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掃描電鏡告訴你幾種常見生活用紙的區(qū)別
造紙術(shù)是中國古代四大發(fā)明之一,它與指南針,huo藥,印刷術(shù)一起,給中國古代文化的繁榮提供了物質(zhì)技術(shù)的基礎(chǔ)。
紙是植物纖維制成的薄片,作為寫畫、印刷書報、包裝等。紙的品種很多,分類方法也不一致,按用途可分為:包裝用紙、印刷用紙、工業(yè)用紙、文化用紙、生活用紙和特種紙。
今天我們用掃描電鏡來觀察一下與我們密切相關(guān)的生活用紙。生活用紙包含衛(wèi)生紙、面巾紙、餐巾紙、紙尿褲、衛(wèi)生巾、濕巾紙等。
從生產(chǎn)流程方面講生活用紙的生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)境、工藝基本是一樣的。區(qū)別只是配方不同,因?yàn)閲覚z測的理化指標(biāo)中抗?jié)q強(qiáng)度、吸水性、柔軟度都有明顯的區(qū)別。
首先,觀察某品牌原木衛(wèi)生紙。如圖 1a 所示,樣品纖維直徑從幾微米到幾十微米,分布較為寬泛,樣品表面較干凈。紙的主要成分是植物纖維,通過能譜分析其成分,C 含量為 50.35%,O 含量為 49.65%,其原子比接近 1:1,與纖維素分子式 C6H12O6 一致。
圖 1 上:原木衛(wèi)生紙 SEM 圖,下:能譜測得元素含量
嬰幼兒衛(wèi)生紙,如圖 2 所示樣品纖維直徑與原木衛(wèi)生紙差不多,從幾微米到幾十微米,分布較為寬泛。樣品表面有很多纖細(xì)的纖維,這是因?yàn)闃悠方?jīng)過了一系列處理,紙張的柔軟度發(fā)生了改變,以避免刺激或劃傷嬰幼兒皮膚。能譜分析其成分,C 含量為 50.10%,O 含量為 49.90%,與原木衛(wèi)生紙在成份上并無差別。
圖 2 上:嬰幼兒衛(wèi)生紙 SEM 圖,下:能譜測得元素含量
棉柔巾如圖 3-4 所示,纖維直徑較為均一,分布范圍在 11-14 微米之間。背散射觀察下,纖維表面有明顯的亮點(diǎn),說明表面負(fù)載有金屬。我們通過能譜分析不同部分的成分,其中纖維部分 C 含量為 73.05%,O 含量為 26.95%。對纖維表面的 Ag 顆粒中 Ag 含量為 55.63%,C 含量為 20.51%,O 含量為 23.86%。纖維表面負(fù)載 Ag 顆粒,這是由于棉柔巾使用的過程中會浸水,Ag 具有殺菌防止霉變的作用。
圖 3 棉柔巾 SEM 圖
圖 4 上:棉柔巾能譜對應(yīng)的 SEM 圖位置,下:能譜測得各元素含量
以上掃描電鏡圖片及能譜數(shù)據(jù)均從 Phenom ProX 電鏡能譜一體機(jī)獲取,樣品可以進(jìn)行噴金處理,亦可選擇低真空模式不噴金觀察。