中華民國第四十七屆中小學科學展覽會作品說明書 國小組生活與應用科學科 第三名 080825 紙 溶於水, 馬 上分解? 學校名稱 : 台中市南屯區惠文國民小學 作者 : 小六石筑萱 小六陳冠瑜 指導老師 : 施政宏 陳俊明 小六鄭思佐 小六黃鈺倫 小六吳嘉格 關鍵詞 : 衛生紙面紙馬桶阻塞
摘 要 由廁所中的標示開始, 我們蒐集市面上常見的衛生紙用品進行物理特性研究, 試著找出它們與馬桶阻塞的關係, 並以問卷調查民眾的使用習慣 得到下列結果 : 一 本次實驗的衛生紙用品全部含有螢光劑, 皮膚敏感的人需要特別小心使用 二 面紙最輕, 卻又不易破損, 物理強度又強, 泡水三個月後仍然維持原狀 三 衛生紙物理強度較弱, 但吸水性最強, 最容易分解碎裂, 不論是抽取式或平版, 只要使用張數在四張以下, 都可以順利沖入馬桶中, 而不會阻塞 四 除了面紙以外, 濕紙巾或紙手帕等不易破裂分解的衛生用紙張, 最好不要丟入馬桶中, 以免造成阻塞 五 衛生紙用品會不會阻塞馬桶, 與使用張數有關 一次使用六張以上才會有阻塞情形 六 問卷調查發現, 有 98% 的民眾家中廁所有放置垃圾桶, 擔心馬桶阻塞 壹 研究動機 我們常常遇到馬桶阻塞, 不管在家中 學校或加油站等 而每次阻塞, 都費了九牛二虎之力, 才把那製造問題的衛生紙給弄出來 ; 而因為衛生紙會成阻塞, 所以馬桶旁總是放一個垃圾筒 但馬桶旁的垃圾桶都堆滿了垃圾, 一進到廁所就聞到那可怕的味道 在前一陣子, 聽說衛生紙可以丟進馬桶裡!! 咦? 不會造成阻塞嗎? 我們對這看法半信半疑的 所以, 我們決定研究衛生紙是否可以丟進馬桶裡, 另外, 還有哪些因素會影響衛生紙阻塞 我們在上四年級下學期自然與生活科技第二單元 水的移動 時, 觀察水能沿著哪些物品移動等試驗時, 知道能讓水上升移動的物品, 都是有 細縫 的共同特徵 有一位同學說他利用放大鏡觀察衛生紙時也有細縫, 是不是衛生紙也能讓水移動? 另外有同學提出我們利用衛生紙擦汗是不是也是水的移動現象呢? 大家都認為平常不可或缺的衛生紙種類可多了, 於是我們在老師的指導之下, 幾位同學利用週休假日時間討論, 每個人各買不同牌子的衛生紙來試驗看看, 找出和衛生紙相關的一些問題以及新發現 抽取式的面紙會有不可丟入馬桶中的標示 加油站所提供的面紙, 標示不溶於水, 不可丟入馬桶 抽取式衛生紙有標示可在馬桶中分解! 1
外商公司製造的衛生紙都表示不會阻塞馬桶 高鐵廁所中採用滾筒式衛生紙, 垃圾桶只供衛生用品丟棄用 高鐵廁所中的馬桶, 可將所提供的衛生紙直接沖入, 不會阻塞 公共廁所通常只賣不會溶於水, 又會阻塞馬桶的 面紙 因此, 只好另外準備垃圾桶 另一間公廁, 也是只賣不會溶於水的 面紙 可能發生丟入馬桶造成阻塞的現象 又一間公廁, 還是只賣不會溶於水的 面紙 貳 研究目的 一 模擬馬桶沖水實驗, 瞭解幾張衛生用紙才會阻塞 二 衛生紙品觀察實驗, 瞭解衛生用紙的纖維分佈 三 衛生紙品荷重實驗, 瞭解衛生用紙可以承受的重量 四 衛生紙品拉力實驗, 瞭解何種衛生用紙較容易破裂 五 衛生紙品吸水力實驗, 瞭解各種衛生用紙的吸水特性 六 衛生紙品問卷調查, 瞭解民眾對於衛生用紙與馬桶阻塞的知識及觀念 參 研究設備及器材 項次 實驗名稱 設備及器材 一 模擬馬桶沖水實驗 水瓶 水管 椅子 架子 板子 膠水 剪刀 水桶 二 衛生紙品觀察實驗 箱子 10 種日常生活衛生用紙 UV( 紫外線 ) 燈 數位顯微鏡 三 衛生紙品荷重實驗 電子微量天秤 防潮箱 1 個茶葉罐 10 種衛生紙品 10 元硬幣 (50 枚 ) 四 衛生紙品拉力實驗 衛生紙 大夾子 砝碼 長尾夾 架子 盆子 五 衛生紙品吸水力實驗 10 種生活用紙 夾子 架子 不同的浸泡液體 盆子 木板 針筒 尺 六 衛生紙品問卷調查 問卷 125 份 筆 電腦 2
肆 研究過程 討論研究主題 衛生紙 面紙 馬桶分解 確定研究主題 ( 衛生紙是否能丟入馬桶 ) 查詢相關研究閱讀文獻資料 調查使用現況 模擬馬桶沖水實驗 觀察衛生紙 測試荷重 測試拉力 測試吸水力 充實專業 設計調查問卷 ( 使用現況調查 ) 實施問卷調查 ( 共 125 份問卷 ) 分析問卷資料 ( 回收率 97.6%) 蒐集資料, 並設計器材設備 模擬馬桶沖水實驗 衛生紙浸泡實驗 採顯微鏡觀察纖維 觀察並記錄 採 UV 燈觀測螢光點 茶罐實驗 蒐集資料並設計器材設備 塑膠框實驗 蒐集資料並設計器材設備 進行實驗 觀察並記錄 蒐集資料並設計器材設備 進行實驗 觀察並記錄 尋找專業支援 ( 師生共學 ) 尋找相關資料 ( 用網際網路和書本 ) 觀察並記錄 觀察並記錄 整理資料 ( 實驗和知識 ) 撰寫報告 圖 4-1 研究架構圖 3
