如果你在上廁所的時候閑著沒事拿起衛生紙觀察,可能會發現衛生紙上有壓花圖案,有些圖案還挺復雜的,比如印著萌萌的心形圖案、花形圖案等。
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紙上的壓花圖案,作者上廁所時候拍的
可是,衛生紙上為什么要印這么萌的圖案?難道是為了擦屁股的時候,讓屁股覺得“賞心悅目”?
其實這些衛生紙上的壓花圖案,除了看起來好看之外,真的有實實在在的作用。
1.固定作用
想成為一款優秀的衛生紙,需要具備一些特征。
比如,現在的衛生紙大多是好幾層紙組合在一起的,能確保幾層紙之間不會滑動錯位,是優秀衛生紙的“必備的素養”,壓花工藝恰好能幫衛生紙做到這一點。
壓花的本質是通過模具對紙張施加壓力,在上面壓出想要的圖案,在這個過程中,幾層衛生紙之間會被壓出凹凸結構,自然而然地把幾層紙固定在一起,就不容易滑動錯位了。
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壓花的過程,圖片來源:參考文獻[1]
在一些公共衛生間里,你還能找到沒有經過壓花工藝處理的衛生紙(這樣的衛生紙價格相對較低)。
但如果你用過這樣的紙,可能會遇到這樣的場景:撕廁紙的時候發現廁紙的兩層紙錯位了,根本就撕不齊。在擦屁股的時候,也有可能會出現內層和外層滑動分離的情況,滑動之后的單層紙很薄,是有可能把紙擦破的……
所以壓花工藝的一個重要作用,就是固定多層紙張。除此之外,壓花工藝還能帶來一些額外的好處。
2.增加蓬松度
壓花的時候會對紙張進行拉伸,會在一定程度上破壞纖維素的結構,在這個過程中,紙張的蓬松程度會增加。
比如,2020 年發表在《生物資源》(BioResources)上的一項研究,就對比了幾組不同質地的衛生紙壓花和不壓花的厚度、蓬松度等參數。
結果發現,壓花工藝對紙張的厚度和蓬松度有明顯的提升。
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經過壓花處理,紙張的厚度、蓬松度均提升,圖片來源:參考文獻[2]
這里有必要對表格數據進行一下說明,Mother reels(A1+A2)表示的是沒有經過壓花工藝處理的 A1、A2 兩層紙疊在一起的對照組。而 Paper A 指的是 A1、A2 經過壓花工藝處理之后疊在一起制成的紙(B、C 也同理),D 和 C 使用的是同樣材質的紙,但壓花的圖案不一樣。
從表格里可以看出,經過壓花處理之后,紙張的厚度和蓬松度均有了顯著的提升。比如對紙 A、C、D 來說,厚度和蓬松度都提升了 150% 以上,對紙 B 來說,也提升了約 80%。
在這項研究中,不同的壓花圖案對紙張的厚度和蓬松度的影響不大。這可能跟選取的圖案差異不大有關。
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C和D的不同壓花圖案,圖片來源:參考文獻[2]
在 2022 年,發表在《聚合物》(Polymers)上的一項研究,也對比了不同類型的壓花圖案對紙張的影響。這項研究的結果發現,不同類型的壓花圖案對紙張的蓬松度影響是不一樣的。
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2022年研究中選擇的不同壓花圖案,圖片來源:參考文獻[1]
相比于 a、b 這樣的云狀圖形,c、d 這樣的密集點陣(文章里稱為“微圖案”)對紙張的蓬松度提升更明顯。
另外,這項研究還發現,如果壓花模具的圖案邊緣是“圓滑”的(不是直上直下的),這樣的壓花模具壓出來的紙張蓬松程度更高。
當然了,并不是說蓬松度提升得越高越好,如果壓花的過程中對紙張破壞得太過嚴重,雖然能讓紙張的蓬松度提高,但也可能讓紙張的機械強度下降過多,擦屁股的時候可能直接就把紙給擦裂了(你一定不希望發生這樣的事情)。
所以,好的壓花工藝會在蓬松度和結實程度之間取一個平衡。
3.吸水性
對衛生紙來說,還有一個很重要的參數,那就是吸水性。
吸水性包括兩方面:吸水能力和吸水速率。吸水能力取決于同樣重量的紙能夠吸收多少水,同等重量的紙,能吸收的水越多,吸水能力越強。吸水速率也很好理解,反映的就是吸水的快慢。
在壓花之后,紙張纖維的結構受到了影響,紙張的孔隙率以及前面提到的蓬松度都會發生改變,這些會影響紙張的吸水性。
上文中 2020 年的文章里就對比了壓花前后紙張的吸水能力和吸水速率。
發現經過壓花工藝處理,紙的吸水能力均有顯著的提升。比如對紙 A、C、D 來說,吸水能力提升了 60%以上,而對紙 B 來說,也提升了約 18%。
但壓花在吸水速率上的影響并不大,在 2022 年的研究中也發現,水在不同類型壓花圖案的紙張上,擴散速度并沒有顯著的差別。
所以在吸水能力上來看,壓花能夠增加衛生紙吸水的能力,但是在吸水速度上不會有太大的改善。
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紙上的壓花圖案,編輯在工位拍的
總結
造紙商在紙上壓出不同的圖案,不僅僅是為了讓紙看起來更好看,同時它也能夠起到固定多層紙張,增加蓬松度和吸水能力的作用。
雖然不同圖案的壓花模具對紙的蓬松度會有一些影響,但對我們普通人來說沒必要太過糾結(畢竟我們也不可能知道壓制的模具是啥樣),盡管選擇你喜歡的圖案就好啦。
你家紙巾壓花圖案是咋樣的?歡迎評論區分享。
參考文獻
[1] Vieira, J. C., Mendes, A. D. O., Ribeiro, M. L., Vieira, A. C., Carta, A. M., Fiadeiro, P. T., & Costa, A. P. (2022). Embossing lines and dots geometry effect on the key tissue paper properties with finite element method analysis. Polymers, 14(17), 3448.
[2] Vieira, J. C., de Oliveira Mendes, A., Carta, A. M., Galli, E., Fiadeiro, P. T., & Costa, A. P. (2020). Impact of embossing on liquid absorption of toilet tissue papers. BioResources, 15(2), 3888.
策劃制作
作者丨小瑋科普創作者
審核丨孫明軒 上海工程技術大學教授
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