為什麼紙巾吸水會變皺,吸收酒精不會?

時間 2021-05-11 23:47:04

1樓:fd sd

纖維吸水後產生潤漲,使得纖維在吸水後產生形變伸長,在纖維橫向上變形比縱向上要大很多,因此紙巾沾水後會變皺,紙張沾的水乾後,纖維會產生收縮,但是乾燥產生的收縮要比伸長小,因此水乾後還是會皺。纖維的潤漲產生的伸縮與紙張的纖維種類、紙張生產工藝有關。

纖維素的潤漲分為結晶區間的潤張和結晶區內的潤張,結晶區間的潤脹是指潤張劑只能達到無定型區和結晶區表面,纖維素的X射線衍射圖不發生變化。結晶區內的潤張是指潤張劑滲透到微纖絲結晶區內部而發生的,由此產生新的晶格,出現新的X射線衍射圖。纖維素上的羥基本身是有極性的,作為潤張劑,液體的極性越大,潤張的程度就越大。

鹼溶液中的金屬離子通常以「水合離子」的形式存在對於進入結晶區更為有利,除鹼外,其它潤張劑的潤張能力由強到弱為磷酸、水、極性有機溶劑等。因此,紙巾吸收酒精後產生的潤漲長度很小,不會起皺。

具體的可以看下《植物纖維化學》中纖維素一章以及《造紙原理與工程》。

2樓:Zhang Chao

)當普通紙巾遇水,纖維素間的氫鍵-CH-OH ... OH-CH- 可以被水分子所取代, 從而形成更強的氫鍵-CH-OH ...(OHH)n ...

OH-CH-。而乙醇分子的氫鍵和纖維素分子的氫鍵強度相同,因此無法成功取代。以上只是解釋的為什麼普通紙巾遇水會變膨脹。

常溫常壓下,水的表面張力為72 mN/m 而乙醇的表面張力為21.5 mN/m,這是因為乙醇是兩親分子(CH3-CH2- 基團親油,-OH基團親水)而水分子不是。其結果是液態水會自發的減小其表面積。

因此當水分子替代纖維素之間的氫鍵後,由於要需要減小其表面積,從而使紙巾變皺。

有沒有辦法證明以上論斷是正確的?

1)如果氫鍵取代機理是正確的,那麼可知糖(纖維素的兄弟)在水中易溶而在酒中難溶。這似乎和我們的生活常識是相符的;

2)如果表面張力機理是正確的,那麼從同樣材質的普通紙巾上取一小片,放入一碗水中,你會看到褶皺的紙片嗎?不會,因為此時的情況剛好相反,任何的褶皺都會增大水的表面積。

3樓:

不知道具體是什麼原因,但是肯定和結構、工藝技術有關係。人民幣和紙張都是紙,紙巾從本質上來說是木漿、草漿等打成紙漿,經過壓制,起皺等一系列工序做成紙張,成分以纖維素為主,屬於非織造的工藝技術。值得注意的是,紙巾為了柔軟是經過起皺處理的,就是說紙巾其實是一種遍布輕微皺紋的紙種,現在一般不允許新增膠質(因為粘合劑是五大高分子材料之一啦,而且分子量一般不大,且生產工序中會新增很多助劑,不安全,衛生紙畢竟要衛生,細菌數量也是嚴格控制的),而人民幣的是高階短纖維棉做成的,纖維素含量高且雜質含量少,在製作工藝上最大的區別是紙巾是木漿非織造得到的,且人民幣是抄造出來的,纖維素類的纖維吸濕性都比較好,回潮率較高,棉的回潮率是13%,而且纖維素吸濕膨脹,這個膨脹是垂直於纖維方向更明顯,也就是說,纖維吸濕以後膨脹了,而人民幣吸濕以後纖維膨脹,由於組織結構緊實而不會變皺,這就是衣服溼了以後變硬的原因。

