In che modo i pori ellittici irregolari della fibra di bambù viscosa gli danno una forte permeabilità all'aria e assorbimento dell'umidità?

La struttura irregolare dei pori ellittici sulla sua superficie è la chiave per la sua forte permeabilità all'aria e l'assorbimento dell'umidità. L'esplorazione approfondita della connessione intrinseca tra questa microstruttura e le prestazioni delle fibre può farci capire chiaramente la radice delle eccellenti prestazioni della fibra di bambù viscosa in applicazioni pratiche. ​
Osservando da vicino la fibra di bambù viscosa da una prospettiva microscopica, i pori ellittici irregolari sulla sua superficie non sono distribuiti casualmente, ma seguono regole specifiche. Questi pori variano di dimensioni e mantengono una spaziatura sottile tra loro. La forma irregolare dei pori consente alla superficie della fibra di formare una ricca struttura convessa e convessa, che cambia fondamentalmente la modalità di interazione tra la fibra e l'ambiente esterno. ​
Per comprendere l'unicità dei pori in fibra di bambù viscosa, è necessario tracciare il suo processo di formazione. I complessi processi di elaborazione fisica e chimica svolgono un ruolo importante nell'elaborazione di bambù nella fibra di bambù viscosa. La struttura del tessuto originale del bambù viene ricostruita durante il processo di elaborazione e le molecole di cellulosa vengono riorganizzate e combinate in condizioni di processo specifiche, formando così questa struttura di pori ellittici irregolari. Questo processo non solo mantiene alcune delle caratteristiche naturali del bambù, ma crea anche una forma microscopica che favorisce la permeabilità all'aria e l'assorbimento dell'umidità attraverso l'intervento artificiale. ​
In termini di permeabilità all'aria, questi pori ellittici irregolari sono insostituibili. Quando l'aria esterna viene a contatto con la fibra di bambù viscosa, i pori sono come canali d'aria attentamente progettati. A differenza delle fibre ordinarie con strutture strette e della mancanza di efficaci canali di permeabilità all'aria, la fibra di bambù viscosa riduce notevolmente la resistenza alla circolazione dell'aria con lo spazio unico costruito dai pori. Prendendo la scena del sonno come esempio, il corpo umano continuerà a emettere calore corporeo durante il sonno e la massa dell'aria calda formata da questo calore si diffonderà nell'ambiente circostante. I pori sulla superficie del copertina Entra in effetto rapidamente e la massa dell'aria calda può entrare rapidamente nei pori, trasferire il calore all'esterno della fibra attraverso i canali di collegamento tra i pori e infine dissiparsi nell'aria. A causa della mancanza di una struttura di permeabilità all'aria efficiente delle fibre ordinarie, il calore viene facilmente accumulato tra la fibra e la pelle, risultando in una sensazione soffocante e influisce sul comfort del sonno. ​
La forma irregolare dei pori nella fibra di bambù viscosa offre ulteriori vantaggi. La forma irregolare rende il percorso del flusso d'aria all'interno dei pori complessi e mutevole. L'aria si scontra e gira costantemente nei pori, aumentando l'area di contatto con l'interno della fibra. Questa modalità di flusso complessa promuove notevolmente lo scambio di calore tra aria e fibra, migliorando ulteriormente l'effetto traspirabilità. Quando la temperatura ambiente esterna è bassa, l'aria fredda esterna può anche entrare nella fibra attraverso i pori, scambiare calore con la fibra interna e ottenere un equilibrio dinamico tra la temperatura della fibra e la temperatura ambiente esterna, in modo che gli utenti possano mantenere una sensazione di corpo confortevole in diversi ambienti di temperatura. Rispetto ad alcune fibre chimiche comuni, la superficie delle fibre chimiche è relativamente liscia e piatta e la circolazione dell'aria è limitata, rendendo difficile ottenere uno scambio di calore così efficiente. È di gran lunga inferiore alla fibra di bambù viscosa nella regolazione della temperatura. ​
