종이를 구성하는 섬유의 기본 구조를 손상시켜 탄력있는 한계를 넘어 영구적 인 물리적 변화 상태로 밀어 넣기 때문에 종이의 접거나 구부러집니다.
A4 종이로 전설적인 7 배 챌린지를 시도한 적이 있다면, 사람이 맨손으로 종이 조각을 7 번 접는 것은 물리적으로 불가능하다는 것을 알고 있습니다. 수백만 명의 사람들 이이 수수께끼의 도전을 시도하고 실패한 것을 고려할 때, 그것은 수십 개의 접힌 종이가 많은 종이입니다. 불행히도, 무게가 아무리 무거워 지거나 얼마나 오래 기다더라도, 그 종이 조각은 영원히 접힌 상태로 남아있을 것입니다.
전개 된 종이에 대한 주름을 상기시켜주는 것 (사진 크레디트 :Komkrit preechachanwate/shutterstock)
종이를 접는 것이 왜 그렇게 영구적 인 행동입니까? 종이를 얼마나 쉽게 조작 할 수 있는지 고려할 때, 초기 형태를 회복하지 못하는 이유는 무엇입니까?
종이의 과학
가장 기본적인 형태의 종이는 약 5,000 년 전에 나일강을 따라 자란 식물의 이집트인들이 만든 파피루스입니다. 종이 제조에 관여하는 기술은 천년에 걸쳐 크게 향상되었지만, 기본 개념은 균일 한 표면으로 공장 섬유를 압박하고 건조시키는 것입니다.
본질적으로, 종이는 섬유가 방출 될 때까지 식물 재료를 박거나 분쇄하여 만들어집니다. 이 식물 재료는 일반적으로 상록수 나무 또는 다른 빠르게 성장하는 침엽수이지만 대나무, 황마 및면과 같은 식물 도이 목적으로 사용될 수 있습니다. 그런 다음이 식물 재료를 물과 혼합하여 "스톡"(또는 펄프)이라는 서스펜션을 형성합니다. 이 펄프는 와이어 메쉬 위에 퍼져서 섬유가 균일 한 매트에 결합하도록 장려합니다. 이 매트는 과도한 물을 제거하기 위해 눌렀거나 압착되어 건조시킵니다.
종이의 대량 생산은 큰 기계와 산업 공정을 사용하지만 종이가 어떻게 만들어 지는지에 대한 가장 간단한 설명입니다. 펄프의 제조는 기계적 또는 화학적 방법을 통해 수행 될 수 있으며, 후자는 현대에서 더 일반적입니다. 펄프가 생성되면, 염료 및 기타 첨가제를 펄피 섬유와 혼합하여 최종 용지 제품에서 다른 색상이나 질감을 만들 수 있습니다. 컨베이어 벨트가있는 대형 롤러 머신은이 물질을 극도로 압력으로 롤 또는 시트로 끌어 당겨 전화 번호부 및 배경 화면에서 종이 타월 및 기저귀에 이르기까지 수많은 응용 분야에 사용할 수 있습니다.
탄성 및 플라스틱
이제 우리는 종이가 어떻게 만들어 졌는지 이해하기 때문에 종이 조각을 접거나 구부릴 때 어떤 일이 발생하는지에 대한 더 나은 관점을 가지고 있습니다. 이것을 간단한 용어로 설명하려면 금속이나 다른 재료의 무결성을 평가하는 것과 같은 방식으로 구조적 관점에서 종이를 고려하십시오. 이제 재료는 탄성 한계와 플라스틱 영역이 있음을 기억하십시오. 탄성 한계 영구적 인 구조적 변화없이 재료가 구부러져 원래 위치로 돌아갈 수있는 시점입니다. 이 한계를 초과하면 재료를 플라스틱 영역으로 가져 가서 재료에 대한 물리적 변경이 영구적이되어 원래 무결성을 유지할 수 없습니다.
모든 재료는 다른 탄성 한계 (수율), 플라스틱 영역 및 궁극적 강도를 갖습니다. 종이의 경우, 종이를“핫도그”처럼 들고 있지만 실제로 종이를 접거나 주름지는 것은 아니라고 상상해보십시오. 이 시점에서 종이의 식물 섬유는 탄성 한계를 초과하지 않았으므로 종이를 버릴 수 있으며 평평하고 지속되지 않은 상태로 돌아갑니다. 그러나 같은 종이 시트를 느슨한 튜브에 굴려 몇 시간 동안 고무 밴드를 감싸면 some 식물 섬유는 탄성 한계를 넘어 밀 것입니다. 고무 밴드를 제거하면 약간의 물리적 기형이 발생함에 따라 더 이상 평평하지 않습니다.
종이 조각을 접을 때 주름을 따라 식물 섬유가 무결성의 플라스틱 영역으로 영구적으로 밀려 나게되며 접힘의 실제 각도에서 골절 지점에 도달합니다. 접힘은 구조적 실패가되며 섬유가 원래 무결성을 되 찾을 수 없으므로 되돌릴 수 없습니다. 이 구조적 실패의 결과 로이 논문은이 접힘을 영원히 기억할 것입니다.
최종 단어
종이는 세계에서 가장 일반적이고 유용한 재료 중 하나이지만 금속, 플라스틱 또는 기타 복합 물질과 비교할 때 매우 깨지기 쉬우 며 구조적 실패에 대한 임계 값이 낮습니다. 다시 말해, 종이 조각을 접는 경우, 다시 가져갈 수 없으므로 올바른 장소에 넣어야합니다!
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