Page 217 - 《精细化工》2021年第4期

第 4 期 庄思杰，等: 没食子酸/乙二胺共沉积聚酯纤维的制备及其成纸性能 ·851·

由于纤维被烘干，没有在前期没有出现水分失 态。经改性后，表面共沉积大量的羟基，使接触角达到
重引起的曲线变化。由图 5a 可看出，改性前 PET 62.1°，降低了 57.2°，大大提高了纤维的亲水性。
纤维的初始分解温度在 370 ℃左右，PET 纤维在 2.6 纸页中孔径分布变化
370~490 ℃存在 一段单失重 峰，当分解 温度 为 纤维分散效果的好坏决定了成纸孔径的均匀程
436.3 ℃时热分解速率最大。表明 PET 纤维是良好 度。图 7 为纤维成纸和 GA/EDA-PET 纤维成纸的孔
的耐热材料，热稳定性能好。 径分布。从图 7a 可以看出，未经处理的 PET 纤维
如图 5b 所示，改性后的 GA/EDA-PET 初始分 与阔叶木浆混抄制得的纸页中纤维分散性较差，
解温度也在 370 ℃左右，在 370~486 ℃存在一段单 200~760 μm 内每 40 μm 都分布着占比为 6.5%~8.5%
失重峰，当分解温度为 436.5 ℃时，热分解速率最 的孔径，纤维间所成孔隙尺寸各异，纸页匀度较差。
大，与改性前的 PET 纤维区别不大。由此说明，共 PET 纤维在分散时会发生缠绕，聚成“团状”，只有
沉积在 PET 纤维上的亲水涂层对纤维本身的热稳定 极少的单根纤维分布，致使成纸时氢键结合不均匀，
性影响不大，纤维依然具有良好的热稳定性。 影响了成纸的匀度和力学性能。
2.5 纤维亲水性变化
在水中分别加入 2 g PET 和 GA/EDA-PET，其
分散状态如图 6a、b 所示，可以看出，未经处理的
PET 短切纤维在水溶液中分布并不均匀，纤维间缠
绕扭结呈现“团状”，分散效果不好（图 6a）。但经改
性后的纤维分散体系中，GA/EDA-PET 纤维基本呈
单丝状态，紧密且有序地悬浮在水中，分散较为均
匀，说明改性后的纤维亲水性及润湿性得到提高(图
6b)。由于改性后纤维表面存在大量的亲水羟基，表
面粗糙度和比表面积增大，使其与植物纤维可以更
好、更均匀地交织在一起。

图 7 PET 纤维成纸（a）和 GA/EDA-PET 纤维成纸（b）
的孔径分布
Fig. 7 Pore size distribution of PET fiber into paper (a)
and GA/EDA-PET fiber into paper (b)

与之相比，GA/EDA-PET 纤维成纸的孔径基本
分布在 600~720 μm 内，孔径为 600~640 μm 的孔约
占 29.94%，孔径为 640~680 μm 的孔约占 33.53%，
孔径为 680~720 μm 的孔约占 35.88%。比 PET 纤维
成纸的相同范围内孔径占比增加了 23%~29%，间接
说明了改性后纤维分散效果更好。这是由于改性后
的纤维表面有大量羟基，亲水性增加，且都均匀分
散成单根纤维，与纤维素纤维表面的大量羟基形成

氢键，紧密且均匀地结合成具有三维网状结构的纸
图 6 PET 纤维在水中分散照片（a）和接触角（c）；GA/
EDA-PET 纤维在水中分散照片（b）和接触角（d） 页，有利于满足匀度好的高性能纸张抄造的要求。
Fig. 6 Dispersion pictures in water (a) and contact angle (c) 2.7 纸页性能变化
of PET fiber, and those in water (b) and contact PET、GA/EDA-PET 混抄阔叶木浆成纸性能变
angle (d) of GA/EDA-PET fiber
化，如图 8 所示。图 8a 中，改性后纸页抗张强度
接触角是衡量某液体对材料表面润湿性能的重 （2.022 kN/m）较未改性纸页（1.496 kN/m）提高了
要参数，采用表/界面张力仪测试改性前后 PET 纤维 35.2%，改性后纸页耐破指数（1.938 kPa·m /g）较
2
2
对去离子水的接触角，结果见图 6c、d。可以看出， 未改性纸页（1.714 kPa·m /g）提高了 13.1%，由于
改性前的 PET 纤维接触角为 119.3°，纤维属于疏水状 改性后纤维表面羟基增多，与纤维素纤维结合力增