM三維結(jié)構(gòu)圖和粗糙度分析結(jié)果

圖4 PI纖維和PI-PMOEs纖維的XRD譜圖和相對結(jié)晶度

2.3 纖維表面化學(xué)結(jié)構(gòu)變化

使用 XPS 研究了 PI、PI-PMOEs-1、PI-PMOEs-2和PI-PMOEs-3 纖維的表面元素含量，其寬掃描測量光譜、表面不同元素和基團占比如圖5 和圖6 所示。由圖5（a）可知，PI 纖維表面存在 C1s、N1s、O1s 峰，而PI-PMOEs纖維表面新出現(xiàn)了的P2p和P2s峰，選取P2p 峰作為P 元素的定量分析標準，由于纖維表面的PMOEs 中存在大量含氧基團（O—C、O=C、O=P和O—P），使得O1s 的峰強增大，而XPS 的探測深度約為10 nm，覆于纖維表面的PMOEs結(jié)構(gòu)導(dǎo)致僅存在于纖維高分子鏈中N 元素的檢出受限，因此N1s 峰強減弱。其他元素峰的增強致使C1s峰強度降低，這與前述的分析結(jié)果相吻合。

圖5 PI和PI-PMOEs纖維的全掃描XPS譜圖及元素譜圖

圖6 PI和PI-PMOEs纖維的各元素峰曲線擬合結(jié)果

此外，對各個元素峰分峰擬合的結(jié)果如圖5（b）～圖5（l）所示，PI 纖維的C1s 峰經(jīng)擬合后可分出4 個峰，分別位于284.7 eV（C—C/C—H）、285.8 eV（C—N）、286.4 eV（C—O）和288.2 eV（N—C=O）。而PI-PMOEs 纖維的C1s 峰擬合曲線中在288.6 eV（O—C=O） 處出現(xiàn)新峰，如圖6（a）所示，隨著PMOE 加入量的增加，C—O 和O—C=O 的含量逐漸增多，分別增至29.9%和7.4%。此外，如圖5（c）所示，PI 纖維的 O1s 峰僅在 531.9 eV （O—C） 和533.5 eV（O—C）處出現(xiàn)2 個峰，而PI-PMOEs-1 纖維的 O1s 峰分別在 532.3 eV （O=P） 和 532.8 eV（O—P）處出現(xiàn)新峰，且PI-PMOEs-3中O=P和O—P含量分別為10.8%和19.1%，說明PMOEs 成功地生長在了PI 纖維表面（見圖6（b））。同時對3 種PIPMOEs 纖維的P2p 峰進行擬合，都在133.8 eV（P1/2）和134.7 eV（P3/2）處出現(xiàn)P2p的裂分峰，這也進一步證明了PMOEs的存在[22-23]。

2.4 纖維熱學(xué)性能變化

纖維的TGA 和DTG 曲線如圖7 所示。將分析所得的熱分解參數(shù)如初始降解溫度（Tdi）、最大降解速率溫度（Tmax）及特定溫度下的殘?zhí)柯剩╕c）列于表1中。從圖7 可以看出，PI 纖維在605.8℃處出現(xiàn)了最大降解速率溫度，且在490.1～800.2℃存在一段單質(zhì)量損失峰，這表明PI 纖維具有優(yōu)異的熱性能。但是，在PI-PMOEs-3 纖維的TGA 曲線中發(fā)現(xiàn)分別在279.6～503.5℃和480.3～798.5℃范圍內(nèi)出現(xiàn)了兩組質(zhì)量損失峰，第一次熱分解的質(zhì)量損失約為2.19%，這一段質(zhì)量損失峰是纖維表面的PMOEs 包覆層分解所產(chǎn)生的[24-25]。這是由于PMOE 的熱分解溫度較低，在PIPMOEs-1 纖維和 PI-PMOEs-2 纖維表面的 PMOE 分子質(zhì)量較少，未形成較完整的PMOEs 三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此僅在PI-PMOEs-3 纖維的TGA 曲線中出現(xiàn)較明顯的新質(zhì)量損失峰。此外，由前所述，經(jīng)HRP 催化處理后纖維內(nèi)部的分子鏈規(guī)整性受到破壞，纖維的耐熱性受到一定影響，因此所有PI-PMOEs 纖維的Yc值均略微降低。

圖7 氮氣氣氛下PI和PI-PMOEs纖維的熱降解曲線

表1 氮氣氣氛下PI和PI-PMOEs纖維的熱降解數(shù)據(jù)

