溶噴紡PVA纖維的制備及性能

中圖分類號(hào)：TQ340.64 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-265X（2025）06-0001-08

納米纖維由于在連續(xù)性、比表面積和活性等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，已廣泛應(yīng)用在了催化、過(guò)濾[]儲(chǔ)能[3]、傳感[4]及生物醫(yī)用[5]等領(lǐng)域的研究中。目前納米纖維的制備方法主要有靜電紡絲技術(shù)、熔噴紡絲技術(shù)、相分離技術(shù)、離心紡絲技術(shù)、溶噴紡絲技術(shù)等，其中溶噴紡絲技術(shù)（也稱為液流噴射紡絲、氣流噴射紡絲，簡(jiǎn)稱“溶噴”），具有操作簡(jiǎn)便、成本低等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)受到的關(guān)注度越來(lái)越高[。文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，采用溶噴紡絲技術(shù)制備的納米纖維材料在食品包裝、控釋系統(tǒng)、過(guò)濾材料和酶固定化等方面具有顯著的應(yīng)用潛力[7-8]。寧芊等[9]綜述了溶噴紡絲技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展，指出溶噴紡絲技術(shù)因其安全性、成本效益和高生產(chǎn)效率等優(yōu)勢(shì)逐漸成為研究的熱點(diǎn)，在食品包裝和安全領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。此外，清華大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種無(wú)針頭的連續(xù)氣紡新技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)納米纖維的快速制造，為納米纖維規(guī)模化生產(chǎn)提供了新思路[10]，有望推動(dòng)納米纖維在環(huán)境過(guò)濾、能量存儲(chǔ)、柔性電子、組織工程等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

與靜電紡絲技術(shù)[11]利用高壓電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)纖維成型不同，溶噴紡絲技術(shù)利用高速氣流作為拉伸動(dòng)力，對(duì)紡絲液進(jìn)行拉伸，從而避免了靜電紡絲過(guò)程對(duì)高壓電場(chǎng)的依賴[12]。溶噴紡絲技術(shù)是一種干法紡絲技術(shù)，利用高速氣流加快溶劑的揮發(fā)，促進(jìn)纖維固化成型[13]。如以上文獻(xiàn)中所述，目前大多數(shù)關(guān)于溶噴紡絲的研究都采用高揮發(fā)性的有機(jī)溶劑，紡絲性能較好，已取得了較多應(yīng)用。但由于環(huán)境保護(hù)和安全問(wèn)題，有機(jī)溶劑的使用限制了其后續(xù)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大。然而，使用低揮發(fā)性溶劑（如純水）進(jìn)行溶噴紡絲則面臨著一定挑戰(zhàn)性[14]，對(duì)環(huán)境濕度的依賴性較高。環(huán)境濕度較大時(shí)，紡絲液中的水分無(wú)法完全揮發(fā)，這可能導(dǎo)致拉伸后聚合物分子重新卷曲，進(jìn)而影響纖維的形貌。選擇適宜的水溶性聚合物材料，采用合適的溶噴紡絲工藝，是實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保溶噴紡絲的重要突破口。由于水分低揮發(fā)性的限制，水溶液的溶噴紡絲設(shè)備和工藝相比于有機(jī)溶劑更為復(fù)雜。目前針對(duì)水溶液的溶噴紡絲研究工作較少，現(xiàn)有報(bào)道中[15]紡絲工藝也較為簡(jiǎn)單，采用了火焰加熱噴絲管，以提高氣流的溫度，從而加速紡絲液中水分的揮發(fā)。這種局部加熱的方式較容易造成高分子紡絲液的過(guò)熱，長(zhǎng)時(shí)間的紡絲容易造成水溶液的凝膠化，從而降低高分子溶液的均勻性，降低溶液的可紡性。

