なぜ綿はナイロンよりも吸収性が高いのですか?

Jan 10 2001
タオルは常に綿でできており、水を吸収するのに非常に効果的です。一方、撥水ジャケットはナイロン製で、体をドライに保つのに非常に効果的です。なぜ綿はナイロンよりも吸収性が高いのですか?

その答えは、綿、ナイロン、水の基本的でありながら注目に値する分子構造にあります。1つの酸素原子が2つの水素原子に結合している単純な水分子は、綿とナイロンを構成する複雑な分子と接触すると、異なる作用を引き起こします。

水はその分子構造に由来する粘着性があります。酸素原子は電子を引き付け、わずかに負の電荷を与えます。2つの水素原子はわずかに正の電荷を持っています。正と負の端は、水分子を磁石(双極子)のようにします。これにより、水分子が一緒に保たれ、水滴の表面がわずかに弾力性になります。また、水分子は近くに来る反対の電荷を持つ分子と簡単に結合することを意味します。

綿とナイロンはどちらも巨大なポリマー分子で構成されています。ポリマー分子は、多くの場合、繰り返しパターンでリンクされた原子の長い鎖です。これらの分子には互いに結合している原子がたくさんあり、粘着性のある水分子が結合する場所を見つけることができる場所がたくさんあります。

綿は純粋なセルロースであり、天然に存在するポリマーです。セルロースは炭水化物であり、分子はブドウ糖(糖)分子の長鎖です。セルロース分子の構造を見ると、外縁にあるOH基がわかります。これらの負に帯電した基は水分子を引き付け、セルロースと綿に水をよく吸収させます。綿は水中でその重量の約25倍を吸収することができます。化学者は綿のような物質を親水性と呼びます。これは、それらが水分子を引き付けることを意味します。

ナイロンは合成材料です。つまり、化学者はナイロンを構成するポリマー分子を作成します。炭素、酸素、水素、窒素原子の100以上の繰り返し単位が、長鎖ナイロン分子を構成しています。長いナイロン分子の強度により、同様の感触と質感を持つシルクの優れた代替品になりました。

ナイロン分子も水分子と結合できる場所がたくさんありますが、綿分子ほど多くはありません。ナイロンは水を吸収しますが、綿ほどではありません。それは水にその重量の約10パーセントしか吸収しません。

綿タオルとナイロンジャケットには、本来の目的を達成するのに役立つものが他にもいくつかあります。タオル地のテリークロスは、表面にたくさんのループがあります。それは綿と水が接触するためのより多くの場所を与えます。テキスタイルメーカーは、水滴が吸収されるのではなく流出するように、ナイロンに樹脂やその他の撥水剤を添加しています。

ここにいくつかの興味深いリンクがあります:

  • セルロースとは何ですか?
  • セルロース