Ich habe kürzlich eine Frage zu einem Wasserbeutel aus Segeltuch gestellt und festgestellt, dass ich etwas wirklich Interessantes nicht verstanden habe. Wenn ein Trockenwasserbeutel gefüllt wird, tritt viel Wasser aus; jedoch hört das Wasser nach einiger Zeit auf zu lecken und ein Teil des Wassers sickert und wird durch Verdunstungskühlung gekühlt.
Meine Frage hier ist, dass sich die Segeltuchfasern „ausdehnen“ müssen, damit das Wasser nicht mehr ausläuft, um das Wasser zu stoppen. Es kann keine lineare oder thermische Ausdehnung sein, da dies bei der gleichen Temperatur auftritt. Ist es die Entfaltung von Leinwandfasern oder etwas anderes? Das heißt, welche Art von Ausdehnung tritt in einem Wasserbeutel auf, um zu verhindern, dass er ausläuft?
Ist dies außerdem derselbe Prozess, der auftritt, wenn Türen während der regnerischen Jahreszeit anschwellen? Das heißt, warum schwellen Türen an, wenn sie nass werden?
Wenn sich der gewebte Beutel wie ein Kamera-Zoomobjektiv ausdehnen würde, würde er schneller auslaufen, da sich die Löcher ebenfalls ausdehnen würden. Die Fasern prallen radial schneller auf, als sie sich in Längsrichtung verlängern. Schauen Sie genau hin ... sind die Fasern verdreht? Ah! Wenn sie jeweils länger werden, wird die Sammlung dicker.
Wasser macht Zellulose weich und quillt auf. Dies ist in Ordnung, selbst wenn es bis zur Sättigung benetzt ist. Die Trocknung ist jedoch nicht symmetrisch. Mensicus erzwingt auf der hydrophilen Faser Quetschporosität, wenn die Faser trocknet. Hätten wir ein langes Molekül mit einem kleinen zelluloseliebenden Kopf und einem schmierigen Schwanz, würden sich die Porenoberflächen beschichten und hydrophob werden. Umgekehrte Meniskuskräfte würden sie während des Trocknens offen und locker halten. Weichspüler ist fettig.
Ist dies außerdem derselbe Prozess, der auftritt, wenn Türen während der regnerischen Jahreszeit anschwellen? Das heißt, warum schwellen Türen an, wenn sie nass werden?
Die Antwort darauf ist, dass die Tür Wasser aufnimmt. Wasser hat ein Volumen, wenn also etwas in die Tür fließt, nimmt es Platz zwischen den Holzfasern ein und lässt die Tür anschwellen.
BEARBEITEN: Wie Brandon Enright betonte, ist meine Erklärung nicht ganz vollständig. Wenn Sie ein poröses starres Material hätten, gibt es keinen Grund, warum Wasser nicht in die Lufträume fließen könnte, ohne das Volumen zu erhöhen. Der Unterschied in dieser Situation besteht darin, dass die Fasern in der Tür nicht starr sind, sondern sich frei bewegen/ausdehnen können. Darüber hinaus gibt es eine gewisse Wechselwirkung (möglicherweise aufgrund der Kapillarwirkung und des osmotischen Drucks von Holz mit einer höheren Konzentration an gelösten Stoffen), die bewirkt, dass Wasser einströmt und die Fasern sättigt, wodurch sie so viel Wasser absorbieren, dass sie anschwellen.
Interessanterweise kehrt sich dieser Effekt in Salzwasser um. Aus dem 'Rime of the Ancient Mariner':
Wasser, Wasser, überall,
Und alle Bretter schrumpften;
Wasser, Wasser, überall,
Auch keinen Tropfen zu trinken.
Hier liegt der Grund im osmotischen Druck. Da Meerwasser einen höheren Gehalt an gelösten Stoffen hat, neigt es dazu, Wasser aus dem Holz zu ziehen, wodurch es schrumpft.
Ruvi Lecamwasam
Brandon Enright
Ruvi Lecamwasam