耐水性CA/PVA纳米纤维膜的制备与性能

来源：现代纺织技术杂志2024年第2期北京时间：

作者：张佳鹏, 王琰, 姚菊明, Jiri Militky, Dana Kremenakova, 祝国成

单位：1.浙江理工大学， a.纺织科学与工程学院(国际丝绸学院)；b.浙江-捷克先进纤维材料联合实验室；c.材料科学与工程学院，杭州 310018；2.宁波大学材料科学与化学工程学院，宁波 315201；3.现代纺织技术创新中心(鉴湖实验室)，浙江 绍兴 312000；4.利贝雷茨理工大学纺织工程学院，捷克 利贝雷茨 46117

摘要：为制备可降解、高比表面积、吸附效率高的吸附膜材料，采用静电纺丝技术制备一种醋酸纤维素(CA)/聚乙烯醇(PVA)复合纳米纤维膜。以可降解的CA为原料制备CA纳米纤维膜，为提高CA纳米纤维膜的力学性能，与PVA共混纺丝，制备了CA/PVA复合纳米纤维膜；为改善膜的耐水性能，采用戊二醛(GA)蒸汽交联法对CA/PVA纳米纤维膜进行交联改性处理，而后对CA/PVA纳米纤维膜的表观形貌、耐水性能，力学性能以及吸附性能进行了评价分析。研究发现：CA与PVA共混后仍具有良好的可纺性；CA/PVA纳米纤维膜的表面经GA交联后逐渐致密化；改性后的CA/PVA纳米纤维膜在水中24 h后质量损失率由改性前的70.76%下降到7.28%；耐水性能随温度和pH值的增加而降低，在25 ℃～35 ℃、pH值为5的条件下，膜的质量损失率最低，为5%左右；断裂强度由0.76 MPa提高到1.51 MPa，断裂伸长率由6.31%提高到8.03%；对Cu2+的吸附在2 小时后达到平衡，最大吸附量达到89.52 mg/g，说明改性后的 CA/PVA 纳米纤维膜具有良好的耐水性能及力学性能，对重金属离子的吸附具有良好效果，为重金属废水的处理提供了一种有效方法。

关键词：醋酸纤维素,纳米纤维膜,戊二醛,交联,缩醛反应,离子吸附

基金资助：浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划项目(2023C01194)；高等学校学科创新引智计划资助(D21011)；浙江理工大学基本科研业务费专项资金(22202304-Y)