ทำไมทิชชูโดนน้ำนิดเดียวถึงขาดง่าย ทั้งที่ตอนแห้งดึงแรงกว่านี้ยังไม่เป็นอะไร?
ทิชชูแห้งหนึ่งแผ่นอาจดูบางมาก แต่ยังพอหยิบ เช็ด หรือดึงออกจากกล่องได้โดยไม่ขาดทันที
แต่พอหยดน้ำลงไปเพียงจุดเดียว บริเวณนั้นกลับกลายเป็นจุดอ่อนอย่างรวดเร็ว บางครั้งแค่ใช้นิ้วแตะหรือออกแรงดึงเล็กน้อยก็ฉีกแล้ว
สาเหตุไม่ได้อยู่ที่น้ำทำให้กระดาษ “ละลาย” แต่เป็นเพราะกระดาษคือโครงข่ายของเส้นใยจำนวนมากที่ต้องอาศัยแรงยึดระหว่างกันเพื่อช่วยรับแรง
ตอนแห้ง เส้นใยไม่ได้อยู่แยกกัน
กระดาษและทิชชูส่วนใหญ่ทำจากเส้นใยเซลลูโลส เมื่อผ่านกระบวนการผลิตและแห้งลง เส้นใยเหล่านี้จะสัมผัสและยึดกันจนกลายเป็นแผ่น
แรงที่ช่วยพยุงโครงสร้างไม่ได้มีเพียงอย่างเดียว แต่เกิดจากแรงยึดหลายชนิด รวมถึงพันธะไฮโดรเจน แรงระหว่างโมเลกุล และการเกี่ยวพันกันทางกายภาพของเส้นใย
แม้ทิชชูจะบาง แต่ตราบใดที่โครงข่ายนี้ยังยึดกันดี แรงที่เราดึงก็สามารถกระจายผ่านเส้นใยจำนวนมากได้
พอน้ำซึมเข้าไป จุดเชื่อมเดิมเริ่มทำงานไม่เหมือนเดิม
เซลลูโลสจับกับน้ำได้ดี พอน้ำซึมเข้าไปในกระดาษ มันจึงเข้าไปอยู่บริเวณระหว่างเส้นใยและเปลี่ยนสภาพของจุดที่เส้นใยสัมผัสกัน
แรงยึดบางส่วนที่ช่วยให้แผ่นแข็งแรงตอนแห้งลดลง ขณะเดียวกันเส้นใยก็อ่อนตัวและเคลื่อนไหวได้มากขึ้นเมื่อรับน้ำ
ผลคือบริเวณที่เปียกไม่สามารถรับและส่งต่อแรงได้ดีเท่าเดิม
ทำไมจึงขาดตรงจุดเปียกก่อน?
เมื่อเราดึงทิชชู ส่วนที่แห้งยังคงมีโครงข่ายเส้นใยที่แข็งแรงกว่า ขณะที่บริเวณเปียกกลายเป็นจุดอ่อนของแผ่น
แรงจึงไปรวมอยู่บริเวณนั้นได้ง่ายกว่า เมื่อเส้นใยบางส่วนเริ่มหลุดออกจากกัน รอยขาดก็สามารถลามต่อได้อย่างรวดเร็ว
นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมหยดน้ำเพียงเล็กน้อยจึงสามารถทำให้แผ่นทิชชูทั้งแผ่นฉีกตรงตำแหน่งนั้นได้ ทั้งที่ส่วนอื่นยังดูปกติอยู่
แล้วทำไมกระดาษเช็ดมือบางชนิดเปียกแล้วยังเหนียว?
