Tiga handuk ditumpuk

Mengapa handuk katun menjadi kaku setelah dikeringkan?

Sisa “bound water” pada permukaan kapas menyatukan serat-serat kapas tunggal, menyebabkan pengerasan setelah pengeringan alami, menurut sebuah studi baru yang dilakukan oleh Kao Corporation dan Hokkaido University. Ini memberikan wawasan baru tentang perilaku air yang unik pada permukaan material dan membantu kita mengembangkan teknologi pembersihan yang lebih baik.

Handuk sering menjadi kaku ketika dicuci tanpa pelembut kain dan dikeringkan secara alami, tetapi mekanisme di baliknya tetap menjadi misteri. Dalam studi sebelumnya, kelompok-kelompok penelitian di Kao Corporation menunjukkan keterlibatan bound water – jenis air khusus yang menunjukkan sifat unik pada permukaan bahan – untuk pengerasan. Kelompok ini mengusulkan model teoritis di mana bound water yang tetap di permukaan kapas menyebabkan ikatan silang antara serat tunggal melalui proses yang disebut adhesi kapiler.

Dalam studi yang diterbitkan di The Journal of Physical Chemistry C, kelompok penelitian melaporkan pengamatan langsung Bound water pada permukaan kapas, memberikan bukti kuat untuk model Kao. Bersama dengan Ken-ichiro Murata dari Hokkaido University, kelompok ini menggunakan teknik analisis khusus yang disebut atomic force microscopy (AFM) dan AFM-based infrared spectroscopy (AFM-IR) untuk menyelidiki bound water pada permukaan kapas pada tingkat molekul.
Pengamatan AFM menunjukkan adanya zat kental pada permukaan kapas yang bukan selulosa, komponen utama kapas. Bound water kental diduga hadir di sana menyebabkan adhesi kapiler – sebuah fenomena di mana cairan terjepit di antara permukaan padat menyebabkan adhesi. Dalam percobaan berikut, spektrum AFM-IR dari permukaan kapas yang dikeringkan secara alami menunjukkan dua puncak yang menunjukkan keberadaan air. Di sisi lain, tidak ada puncak terlihat setelah air sepenuhnya menghilang di permukaan kapas. Selain itu, spektrum, menunjukkan dua puncak yang jernih, menunjukkan bahwa Bound water mengambil dua keadaan yang berbeda pada air-water interface dan water-cotton interface.

“Eksperimen mengklarifikasi bahwa Bound water terlihat jelas pada permukaan kapas dan berkontribusi terhadap sifat dinamis tertentu seperti kekakuan yang dimediasi oleh adhesi kapiler. Selain itu, Bound water itu sendiri memanifestasikan keadaan ikatan hidrogen unik yang berbeda dari air biasa, ” jelas Ken-ichiro Murata dari Hokkaido University. Takako Igarashi dari Kao Corporation menambahkan, “Diperkirakan bahwa pelembut kain mengurangi gesekan antara serat kapas. Namun, hasil kami menunjukkan keterlibatan Bound water dalam pengerasan kapas memberikan wawasan baru tentang cara kerja pelembut kain dan dapat membantu kami mengembangkan agen, formulasi, dan sistem yang lebih baik. “

Jurnal Referensi:
Takako Igarashi, Ken-ichiro Murata et al., Direct Observation of Bound Water on Cotton Surfaces by Atomic Force Microscopy and Atomic Force Microscopy−Infrared Spectroscopy. The Journal of Physical Chemistry C, January 27, 2020. DOI: 10.1021/acs.jpcc.0c00423

Tautan ke artikel asli: Why does your cotton towel get stiff after natural drying? / Hokkaido University.

Diterjemahkan oleh saintifia dengan seizin dari yang bersangkutan, segala kesalahan translasi menjadi tanggungjawab kami.



Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.