تهیه ابرجاذب پلیمری پل یاکریلیک اسید/ پل یوینیل الکل به روش الکتروریسی بدون نازل و بررسی عوامل موثر دستگاهی بر مورفولوژی

در گام نخست، محلول های پل یاکریلیک اسید در غلظت های مختلف تهیه و در شرایط فرآیندی مشخص الکتروریسی شدند. براساس مشاهدات عینی و تحلیل مورفولوژی به کمک میکروسکوپ الکترونی، محلول با غلظت ۹ درصد وزنی پل یاکریلیک اسید در آب به عنوان ترکیب بهینه انتخاب شد. همچنین، اثر خنثی سازی گروه های کربوکسیلیک بر فرآیند الکتروریسی و ارتباط آن با ویسکوزیته و هدایت الکتریکی محلول مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که خنثی سازی ۱۵ درصد از گروه های عاملی کربوکسیلیک تأثیر قابل توجهی بر قابلیت ریسندگی محلول دارد. در ادامه، محلول های پلی اکریلیک اسید حاوی درصدهای مختلف پلی وینیل الکل با استفاده از دستگاه الکتروریسی بدون نازل ریسیده شده و مورفولوژی نانوالیاف حاصل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که در شرایط فرآیندی شامل ولتاژ ۳۵ کیلوولت، فاصله جمع کننده تا رشته ساز برابر با 12/5 سانتی متر و سرعت چرخش رشته ساز ۱۵ دور بر دقیقه، محلول پل یاکریلیک اسید/پل یوینیل الکل / با نسبت ۹۰ /۱۰ (وزنی) کمترین قطر الیاف را با میانگین حدود ۱۰۵ نانومتر تولید کرده است. بر این اساس، این ترکیب به عنوان نمونه بهینه انتخاب و تأثیر متغیرهای فرآیندی بر آن به طور دقیق تری مورد مطالعه قرار گرفت. به منظوربررسی اثر متغیرهای فرآیندی شامل ولتاژ اعمالی، فاصله بین رشته ساز تا جمع کننده و سرعت چرخش رشته ساز،هر یک از این عوامل در سه سطح مختلف مورد آزمون قرار گرفتند. نتایج حاصل از آزمون ها نشان داد که شرایط بهینه برای تولید نانوالیاف با کمترین قطر، شامل ولتاژ ۳۵ کیلوولت، فاصله ۱۰ سانتی متر بین رشته ساز و جمع کننده و سرعت چرخش ۱۵ دور بر دقیقه است. در این شرایط، میانگین قطر الیاف حدود ۱۰۰ نانومتر به دست آمد. در ادامه پژوهش، به منظور ایجاد اتصالات عرضی و تثبیت ساختار نانوالیاف، مقدار ۲ میل یلیتر پلی اتیلن گلایکول ۴۰۰ به محلول الکتروریسی افزوده شد. فرآیند ریسندگی در شرایط بهینه تعیین شده انجام گرفت و نانوالیاف حاصل پس از جمع آوری، ۹ درصد وزنی کلرید سدیم (آب / در مایکروویو پخت شدند. برای بررسی رفتار تورمی این نانوالیاف، نمونه ها در محلول ۰نمک) و آب مقطر مورد آزمون قرار گرفتند. نتایج نشان داد که میزان تورم نانوالیاف در آب نمک حدود ۱۷۰۰۰ درصد ودر آب مقطر حدود ۵۸۰۰۰ درصد بوده است.