聚乙烯醇（PolyvinylAlcohol，PVA）是一種水溶性的聚合物，無(wú)毒且具有較高化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性，其綠色環(huán)保特性、優(yōu)異的成纖性能以及分子鏈上豐富的活性基團(tuán)使PVA納米纖維被廣泛應(yīng)用于催化、儲(chǔ)能等領(lǐng)域[16]。利用溶噴紡絲技術(shù)實(shí)現(xiàn)PVA納米纖維的高效制備，對(duì)于發(fā)展水性溶噴紡絲工藝具有重要意義。然而，PVA分子中大量羥基的存在也是其耐水性差的原因，限制了其應(yīng)用。但同時(shí)多羥基也賦予了PVA分子高活性，使其可以通過(guò)戊二醛（Glutaricdialdehyde，GA）、酒石酸（Tartaric acid，TA）等雙官能團(tuán)分子進(jìn)行交聯(lián)，從而提高其耐水性，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

本文采用以PVA水溶液為紡絲液，通過(guò)溶噴紡絲技術(shù)制備PVA納米纖維；通過(guò)采用冷凍和吸附兩級(jí)干燥過(guò)程對(duì)高壓空氣進(jìn)行干燥，以獲得干燥的常溫高速氣流；增加紅外加熱裝置，加快纖維成型過(guò)程中水分揮發(fā)；探究紡絲液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、牽引風(fēng)量、溶液流速等紡絲參數(shù)對(duì)溶噴紡絲性能及PVA纖維形貌和直徑分布的影響規(guī)律，并以TA為交聯(lián)劑對(duì)PVA纖維進(jìn)行交聯(lián)處理以解決PVA纖維的水溶性問(wèn)題，擴(kuò)大其在催化、過(guò)濾、儲(chǔ)能、傳感及生物醫(yī)用等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

1實(shí)驗(yàn)

1. 1 主要材料

PVA-1799，PVA-210（相對(duì)分子質(zhì)量為6.7萬(wàn)），上海麥克勞林生化科技有限公司；去離子水（電導(dǎo)率 0.1μS/cm ），實(shí)驗(yàn)室自制。

1. 2 主要設(shè)備

自組裝溶噴紡絲機(jī)，DF-101S型恒溫水浴鍋（上海力辰邦西儀器科技有限公司），F(xiàn)CD-3000型真空干燥箱（上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司），DESKTOP-18096NS型流變儀（安東帕（上海）商貿(mào)有限公司），S-4800型掃描電子顯微鏡（SEM，日本日立公司），M350-CT型萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)（上海羅中科技發(fā)展有限公司），MettlerToledoTGA2熱重分析儀（浙江藍(lán)箭儀器有限公司）。

1.3 溶噴紡PVA納米纖維制備

將PVA-210粉末以不同比例與去離子水混合，在 95^°C 的水浴中攪拌至溶解，獲得PVA紡絲液，制備PVA納米纖維。溶噴紡絲針頭內(nèi)徑為 0.33mm 。紡絲過(guò)程中采用冷凝干燥和吸附干燥兩步干燥法獲得濕度為 15%RH 或 1.9%RH 的干燥空氣作為氣源，在近收集器處增加紅外加熱裝置對(duì)成型過(guò)程中的PVA纖維進(jìn)行在線加熱?？刂骗h(huán)境溫度為 25^°C ，根據(jù)空氣濕度選擇使用環(huán)境濕度或濕度分別為15%RH 和 1.9%RH 的干燥空氣。本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中均采用的氣流溫度和濕度分別為 25°C 和 1.9%RH 。

1. 4 測(cè)試與表征

采用SEM表征PVA納米纖維的表面形貌，工作電壓為 3.0kV 。采用Nano Measure軟件分析PVA納米纖維的直徑分布。采用流變儀測(cè)定不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)PVA溶液的流變性能，設(shè)定測(cè)試溫度為25^°C ，剪切速率為 0.1～1000s^-1 。采用熱重分析儀進(jìn)行熱重分析測(cè)試，以 10°C/min 速率在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行升溫，氣體流速為 50μL/min 。