เพราะกระดาษที่ถูกออกแบบให้ใช้งานตอนเปียกสามารถเติมสารที่ช่วยเพิ่ม wet strength หรือความแข็งแรงขณะเปียก
สารเหล่านี้ช่วยเสริมจุดเชื่อมระหว่างเส้นใยให้ทนต่อผลของน้ำได้มากขึ้น จึงทำให้กระดาษบางประเภทสามารถเช็ด บิด หรือรับแรงต่อได้แม้เปียกแล้ว
ดังนั้นความแตกต่างระหว่างทิชชูที่แตะน้ำแล้วแทบยุ่ย กับกระดาษเช็ดมือที่ยังพอใช้งานต่อได้ จึงไม่ได้ขึ้นอยู่กับความหนาเพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับวิธีสร้างและเสริมโครงข่ายของเส้นใยด้วย
น้ำไม่ได้ทำให้กระดาษหายไป แต่มันเปลี่ยนวิธีที่เส้นใยช่วยกันรับแรง
แผ่นทิชชูไม่ได้แข็งแรงเพราะเป็นเนื้อวัสดุก้อนเดียว แต่แข็งแรงเพราะเส้นใยจำนวนมหาศาลเชื่อมโยงและช่วยกันรับแรง
พอน้ำเข้าไปเปลี่ยนจุดเชื่อมเหล่านั้น สิ่งที่ดูเป็นเพียง “กระดาษเปียกหนึ่งจุด” จึงกลายเป็นตำแหน่งที่รับแรงได้น้อยกว่าส่วนอื่นอย่างเห็นได้ชัด
นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมทิชชูแห้งที่เรายังพอดึงได้ พอโดนน้ำเพียงนิดเดียวกลับเปลี่ยนเป็นแผ่นที่แตะเบา ๆ ก็ฉีกได้ในเวลาไม่กี่วินาที
Gels — Cross-Linking of Oxidized Hydroxypropyl Cellulose in Paper: Influence of Molecular Weight and Polymer Distribution on Paper Wet Strength Development
อ้างอิง: https://www.mdpi.com/2310-2861/9/3/206
International Journal of Molecular Sciences — Polymeric Wet-Strength Agents in the Paper Industry
อ้างอิง: https://www.mdpi.com/1422-0067/24/11/9268
เขียนโดย พีรพัฒน์ พีพี
หุ้นเทคโนโลยีของสหรัฐฯ ร่วงลงอย่างหนัก ฉุดตลาดหุ้นเอเชียลงตามไปด้วย! หุ้นเกาหลีใต้ร่วงลง 8.53% จนต้องสั่งหยุดการซื้อขายชั่วคราว
ค่าเทอมโรงเรียนนานาชาติ ปี 2569: 10 โรงเรียนดัง ต้องจ่ายเท่าไร และมีค่าแรกเข้าอะไรบ้าง?
10 นามสกุลที่มีผู้ใช้มากที่สุดในประเทศไทย
ทรัมป์ขู่ว่าจะทำลายอิหร่านเพิ่มเติม
นามสกุลเหมือนกัน ต้องเป็นญาติกันจริงหรือ? เรื่องใกล้ตัวที่หลายคนอาจเข้าใจผิด
4 โรงงานใหญ่ในไทย ที่มีพนักงานหลักพันคน
เปิดพิกัดทางหลวง 117 ถนนสายยาวผ่านพิจิตร กับปริศนาทางตรงเกือบ 100 กิโลเมตร
5 มหาวิทยาลัยไทย ที่เรียนจบยากมากที่สุด ต้องผ่านกี่ด่านกว่าจะได้ปริญญา?
ยอดเขาที่สูงที่สุดในไทย ที่ไม่ได้อยู่ในเขตจังหวัดภาคเหนือ
ทำไมที่ดินบางแห่งในประเทศไทยถึงมีราคาถูกมาก? เปิด 10 เหตุผลที่หลายคนอาจไม่เคยรู้ ก่อนตัดสินใจซื้อที่ดินราคาหลักหมื่น!
เปิด 10 อำเภอที่ดินถูกที่สุดในไทย บางพื้นที่ราคาประเมินเริ่มเพียง 10,000 บาทต่อไร่
AI กำลังดูดเงินลงทุนทั่วโลก! โอกาสครั้งใหญ่หรือฟองสบู่ลูกใหม่ที่ต้องจับตา?
หุ้นเทคโนโลยีของสหรัฐฯ ร่วงลงอย่างหนัก ฉุดตลาดหุ้นเอเชียลงตามไปด้วย! หุ้นเกาหลีใต้ร่วงลง 8.53% จนต้องสั่งหยุดการซื้อขายชั่วคราว
ทำไมที่ดินบางแห่งในประเทศไทยถึงมีราคาถูกมาก? เปิด 10 เหตุผลที่หลายคนอาจไม่เคยรู้ ก่อนตัดสินใจซื้อที่ดินราคาหลักหมื่น!
5 อันดับ อบต. รายได้สูงสุดในไทย อันดับ 1 ทะลุ 1.1 พันล้านบาท
ทวีปใดบนโลกที่ไม่มีทะเลทราย? ไขข้อสงสัยเรื่องทะเลทรายยุโรปและทะเลทรายน้ำแข็งแห่งแอนตาร์กติกา
ว่านดอกทองอุมาวดี ว่านมหาเสน่ห์ในความเชื่อไทย กับเรื่องราวทางพฤกษศาสตร์ที่น่ารู้
เปิดพิกัดถนนโค้งอันตรายในไทย รวมเส้นทางที่คนขับรถต้องเพิ่มความระวัง
ค่าเทอมโรงเรียนนานาชาติ ปี 2569: 10 โรงเรียนดัง ต้องจ่ายเท่าไร และมีค่าแรกเข้าอะไรบ้าง?