伍 研究結果 倒水處 一 模擬馬桶沖水實驗 水瓶 將器具固定後, 就可以把衛生紙丟入模擬馬桶內, 再將水倒入, 並開始實驗紀錄 洗手台 水管 衛生紙 板子 椅子 水桶 圖 5-1-1 模擬馬桶配置圖 表 5-1-1 模擬馬桶沖水實驗 ( 一 ) 馬桶水量 200ml 400ml 衛生紙用品張數 3 張 3 張 3 張 3 張 1 滾筒衛生紙 2 小型紙手帕 3 珍袖面紙 4 濕紙巾 X X X X 5 平版衛生紙 6 香水紙手帕 X X X X 7 抽取式衛生紙 8 單抽衛生紙 9 加油站面紙 10 大陸衛生紙 通過 X 阻塞 表 5-1-2 模擬馬桶沖水實驗 ( 二 ) 編號 4 張紙 6 張紙 8 張紙 1 滾筒衛生紙 2 小型紙手帕 X X X 3 珍袖面紙 4 濕紙巾 X X X X 5 平版衛生紙 X X 6 香水紙手帕 X X X 7 抽取式衛生紙 X 8 單抽衛生紙 9 加油站面紙 X X 10 大陸衛生紙 通過 散開 X 阻塞 未散開 4
模擬馬桶的沖水實驗器材, 初步成形 開始準備材料, 製作器材 進行器材測試 評估水流是否會影響分解我們找來的衛生紙 面紙等等比例縮小裁切 以 1/8 大小的紙張再測試管徑過小, 幾乎都會阻塞我們的測試記錄 將沖水實驗後的紙材與水, 儲放在陰暗處, 放置三個月 腦力激盪, 哪些實驗可以來比較不同衛生用紙的差異 集思廣益後, 果然產生了許多物理性的實驗構想 我們決定要加大管徑, 符合實際的馬桶排水管徑 利用原尺寸的衛生用紙, 再來進行一次沖水實驗 改良後的沖水實驗設備, 直接架設於洗手台上 5
表 5-1-3 衛生紙用品泡水三個月後之觀察表 滾筒衛生紙 : 少部分的衛生紙有散掉, 散掉的地方大多在邊緣處 小型紙手帕 : 紙手帕都沉在水底, 保持十分完整 珍抽面紙 : 面紙保持完整, 變的較透明 濕紙巾 : 保持的非常完整, 上面有一點點小白點 平版衛生紙 : 衛生紙浮在水上, 並無免顯變化, 衛生紙較為透明 香水紙手帕 : 分布較密集, 沒有散開 抽取式衛生紙 : 散開, 水摸起來黏黏的 單抽衛生紙 : 散了一點點, 大多在邊緣 抽取式面紙 : 紙變的較透明, 沒散 大陸製 - 滾筒衛生紙 : 沒散, 四 五張衛生紙黏在一起 6
經沖水實驗,1 號紙放置三個月後的情形 經沖水實驗,2 號紙放置三個月後的情形 經沖水實驗,3 號紙放置三個月後的情形 經沖水實驗,4 號紙放置三個月後的情形 經沖水實驗,5 號紙放置三個月後的情形 經沖水實驗,6 號紙放置三個月後的情形 經沖水實驗,7 號紙放置三個月後的情形 經沖水實驗,8 號紙放置三個月後的情形 經沖水實驗,9 號紙放置三個月後的情形 經沖水實驗,10 號紙放置三個月後的情形 7
二 衛生紙 面紙觀察實驗 ( 一 ) 螢光劑檢測 : 把要實驗的紙放置在箱子內, 用 UV( 紫外線 ) 燈去照, 並觀察紀錄 隨時蒐集整理資料與筆記秤重實驗, 準備每組 10 張經過逐一標示, 才不會弄錯 放置防潮箱, 一週後再秤重準備紙箱遮光, 螢光劑檢測器材 : 驗鈔燈 螢光筆 面紙可以發現螢光點平版衛生紙也有! 大陸製的面紙, 整張發光! 表 5-2-1 衛生紙 面紙螢光劑成分檢測 編 號 是 否 備 註 1 滾筒衛生紙 2 小型紙手帕 3 珍袖面紙 4 濕紙巾 5 平版衛生紙 只有一個 6 香水紙手帕 7 抽取式衛生紙 8 單抽衛生紙 9 加油站面紙 10 大陸衛生紙 整張都是 8
( 二 ) 數位顯微鏡觀察實驗 滾筒衛生紙 小型紙手帕 珍袖面紙 表 5-2-2 1-1-2 空隙較不規則, 有白色螢光點 * 1-2 因衛生紙用盡, 因而無法做實驗 2-1 纖維像蜘蛛網, 螢光點分部較廣 衛生紙 面紙顯微鏡觀察紀錄表 2-2 纖維像龍鬚糖, 螢光點較多, 像整群的螢火蟲在飛舞 3-1 藍色部份成斜狀, 纖維較密, 螢光點很多 3-2 藍色部分很多, 中間纖維集中 濕紙巾 4-1 感覺水水的, 藍色部份像果凍 冬粉 4-2 感覺水水的, 纖維較集中像纏在一起的冬粉 平版衛生紙 香水紙手帕 抽取式衛生紙 單抽衛生紙 加油站面紙 大陸衛生紙 5-1 黑色部分感覺薄薄的, 像蠶絲 5-2 藍色部份像隻海豚, 黑色部份海菜, 空隙較少, 但較多 6-1 大部分為藍色, 空隙大, 較少, 纖維較密集, 帶許多螢光點 6-2 藍色部分較粗, 成管狀, 黑色部分較密集藍色部分較細 7-1 藍色部份成規則平行, 較為粗, 黑色部份分布較廣, 較密, 成不規則彎曲, 螢點大部 份分布在藍色部分上 7-2 空隙大小比 7-1 稀疏, 藍色部份分布較廣, 在上面都有很多點點, 黑色部分較集中 8-1 藍色部分是橫的, 上面的黑色部分較稀疏, 下面的黑色部分較密集, 空隙下面較大 8-2 空隙很多有大有小, 纖維很細, 藍色部份較廣, 上面有很多點點, 黑色部分較集中 9-1 空隙較前面的大, 藍色部份成絲狀, 上面有許多螢光點, 黑色部分較粗且互相集合 9-2 藍色部分是橫的, 上面有許多螢光點, 像一團團棉花糖 黑色部份空隙多, 較密集 10-1 空隙看起來比台灣的紙大, 且呈藍紫色, 纖維較粗, 呈不規則形, 只有幾點螢光點 10-2 藍色部份上面有些螢光點, 黑色部份較集中, 纖維有大有小 A4 紙張 報紙 A4-1 藍色部分較黑色部份多, 且上面有很多的螢光點, 有幾點小黑點 ( 偏紫 ) A4-2 顏色偏紫的藍色部份成管狀, 有數個螢光點, 空隙小而少 News-1 看到紅色的一道, 是報紙的顏料, 藍色部分很密集, 很多螢光點, 空隙少而小 News-2 藍色部份成管狀, 周圍有許多螢光點, 纖維較粗 9
