功能纸_概念与概况

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!功能纸!
功 能 纸 ：概 念 与 概 况
刘 仁 庆
（ 中国造纸学会， 北京， %"""!" ）
摘
要：回顾了功能纸的开发与发展历程， 探讨了研制、 生产功能纸的实际意义和应用， 指出了功能纸
与特种纸之间的区别。 关键词：功能纸；特种纸；合成纤维 中图分类号：ABC’%D! 文献标识码： @ 文章编号："!E#FE"(G（ !""# ） "$F""E$F"$
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液。 因隔板与电极卷在一起作为电池的基本结构， 在阳 极和阴极之间能阻止活性物质， 仅让离子通过， 这就要 求电池隔板必须具有良好的多孔性、 润湿性、 抗酸性、 氧化性及足够的物理强度等。属于这类功能纸的有合 成纤维纸、 /""G超细玻璃纤维纸。 再如， 医用胶带纸主要用于外科包扎、 手术或灭菌 包装之用。 它要求有疏水性、 柔软性好、 透气性佳、 物理 强度高、 易撕裂、 表面不起毛、 经消毒处理不产生气味 等特性。这种纸常以合成纤维、 合成浆（ ， 有的再 HIF） 配以少量木浆和粘性树脂等混抄而成。 此外， 功能纸还在电信业、 包装业、 食品业、 服装业 等方面还有许多不同的应用。
《 中国造纸》!""# 年第 !$ 卷第 $ 期
特种纸（ 搅在一起、 不加区分， 因而， 在 8,-4*2769 ,2,-.） 读者中引起不必要的误导， 值得关注。有人认为， 可以 从原料、 加工工艺（ 方法） 、 成纸性能、 实际应用等方面 来区别它们， 或许会更清楚明了。那么， 功能纸与特种 纸到底有什么不同呢？提出以下 $ 点进行探讨： （ 功能纸所选用的原料主要是特殊纤维（ 包括变 %）
不燃性 导电性
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功能纸的缘起 正值日本造纸业发展的高峰期， 一些 %&’! 年 & 月，
水溶性纸 耐油纸、 吸油纸 磁记录纸 荧光纸 遮音防振纸 止血纸 离子交换纸
水溶性 抗油性 磁性 光学性 声学性 生化性 离子交换性
造纸界人士成立了“ 化纤纸研究会” （ 即“ 机能纸研究会” 的前身） ， 以尽可能地多用化学纤维造纸， 扩大纸种范 围。到了 %&(! 年， 该研究会正式改名为“ 机能纸研究 会” ， 并把开发新纸种作为该会的奋斗目标。当时， 日本
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功能纸的研制 纵观研制的功能纸， 可从以下几方面着手： （ 采用功能纤维， 纤维本身依其组成、 形状、 表 #）
面不同而具有各种功能，将纤维加工后而得功能纤 维， 再以纸机抄造而成。功能纤维可由 ! 种方法制得： 例如截 ! 通过纺丝时截面处理得到不同形状的纤维， 面为三角形的合成纤维， 具有柔软、 高光泽、 吸水性好 的特点； " 在纺液中添加具有某种特性的粉体或助剂 后而得 到 的 纤 维 ， 例如加有碘化铜的合成纤维， 具有 抗静电和杀菌的功能。利用各种功能纤维（ 如吸水吸 湿纤维、 抗静电纤 维 、 灭菌纤维、 芳香纤准、 防紫外线 纤维等）可以抄造相应的功能纸—— —如抗静电纸、 灭 菌纸、 芳香纸、 防紫外线纸等， 使之满足社会有关部门 的需要 。
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（ 采用功能膜（ 即薄膜） ， 把原料进行再加工而 !） 成。 薄膜可看作二维材料， 它的表面和界面所占有的相 对比例较大， 因之表现的物理效应也较为突出。 例如薄 膜的厚度比电子的平均自由程小得多，当膜的两个表 面之间的电子进行往返运动时， 就会发生干涉， 从而对 电子输运状态产生影响。 在制膜过程中， 由于多数处于 非平衡状态， 故实现原设计有相当难度。但是， 可以不 考虑是否会形成均匀相，而比较自由地改变薄膜的性 能。比如， 在研究合成纸的进一步发展中， 对“ 纸状化” 之前薄膜的加工处理非常关键。 （ 采用复合材料， 这是近年来功能纸加工的重点。 "） 因为一种材料的缺陷可由另一种材料的优势来弥补。 一般而言，比较简化的复合方法是借助粘合剂或熔融 处理来固结纤维或薄膜， 常用的有： 固体粘合剂和液体 粘合剂， 前者如合成浆（ 、 聚乙烯醇（ 、 热熔 %&’） ’()） 纤维（ 等； 后者如丙烯酸（ 、 醋酸乙烯（ 、 *+,） ))） ()） ・ =$ ・
