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不堵马桶,不易抠破,怎样制造一张好用的卫生纸?

时间:2022-07-06 01:18:44 来源:科普之家 作者:视知TV 栏目:百科 阅读:30

你一生用掉的卫生纸,大概会有……

这么多。

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它们是怎么被制造出来的呢?

这里是视知研究所的又一个新系列,怎样制造,我们带你探究当代生活是怎么制造和运转的。

为什么选了卫生纸呢?

因为……

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接下来,我们将带你一起去研究一下这一片小小的人类创造力奇迹。

简单来说,把高大坚硬的大树变成你手里洁白柔软的卫生纸,只需要四大步,分别是:把树木制成纸浆,对纸浆进一步加工,喷涂烘干成纸,最终卷切成我们使用的卫生纸。

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听起来挺简单的,但每个步骤里都有一些我们不知道的猫腻。

第一步是制造纸浆原料。

别看卫生纸种类这么多,其实纸浆原料才是决定质量和价格的最主要因素。国家规定所有卫生纸和纸巾的包装上必须写明原料种类,我们专门做了一张四象限图把原料分门别类,有了这张图,你就能秒懂包装上原料名,不会被商家忽悠。

上面是原生浆,下面是回用浆。

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原生浆就是全部使用全新的天然植物做原料,注意这三个关键词,全部、全新、天然植物;回用浆呢,听名字就知道是用回收材料生产出来的。什么回收材料呢?

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我们查阅了国家标准,回用浆只能使用回收的纸张印刷品、印刷白纸边作原料,不能用废弃的生活用纸、医疗用纸、包装用纸等。

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回用浆卫生纸一般来说价格便宜,但质量较低,抖一抖容易掉灰掉毛,你在超市里几乎见不到这类产品。由于回用浆原料中容易混杂荧光物质和重金属,所以,这种卫生纸绝对不建议用来擦脸和擦嘴。

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除了原生和回用两个概念,卫生纸原料还分成木浆、竹浆,近些年还有用麦草秸秆、芦苇、甘蔗渣等原料造出的纸浆,所以横轴可以写成木浆和非木浆。

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除了这些明确的原料外,有些商家会用鸡贼的营销概念来误导消费者。比如“纯木浆”,听着挺高级,但原生木浆加上回用浆,也可以说是纯木浆;比如“纯原生浆”,可能就包含了木浆和非木浆。

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如果你搞不清这些概念,认准“原生木浆”四个字就对了。

说完了分类,再说一件大家可能不知道的事,卫生纸很可能是你家里最有北欧风情的产品。

制造高质量卫生纸的针叶木浆主要来自北欧国家,以及加拿大、美国、智利、俄罗斯等国。

我国的环保政策严格限制砍树造纸,造高品质纸张的原生木浆需要大量进口,总量在2500万到3000万吨,几乎占全球贸易量的一半。像这种专门运送纸浆的巨轮,一艘就有200米长,需要700多船次才能运完。

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虽然纸浆这个词看起来湿乎乎的,像是液体,但作为全球大宗贸易品,它其实是干燥的,需要烘干脱水变成像毛毯一样的纤维块,避免航运业做了大自然的搬运工。

第二部分,把纸浆加工成造纸的成浆

初加工的纸浆直接做成纸,那擦屁股的体验和砂纸差不多。

为了让卫生纸足够柔软,纸浆必须要经过一轮叫做制浆的加工环节。这个过程中,会改变纤维的形态、控制长短纤维的配比,给我们送上温柔的体感。

工厂会使用碎浆机、磨浆机等机器完成这道工序。木浆加水搅拌进行碎浆,再进行除沙、磨浆、疏解。

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经过这一番折腾,纸浆纤维会被进一步切断,同时会从粗直的纤维变得像扫帚一样,产生许多细小的纤维枝杈。这个过程被称为“帚化”。

在显微镜下,打浆前纤维长这样,打浆后就会变成这样。

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这样加工过的纸浆纤维不光会柔软蓬松,在纤维表面还会在浸水时产生“胶状物”,更容易结合在一起,成为一张纸。

使用不同原料制成的原生浆,内部化学成分、纤维结构上也有很多差异,使得纸张呈现不同的性能。

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简单来说,松树、杉树这些针叶树,木浆纤维细长,使纸张强度更高,不容易破;桉树、桦树这些阔叶树,纤维短粗,使纸张松软,吸水性好。

