Мікрофібра — це тип волокна з надзвичайно високою тонкістю, як правило, менше 5 мікрон у діаметрі, що значно збільшує площу поверхні волокна та підвищує його водопоглинальну здатність. Нижче наведено детальний аналіз принципу водопоглинання ультратонких волокон:
Мікроструктура волокон
Мікроструктура ультратонких волокон визначає їх водопоглинальні властивості. Відношення площі поверхні волокон до їх об'єму безпосередньо впливає на площу контакту молекул води. Чим більше площа поверхні, тим швидше швидкість поглинання води. Діаметр ультратонких волокон надзвичайно тонкий, що надає кожному волокну величезну площу поверхні, що дозволяє йому швидко вбирати вологу.
Капілярний ефект
Капілярний ефект відноситься до явища піднімання рідини в невеликих каналах, що є важливим фактором водопоглинання ультратонких волокон. Завдяки надзвичайно малому діаметру волокон, молекули води можуть швидко проникати всередину волокон під дією капілярів, тим самим досягаючи швидкого водопоглинання.
Гідрофільна група
Гідрофільні групи, присутні всередині надтонких волокон, такі як -OH, -SO3Na, COONa тощо, мають сильну спорідненість до молекул води. Сила взаємодії між цими гідрофільними групами та молекулами води забезпечує чудове водопоглинання ультратонких волокон.
Іонна гідрофільна група
Іонні гідрофільні групи відіграють вирішальну роль в ультратонких волокнах. Ці функціональні групи можуть утворювати тривимірну сітчасту структуру у воді, і чим більше є іонних гідрофільних груп, тим сильніша водопоглинаюча здатність. Крім того, чим вищий осмотичний тиск іонів (тобто чим нижча концентрація іонів електроліту зовнішнього розчину), тим сильніше тяжіння.
Баланс між поглинанням і утриманням води
Незважаючи на те, що ультратонкі волокна мають чудове водопоглинання, для того, щоб відповідати вимогам до утримання води в практичних застосуваннях, волокна повинні мати певні властивості утримання води. Це означає, що після поглинання води волокно може утворювати гелеподібну структуру, яка може перешкоджати легкому витоку води навіть під певним тиском.
Резюме
Таким чином, принцип водопоглинання ультратонких волокон в основному пояснюється їх мікроструктурою, капілярним ефектом, гідрофільними групами та спільною дією іонних гідрофільних груп. Ці фактори разом сприяють відмінним характеристикам ультратонких волокон у сфері водопоглинання, що робить їх широко використовуваними в повсякденному житті.
