Mikrošķiedra ir šķiedras veids ar ārkārtīgi augstu smalkumu, parasti mazāks par 5 mikroniem, kas ievērojami palielina šķiedras virsmas laukumu un uzlabo tās ūdens absorbcijas spēju. Tālāk ir sniegta detalizēta ultrasmalko šķiedru ūdens absorbcijas principa analīze:
Šķiedru mikrostruktūra
Īpaši smalko šķiedru mikrostruktūra nosaka to ūdens absorbcijas veiktspēju. Šķiedru virsmas laukuma attiecība pret to tilpumu tieši ietekmē ūdens molekulu saskares laukumu. Jo lielāks virsmas laukums, jo ātrāks ūdens absorbcijas ātrums. Īpaši smalko šķiedru diametrs ir īpaši smalks, kas katrai šķiedrai piešķir milzīgu virsmas laukumu, ļaujot tai ātri uzsūkt mitrumu.
Kapilārais efekts
Kapilārais efekts attiecas uz šķidruma celšanos mazos kanālos, kas ir svarīgs faktors īpaši smalku šķiedru ūdens uzsūkšanai. Pateicoties ārkārtīgi mazajam šķiedru diametram, ūdens molekulas var ātri iekļūt šķiedru iekšpusē ar kapilāru darbību, tādējādi panākot ātru ūdens uzsūkšanos.
Hidrofilā grupa
Hidrofilajām grupām, kas atrodas īpaši smalkās šķiedrās, piemēram, -OH, -SO3Na, COONa utt., Ir spēcīga afinitāte pret ūdens molekulām. Mijiedarbības spēks starp šīm hidrofilajām grupām un ūdens molekulām nodrošina īpaši smalku šķiedru izcilu ūdens absorbcijas veiktspēju.
Jonu hidrofilā grupa
Jonu hidrofilajām grupām ir izšķiroša nozīme īpaši smalkās šķiedrās. Šīs funkcionālās grupas ūdenī var veidot trīsdimensiju tīkla struktūru, un jo vairāk ir jonu hidrofilo grupu, jo spēcīgāka ir ūdens absorbcijas spēja. Turklāt, jo augstāks ir jonu osmotiskais spiediens (ti, jo zemāka ir ārējā šķīduma elektrolīta jonu koncentrācija), jo lielāka ir pievilcība.
Līdzsvars starp ūdens uzsūkšanos un aizturi
Lai gan īpaši smalkām šķiedrām ir lieliska ūdens uzsūkšanās, šķiedrām ir jābūt noteiktām ūdens aiztures īpašībām, lai tās atbilstu ūdens aiztures prasībām. Tas nozīmē, ka pēc ūdens uzsūkšanas šķiedra var veidot želejveida struktūru, kas var neļaut ūdenim viegli izplūst pat pie noteikta spiediena.
Kopsavilkums
Rezumējot, īpaši smalko šķiedru ūdens absorbcijas princips galvenokārt ir saistīts ar to mikrostruktūru, kapilāro efektu, hidrofilajām grupām un jonu hidrofilo grupu kombinēto darbību. Šie faktori kopā veicina īpaši smalko šķiedru izcilo veiktspēju ūdens absorbcijas jomā, padarot tās plaši izmantojamas ikdienas dzīvē.
