Mikrofiber er en fibertype med ekstrem høj finhed, typisk mindre end 5 mikrometer i diameter, hvilket i høj grad øger fiberens overfladeareal og forbedrer dens vandoptagelsesevne. Det følgende er en detaljeret analyse af vandabsorptionsprincippet for ultrafine fibre:
Mikrostruktur af fibre
Mikrostrukturen af ultrafine fibre bestemmer deres vandabsorptionsevne. Forholdet mellem overfladearealet af fibre og deres volumen påvirker direkte kontaktarealet af vandmolekyler. Jo større overfladearealet er, jo hurtigere er vandabsorptionshastigheden. Diameteren af ultrafine fibre er ekstremt fin, hvilket giver hver fiber en enorm overflade, så den hurtigt absorberer fugt.
Kapillær effekt
Kapillæreffekt refererer til fænomenet med væske, der stiger i små kanaler, hvilket er en vigtig faktor i vandabsorptionen af ultrafine fibre. På grund af fibrenes ekstremt lille diameter kan vandmolekyler hurtigt trænge ind i det indre af fibrene under kapillærvirkning og derved opnå hurtig vandabsorption.
Hydrofil gruppe
De hydrofile grupper, der findes inde i ultrafine fibre, såsom - OH, - SO3Na, COONa osv., har en stærk affinitet til vandmolekyler. Interaktionskraften mellem disse hydrofile grupper og vandmolekyler fører til ultrafine fibres fremragende vandabsorptionsevne.
Ionisk hydrofil gruppe
Ioniske hydrofile grupper spiller en afgørende rolle i ultrafine fibre. Disse funktionelle grupper kan danne en tredimensionel netværksstruktur i vand, og jo flere ioniske hydrofile grupper der er, jo stærkere er vandabsorptionsevnen. Desuden, jo højere det osmotiske iontryk (dvs. jo lavere elektrolyt-ionkoncentrationen af den eksterne opløsning er), jo større tiltrækning.
Balance mellem vandoptagelse og tilbageholdelse
Selvom ultrafine fibre har fremragende vandabsorption, skal fibre have visse vandretentionsegenskaber for at opfylde kravene til vandretention i praktiske anvendelser. Det betyder, at fibrene efter at have absorberet vand kan danne en gellignende struktur, som kan forhindre, at vandet flyder let ud, selv under et vist tryk.
Oversigt
Sammenfattende tilskrives vandabsorptionsprincippet for ultrafine fibre hovedsageligt deres mikrostruktur, kapillære virkning, hydrofile grupper og den kombinerede virkning af ioniske hydrofile grupper. Disse faktorer bidrager tilsammen til ultrafine fibres fremragende ydeevne inden for vandabsorption, hvilket gør dem meget udbredt i dagligdagen.
