چرا کاغذ وقتی خیس است، راحت‌تر پاره می‌شود؟

وقتی تکه‌ای کاغذ خشک را پاره می‌کنید، تنها باید بر نیروهای بین‌ مولکولی، اصطکاک و درهم‌تنیدگی‌های الیاف غلبه کنید. اما اگر کاغذ را خیس کنید، شبکه‌ی الیاف متورم می‌شود، الیاف شروع به جداشدن از یکدیگر می‌کنند و استحکام خود را از دست می‌دهند؛ در نتیجه راحت‌تر پاره می‌شوند.

در سطح شیمیایی، آب پیوندهای حیاتی هیدروژنی را که الیاف سلولزی را در کنار یکدیگر حفظ می‌کند، مختل می‌کند. از آنجا که آب حاوی پیوند بسیار مهم اکسیژن-هیدروژن است، شروع به تشکیل پیوندهای هیدروژنی خود با سلولز می‌کند و مانع از پیوند الیاف دیگر می‌شود. با وجود برهم‌کنش‌های کمتر بین پلیمرهای مستقل سلولزی، جداسازی الیاف آسان‌تر می‌شود درنتیجه نیروی کمتری برای پاره‌کردن کاغذ لازم است.

اما تمام کاغذ‌ها یکسان ساخته نمی‌شوند. برای مثال می‌توانید به تمام محصولات کاغذی فکر کنید که به‌صورت روزانه استفاده می‌کنید. محصولاتی مثل دستمال توالت، حوله‌های کاغذی، روزنامه، کاغذ چاپ، مقوا و بسیاری از محصولات دیگر. الیاف سلولزی تقریبا در تمام این محصولات یکسان است. با این‌حال ویژگی‌ها و خواص بسیار متنوعی دارند؛ بنابراین چگونگی واکنش انواع کاغذ به افزودنی‌هایی بستگی دارد که در حین فرآیند تولید به آن‌ها اضافه می‌شود.

صنعت کاغذ مملو از ترفندهای شیمیایی برای بهبود خواص محصولات کاغذی است و یکی از مهم‌ترین ویژگی‌هایی که تولیدکنندگان بر آن تمرکز دارند، استحکام است. برای مثال برای تولید جعبه‌ی بسته‌بندی، باید شبکه‌ی الیاف تقویت شود و این کار با افزودنی‌های قوی مثل نشاسته‌ی سیب‌زمینی انجام می‌شود. لایه‌ای از این ترکیب طبیعی مانند ژل روی سطح کاغذ اعمال می‌شود و مانعی مستحکم را در اطراف الیاف سلولزی تشکیل می‌دهد. این سطح نشاسته‌ای محکم مانند یک داربست عمل می‌کند و استحکام لازم را به کاغذ می‌دهد.

اما حتی مقوای مستحکم هم در برابر آثار مخرب رطوبت در امان نیست؛ زیرا نشاسته در آب حل می‌شود و وقتی خیس شود، استحکام آن به‌سرعت از بین می‌رود.