这张纸为什么在液压机下“爆炸”

第七次是幸运的

有一个古老的传说,说一张纸最多只能对折七次。多亏了 流言终结者Britney Gallivan,我们知道使用非常特殊的(大而薄的)纸张,可以分别折叠纸张 11 次或 12 次。但对于你在复印机中看到的普通纸张来说呢?

一个(非常棒地)用液压机压碎东西的 YouTube 频道 决定尝试一下。

在上面的视频中,一个人用手将一张 A3 纸(11.7 英寸 x 16.5 英寸)对折了五次。然后事情变得有趣起来。第五次和第六次折叠时,他动用了他的液压机,给纸张施加了一点额外的压力。他在第七次折叠时也这样做了,这时,纸张似乎爆炸了,留下了曾经柔韧的纸张变成了一团脆 brittle 的物质。到底发生了什么?

《大众科学》采访了纽约州立大学环境科学与林业学院(SUNY’s College of Environmental Science and Forestry)的纸张与生物工艺工程学教授 Thomas Amidon。在反复观看视频后,Amidon 认为导致纸张灾难性失效的最可能原因不是纤维素(木材)纤维,而是纸张的另一种成分——碳酸钙。

“纸张如果没有一些帮助,就不会那么不透明,” Amidon 说。“这就是填料碳酸钙的作用。”

Amidon 解释说,纸厂会在纸中添加实验室培育的碳酸钙晶体,使其更不透明、更坚硬。任何单张纸中的碳酸钙含量因纸张的类型和用途而异,所以无法得知这张纸的确切比例,但很可能含有碳酸钙。纸张还可以通过涂层添加额外的碳酸钙,涂层用于使杂志页面闪亮、光彩夺目。在涂层中,矿物质或黏土与胶水(通常是乳胶)混合,然后涂在基层上。有些涂层用于使纸张闪亮或光滑,而视频中的纸张看起来确实很适合“特写”。

你可能听说过碳酸钙——它是一种常见的矿物质,是珊瑚礁和某些石灰石的组成部分。Amidon 认为,纸张中含有足够的这种物质,当液压机施加的巨大压力作用于小区域时,压力对矿物质来说实在太大了,导致其崩塌。

“它就像水泥柱一样失效了,” Amidon 说。

如果纸张仅仅是木浆,结果将大不相同。Amidon 说,结果会更像是骆驼毛刷的独立纤维,而不是视频中看到的脆 brittle 的碎屑。

这要酷多了。感谢碳酸钙!

 

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