מדענים פתרו את תעלומת הנייר המסתלסל

נייר המודפס על צד אחד מתחיל להתכרבל באיחור של עד כמה ימים. חוקרים ב-TU Graz גילו שזה נובע מממיסים בדיו שעם הזמן נודדים לעבר הצד הלא מודפס של הנייר.

למרות שהאנושות משתמשת בנייר לפחות 2000 שנה, הוא עדיין מציג בפנינו תעלומה אחת או שתיים. לדוגמה, הסיבה מדוע נייר שהודפס על צד אחד במדפסת הזרקת דיו מתחיל להתכרבל לאחר מספר שעות או ימים – למרות היותו שטוח בתחילה בעקבות ההדפסה והייבוש – לא הייתה ידועה בעבר.

אלכסנדר מאס ואולריך הירן מהמכון למוצרי ביולוגי וטכנולוגיית נייר באוניברסיטת גראץ לטכנולוגיה (TU Graz) גילו כעת את הסיבה. הסיבה נעוצה בממיסים הכלולים בדיו, הנודדים עם הזמן דרך הנייר לכיוון הצד הלא מודפס. זה גורם לסיבי התאית בצד הלא מודפס להתנפח והנייר מתחיל להתכרבל.

מידת סלסול הנייר נמדדת בסורק לייזר

לצורך הניסויים שלהם, החוקרים ריססו נייר מדפסת A4 סטנדרטי בצד אחד עם דיו דגם המורכב ממים וגליצרול הממס. לאחר מכן הם צפו בעקמומיות של גיליונות הנייר במשך שבוע באמצעות סורק לייזר. בעוד נייר מרוסס במים לא התכרבל עוד לאחר 24 שעות, התהליך נמשך שבוע עם נייר מרוסס בתערובת המים-גליצרול. הסיבה לכך היא שהגליצרול, שבניגוד למים מתאדה רק בטמפרטורות גבוהות מאוד, נדד לאט אך בהתמדה מהצד המרוסס של הנייר לצד השני.

נייר מופרד לשכבות דקות

החוקרים הצליחו להדגים תהליך זה על ידי פיצול דגימות הנייר לשכבות דקות וקביעת תכולת הגליצרול שלהן. הם גילו שהגליצרול ירד ללא הרף בשכבות העליונות, המרוססות ועלה בתחתונות. מכיוון שגליצרול, כמו מים, גורם להתנפחות סיבי תאית, נפח שכבות הנייר השונות השתנה במהלך תקופת הבדיקה. השכבות הקרובות לצד המרוסס התכווצו, בעוד השכבות העמוקות יותר התנפחו. התוצאה הנראית לעין הייתה שהנייר התכרבל, ועשה זאת ברציפות במשך שבוע.

החלפת גליצרול בממיסים אחרים

"כדי לפתור את הבעיה, גליצרול יכול להיות מוחלף בממיסים אחרים. עם זאת, זה לא כל כך קל מכיוון שגליצרול מעניק לדיו הזרקת דיו תכונות חשובות שהופכות אותו למתאים מלכתחילה להדפסה בהזרקת דיו", אומר אולריך הירן. לחלופין, ניתן גם להדפיס את הצד האחורי של הנייר או לטפל בכמות מתאימה של גליצרול.

התוצאות מבוססות על עבודה שבוצעה במעבדת כריסטיאן דופלר להתפיחת סיבים וביצועי נייר, שבה היו מעורבות, בנוסף ל-TU Graz, החברות Kelheim Fibres, Mondi Uncoated Fine & Kraft Paper, Canon Production Printing ו-SIG Combibloc Systems .