1 號完整 1 號撕裂邊 2 號完整 2 號撕裂邊 3 號完整 3 號撕裂邊 4 號完整 4 號撕裂邊 5 號完整 5 號撕裂邊 6 號完整 6 號撕裂邊 7 號完整 7 號撕裂邊 8 號完整 8 號撕裂邊 9 號完整 9 號撕裂邊 10 號完整 10 號撕裂邊 A4 紙完整報紙完整 -- -- 10
表 5-2-3 把紙撕成兩半, 觀察撕開部分的邊緣 News1-2-1 顏色為淡藍, 只有一點點螢光點在上面, 纖維有細有粗 tar1-1-1 顏色為淡藍, 好像藍色的冬粉糾纏在一起 tar1-1-2 顏色為淡藍, 纖維細細的, 分布不均, 有一些螢光點附著在上面 tar2-1 顏色為深藍, 纖維粗, 靠內側, 纖維分布密集 tar2-2 顏色為藍, 一根根纖維上有些螢光點 tar3-1 顏色為藍, 纖維尾巴透明 tar3-2 顏色為藍, 纖維較長有螢光點 tar4-1 顏色為淡藍, 纖維像透明的管子 tar4-2 顏色為淡藍, 纖維上有許多非常亮的螢光 tar5-1 顏色為深藍, 纖維像棉狀, 感覺像龍鬚糖 tar5-2 顏色為深藍, 纖維為棉狀 tar6-1 顏色為藍, 纖維成橫狀, 有螢光點附著 tar6-2 顏色為深藍, 纖維較密集, 像龍鬚糖 tar7-1 顏色為藍, 纖維上方為淡藍色, 且較密集 tar7-2 顏色為藍, 纖維密集 tar8-1 顏色為藍, 纖維長 密集 tar8-2 顏色為藍, 纖維下方為深色 tar9-1 顏色為深藍, 纖維密集 深色, 向尼龍繩 tar9-2 顏色為深藍, 纖維密集 tar10-1 右上方為深色, 纖維交叉狀 tar10-2 像藍色的尼龍繩, 上面有許多螢光點 WPaper-1 纖維較粗, 分佈密集, 背後黑黑的 三 衛生紙 面紙的荷重實驗 ( 一 ) 須具備條件, 包括 溫度 (21 C) 相對溼度 (21%) 以及 時間 ( 放置 1 週 ) 表 5-3-1 衛生紙 面紙重量測量實驗 編號 張數 第一次實驗 第二次實驗 1 滾筒衛生紙 10 張 2.1045g 2.1060g 2 小型紙手帕 10 張 7.1673g 7.1669g 3 珍袖面紙 10 張 5.8101g 5.8113g 4 濕紙巾 10 張 5.8525g 5.8375g 5 平版衛生紙 10 張 8.3538g 8.3575g 6 香水紙手帕 10 張 7.2630g 7.2624g 7 抽取式衛生紙 10 張 6.1123g 6.1135g 8 單抽衛生紙 10 張 3.3550g 3.3560g 9 加油站面紙 10 張 4.5086g 4.5088g 10 大陸衛生紙 10 張 2.3065g 2.3085g 11
準備顯微鏡實驗觀察用紙以顯微鏡觀察纖維的差異再看撕裂後的纖維差異 經過防潮箱濕度調整後秤重以電子微量天秤精確秤重逐一標示記錄 測量與計算每一張的面積算出單位面積的平均重量茶葉桶蓋子割出同心圓 仔細將衛生用紙固定住放置十元硬幣, 進行荷重實驗有些只能支持十餘枚硬幣 紙手帕 濕紙巾, 荷重較大紙張破裂後, 計算硬幣數量不同紙張的裂痕也有差異 12
表 5-3-2 衛生紙 面紙面積測量實驗 編號 張數 計算過程 面積 1 滾筒衛生紙 1 張 10.9cm 11.2cm = 122.08 cm 2 122.08 cm 2 2 小型紙手帕 1 張 21.7cm 20.8cm = 451.36 cm 2 451.36 cm 2 3 珍袖面紙 1 張 20.9cm 20.3cm = 424.27 cm 2 424.27 cm 2 4 濕紙巾 1 張 22.5cm 15.6cm = 351.00 cm 2 351.00 cm 2 5 平版衛生紙 1 張 17.8cm 21.8cm = 388.04 cm 2 388.04 cm 2 6 香水紙手帕 1 張 21.4cm 22.0cm = 470.80 cm 2 470.80 cm 2 7 抽取式衛生紙 1 張 20.0cm 19.2cm = 384.00 cm 2 384.00 cm 2 8 單抽衛生紙 1 張 10.5cm 19.3cm = 202.65 cm 2 202.65 cm 2 9 加油站面紙 1 張 18.5cm 18.1cm = 338.47 cm 2 338.47 cm 2 10 大陸衛生紙 1 張 11.0cm 