2 結(jié)果與分析

2. 1 紡絲液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)PVA纖維形貌和直徑分布的影響

實(shí)驗(yàn)前期針對(duì)PVA水溶液的溶噴紡絲做了大量試驗(yàn)，室溫下采用干燥空氣，探索了紡絲性能較好時(shí)的各種參數(shù)范圍，如溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍、溶液流速范圍、牽引風(fēng)量范圍等，最后在固定其他參數(shù)的情況下，對(duì)其中一個(gè)參數(shù)進(jìn)行深入研究。首先選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 10%12%14%16% 和 18% 的PVA水溶液為紡絲液，研究了溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)PVA水溶液的溶噴紡絲性能的影響，探究紡絲液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)PVA纖維形貌和直徑的影響規(guī)律。紡絲過(guò)程中固定溶液流速為 2.5mL/h 、牽引風(fēng)量設(shè)定為 10L/min 接收距離為 50cm 。

紡絲液質(zhì)量分?jǐn)?shù)直接影響溶液粘度，為此本文先探討了PVA溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)和粘度間的關(guān)聯(lián)性。圖1為不同剪切速率下PVA溶液的粘度變化曲線，從圖中可以看出，在不同的剪切速率下，溶液的粘度均隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增加；不同之處在于，當(dāng)PVA溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 16% 和 18% 時(shí)，溶液會(huì)表現(xiàn)出明顯的剪切變稀現(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)中采用的PVA分子量不高，低質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液中分子鏈纏結(jié)較少，剪切過(guò)程中剪切作用所致的分子鏈間解纏不明顯，因此粘度隨剪切速率變化不明顯。溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，

PVA分子鏈間相互纏結(jié)越嚴(yán)重，這也表現(xiàn)為溶液初始剪切粘度隨溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而變大。高質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液在剪切過(guò)程中，PVA分子鏈在剪切應(yīng)力作用下發(fā)生明顯的解纏和取向，流動(dòng)阻力下降明顯，導(dǎo)致出現(xiàn)剪切變稀現(xiàn)象。

圖2為由不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)PVA溶液所紡得的PVA纖維的SEM圖像，從中可以看出，溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10% 時(shí)PVA溶液成纖效果不佳，紡制的纖維粘連嚴(yán)重，并伴有較多小液滴，纖維表面形貌較差；當(dāng)PVA溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)增至 12% 時(shí)，纖維中液滴出現(xiàn)的概率有所降低，成纖性得到一定改善，但是直徑分布較寬，纖維出現(xiàn)明顯的粗細(xì)不均現(xiàn)象；當(dāng)溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 14% 時(shí)，基本無(wú)小液滴出現(xiàn)，纖維粗細(xì)不均現(xiàn)象得到一定改善，直徑分布寬度一定程度降低；進(jìn)一步增加PVA溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)至 16% ，此時(shí)紡制的纖維平直、粘連少且直徑分布較窄；當(dāng)溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加至 18% 時(shí)，PVA纖維又出現(xiàn)了粗細(xì)不均、相互粘連的現(xiàn)象。造成以上現(xiàn)象的原因在于，溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低時(shí)，分子鏈周圍的水合分子較多，由于水分揮發(fā)較慢，當(dāng)纖維到達(dá)接收器時(shí)，水分未能揮發(fā)完全，導(dǎo)致纖維粘連。在一定范圍內(nèi)，隨著PVA溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，溶液粘度增大，分子間的物理纏結(jié)作用增強(qiáng)，利于與高速空氣氣流的牽伸力平衡，從而有利于纖維細(xì)化，制備出形態(tài)較好的PVA纖維。然而，當(dāng)PVA溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高時(shí)，分子間纏結(jié)作用太強(qiáng)，高速氣流對(duì)紡絲液施加的剪切拉伸力不足以對(duì)纖維進(jìn)行充分拉伸，導(dǎo)致纖維粗細(xì)不均現(xiàn)象嚴(yán)重。進(jìn)一步由圖3所示的PVA纖維直徑分布圖可知，當(dāng)PVA溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 16% 時(shí)，紡制的纖維直徑分布最為集中，與圖2所示SEM圖像呈現(xiàn)的結(jié)果較一致。綜上所述，當(dāng)PVA溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 16% 時(shí)，溶噴紡絲效果較佳，可制備得到平滑且分布均勻的PVA納米纖維。

