纖維表面的潤濕性本質上是由其化學組成和微觀結構決定的界面現(xiàn)象。當液體滴落在纖維表面時，形成的接觸角大小直接反映了材料表面的親液性或疏液性。接觸角越小，表明潤濕性越好，液體越容易鋪展；接觸角越大，則表明潤濕性越差，液體越傾向于保持珠狀。

根據應用需求，纖維材料可能需要特定的潤濕特性。例如，醫(yī)用縫合線要求適度的親水性以促進生物相容性，而戶外服裝纖維則需超疏水性以實現(xiàn)防水功能。纖維表面的潤濕性并非恒定不變，它受到多種因素影響：

表面化學組成：極性基團（如羥基、羧基）的存在會增加對極性液體的親和性。

微觀幾何結構：粗糙度、孔隙結構可放大本征潤濕性，實現(xiàn)超疏水或超親水效果。

環(huán)境條件：溫濕度變化會改變界面張力，影響接觸角數值。

而纖維的吸附性與其潤濕性緊密相關，但更側重于液體在纖維集合體內的傳輸與保持能力。多孔結構纖維（如木棉）的中空腔室或天然轉曲（如棉纖維）為液體提供了儲存空間和傳輸通道。

表面自由能的大小及其極性/色散分量比例是預測纖維吸附行為的關鍵參數。通過測量纖維與多種已知性質液體的接觸角，可以計算出這些參數，進而預測纖維與未知液體的相互作用方式。研究顯示，天然纖維素纖維的吸附特性與其微觀結構和化學成分密切相關：

結晶度：低結晶度、大無定形區(qū)的纖維（如木棉）更易讓液體滲入內部。

蠟質含量：表面蠟質含量是決定纖維親油疏水性的重要因素，如香蒲絨纖維的高蠟質含量使其具有優(yōu)異的疏水性。

面對不同類型的纖維樣品，需要選擇zui 適合的測量方法：

均勻纖維（如碳纖維、玻璃纖維）：推薦使用單纖維張力法測定接觸角，這種方法能提供準確可靠的動態(tài)潤濕數據。

不規(guī)則纖維（如天然竹纖維）：采用帶有顯微鏡鏡頭和皮升計量系統(tǒng)的光學接觸角測量儀更為合適，或使用Wilhelmy力學法測量平均潤濕周長。

纖維集合體（如纖維束、織物）：可考慮采用修正的Cassie-Baxter模型，將單纖維測量結果與纖維束行為關聯(lián)起來。

纖維接觸角測量面臨的主要挑戰(zhàn)包括：

樣品制備：單根纖維的固定和定位需要特殊夾具和技巧。

尺寸效應：纖維曲率半徑小，可能導致液滴輪廓失真，需要專門算法校正。

結果解釋：天然纖維的變異性大，需要足夠數量的重復測量以保證統(tǒng)計可靠性。

接觸角測量技術將繼續(xù)在纖維科學領域發(fā)揮關鍵作用，隨著測量儀器精度的不斷提高和理論模型的日益完善，我們將能更深入地理解纖維與液體的界面行為，為下一代高性能纖維材料的設計提供更加可靠的科學依據。未來研究方向可能會集中在開發(fā)與原位觀測結合的測量系統(tǒng)，以及將人工智能應用于接觸角數據的自動分析和預測。