12.0cm = 132.00 cm 2 132.00 cm 2 ( 二 ) 衛生紙用品的重量計算方式 : 將紙的重量除以張數, 再除以面積, 乘於 100, 就 大約是 100 平方公分的重量 5-3-3 第 1 次重量估算實驗 編號 張數 大小 計算過程 重量 1 滾筒衛生紙 1 張 10cm 10cm 2.1045 10 122.08 100=0.17238 0.17238g 2 小型紙手帕 1 張 10cm 10cm 7.1673 10 451.36 100=0.15879 0.15879g 3 珍袖面紙 1 張 10cm 10cm 5.8101 10 424.27 100=0.13694 0.13694g 4 濕紙巾 1 張 10cm 10cm 5.8525 10 351.00 100=1.66737 1.66737g 5 平版衛生紙 1 張 10cm 10cm 8.3538 10 388.04 100=0.21528 0.21528g 6 香水紙手帕 1 張 10cm 10cm 7.2630 10 470.80 100=0.15426 0.15426g 7 抽取式衛生紙 1 張 10cm 10cm 6.1123 10 384.00 00=0.15917 0.15917g 8 單抽衛生紙 1 張 10cm 10cm 3.3550 10 202.65 100=0.16555 0.16555g 9 加油站面紙 1 張 10cm 10cm 4.5086 10 338.47 100=0.13320 0.13320g 10 大陸衛生紙 1 張 10cm 10cm 2.3065 10 132.00 100=0.17473 0.17473g 5-3-4 第 2 次重量估算實驗 編號 張數 大小 計算過程 重量 1 滾筒衛生紙 1 張 10cm 10cm 2.1060 10 122.08 100=0.17250 0.17250g 2 小型紙手帕 1 張 10cm 10cm 7.1669 10 451.36 100=0.15874 0.15874g 3 珍袖面紙 1 張 10cm 10cm 5.8113 10 424.27 100=0.13697 0.13697g 4 濕紙巾 1 張 10cm 10cm 5.8375 10 351.00 100=1.66310 1.66310g 5 平版衛生紙 1 張 10cm 10cm 8.3575 10 388.04 100=0.21537 0.21537g 6 香水紙手帕 1 張 10cm 10cm 7.2624 10 470.80 100=0.15425 0.15425g 7 抽取式衛生紙 1 張 10cm 10cm 6.1135 10 384.00 100=0.15920 0.15920g 8 單抽衛生紙 1 張 10cm 10cm 3.3560 10 202.65 100=0.16560 0.16560g 9 加油站面紙 1 張 10cm 10cm 4.5088 10 338.47 100=0.13321 0.13321g 10 大陸衛生紙 1 張 10cm 10cm 2.3085 10 132.00 100=0.17488 0.17488g 13
實驗操作方式 : 把罐子的蓋子割一個同心圓, 再小心翼翼的把衛生紙夾在蓋子下 ( 如圖 5-3-1), 就能讓衛生紙分布平均, 然後把硬幣放衛生紙上, 便開始觀察, 並整理實驗紀錄 5-3-5 衛生紙用品荷重實驗紀錄表 ( 一 ) 編號 張數 第一次實驗 第二次實驗 1 滾筒衛生紙 1 張 16 個硬幣 16 個硬幣 2 小型紙手帕 1 張 15 個硬幣 18 個硬幣 3 珍袖面紙 1 張 16 個硬幣 13 個硬幣 4 濕紙巾 1 張 大於 40 個硬幣 大於 40 個硬幣 5 平版衛生紙 1 張 18 個硬幣 15 個硬幣 6 香水紙手帕 1 張 16 個硬幣 18 個硬幣 7 抽取式衛生紙 1 張 10 個硬幣 11 個硬幣 8 單抽衛生紙 1 張 25 個硬幣 26 個硬幣 9 加油站面紙 1 張 24 個硬幣 22 個硬幣 10 大陸衛生紙 1 張 8 個硬幣 12 個硬幣 瓶蓋 衛生紙 茶葉罐 圖 5-3-1 荷重實驗裝置圖 ( 一 ) 14
直徑 :8.4cm 半徑 :4.2cm 10 木板三塊 高度 :5.5cm 10 元硬幣堆疊衛生紙 圖 5-3-2 荷重實驗裝置圖 ( 二 ) 5-3-6 衛生紙用品荷重實驗紀錄表 ( 二 ) 編號 張數 第一次實驗 第二次實驗 第三次實驗 1 滾筒衛生紙 1 張 14 個硬幣 11 個硬幣 14 個硬幣 2 小型紙手帕 1 張 18 個硬幣 23 個硬幣 18 個硬幣 3 珍袖面紙 1 張 14 個硬幣 15 個硬幣 15 個硬幣 4 濕紙巾 1 張 大於 40 個硬幣 大於 40 個硬幣 大於 40 個硬幣 5 平版衛生紙 1 張 14 個硬幣 19 個硬幣 21 個硬幣 6 香水紙手帕 1 張 15 個硬幣 20 個硬幣 12 個硬幣 7 抽取式衛生紙 1 張 10 個硬幣 14 個硬幣 10 個硬幣 8 單抽衛生紙 1 張 21 個硬幣 22 個硬幣 22 個硬幣 9 加油站面紙 1 張 17 個硬幣 19 個硬幣 22 個硬幣 10 大陸衛生紙 1 張 11 個硬幣 10 個硬幣 12 個硬幣 15
