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为什么纸沾水后再晾干就不平了?

2017-03-21 15:34  来源: 科普中国-科学原理一点通

当我们学习时,奋笔疾书地做好了笔记,拿到家继续复习,但不小心一杯水撒到了上边,赶紧擦干,庆幸字没有模糊多少,只不过笔记本的纸张却再也不似先前那么平坦了。当我们作画时,在画室举着手臂,挥洒自如,完成了一副满意的画作。不料回家的途中,突然下起了阵雨,即使离家没多远,一路小跑的回去,画纸也变得皱皱巴巴,毁掉了自己的杰作。当我们在工作时,刚刚打印完需要的稿件,却不慎将水杯打翻,浸湿了稿件,纸张就变得凹凸不平,变不回去了。

这种扫兴的事情每天都发生在日常的生活中,遇到完美主义者,恨不能将被水弄皱的纸张拿熨斗熨平。然而,究竟是什么原因导致纸张晾干后就不平了?还不知道原理并不要紧,可以大胆猜测的是,一定是纸张的结构被破坏了。

事实上也正是如此。一般来说,如水、甘油、酒精等液体可以渗透进纸张,但纸张晾干后,可以发现,水在纸面上造成褶皱最为明显,甘油和酒精次之。这要从物理和化学两个方面进行解释。

在物理层面上,表面张力是液体的基本物理特性之一,所以纸张的凹凸不平定然与其相关。表面张力,即液体有使自身表面收缩到最小的趋势,表面积最小的形状是球形,所以液体都想收缩成球。

当水撒到纸张上时,会慢慢地渗透进纸张的纤维形成的毛细管结构中。当纸张上的水分蒸发时,表面张力开始作用,想往一起聚拢,在纸张的表面形成一个个的水珠。这使得纸张受力不均,从而导致最后纸张变得凹凸不平。总之,液体的表面张力越大,收缩力就越强,渗入纸张后造成的褶皱也就越大。因为水、甘油、酒精中,水的张力最大,所以渗入水的纸张,晾干时凹凸不平的现象最明显。酒精的张力较小,所以渗入酒精的纸张,晾干后几乎看不出有什么变化。

在化学层面上,纸张遇水变皱又和其成分纤维素有关。简单地来说,纸张烘干成型后,其中的纤维素分子间的排列固定了下来。但当纸张吸入水分后,破坏了原有的纤维素分子排列形式,从而导致了褶皱的产生。而且,纸张还可能添加了“定型剂”等化学物质,在水的浸透下一并被破坏了。总之,纸张受水浸湿,又晾干的过程中,上述化学因素同时作用,才导致其最后变得凹凸不平。

如此一看,即使是日常生活里,纸张遇水变皱这样小小的现象,都有很多的学问可以挖掘。要知道,只有肯钻研的人,才能比别人收获得更多。这怎能不让人打起精神,多问多学呢!

作者:蔺亚丁

 

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