收稿日期 H !""$F%!F%" （ 修改稿）源自・ E$ ・专题论坛
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性纤维） 。 这里所说的特殊纤维， 大多是指化学纤维、 玻 璃纤维、 陶瓷纤维、 碳素纤维、 金属纤维等； 而特种纸则 主要以植物纤维或添加少量其他纤维为主。 （ 功能纸还必须具有某些特殊的特性， 不是一般 !） 的经典力学性， 而是量子力学、 电磁效应、 生物化学性 以及生理适应性等； 而特种纸多为改善强度、 增加耐湿 性、 扩大防护性等。 （ 功能纸应用领域的专业性、 针对性比较强， 日 "） 常生活中使用得比较少。而特种纸则恰好相反。 从现代材料学角度考虑， 材料主要分 ! 类， 第一类 是结构材料； 第二类是功能材料。 显而易见， 普通纸、 加 工纸、 特种纸都属于第一类材料， 而功能纸则属于第二 类材料。
苯乙烯-丁二烯树脂（ 等。 %./） 由上述方法可以研制各种功能纸， 如电性功能纸、 磁性功能纸、 生物功能纸、 医学功能纸等。 现简要介绍， 供同行参考。 电性功能纸是根据电子工业的需要而开发的高新 材料。从电性能的角度讲， 一般分为导体、 半导体和绝 缘体， 导体的电阻率随温度升高而增加； 半导体和绝缘 体则相反。考虑到电导率与材料的形状和本质的密切 关系， 在研制时必须注意 ! 点： 一是“ 纯” 性—— —即电子 纯（ 化学纯、 光谱纯还不够） ； 二是“ 韧” 性—— —能抵抗极 端恶劣的条件（ 高低温、 耐腐蚀、 抗振动、 抵挡辐射等） 。 但是，一般的高分子材料是绝缘体，而某些复合材料 （ 聚合物） 的电导率可达到半导体和导体之间； 另外， 采 取掺杂的方法（ 例如， 用碘、 溴小分子掺杂到聚乙烯大 分子中） 也可使电导率明显升高， 从而制备出以导电高 分子为基干的功能纸。 生产磁性功能纸时，常用磁粉、磁泡材料产生磁 性。 常用的磁粉有 #-三氧化二铁、 钴和二氧化铬等， 也 有用铁钴膜的。 磁泡材料是一种圆柱形磁畴， 在磁场作 用下， 会收缩成圆柱状， 像“ 水泡” 似的。常用的磁泡 有： 磁性石榴石单晶片等。 磁性功能纸使用比较多的是 磁卡， 它的适用范围越来越广。 生物功能纸，一般是指利用通过化学改性法将某 种药物接枝到聚合物上， 或是采取物理法把药物附着、 固定在其上所制得的活性生物纤维（ 012324156337 65819: ， 然后再抄造成具有某些抗微生物侵蚀、 或产生 ;10:< ） 止血、 消炎、 灭菌、 抗烫伤等医疗效果的生物功能纸。 医学功能纸，即医用高分子材料中的一个特殊品 种。它分为人体外用和人体内用， 前者有止血绷带、 绷 托、 输血用具等； 后者有人工皮肤、 人工肾、 人工肝、 牙 齿植入物等。 尤其是直接与人体接触的品种， 除要求物 化性能好、 无毒并不会破坏邻近组织、 对身心无不良影 响外， 还应具有优良的生物相容性、 抗凝血性、 无致癌 性、 不引发过敏反应等特点。
聚乙烯纤维（ 或合成纤维、 芳 香族聚酰胺纤维） 芳香族聚酰胺纤维、 无机纤 维、 碳素纤维 无机纤维、 变性纤维 碳素纤维、 金属纤 维、 有机导电纤维 高分子化合物 =>= 、 合成纤维 <?@、 合成纤维 荧光纤维 无机纤维、 碳素纤维 海藻（ 酸） 纤维、 =>= 合成纤维
高力学性 耐热性
防火纸、 难燃纸 电屏蔽纸、 导电纸
见， 但是还要全面考虑功能纸的技术、 成本、 制造和销 售等诸多问题。下面提出几条意见， 与同行切磋。 （ 造纸业的技术储备有待加强。 业内人士比较熟 /） 悉的植物纤维在功能纸的开发中， 不能够“ 挑起大梁” ， 而对特种纤维又缺乏深刻认识。 这些高附加值产品， 除 了优质纤维、 特殊配料外， 还有赖于基础科学、 精密仪 器、 专用设备和雄厚财力的支持， 因此， 我国欲发展功 能纸还要进行一段时期的准备工作，收集和消化各种 技术经济资料十分必要。 （ 一定要设法摆脱仿制， 而应在功能纸的原创上 !） 下大功夫， 争取在不太长的时间内做出较大的成绩。 （ 功能纸的使用范围正在扩大， 要适当鼓励一些 $） 人做一些功能纸的开发准备或者试制工作。
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$］ 道甚少， 而日本开发的功能纸却比较多， 见表 %［ 。