四 衛生紙 面紙的拉力實驗 將架子固定後, 把大夾子穿在架子上, 衛生紙的兩端夾上夾子, 地面放置一個盆子, 再把砝碼懸在長尾夾上, 並開始實驗 11cm 3 cm 2.7 cm 2cm 2.6cm 圖 5-4-1 拉力實驗裝置圖 ( 一 ) 表 5-4-1 拉力實驗觀察記錄表 編號 第一次實驗 第二次實驗 1 滾筒衛生紙 15 個砝碼 13 個砝碼 2 小型紙手帕 15 個砝碼 16 個砝碼 3 珍袖面紙 17 個砝碼 14 個砝碼 4 濕紙巾 大於 26 個砝碼 大於 28 個砝碼 5 平版衛生紙 04 個砝碼 04 個砝碼 6 香水紙手帕 13 個砝碼 14 個砝碼 7 抽取式衛生紙 12 個砝碼 10 個砝碼 8 單抽衛生紙 08 個砝碼 10 個砝碼 9 加油站面紙 11 個砝碼 12 個砝碼 10 大陸衛生紙 10 個砝碼 08 個砝碼 16
五 衛生紙 面紙的吸水力 ( 毛細實驗 ) 長尾夾 1cm 操作方式 : 1. 試片上下各在 1 公分處畫線 2. 將試片夾好放入紙標記處 3. 計時 1 分鐘後, 量上升的公分數 11cm 圖 5-5-1 吸水實驗裝置圖 表 5-5-1 吸水力實驗材料說明表 項目 實驗材料 數量單位 項目 實驗材料 數量單位 實驗 1 水 1 杯 實驗 2 沐浴乳 5c.c. 實驗 3 洗衣精 5c.c. 實驗 4 洗碗精 5c.c. 架子 長尾夾 圖 5-5-2 吸水實驗裝置圖 ( 二 ) 17
裁出 拉力實驗 的紙張形狀以琺碼吊掛, 看看掛幾顆會斷裁出 吸水實驗 用紙的大小 用燒杯量測固定水的體積隨時準備好記錄本做紀錄固定夾放紙張的高度 用長尾夾可同時進行多組實驗吸水 1min 後立刻剪出記號測量吸水的高度差異 表 5-5-2 衛生紙用品吸水力實驗觀察 水 的測試 編號 第一次實驗 第二次實驗 1-1 滾筒衛生紙 3.5cm 4.0cm 2 小型紙手帕 4.5cm 4.5cm 3 珍抽衛生紙 4.0cm 4.6cm 4 濕紙巾 6.7cm 6.2cm 5 平版衛生紙 4.8cm 4.9cm 6 香水紙手帕 3.0cm 3.0cm 7 抽取式衛生紙 4.8cm 4.0cm 8 單抽衛生紙 4.5cm 3.6cm 9 抽取式面紙 5.6cm 5.6cm 10 大陸製滾筒衛生紙 3.6cm 2.5cm 18
表 5-5-3 衛生紙用品吸水力實驗觀察 沐浴乳 的測試 編號 第一次實驗 第二次實驗 1-1 滾筒衛生紙 4.0cm 3.5cm 2 小型紙手帕 5.4cm 5.5cm 3 珍抽衛生紙 4.0cm 4.0cm 4 濕紙巾 6.7cm 6.2cm 5 平版衛生紙 4.8cm 4.9cm 6 香水紙手帕 4.5cm 4.5cm 7 抽取式衛生紙 4.0cm 3.8cm 8 單抽衛生紙 5.3cm 3.5cm 9 抽取式面紙 5.9cm 5.9cm 10 大陸製滾筒衛生紙 3.5cm 3.5cm 表 5-5-4 衛生紙用品吸水力實驗觀察 洗衣精 的測試 編號 第一次實驗 第二次實驗 1-1 滾筒衛生紙 3.0cm 4.5cm 2 小型紙手帕 4.5cm 4.0cm 3 珍抽衛生紙 4.1cm 4.5cm 4 濕紙巾 5.5cm 5.0cm 5 平版衛生紙 5.5cm 5.0cm 6 香水紙手帕 4.0cm 4.0cm 7 抽取式衛生紙 5.5cm 6.0cm 8 單抽衛生紙 4.5cm 5.0cm 9 抽取式面紙 4.5cm 3.5cm 10 大陸製滾筒衛生紙 3.5cm 3.5cm 表 5-5-5 衛生紙用品吸水力實驗觀察 洗碗精 的測試 編號 第一次實驗 第二次實驗 1-1 滾筒衛生紙 4.0cm 3.3cm 2 小型紙手帕 4.5cm 5.0cm 3 珍抽衛生紙 6.3cm 4.5cm 4 濕紙巾 6.0cm 6.8cm 5 平版衛生紙 4.8cm 4.3cm 6 香水紙手帕 4.0cm 4.0cm 7 抽取式衛生紙 4.7cm 3.8cm 8 單抽衛生紙 3.5cm 3.5cm 9 抽取式面紙 5.0cm 4.0cm 10 大陸製滾筒衛生紙 3.0cm 4.0cm 19
