關于“濕紙”的幾個為什么

為什么濕紙不結實，一戳就破？

紙張主要是由植物纖維彼此交織形成的。在纖維與纖維之間，是通過纖維素大分子的羥基所形成的氫鍵結合起來的。

在造紙過程中，按照工藝流程，先將分散于水中的纖維（紙漿）經過脫水，然后再壓榨擠干，最后是烘缸干燥。其間，利用水分子架起了“水橋”。水橋就是利用水分子自身的極性架起的一座“橋”，拉近纖維素分子之間的羥基達到很小的距離，于是便引起氧原子的負電性去吸引氫原子的正電性。如此眾多的氫氧原子相結的化學鍵，被稱為氫鍵。氫鍵的鍵能比一般共價鍵小，可是許多許多個氫鍵結合的總能量卻是很大的。因此，由于氫鍵結合，干紙就表現出了很好的強度，即結實、不容易破。

如果把紙泡在水里，換句話說就是讓水分子擠進紙中的纖維之間，把原來已經緊密結合的纖維素分子推開，也就是水分子打破了氫鍵結合，其結果是使纖維網絡遭到了巨大的損壞。于是，氫鍵破壞即紙張的強度也遭到了嚴重的摧毀，濕紙就變得十分軟弱，一戳就破了。

為什么濕紙干了后會起皺？

一般情況下，紙張內所含有的水分（8％）應與周圍空氣中的相對濕度（即空氣含有的水分）保持平衡。這時如果紙張被水打濕了，必然會引起局部變化。這是些什么樣的變化呢？

第一，當液態水與紙面局部接觸，這一部位會出現“粗化”的物理變化，即發生了纖維隆起和纖維翹起。這個現象是纖維形態的一種不可逆的轉變；第二，水分子繼續向紙頁內滲透，會使纖維網絡組織發生局部變形，導致纖維內部和纖維之間出現應力釋放。這種變形也是不可逆的；第三，當紙頁上水分蒸發后，原來的纖維之間發生了“位移”。在伴隨著新的纖維結合鍵的形成，也喪失原有網絡被破壞后再連接的可能性，這也是不可逆的變化。于是，被水潤濕過再干燥的紙面，不僅抗張強度下降約10％，而且還有不可能抹掉的皺紋。這是三種不可逆的變化的結果。

有沒有法子讓被水打濕了的紙干后不起皺呢？完全不起一點皺是不可能的。只有一個辦法可以減輕這個現象，那就是當紙張被水打濕后，馬上用吸水紙或（質量較好、表面平整的）衛生紙，分別貼附在濕紙的兩面，再用重物壓緊。經過24～36個小時的時間，等紙干了就會發現“皺紋”不是那么明顯了。

為什么用紙鍋能夠燒開水呢？

紙鍋燒水的關鍵是看用什么樣的紙。過去，有人用牛皮紙折成紙盒裝水，放到電爐上加熱，不久水就開了。這是—種物理現象，可以啟發人們更多的思考。因為紙頁比較薄、比表面積大、傳熱速度快，加上水的溫度低 ，所以即便是薄薄的紙也能承受加熱作用。但是，嚴格地說這種“紙鍋”燒開水，是一種科學游戲，沒有實用價值。

現在，有一種導熱紙做成的紙鍋研制成功了。這種紙必須具有緊度大、耐破度大、物理強度高、抗燃性高等特點。由于加入的清水溫度較低，與紙鍋下邊的熱源有溫度差；再加上紙有強度、厚度小、傳熱好，因此，一旦加熱后（不宜用明火，用電爐），鍋內的水會被不斷地受到加溫而達到沸騰。因此，這種導熱紙不但能夠防水、受力，而且還可以制作餐具（如火鍋）。

導熱紙所用的原料是針葉材木漿，經過黏狀打漿，再加上松香、硫酸鋁和防水劑等，必要時還可加以涂布一層阻燃劑，以確保該紙的防水、抗熱等功能得到充分的保證。正是因為這種紙具有良好的應用，所以，它是可以成為代替銅鍋或不銹鋼鍋的一種餐具的。紙鍋的使用與別的火鍋相比，其優點是：一人一鍋，保證衛生；免除清洗，降低成本；用完回收（當廢紙），何樂而不為？（文內配圖均已獲得圖蟲創意授權）

本文節選自《百科知識》雜志

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