Guardando l'igroscopicità, anche i pori ellittici irregolari della fibra di bambù viscosa svolgono un ruolo fondamentale. Le molecole d'acqua hanno caratteristiche di tensione superficiale e di adsorbimento. Quando il sudore umano contatta la superficie della fibra di bambù viscosa, i pori forniscono un forte sito di adsorbimento per le molecole d'acqua. La parete interna del poro ha una speciale energia superficiale, che può formare una forte forza intermolecolare con molecole d'acqua. Questa forza spinge le molecole d'acqua di attaccarsi rapidamente alla parete interna del poro e penetrare nella fibra lungo il poro. A causa della dimensione e della forma irregolare dei pori, le molecole d'acqua formeranno una distribuzione complessa all'interno dei pori dopo essersi entrati. I pori più piccoli hanno una forza di legame più forte sulle molecole d'acqua, rendendole saldamente adsorbite; I pori più grandi offrono spazio per le molecole d'acqua da conservare e diffondere. ​
Man mano che le molecole d'acqua vengono continuamente adsorbite dai pori, l'umidità all'interno della fibra di bambù viscosa aumenta gradualmente. La connettività tra i pori inizia a svolgere un ruolo e le molecole d'acqua possono diffondersi e trasferirsi all'interno della fibra attraverso i piccoli canali tra i pori. Questo processo di diffusione consente all'umidità di essere distribuita uniformemente all'interno della fibra per evitare l'umidità locale. Quando l'umidità dell'ambiente esterno è bassa, le molecole d'acqua all'interno della fibra si diffonderanno gradualmente all'esterno attraverso i pori per rilasciare l'umidità. Questo processo di equilibrio dinamico di release di adsorbimento-diffusione consente alla fibra di bambù viscosa di regolare automaticamente il proprio contenuto di umidità in base ai cambiamenti nell'umidità dell'ambiente esterno, mantengono sempre l'equilibrio di umidità con l'ambiente esterno e fornisce agli utenti un tocco a secco. Rispetto alla fibra di lana, sebbene la lana abbia anche un certo grado di igroscopicità, la struttura della fibra di lana è diversa da quella della fibra di bambù viscosa. La sua igroscopicità dipende principalmente dalla struttura della scala in fibra. In termini di diffusione dell'umidità e velocità di rilascio, la fibra di bambù viscosa ha maggiori vantaggi.
Dal punto di vista della struttura in fibra complessiva, la presenza di pori ellittici irregolari cambia significativamente la superficie specifica della fibra di bambù viscosa. L'aumento della superficie specifica significa che l'area di contatto tra la fibra e la sostanza esterna aumenta, il che non è solo favorevole alla circolazione dell'aria, ma migliora anche la capacità della fibra di assorbire le molecole d'acqua. L'area di contatto più ampia consente alla fibra di assorbire più molecole d'acqua in un tempo più breve, accelerando al contempo la velocità di diffusione delle molecole d'acqua all'interno della fibra. Nell'uso reale, quando il corpo umano suda molto, la fibra di bambù viscosa può assorbire rapidamente il sudore e ridurre al minimo la sensazione di umidità. ​
Nelle applicazioni di produzione effettive, diversi parametri del processo di produzione influenzeranno anche la struttura dei pori della fibra di bambù viscosa. Ad esempio, fattori come la temperatura, la pressione e la concentrazione del reagente chimico durante il processo di elaborazione cambieranno dimensioni, forma e densità di distribuzione dei pori. I produttori regolano continuamente questi parametri per ottimizzare la struttura dei pori, producendo così fibre di bambù viscosa con prestazioni migliori. Queste fibre ottimizzate sono ampiamente utilizzate in vari prodotti tessili per la casa, dalle copertine di materassi a fogli e copertine di trapunta, portando ai consumatori un'esperienza d'uso più comoda.