六 衛生紙用品使用現況調查 依據研究主題我們進行許多次的討論, 終於設計完成 衛生紙用品使用現況調 查問卷 這份問卷一共有 15 題, 前第 1 至第 4 題是調查基本資料, 第 5 至 15 題針 對衛生紙的使用情形 衛生紙的相關知識以及廁所使用情形設計問題進行了解 為 了充分暸解衛生紙用品的使用現況, 我們一共發放 125 份問卷, 並且分組進行調查 最後問卷回收 122 份, 回收率 97.6% ( 一 ) 受訪者的性別分佈 我們的問卷調查對象中, 女性的受訪民眾較多, 共計 80 人占 66%, 男性有 42 位, 占 34%( 請看圖 5-6-1) 80 人 66% 42 人 34% 男性 女性 ( 二 ) 受訪者的年齡分布 圖 5-6-1 受訪者性別分佈 我們問卷調查的對象, 年齡層分布很廣, 從未滿 12 歲到 41 歲以上都有, 其 中 12 歲以下的受訪民眾有 21 人占 17%, 13 到 18 歲的有 20 人占 16%,19 到 30 歲有 20 人占 16%,31 到 40 歲有 32 人占 27%,41 歲以上有 29 人占 24%( 請看 圖 5-6-2) ( 三 ) 受訪者的學歷背景 29 人 24% 32 人 27% 20 人 16% 21 人 17% 20 人 16% 圖 5-6-2 受訪者年齡分佈 12 歲以下 13-18 歲 19-30 歲 31-40 歲 41 歲以上 我們問卷調查的對象, 具有專科 / 大學學歷的受訪者最多, 有 59 人占 48%, 小學以下學歷的有 38 人占 31%, 國 ( 初 ) 高中 ( 職 ) 的有 13 人占 11%, 研究所 以上學歷的有 12 人占 10%( 請看圖 5-6-3) 12 人 38 人 10% 31% 小學以下 59 人 48% 13 人 11% 圖 5-6-3 受訪者學歷分佈 國 ( 初 ) 高中 ( 職 ) 專科 / 大學 研究所以上 20
( 四 ) 受訪者的職業 我們問卷調查的對象, 包含許多職業身分, 其中學生最多有 42 人占 35%, 其 次是軍公教身分有 37 人占 31%, 上班族有 17 人占 14%, 家管有 10 人占 8%, 老 闆 / 負責人有 5 人占 4%, 其他身分有 10 人 ( 包括 : 役男 志工 退休人 警衛等 身份 ), 占 8%( 請看圖 5-6-4) 38 人 31% 10 人 8% 10 人 8% 5 人 4% 17 人 14% 42 人 35% 圖 5-6-4 受訪者職業分布 學生 上班族 老闆 / 負責人 家管 軍公教 其他 ( 五 ) 家庭廁所及公共廁所垃圾桶擺放的現況調查 為了瞭解廁所中是否設置垃圾桶, 我們分別訪問家庭廁所和公共廁所的情況, 調查結果發現 : 家庭廁所和公共廁所絕大多數都有擺放垃圾筒,122 個受訪民眾中, 只有 2 位表示家中廁所沒有垃圾桶, 有 7 位表示公共廁所沒有垃圾桶 ( 請看圖 5-6-5) 130 120 2% 6% 110 98% 94% 100 家庭廁所 公共廁所 沒有擺放垃圾桶 2 7 有擺放垃圾桶 120 115 沒有擺放垃圾桶 有擺放垃圾桶 圖 5-6-5 家庭廁所及公共廁所擺放垃圾桶現況調查 ( 六 ) 請勿把衛生紙丟置於馬桶內以免阻塞 廁所標示的設置調查 為了瞭解廁所中是否設有衛生紙使用的相關標示, 我們實地走訪公共廁所, 發現有像 這樣的標示牌, 我們訪問民眾是否曾經看過類似的標示, 調查發現 : 有 100 人看過, 百分比達 82%, 僅有 22 人沒看過 ( 請看圖 5-6-6) 100 人 82% 22 人 18% 有看過 沒看過 圖 5-6-6 廁所標示的設置現況調查 21
( 七 ) 衛生紙用品使用喜好調查 我們開始研究這個主題後, 發現原來衛生紙用品包羅萬象, 市面上有各式各樣的相關用品販售 為了瞭解民眾上廁所時大多使用哪一種的衛生紙用品, 我們列出 平版衛生紙 抽取式衛生紙 滾筒衛生紙 隨身包面紙 抽取式面紙 紙手帕 濕紙巾 以及 其他 等 8 個選項, 調查結果 ( 請看圖 5-6-7) 發現 : 受訪民眾使用最多的衛生紙用品是 抽取式衛生紙 ( 約 79.51%), 其次依序是 滾筒衛生紙 ( 約 50.82%) 抽取式面紙 ( 約 40.16%) 平版衛生紙 ( 約 37.70%) 隨身包面紙 ( 約 36.07%) 紙手帕 ( 約 4.92%) 濕紙巾 ( 約 1.64%), 選擇其他的只有 1 人 ( 問卷上填寫 有什麼就用什麼 )( 約占 0.82%) 100 80 60 40 46 人 (37.70%) 97 人 (79.51%) 62 人 (50.82%) 44 人 (36.07%) 49 人 (40.16%) 平版衛生紙抽取式衛生紙滾筒衛生紙隨身包面紙抽取式面紙紙手帕濕紙巾其他 20 0 6 人 (4.92%) 圖 5-6-7 衛生紙用品使用情形調查 2 人 (1.64%) 1 人 (0.82%) 平版衛生紙抽取式衛生紙滾筒衛生紙隨身包面紙抽取式面紙紙手帕濕紙巾其他 ( 八 ) 衛生紙用品使用後的處理方式調查 為了瞭解衛生紙使用後的處理情形, 我們訪問民眾 衛生紙用品使用後會 不會丟入馬桶中, 