ميزان نگهداري آب توسط توده الياف ميكرو و نانوپلي‌وينيل الكل

Water retention in micro and nano polyvinyl alcohol (PVA) fibers assemblies

ظرفيت نگهداري آب در الياف به عنوان نسبت مقدار آب نگهداري شده (جرم يا حجم) بر مقدار الياف (جرم يا حجم) بعد از نيروي گريز از مركز تعريف شده است. عواملي مثل قطر الياف، كشش سطحي آب و زاويه تماس تأثير بسزايي بر نگهداري آب دارد. پس از تهيه چهار نمونه نانوالياف پلي‌وينيل الكل با قطرهاي متوسط 110، 424، 514 و 790 نانومتر و يك نمونه مولتي فيلامنت پلي‌وينيل الكل به قطر متوسط 1/31 ميكرومتر، ميزان نگهداري آب از طريق غوطه­ور­كردن در آب بر اساس روش سانتريفيوژ مطابق با استاندارد ASTM-D2402 اندازه­گيري شد. مطابق نتايج به دست آمده، براي نانوالياف مقدار آب نگهداري شده با زمان سانتريفيوژ كردن به صورت رابطه نمايي كاهش مي‌يابد ولي براي ميكروالياف كاهش به صورت خطي است. بر اساس رابطه نظري، ميزان آب نگهداري شده در توده الياف با قطر الياف رابطه­ عكس دارد. ليف با قطر متوسط 110 نانومتر در مقابل نمونه­ي 1/31 ميكرومتر حدود 6 برابر بيشتر آب در خود حفظ كرده است.

Water retention in fiber assemblies is described as the amount of absorbed water (mass or volume) after the application of centrifugal force to the amounts of dry fibers (mass or volume). It is known that factors such as fiber diameter, liquid surface tension, and contact angle between fiber surface and water have a significant effect on water retention. Four samples of PVA nanofibers in different diameters (110, 424.1, 514 and 790 (nm)) and a multifilament sample with a diameter of 31.1µm were prepared. After immersion in water, the amount of water retention was measured based on the centrifuge method according to the ASTM D2402 standard. Results showed that for nanofibers water retention decreases exponentially with time, whereas for fibers with a micron size diameter water retention decreases linearly with time. According to the theoretical relationship, the amount of water stored in the fiber mass has an inverse relationship with the fiber diameter. A leaf with an average diameter of 110 nm has retained about 6 times more water than the 31.1 µm sample