Почему ваше хлопковое полотенце становится жестким после естественной сушки?

Связанная вода на поверхности хлопка скрепляет отдельные волокна через капиллярную адгезию.

Оставшаяся "связанная вода" на поверхностях хлопка скрепляет отдельные волокна хлопка, вызывая затвердевание после естественной сушки, согласно новому исследованию, проведенному Корпорацией Као и Университетом Хоккайдо. Это дает новое представление об уникальном поведении воды на поверхности материала и помогает исследователям разрабатывать более совершенные технологии очистки.

Микроскопическая природа связанной воды

Хлопковые полотенца часто становятся жесткими при стирке без смягчителя ткани и естественном высушивании, но механизм, почему так происходит, оставался загадкой. В предыдущих исследованиях  ученые корпорации Kao предложили использовать связанный тип воды (особый вид воды, обладающий уникальными свойствами на поверхности материалов) для упрочнения. Группа предложила теоретическую модель, в которой связанная вода, оставшаяся на поверхности хлопка, вызывает сшивание отдельных волокон с помощью процесса, называемого капиллярной адгезией.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

В настоящем исследовании, опубликованном в Journal of Physical Chemistry C, исследовательская группа сообщает о прямых наблюдениях связанной воды на поверхности хлопка, предоставляя убедительные доказательства для модели Као. Совместно с Кен-широ Мурата из Университета Хоккайдо группа использовала специальные аналитические методы, названные атомно-силовой микроскопией (АСМ) и АСМ-ИК-спектроскопией (AFM-IR), для исследования связанной воды на поверхности хлопка на молекулярном уровне.

Наблюдения АСМ показали наличие на поверхности хлопка вязкого вещества, которое не является целлюлозой, основным компонентом хлопка. Эта сильно предполагаемая вязкая связанная вода присутствует и вызывает капиллярную адгезию - явление, при котором жидкость, зажатая между твердыми поверхностями, вызывает их адгезию. В последующих экспериментах AFM-IR спектры естественно высушенных поверхностей хлопка показали два пика, указывающих на существование воды. С другой стороны, после полного удаления воды с поверхности хлопка пиков не наблюдалось. Более того, спектры, показывающие два четких пика, предполагали, что связанная вода принимает два различных состояния на границе раздела воздух-вода и раздела вода-хлопок, соответственно.

"Эксперименты показали, что связанная вода проявляется на поверхностях хлопка и способствует определенным динамическим свойствам, таким как жесткость, опосредованная капиллярной адгезией. Кроме того, сама связанная вода проявляла уникальное состояние водородной связи, отличное от состояния обычной воды", - сказал Кен-широ Мурата из Университета Хоккайдо. Такако Игараши из корпорации Kao добавил: "Считается, что смягчители ткани уменьшают трение между волокнами хлопка. Однако наши результаты, показывающие участие связанной воды в упрочнении хлопка, дают новое представление о том, как работают умягчители ткани, и могут помочь нам разработать лучшие агенты, рецептуры и системы". опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet