多尺度PAN/ZnO亲水纤维的制备及其浸润机制

来源：现代纺织技术杂志2024年第8期北京时间：

作者：魏启程, 王洁琼, 林万里, 田 伟, 李 雅

单位：浙江理工大学纺织科学与工程学院（国际丝绸学院），杭州 310018

摘要：为构建多尺度亲水性聚丙烯腈/氧化锌(PAN/ZnO)纤维，首先优化静电纺丝溶液和工艺参数，保持纺丝液中PAN与醋酸锌(Zn(AC)2)质量配比6∶1、纺丝电压20 kV、纺丝距离15 cm，制备直径分布均匀且光滑的前驱体PAN/Zn(AC)2复合纤维；然后对该纤维进行预热处理，再通过低温水热反应在纤维上垂直生长出不同形貌的亚微米ZnO结构，使得ZnO纳米棒直径与PAN纤维直径大小之间存在尺度梯度，形成多尺度，并对PAN/ZnO纤维浸润机制进行了分析。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、JY-82B视频接触角测定设备，分别对所制得纤维的晶体结构、表面官能团、水接触角进行分析测试，结果表明：无论水热生长的亚微米ZnO呈六棱柱状、片状、还是块状，只要其能垂直均匀地生长在纤维表层，所构成的多尺度PAN/ZnO纤维都能表现出优异的亲水性能。多尺度结构亲水性纤维的成功制备，对纤维及其织物的亲疏水功能性整理有指导性意义。

关键词：微纳结构,多尺度,静电纺丝,ZnO