結果發現 : 有 91 人不會丟入馬桶中, 約占 75%, 另外則有 31 人表示會丟入馬桶中 ( 請看圖 5-6-8) 91 人 75% 圖 5-6-8 衛生紙用品使用後的處理方式調查 ( 九 ) 衛生紙用品使用說明留意程度調查 70 人 57% 22 52 人 43% 31 人 25% 圖 5-6-9 衛生紙用品使用後的處理方式調查 會丟入馬桶 不會丟入馬桶 為了瞭解民眾對於衛生紙用品的認識程度, 我們訪問民眾 會不會留意衛 生紙用品的使用說明或標示, 調查結果 ( 請看圖 5-6-9) 發現 : 不會留意使用 說明的人較多, 共有 70 人 ( 約占 57%), 會注意相關說明的只有 52 人 ( 約占 43%) 會留意說明 不會留意說明
( 十 ) 衛生紙用品平均使用數量調查 衛生紙的用量也是我們想要調查的重點, 經過問卷調查發現 : 民眾使用衛 生紙用品平均用量最多的是 3-5 張 有 79 人 ( 占 65%), 接著是 2 張以下 有 39 人 ( 占 32%), 最少的是 6 張以上 僅有 4 人 ( 占 3%)( 請看圖 5-6-10) 79 人 65% 4 人 3% 39 人 32% 圖 5-6-10 衛生紙用品使用後的處理方式調查 2 張以下 3-5 張 6 張以上 ( 十一 ) 衛生紙用品吸水力知識調查 衛生紙用品的吸水力特性各有不同, 經過問卷調查, 我們發現 : 民眾心目中吸水力最強的是 衛生紙 ( 有 55 人勾選, 占 45%), 接著是勾選 紙手帕 的有 40 人 ( 占 33%) 勾選 面紙 的有 21 人 ( 占 17%), 最後則是 濕紙巾 ( 占 5%)( 請看圖 5-6-11) 21 人 17% 55 人 45% 40 人 33% 6 人 5% 圖 5-6-11 衛生紙用品吸水力知識調查 衛生紙面紙紙手帕濕紙巾 ( 十二 ) 衛生紙用品於水中溶解度知識調查 有關衛生紙用品的水中溶解程度特性, 經過我們的問卷調查, 發現民眾認 為最容易溶解的是 衛生紙 ( 有 78 人勾選, 占 64%), 接著是勾選 面紙 的 有 35 人 ( 占 29%) 勾選 紙手帕 的僅有 5 人 ( 占 4%), 最後則是 濕紙巾 ( 占 3%)( 請看圖 5-6-12) 35 人 29% 5 人 4 人 4% 3% 78 人 64% 圖 5-6-12 衛生紙用品水中溶解度知識調查 衛生紙 面紙 紙手帕 濕紙巾 23
( 十三 ) 衛生紙用品碎裂度知識調查 有關衛生紙用品的碎裂程度特性, 經過我們的問卷調查, 發現民眾心目中覺得最容易碎裂的是 衛生紙 ( 有 67 人勾選, 占 55%), 接著是勾選 面紙 的有 34 人 ( 占 28%) 勾選 濕紙巾 的有 15 人 ( 占 12%), 最後則是 紙手帕 ( 占 5%)( 請看圖 5-6-13) 34 人 28% 6 人 5% 15 人 12% 67 人 55% 衛生紙面紙紙手帕濕紙巾 圖 5-6-13 衛生紙用品碎裂度知識調查 ( 十四 ) 使用馬桶習慣調查 針對馬桶的使用習慣, 我們調查民眾是否會將清潔劑倒入馬桶中, 調查發現 ( 請看圖 5-6-14): 不曾倒入清潔劑的有 55 人 ( 占 45%); 曾經倒入清潔劑的部份, 最多人選擇的是 肥皂水 ( 有 40 人勾選, 占 33%), 其次是 漂白水 ( 有 35 人勾選, 占 29%) 香皂水 ( 有 29 人勾選, 占 24%) 洗髮精 ( 有 16 人勾選, 占 13%) 沐浴乳 ( 有 13 人勾選, 占 11%), 洗碗精 則有 6 人勾選 ( 占 5%) 60 50 40 30 20 10 29 人 24% 40 人 33% 35 人 29% 13 人 11% 16 人 13% 6 人 5% 55 人 45% 0 曾倒入香皂水曾倒入肥皂水曾倒入漂白水曾倒入沐浴乳曾倒入洗髮精曾倒入洗碗精不曾倒入清潔劑 圖 5-6-14 使用馬桶習慣調查 24
陸 討論 依據上面的研究過程與數據資料, 配合問卷分析結果, 綜合討論如下 : 一 根據顯微鏡的觀察實驗, 面紙 紙手帕和濕紙巾的纖維較為密集, 所以在拉力與荷重實驗中, 這三種衛生用紙用品也較為耐重 不過, 纖維密度比較起來仍然沒有一般的影印用紙 (A4) 或是報紙來的細緻 二 UV( 紫外燈 ) 的照射實驗結果得知, 本次所有實驗的衛生紙用品全部含有螢光劑, 尤其是大陸製造的衛生紙, 整張都散發螢光 平版衛生紙的螢光點最少只有一個 顯微鏡觀察纖維時, 也發現纖維大多發出藍色光 三 紙張重量方面, 在經過精確計算後, 由重到輕依序是 : 濕紙巾 > 衛生紙 ( 又以平版較重 ) > 紙手帕 > 面紙 面紙最輕, 卻又不易破損, 依據我們查到的資料 : 面紙有添加濕強劑, 較不易破裂 可能因此才能在又薄又輕的狀況下又不易破裂 四 次問卷調查結果發現, 受訪者以女性居多, 