紙の折り目や曲がりは、紙を構成する繊維の基本構造に損傷を与え、弾性限界を超えて永続的な物理的変化の状態に押し込むため、永久的なものになります.
A4 の紙を使って伝説の 7 つ折りチャレンジに挑戦したことがあるなら、素手で紙を 7 回折りたたむことは物理的に不可能であることをご存知でしょう。何百万人もの人々がこの謎めいた挑戦に挑戦して失敗したことを考えると、それは何十もの折り目がついたたくさんの紙です.残念ながら、どれだけ重いものを載せても、どれだけ待っても、それらの紙片は永遠に折りたたまれたままになります.
展開された紙の折り目の回想 (写真提供者:komkrit Preechachanwate/Shutterstock)
一枚の紙を折るという行為が、なぜこれほど恒久的な行為なのか?紙をいかに簡単に操作できるかを考えると、紙が元の形に戻るのを妨げるものは何ですか?
紙の科学
最も原始的な紙はパピルスで、約 5,000 年前にエジプト人がナイル川沿いに生育した植物から作ったものです。紙を作る技術は何千年にもわたって大幅に改善されてきましたが、植物繊維を圧縮して乾燥させて均一な表面にするという基本的な概念はほとんど変わっていません.
基本的に、紙は繊維が解放されるまで植物材料を叩いたり粉砕したりして作られます。この植物材料は、通常、常緑樹または他の急速に成長する針葉樹ですが、竹、ジュート、綿などの植物もこの目的に使用できます.次に、この植物材料を水と混合して、「ストック」（またはパルプ）と呼ばれる懸濁液を形成します。次に、このパルプを金網の上に広げます。これにより、繊維が結合して均一なマットになります。次に、このマットをプレスまたは圧搾して余分な水分を取り除き、乾燥させます。
これは、紙がどのように作られるかを最も簡単に説明したものですが、紙の大量生産には大型の機械と工業プロセスが使用されます。パルプの調製は、機械的または化学的方法で行うことができますが、後者は現代ではより一般的です.パルプが製造されると、染料やその他の添加物をパルプ状の繊維と混合して、最終的な紙製品にさまざまな色や質感を作り出すことができます。コンベヤ ベルトを備えた大型ローラー マシンは、極度の圧力下でこの物質をロールまたはシートに引っ張り、電話帳や壁紙からペーパー タオルやおむつまで、数え切れないほどの用途に使用できます。
弾性とプラスチック
紙がどのように作られるかを理解したので、紙を折りたたんだり曲げたりしたときに何が起こるかについて、より良い見方ができました。これを簡単に説明すると、金属やその他の素材の完全性を評価するのと同じように、構造的な観点から紙を考えてみてください。ここで、材料には弾性限界と塑性領域があることを思い出してください。 柔軟な制限 材料を曲げても、恒久的な構造変化なしに元の位置に戻ることができるポイントです。この制限を超えると、材料が可塑性領域に入るために、材料の物理的な変更が永続的になり、元の完全性を維持できなくなります。
すべての材料には、異なる弾性限界 (降伏)、可塑性領域、極限強度があります。紙の場合、「ホットドッグ」のように紙を持っていると想像してみてください。ただし、実際に紙を折り曲げたり折り目を付けたりすることはありません。この時点では、紙の植物繊維は弾性限界を超えていないため、紙を手放すと、しわのない平らな状態に戻ります。ただし、その同じ紙をルーズチューブに丸め、輪ゴムを数時間巻き付けると、一部 植物繊維の一部が弾性限界を超えて押し出されます。輪ゴムを外すと、軽微な物理的変形が発生したため、平らにはなりません。
一枚の紙を折りたたむと、折り目に沿った植物繊維が完全なプラスチック領域に永久に押し込まれ、折り目の実際の角度で破断点に到達します.繊維が元の完全性を取り戻すことができないため、折り目は構造上の欠陥となり、元に戻すことはできません。この構造的な失敗の結果、どんなに強く元に戻そうとしても、紙はこの折り目を永久に覚えています。
最後の言葉
紙は、世界で最も一般的で有用な材料の 1 つですが、金属、プラスチック、またはその他の複合材料と比較すると、非常に壊れやすく、構造破壊のしきい値が低くなります。つまり、紙に折り目を付ける場合は、元に戻すことができないため、必ず正しい場所に置いてください!