此外，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，PVA-1799（相對(duì)分子量為75000左右）水溶液的溶噴紡絲性能較差，即使是對(duì)于粘度相差不大的紡絲液，如質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 8% 的PVA-1799水溶液和 12% 的PVA-210水溶液、 10% 的PVA-1799水溶液和 16% 的PVA-210 水溶液。PVA-1799廣泛用于靜電紡絲技術(shù)，且其水溶液的最佳紡絲質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （8～12）% ，而本實(shí)驗(yàn)中PVA-210水溶液的最佳紡絲質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 16% 左右。即使質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10% 的PVA-1799水溶液雖然具有相似粘度，但其溶噴紡絲性能不佳。原因可能是，實(shí)驗(yàn)中使用的高壓氣流以對(duì)紡絲液施加剪切作用的方式，將紡絲液拉伸成液流，進(jìn)而形成纖維，其牽引力遠(yuǎn)小于靜電紡過(guò)程中以對(duì)紡絲液施加拉伸作用而實(shí)現(xiàn)纖維成型的靜電力。因此PVA-1799分子量較大、分子鏈較長(zhǎng)、分子鏈間纏結(jié)作用較強(qiáng)，溶噴紡絲的牽引力不足以將PVA分子團(tuán)拉伸成纖維。分子量較低的高分子水溶液更適合進(jìn)行溶噴紡絲。

2.2 牽引風(fēng)量對(duì)PVA纖維形貌和直徑分布的影響

在確定紡絲液最優(yōu)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 16% 的基礎(chǔ)上，探究牽引風(fēng)量對(duì)PVA纖維形貌和直徑的影響規(guī)律。牽引量分別設(shè)為 9，10，11L/min 和 12L/min ，溶液流速固定為 2.5mL/min 。采用溶噴紡絲制備所得PVA納米纖維的SEM表面形貌圖和直徑分布分別如圖4和圖5所示。由圖4可以看出，牽引風(fēng)量為9L/min 時(shí)所得纖維形貌不佳，且伴有大量的液滴；當(dāng)牽引風(fēng)量增加至 10L/min ，纖維形貌相對(duì)良好、直徑較大，但粗細(xì)相對(duì)均勻，未出現(xiàn)串珠，偶爾出現(xiàn)棒槌形貌；當(dāng)牽引風(fēng)量進(jìn)一步增加至 11L/min ，此時(shí)的纖維形貌平滑但粗細(xì)不均，差異明顯；當(dāng)牽引風(fēng)量增加至 12L/min ，纖維直徑較大，但較均勻?？傮w來(lái)看，3種風(fēng)速下的成纖效果和纖維形貌相差不大，也可以從纖維形貌分析圖中得到進(jìn)一步的認(rèn)證，當(dāng)牽引風(fēng)量為 10～12L/min 時(shí)纖維直徑分布相差不大。當(dāng)風(fēng)速繼續(xù)加大時(shí)，溶液呈噴霧狀，不再成絲。溶噴紡絲過(guò)程中高速氣流通過(guò)與液流之間的剪切應(yīng)力實(shí)現(xiàn)對(duì)液流的牽引和拉伸。當(dāng)氣流速率過(guò)大時(shí)，氣流對(duì)液流施加的剪切速率過(guò)大，PVA分子鏈來(lái)不及伸展，造成溶液破裂，形成過(guò)多液滴甚至噴霧。綜上所述，當(dāng)牽引風(fēng)量為 10～12L/min 時(shí)，溶噴紡絲PVA溶液的成纖效果較佳，可得到直徑分布較均勻的PVA纖維。當(dāng)氣流速率較低時(shí)，氣流對(duì)液流施加的剪切速率較低，使得對(duì)液流的拉伸力不夠，容易得到直徑較大的纖維。隨著氣流速率增大至一定值，氣流對(duì)液流施加的剪切速率逐漸提高，對(duì)液流的拉伸力逐漸提升，因此使得纖維直徑逐漸降低。