且學歷有將近一半是大專或大學, 可能因為本組組員中女生佔了 4/5, 大多尋找女老師來填答 又因為在學校 自家社區發問卷, 所以受訪者的職業有超過六成是學生或老師 問卷調查結果與衛生紙用品的物理特性實驗結果比較如下 : ( 一 )98% 的人表示家中有擺放垃圾桶, 公共場所也有 94% 可見得一般民眾普遍認為馬桶容易被衛生紙用品阻塞 而且 82% 的人表示有見過這一類的警告標誌 ( 二 ) 有八成的人最常使用 抽取式衛生紙, 確有 75% 的人不會將它們丟入馬桶中 而根據我們的研究觀察發現, 這類衛生紙是有標示可丟入馬桶中的, 但是 57% 的人不會去看標示 ( 三 ) 民眾使用衛生紙用品平均用量最多的是 3-5 張 有 79 人 ( 占 65%) 根據我們的沖水實驗, 使用 4 張是不會阻塞的, 就算是用到 6 張也只有濕紙巾或是紙手帕這一類較厚的衛生用紙會塞住 ( 四 ) 吸水性方面, 問卷結果是 : 衛生紙 > 紙手帕 > 面紙 但經過我們的物理特性實驗結果是 : 衛生紙 > 面紙 > 紙手帕 ( 五 ) 民眾認為最容易溶解的是 衛生紙 ( 占 64%), 與我們泡水三個月的實驗結果完全相同 ( 六 ) 民眾覺得最容易碎裂的衛生紙用品, 依照易破碎的程度排序是 衛生紙 > 面紙 > 濕紙巾 > 紙手帕 而根據我們的拉力實驗結果發現是: 衛生紙 > 面紙 > 紙手帕 > 濕紙巾 ; 濕紙巾的實驗紙片在吊掛了 26 個琺碼 (260g) 之後都還不會斷裂 而荷重實驗的結果則是, 衛生紙 > 紙手帕 > 面紙 > 濕紙巾 ; 還是濕紙巾最耐重, 可以撐 40 枚 10 元硬幣都不破裂 由以上結果得知, 衛生紙是最脆弱易碎裂的 ( 七 ) 馬桶中不曾倒入清潔劑的有 55 人 ( 占 45%) 而我們的吸水實驗發現, 不論是哪一種清潔劑倒入水中, 衛生紙的吸水性都是最好的 25
柒 結論 一 大多數衛生紙用品都含有螢光劑, 只有平版衛生紙所含最少, 皮膚敏感的人需要特別小心選擇使用 而大陸製品最為嚴重, 最好少用 二 面紙最輕, 卻又不易破損, 物理強度又強, 就算是只用四張以下就不會造成馬桶阻塞, 但泡水三個月後仍然維持原狀, 還是有可能導致化糞池效能減低 三 只要是使用衛生紙, 不論是抽取是或平版, 且使用張數在四張以下, 都可以順利沖入馬桶中, 而不會阻塞 而且進入化糞池裡也會隨著時間自動分解掉, 可以證明商品包裝的標示是正確的 四 除了面紙以外, 濕紙巾或紙手帕等不易破裂分解的衛生用紙張, 最好不要丟入馬桶中, 以免造成阻塞, 尤其在使用張數超過六張時, 更應注意 五 建議一般公共廁所門外不要再販售 面紙, 以免有人誤將它投入馬桶中 六 常見的公共廁所標示應該修正為 : 請勿將衛生紙以外的用紙投入馬桶中, 以免繼續誤導民眾 26
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附錄 衛生紙用品使用現況調查問卷 您好, 我們是參與科學展覽的學生 為了瞭解衛生紙用品的使用現況, 我們編製這份問卷來蒐集資料, 希望獲得您的協助與支持 本問卷的資料, 只會作為科學研究及資料分析, 一切資料均會保密, 請您放心, 謝謝幫忙! 請您依實際情況在正確的方格內打 : 1. 性別 : 男 女 2. 年齡 : 12 歲以下 13~18 歲 19~30 歲 31~40 歲 41 歲以上 3. 教育程度 : 小學或以下 國 ( 初 ) 高中 ( 職 ) 專科 / 大學 研究所以上 4. 身分別 : 學生 上班族 老闆 / 負責人 家管 軍公教 其他 5. 請問你家裡的廁所是否擺放垃圾桶? 有 沒有 6. 依據你的經驗, 公共廁所中是否擺放垃圾桶? 有 沒有 7. 接上一題, 請問你是否看過類似 的標示? 有 沒有 8. 請問你上廁所時會使用哪一種衛生紙用品 可複選? 平版衛生紙 抽取式衛生紙 滾筒衛生紙 隨身包面紙 抽取式面紙 紙手帕 濕紙巾 其他 9. 接上一題, 請問你使用衛生紙用品後會不會丟入馬桶中? 會 不會 10. 請問你是否會留意衛生紙用品上的使用說明或標示? 會 不會 11. 請問你上廁所時會使用幾張衛生紙用品? 2 張以下 3 至 5 張 6 張以上 12. 請問下列哪一種衛生紙用品吸水力最強? 衛生紙 面紙 紙手帕 濕紙巾 13. 請問下列哪一種衛生紙用品最容易溶於水? 衛生紙 面紙 紙手帕 濕紙巾 14. 請問下列哪一種衛生紙用品最容易破裂? 衛生紙 面紙 紙手帕 濕紙巾 15. 請問你曾經將下列哪些清潔劑倒入馬桶中? 可複選 香皂水 肥皂水 漂白水 沐浴乳 洗髮精 洗碗精 不曾倒入 28
評語 080825 紙 溶於水, 馬 上分解? 本作品探討各種市售的衛生紙 面紙 紙巾的吸水分解特性, 主題具 實用性, 使用方法符合科學原則, 探討範圍, 參數充足, 雖可在創意 上再強化, 但仍不失為一優良作品, 故推薦為第三名