2.5 纖維親水性能變化

本研究的目的是為了提高PI 纖維的親水性，因此表面自由能的提升有利于提高纖維表面的界面性能。測定出纖維關(guān)于去離子水和乙醇兩種潤濕液的接觸角，同時計算出纖維表面自由能的色散分量（）、極性分量（） 及表面自由能（γ）f，結(jié)果如圖8（a）～圖8（b）所示。從圖8（a）中可以看出，PI 纖維對去離子水和乙醇的接觸角都相對較大，說明PI 纖維對強極性溶劑和弱極性溶劑潤濕性都較差，而PIPMOEs 纖維對兩種潤濕液的接觸角均明顯減小。圖8（b）中 PI-PMOEs-3 纖維的表面自由能為 42.70 mJ/m2，相對于PI 纖維的增幅達到34.36%，纖維的表面活性提高，這主要歸因于纖維表面粗糙度的增加和比表面積的增大，能夠促進其克服液體的表面張力，使液體更易在纖維表面鋪展開來[26]。同時，可以發(fā)現(xiàn)PIPMOEs 纖維表面自由能的增大主要源于極性分量（）的貢獻，這是由于纖維表面極性、誘導(dǎo)效應(yīng)和氫鍵的影響力的增強，同時極性官能團數(shù)量和種類增多，因此PI-PMOEs 纖維對去離子水的浸潤性能提升程度大于其對乙醇的浸潤性能提升程度，相比PI 纖維，PI-PMOEs-3 纖維對去離子水潤濕液的接觸角降低了13.6°，而對乙醇潤濕液的接觸角僅降低了9.9°。

為了更為直觀地評估不同種類纖維的親水性能，進一步測定了纖維懸浮液的分散度及纖維成紙的孔徑分布，結(jié)果如圖8（c）～圖8（d）所示。PI 纖維的分散度為35.0%，PI-PMOEs 纖維的分散度均增大，其中PI-PMOEs-3 纖維分散度達到75.0%，相比PI 纖維增加40 個百分點。同時，經(jīng)真空濕法抄紙技術(shù)得到的PI 纖維紙張中孔隙尺寸各異，而PI-PMOEs-3 纖維成紙的孔隙尺寸較小，且孔徑分布較為均勻，21～50 μm 的孔徑占比為57.58%，特別是21～30 μm 孔徑占比達到27.53%。這是因為PI 纖維表面自由能較小，由于受到范德華力作用，纖維間會形成“棉球狀”或“絮狀”的纖維團，且結(jié)構(gòu)緊實，一旦形成這樣的結(jié)構(gòu)，會產(chǎn)生更強烈的憎水效應(yīng)，并阻礙其他纖維的分散，纖維懸浮液的分散穩(wěn)定性變差，紙張中包含較多纖維束，纖維層數(shù)不均。而PI-PMOEs-3 纖維表面存在更多的極性基團，表面粗糙度增加，對水有更強的親和力，纖維間的排斥力增強，在濕法抄造過程中，纖維束更易分散為單根纖維進而形成孔徑尺寸均一的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)?？傮w而言，纖維的潤濕性隨PMOE 加入量的增加而增加，表明纖維的親水性得到提高，有利于增強纖維的界面性能，經(jīng)濕法抄造技術(shù)得到的纖維紙張勻度也更高。

圖8 PI和PI-PMOEs纖維親水性能及其成紙孔徑分布

3 結(jié) 論

本研究選擇辣根過氧化物酶（HRP）作為高效催化劑，將“固體雙氧水”——過碳酸鈉（SPC）作為酶氧化劑，在纖維表面產(chǎn)生自由基，在反相微乳液環(huán)境中通過自由基聚合使得末端帶有多羥基的磷酸單酯（PMOE）生長于聚酰亞胺（PI）纖維表面。

3.1 通過掃描電子顯微鏡（SEM）和原子力顯微鏡（AFM）觀察到PMOEs結(jié)構(gòu)在PI纖維表面與之緊密相連，PI-PMOEs-3 纖維的均方根粗糙度和算術(shù)平方根粗糙度分別增至180 nm 和223 nm，并進一步通過X射線光電子能譜儀（XPS）證明了纖維表面的PMOEs層的存在且其結(jié)構(gòu)可通過PMOE接枝單體加入量進行調(diào)控。說明了纖維的表面粗糙度提高，活性位點增多，有利于提高其與極性物質(zhì)的親和力及其在水介質(zhì)中的分散性。

3.2 纖維的結(jié)晶性能和熱穩(wěn)定性能幾乎未發(fā)生變化，說明生物酶催化表面修飾PI 纖維的方法對纖維的本體性能的損傷較小。

3.3 相比PI 纖維，當PMOEs 加入量為25.6 g 時，PI-PMOEs-3 纖維對去離子水和乙醇兩種液體的接觸角分別降低13.6°和9.9°，PI-PMOEs-3 纖維的表面自由能升至43.70 mJ/m2，且極性分量占比較大，PIPMOEs-3 纖維在水介質(zhì)中的分散度也相對提高40 個百分點，說明了纖維潤濕性和分散性得到大幅度改善，纖維親水性能的提升促成了孔徑分布均一的纖維成紙的抄造成形。