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扫描电镜告诉你几种常见生活用纸的区别

 发布时间:2019-07-22 点击量:1258

造纸术是中国古代四大发明之一,它与指南针,huo药,印刷术一起,给中国古代文化的繁荣提供了物质技术的基础。

 

纸是植物纤维制成的薄片,作为写画、印刷书报、包装等。纸的品种很多,分类方法也不一致,按用途可分为:包装用纸、印刷用纸、工业用纸、文化用纸、生活用纸和特种纸。

 

今天我们用扫描电镜来观察一下与我们密切相关的生活用纸。生活用纸包含卫生纸、面巾纸、餐巾纸、纸尿裤、卫生巾、湿巾纸等。

 

从生产流程方面讲生活用纸的生产设备、环境、工艺基本是一样的。区别只是配方不同,因为国家检测的理化指标中抗涨强度、吸水性、柔软度都有明显的区别。

 

首先,观察某品牌原木卫生纸。如图 1a 所示,样品纤维直径从几微米到几十微米,分布较为宽泛,样品表面较干净。纸的主要成分是植物纤维,通过能谱分析其成分,C 含量为 50.35%,O 含量为 49.65%,其原子比接近 1:1,与纤维素分子式 C6H12O6 一致。

 

图 1 上:原木卫生纸 SEM 图,下:能谱测得元素含量

 

婴幼儿卫生纸,如图 2 所示样品纤维直径与原木卫生纸差不多,从几微米到几十微米,分布较为宽泛。样品表面有很多纤细的纤维,这是因为样品经过了一系列处理,纸张的柔软度发生了改变,以避免刺激或划伤婴幼儿皮肤。能谱分析其成分,C 含量为 50.10%,O 含量为 49.90%,与原木卫生纸在成份上并无差别。

 

图 2 上:婴幼儿卫生纸 SEM 图,下:能谱测得元素含量

 

棉柔巾如图 3-4 所示,纤维直径较为均一,分布范围在 11-14 微米之间。背散射观察下,纤维表面有明显的亮点,说明表面负载有金属。我们通过能谱分析不同部分的成分,其中纤维部分 C 含量为 73.05%,O 含量为 26.95%。对纤维表面的 Ag 颗粒中 Ag 含量为 55.63%,C 含量为 20.51%,O 含量为 23.86%。纤维表面负载 Ag 颗粒,这是由于棉柔巾使用的过程中会浸水,Ag 具有杀菌防止霉变的作用。

 

  

图 3 棉柔巾 SEM 图

 

  

  

图 4 上:棉柔巾能谱对应的 SEM 图位置,下:能谱测得各元素含量

 

 

以上扫描电镜图片及能谱数据均从 Phenom ProX 电镜能谱一体机获取,样品可以进行喷金处理,亦可选择低真空模式不喷金观察。

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