但紙巾的結構鬆散,吸濕以後水的表面張力對它的影響大,結構更加鬆散,最終導致起皺,幹了以後皺紋保持了下來。

總結下來,紙巾起皺主要是因為紙巾鬆散有皺紋,水的表面張力大,進入內部,增加分子間距離,使纖維素間的空隙增大,原有的皺紋被放大,最終導致明顯起皺。如果是人民幣基本不會皺,普通書寫紙不會這麼明顯。

其次,水和酒精相比,水的表面張力更大,分子結構小,更易進入內部使纖維素間空襲增大,所以酒精對起皺的影響小,其實酒精的表面張力真的不咋滴,而且容易揮發,呆不了多久就沒了。。。

4樓:宮非

2015-03-27

紙巾吸水是一種毛細現象,力來自紙巾顆粒之間的間隙。因為間隙,即無數倍大於空氣的分子顆粒,又小於間隙表面分子顆粒體積的總和。這樣間隙裡面的空氣分子數量,就少於間隙表面分子數量,使空氣分子無法滿足間隙表面分子吸引力的平衡要求。

即間隙表面分子形成的吸引力,在空氣中產生剩餘吸引力。而水的密度大於空氣的密度,這樣剩餘吸引力就將密度更大的水吸引上來,以達到能量守恆。但要談到紙張纖維吸水會膨脹,而吸收酒精不會?

那就要說到「表面能」的概念。所謂「表面能」為兩種物質之間的表面張力,廣義地所有兩種不同物態的物質之間介面上的張力被稱為「表面張力」。水在20℃ 時的表面張力係數為 73mN/m,而甲醇只有 22.

60mN/m。

表面能用分子力解釋:液體的內聚力是形成表面張力的原因。在液體內部,每個分子都在每個方向都受到鄰近分子的吸引力(也包括排斥力),因此,液體內部分子受到的分子力合力為零

然而,在液體與氣體(或固體)的分界面上的液體分子在各個方向受到的引力是不均衡的,造成表面層中的分子受到指向液體內部的吸引力,並且有一些分子被「拉」到液體內部。因此,液體會有縮小液面面積的趨勢,在巨集觀上的表現即為表面張力現象。

用分子勢能解釋:液體內部分子周圍有大量分子,因此,內部分子的分子勢能較低。然而,表面層中的分子周圍的分子明顯小於液體內部分子的,所以,表面層的分子有較高的分子勢能。

為了達到低能量的穩定狀態,表面層中的分子有向液體內部移動的趨勢,從而導致表面層中的分子數量減少,巨集觀表現為液體表面積減小。分類:

科普>>

物理>>能量

5樓:Tubie Wang

呵呵,這個啊,感覺造紙專業的兄弟們來回答可能會專業一點。我就拋磚引玉吧。

我們常用的紙巾,主要是植物纖維和輔料,前者以纖維素為主,再進一步分析微觀成分,是以葡萄糖組成的大分子多醣,具體的結構可以度娘。

基於葡萄糖的基本官能團,在這種大分子結構中,充斥著大量的氫鍵,保證了大分子相互之間緊密地糾纏在一起,從而形成巨集觀上我們看到的紙。

當吸水的時候,水分子會插入其中,取代部分氫鍵,相當於在大分子結構中起到了潤滑或者增容的作用,纖維素大分子相互解纏和滑移,當水分被重新移除(比如說蒸乾),滑移後的纖維素大分子之間重新形成氫鍵,但是這個時候會在新的位置,因此從巨集觀上就看到紙皺起來了。

而酒精,沒有水那麼大的極性,通常呈中性,沒辦法取代原有的氫鍵,因此吸收酒精的時候,原有的氫鍵大部分被保留,移除酒精後基本上就會恢復原樣了。

基本上俺就只能答到這個境界了,等待大牛出現。

6樓:天象

有趣的是,濾紙從來不會因為沾水而變皺,而玻璃紙沾水基本上就變成豆腐渣了。這兩者和普通紙最大的區別是紙漿中的膠質含量,所以我猜測水因為溶脹了膠質而使得紙變皺。

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