打浆之后,生产厂家会根据产品类型,把长、短纤维混在一起,一般来说长、短纤维配比为3:7或4:6,让最终生产出的卫生级既柔软吸水,又不容易在使用时抠破。

对了,为了让你可以把卫生纸丢进马桶冲走,纸浆中会被加入羧甲基纤维素钠(CMC) 。它会在纸张内部和植物纤维一起组成纤维网,但一遇水就会迅速溶解,让湿卫生纸从内部瓦解,不会堵住你家的下水道。

第三步,制造半成品纸了

在这个环节中,纸浆通过加压喷嘴,均匀地喷涂在网面上,然后挤压、脱水。

之后还要进入烘缸,进一步高温干燥。同时,高温也有杀菌的作用。

脱水到干度为93%左右时,就需要进行卫生纸生产环节中一道非常重要的工序:起皱。

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纸张紧贴在烘缸上滑向刮刀的刀口,在这里纸张会被刮擦出小皱纹,就像岁月在你脸上刮出的皱纹一样。

皱纹对卫生纸来说必不可少。刮刀可以破坏纤维之间的结合力,让纤维变得更松散。纸张起皱后,纵向伸长率可提高八倍,纸张厚度增加三倍,挺度降低38%,也就是说,纸张变得更有弹性,更厚,更能吸水,也更柔软了。

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这个环节对于卫生纸的最终品质影响很大。如果刮刀强度刚度不够,就会经常夹纸;如果纸张在刮刀上停留时间太久,小皱纹就会变成大皱纹;一般来说,刮刀与烘缸的角度为18至30度。

冰冷坚硬的金属通过精密的角度计算,可以让纸产生精细又均匀的皱纹,一点点的变化都会影响到最终的用户体验。

这个环节生产出来的纸张会卷成大轴纸,有的重几百公斤,有的可重达几吨,一卷200公斤的大轴纸足够三口之家用10年。

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第四步,成品

单层的半成品纸太单薄,没法给我们安全感,所以生产厂会把几大轴纸一起上机器,卷成多层的成品卫生纸。一般来说,三到四层的卫生纸能够让你既节省纸张,又不至于让手指接触到你不想碰的东西。

为了在使用的时候方便撕扯,需要压上一道道虚线;

有芯无芯并不是卫生纸档次高低的标志,只是适合不同的使用条件。不论哪一种,都需要裁切成小卷,然后被包装销售。

经过这漫长的旅途,一棵经历过斯堪的纳维亚风雪的松树,终于遇到了一棵沐浴过南美洲阳光的速生桉。在水与火的试炼中,它们彻底融为一体,变得洁白、轻盈、柔软,它们拥抱着彼此,一起走向辉煌的终点……

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以上就是我们探索到的关于卫生纸的知识,我们会把相关论文和资料的链接都放在末尾,有兴趣你可以进一步研究。

最后还有三点要提醒一下大家

一是细菌菌落,卫生纸的标准低于纸巾,所以国家标准规定,卫生纸一定要在包装上注明“厕用”字样,拿卫生纸来擦嘴,真的不卫生;

二是卫生纸的掉粉量则是不得超出自身重量的0.5%,而纸巾则不能掉粉。所以,过敏性鼻炎患者别用卫生纸擦鼻子,可能越擦越严重。

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第三,纸巾里面不会像卫生纸那样添加水溶性纤维,这会导致它容易堵住马桶,所以,如果你临时用纸巾代替卫生纸,最好还是把它扔在纸篓里。

参考资料:

1.The U.S. Leads the World in Toilet Paper Consumption,Statista

2.《卫生纸(含卫生纸原纸)》GB/T20810-2018,全国标准信息公共服务平台

3.《纸巾纸(含湿巾)》GB/T20808—2011,全国标准信息公共服务平台

4.生活用纸浆料纤维分析,陈春霞,陈润权,余伟梅,邱玉桂,中国造纸学报

5.中国造纸工业2020年度报告,中国造纸协会

6.竹浆造纸性能及本色生活用纸生产实践,范磊乐,生活用纸

7.浆料制备过程中打浆的优化及其对纸机运行和纸张性能的影响,Michael J.Kocurek,范景阳 译

8.提高卫生纸柔软度的方法,袁瑞红,赵传山,黑龙江造纸

9.影响生活用纸柔软度主要因素的研究进展,管敏,李晨曦,刘洪斌,中国造纸

10.羧甲基纤维素钠在水溶纸中的应用研究,侯玉峰,天津科技大学

11.影响卫生纸起皱的因素及其解决方法,李广森,生活用纸

12.提高卫生纸生产效率和改善其手感柔软度的最优化起皱控制技术,唐其铮,生活用纸

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