بهینه سازی تولید نانوالیاف کامپوزیتی پلی وینیل الکل/ نانوبنتونیت با هدف بهبود خواص مکانیکی و حرارتی

تتولید الیاف در مقیاس نانومتری (نانوالیاف) سطح تماس بسیار زیادی را ایجاد می کند و موجب بهبود خواص آن ها نسبت به الیاف معمول می شود. الکتروریسی یک روش نسبتا ساده و موثر برای سنتز نانوالیاف با قطرهای مختلف است. با تغییر عوامل تاثیرگذار بر فرایند الکتروریسی شامل متغیرهای محیطی، دستگاهی و محلول،  می توان الیافی با مورفولوژی مختلف تولید کرد. پلی وینیل الکل (PVA) به دلیل پایداری حرارتی بالا، زیست سازگاری، غیر سمی بودن و حلالیت در آب مورد توجه واقع شده است. افزودن بنتونیت به PVA باعث بهبود خواص آن می شود. در این پژوهش برای تهیه غشاء نانوالیاف PVA و نانوبنتونیت، مقادیر بهینه سه متغیر موثر بر فرایند شامل ولتاژ، نرخ تغذیه و غلظت بنتونیت بر اساس موفولوژی و خواص مکانیکی نانوالیاف تعیین شد. نتایج نشان داد که  در شرایط ولتاژ  kV ۱۱، نرخ تغذیه mL/h ۵/۰ و غلظت بنتونیت w/w ۳% الیافی با مناسب ترین موفولوژی و بیشترین استحکام بدست می آید. در این شرایط نانوالیاف تولیدی قطری برابر ۲۴۳ نانومتر با انحراف معیار ۰۵۵۱/۰ و تحمل کشش MPa ۶۴/۷را دارند.  نتایج این مطالعه نشان داد که افزودن مقدار کمی بتنونیت به  PVA باعث  استحکام بیشتر نانوالیاف تولیدی می شود. در اثر افزودن بنتونیت قطر نانوالیاف از ۳۰۸ به ۲۴۳ نانومتر کاهش می یابد. بنابراین نانوالیاف کامپوزیتی PVA/نانوبنتونیت تولید شده یک غشا مناسب برای تصفیه آب است.

کلیدواژه ها:

Nanofiber Electrospinning PVA Bentonite Montmorillonite ، نانوالیاف الکتروریسی پلی وینیل الکل بنتونیت مونت موریلونیت