2.3 溶液流速對(duì)PVA纖維形貌和直徑分布的影響

在確定紡絲液最優(yōu)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和牽引風(fēng)量的基礎(chǔ)上，探究溶液流速對(duì)PVA纖維形貌和直徑的影響規(guī)律。溶液流速分別為 1.5，2.5，3.5，4.5mL/h 和 5.5mL/h 時(shí)，溶噴紡絲制備所得PVA納米纖維SEM表面圖和直徑分析圖，分別如圖6和圖7所示。圖6為PVA纖維的形貌圖，從中可以看出，流速為 1.5mL/h 纖維粗細(xì)較為不均；當(dāng)流速增加至 2.5mL/h ，纖維變得平滑且直徑均勻，流速進(jìn)一步增加至 3.5mL/h ，纖維開始直徑增大；當(dāng)流速增大到 4.5mL/h 和 5.5mL/h 時(shí)，纖維粘連程度增加，纖維形貌變差。這一情況從圖7的纖維直徑分布圖中也可以看出，溶液流速為2.5mL/h 時(shí)的纖維形貌最佳，且直徑分布均勻。其原因可能是，當(dāng)溶液流速過(guò)低時(shí)，紡絲孔處出現(xiàn)的液滴較小，實(shí)驗(yàn)中采用的干燥空氣使得液滴表面極易固化，因此紡絲效果不佳，得到的纖維也粗細(xì)不均。而當(dāng)溶液流速過(guò)大時(shí)，紡絲孔處的液滴過(guò)大，被氣流拉伸時(shí)容易形成較粗的液條，無(wú)法得到較細(xì)的纖維同時(shí)，流速的增大也使得單位時(shí)間內(nèi)溶液質(zhì)量過(guò)大，水分過(guò)多，從而增加了纖維中殘留的水分含量，導(dǎo)致纖維粘性增加，因此纖維間容易產(chǎn)生粘連。

2.4PVA納米纖維的交聯(lián)改性

利用TA對(duì)PVA納米纖維進(jìn)行酯化交聯(lián)熱處理。其原理在于利用TA作為交聯(lián)劑可以與PVA中的羥基（一OH）發(fā)生酯化反應(yīng)，通過(guò)熱處理提高材料的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并且TA可以在PVA分子鏈之間形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，這種交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可以提升PVA的耐水性和化學(xué)穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，剛熱處理完的TA交聯(lián)PVA纖維，為干燥未吸水狀態(tài)，纖維堆積比較疏松，纖維形態(tài)優(yōu)異，如圖8（a）所示。

未交聯(lián)的PVA纖維極易吸水，在 50% 濕度環(huán)境中存放時(shí)短時(shí)間內(nèi)即會(huì)吸濕，導(dǎo)致嚴(yán)重得纖維坍塌，而且由于吸濕后粘度增加，使得不同層的纖維粘結(jié)在一起，孔隙率降低，如圖8（b）所示。未交聯(lián)的PVA纖維持續(xù)吸濕會(huì)漸漸變?yōu)橐粡埻该鞯臒o(wú)孔膜，然后慢慢變?yōu)槿芤?。分別將交聯(lián)前后的PVA纖維浸泡于水中 24h 發(fā)現(xiàn)，未交聯(lián)的PVA纖維直接溶于水形成透明溶液。如圖8（c）所示，TA交聯(lián)的PVA纖維即使浸泡在水中 24h ，仍會(huì)保持很好的纖維膜形態(tài)，只是由于纖維吸水，導(dǎo)致體積膨脹，使得孔隙率降低，密度增大。這一對(duì)比結(jié)果證實(shí)了TA交聯(lián)技術(shù)顯著提高了PVA纖維的耐水性，使其在水溶液中也能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

圖9為TA交聯(lián)前后的熱重分析圖，從圖中可以得出，在加入TA對(duì)PVA纖維進(jìn)行交聯(lián)處理之后，PVA纖維的耐熱性得到了明顯提高。

