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氢键的变形记 ——棉质衣物遇水为啥上演变身记?

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知识点:在自然状态下,绵纤维呈波浪状弯曲,在绵布纺织、印染加工过程中,绵纤维会受到纵向拉伸,“纤维波浪”变小。当棉织物浸入水中后,随着水分子的介入,纤维之间的氢键会被破坏,内应力得以发挥作用,“纤维波浪”弯曲的程度变大了。

 

随着现在物质和生活水平的提高,大家对衣服的款式不断有的新的追求。不过,无论再怎么追求款式,棉质的衣服始终会受到大部分人的青睐。谁让它穿在身上总是那么舒服自在呢。

不过,遗憾的是,这个舒服自在的感受时段,也是有限的。我们时常会无奈地发现,心爱的棉质衣服,经过水洗以后,总跟变戏法儿似的,洗一次,缩一截。衣服在搞什么鬼啊!这究竟是什么原因呢?今天就让蝌蚪君来为你来解答这个疑问。

简单来说就是,在清洗前后,绵纤维的形态发生了变化。在自然状态下,绵纤维并不像我们看到的棉线那么直,而是呈波浪状弯曲的,并且这些分子间依靠一些“小手”(氢键)互相抓在一起,以维持纤维分子的形态。在绵布纺织、印染加工过程中,绵纤维会受到纵向拉伸,“纤维波浪”变小。由于拉伸会产生促使纤维恢复原状的内应力,就像弹簧被拉伸要恢复原状一样。

不过,被拉伸后的氢键会重新连接,维持织物的“苗条身材”,并且在干燥条件下,氢键的作用足以抵消内应力恢复形状的效应。当棉织物浸入水中后,随着水分子的介入,纤维之间的氢键会被破坏,内应力得以发挥作用,“纤维波浪”弯曲的程度变大了,因而,纤维分子就变得又矮又胖了。当衣物晾干、水分子撤出时,纤维素之间就在原处重新建立起了氢键,维持了“矮胖身材”。这样,整件衣服就发生“缩水”了。

为了防止衣物缩水给人们带来的不便,在目前的加工工艺中会采用机械预缩和树脂放缩等手段。前者是利用蒸汽和烘干设备,让棉织物在水和热的作用下,在被制成衣物之前提前缩水。而后者则是通过将织物浸泡在树脂溶液,让棉纤维和树脂相互作用,从而“固定”绵纤维分子的形态,达到防止缩水的目的。

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