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为什么棉毛巾在自然干燥后会变硬?

3月28日,据外媒报道,日本北海道大学发表在《Journal of Physical Chemistry C》上的一项新研究表明,棉花表面残留的“结合水”会使棉花的单根纤维交联,导致自然干燥后变硬


棉毛巾在没有织物柔软剂的情况下洗涤并自然干燥后,通常会变得僵硬,但其背后的机理仍然是个谜。北海道大学的小组提出了一个理论模型,在这个模型中,留在棉花表面的结合水通过一种称为毛细粘附的过程,在单根纤维之间引起交联。


研究小组通过采用原子力显微镜(AFM)和基于AFM的红外光谱(AFM-IR)的特殊分析技术,从分子水平上研究棉花表面的结合水。


原子力显微镜观察表明,在棉花表面存在一种不是纤维素的粘性物质,而纤维素是棉花的主要成分。这表明毛巾表面存在粘性结合水,并导致毛细粘附

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在接下来的实验中,自然干燥的棉花表面的AFM-IR光谱显示出两个表明水存在的峰值。另一方面,完全去除棉织物表面的水分后,没有观察到峰值。此外,光谱显示出两个清晰的峰,表明结合水在“空气-水界面”和“水-棉界面”分别呈现两种不同的状态。


北海道大学的村田健一郎Ken ichiro Murata说:“实验阐明了结合水在棉花表面上是明显的,并且有助于某些动态特性,如由毛细粘附现象介导的硬度。此外,结合水本身也表现出不同于普通水的独特氢键状态,这为了解材料表面特殊的水行为提供了新的见解,并帮助研究人员开发更好的清洁技术。

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斌斌


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