3結(jié)論

本文以PVA水溶液為紡絲液，通過(guò)溶噴紡絲技術(shù)制備PVA纖維，探究紡絲液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、牽引風(fēng)量和溶液流速等紡絲參數(shù)對(duì)PVA纖維形貌和直徑分布的影響，并通過(guò)TA交聯(lián)改性提高PVA纖維的耐水性。所得主要結(jié)論如下：

a）采用PVA水溶液為紡絲液，利用溶噴紡絲技術(shù)成功制備了PVA纖維。這項(xiàng)技術(shù)避免了對(duì)高壓電場(chǎng)的依賴，更適合使用低揮發(fā)性溶劑（例如水），有助于推動(dòng)無(wú)有機(jī)溶劑紡絲技術(shù)的發(fā)展。b）紡絲液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、牽引風(fēng)量和溶液流速是影響PVA纖維形貌和直徑分布的關(guān)鍵紡絲參數(shù)。通過(guò)優(yōu)化這些參數(shù)，可以制備出形態(tài)良好、直徑分布均勻的PVA纖維。c）在溶噴紡絲過(guò)程中，PVA-210展現(xiàn)較高的生產(chǎn)效率、更理想的纖維形態(tài)和更細(xì)小的平均直徑，表明PVA-210更適合用于制備超細(xì)纖維。d）通過(guò)使用TA作為交聯(lián)劑對(duì)PVA纖維進(jìn)行改性處理，顯著提高了PVA纖維的耐水性和熱穩(wěn)定性。改性后的纖維在吸水狀態(tài)下能保持形態(tài)穩(wěn)定，無(wú)溶脹或結(jié)構(gòu)坍塌現(xiàn)象，有效解決了PVA纖維在水中高溶解性的問(wèn)題，擴(kuò)展了其應(yīng)用領(lǐng)域

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Abstract：As the application of nanofibers becomes increasingly widespread，research on methods for preparing nanofibers has also grown significantly，primarily encompassing electrospinning，melt-blowing spinning，phase separation，centrifugal spinning，and solution blow spining technology（abbreviated as SBS）.Among them， electrospinning technology has emerged as a hotspot in nanofiber preparation due to itsadvantages such as simple operation， excellent fiber-forming properties， and strong adaptability to spinning solutions.

However，theapplication of high-voltage electric fields limits the industrialization of electrospinning.Instead， SBS technology employs high-speed airflow to stretch polymer solutions insteadof relying on electrostatic forces， achieving nanofiber formation without the dependency on high-voltage electric fields.Meanwhile，SBS technology has the more advantages than electrospinning，such as premium eficiency and huge prospects for industrialization. Thus，this technology has atracted more and more atention in recent years for nanofiber fabrication.However， current research and applications of SBS technology primarilyuse highly volatile organic solvents，and the use of low-volatility solvents （such as pure water）has always been achallenge.Especially in environments with high humidity，the moisture in the fibers cannot fullyevaporate before reaching thecolector，leading to inadequate stretching of the polymer moleculesand aecting the fiber morphology.The selection of materialsand proceses suitable for aqueoussolution SBS technology represents asignificant breakthrough in achieving environmentally friendly solution blow spinning.

Polyvinyl alcohol （PVA），asa good water-soluble degradable material，not only has good fiber forming performance and high chemical stabilityand biocompatibility，but also has a large number of negatively charged hydroxyl groups on the molecular chain.This makes it suitable for adsorbing heavy metal ions and chemical dyes， and it can alsobe functionalized through chemical modifications.In this study，water-soluble PVA is usedas the raw material to explore SBS technology for aqueous solution，aiming to realize green andsustainable nanofiber preparing.By integrating condensation drying，adsorption drying，infrared heating，and other techniques with the solution blow spinning technology，the study reduces the impactof environmental humidityon the spinning performance of aqueous solutions.By optimizing parameters such as the mass fraction and properties of the spinning solution，traction air volume，and solution flowrate，the surface morphology and diameter distribution of PVA fibers are improved.Aditionally，tartaric acid （TA） is used as a crosslinking agent to enhance the water resistance and thermal stabilityof PVA nanofibers.The research results expand the application of water-soluble nanofibers in catalysis， filtration， energy storage， sensing and biomedicine.

Keywords： solution blow spinning; polyvinyl alcohol; nanofibers; crosslinking modification