宣紙是中華文化的瑰寶 “耐火宣紙”來了解一下

宣紙是中華文化的瑰寶，迄今已有一千多年的歷史。宣紙以安徽涇縣青檀皮為原料，采用傳統(tǒng)手工工藝抄造而成，具有顏色潔白、紋理細密、質(zhì)地堅韌、潤墨性好、耐老化等優(yōu)點，享有“紙中之王、紙壽千年”的美譽。但是，傳統(tǒng)宣紙也存在一些問題：例如，由于安徽涇縣地理環(huán)境的特殊性，所產(chǎn)宣紙原料具有不可替代性，其原料緊缺;

宣紙采用手工制作，需要100多個工序，生產(chǎn)周期長達1~2年，使其生產(chǎn)效率低、產(chǎn)量小、成本高;此外，宣紙易燃，歷史上有不少藝術(shù)作品都因火災(zāi)而付之一炬。

最近，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員朱英杰帶領(lǐng)的科研團隊，針對傳統(tǒng)宣紙存在的問題，以無機納米材料——羥基磷灰石超長納米線為主要構(gòu)建材料，成功研制出新型“耐火宣紙”，該“耐火宣紙”具有易于書寫性，優(yōu)異的潤墨性、抗霉性、耐久性、耐高溫性和耐火性等性能。實驗結(jié)果表明，新型“耐火宣紙”白度高(~92%)，高于傳統(tǒng)宣紙的白度(~70%)。新型“耐火宣紙”比傳統(tǒng)宣紙具有更加優(yōu)越的防霉性能，實驗結(jié)果表明，多種霉菌在新型“耐火宣紙”上均不能生長。新型“耐火宣紙”的使用壽命可達至少3000年，其性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)宣紙。加速模擬老化2000年后，新型“耐火宣紙”的白度仍然為91.6%，白度保持率高達99.6%;而傳統(tǒng)宣紙加速模擬老化2000年后，其白度只有47%左右，白度保持率較低，只有大約67%。新型“耐火宣紙”加速模擬老化3000年后的白度為86.7%，白度保持率仍高達94.2%;而傳統(tǒng)宣紙加速模擬老化3000年后，其白度低于42.5%，白度保持率低于60%。新型“耐火宣紙”加速模擬老化3000年后的白度甚至仍然明顯高于沒有老化的傳統(tǒng)宣紙。在加速模擬老化過程中，新型“耐火宣紙”表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能，加速模擬老化3000年后，“耐火宣紙”的拉伸強度保持率為81.3%;而相比之下，傳統(tǒng)生宣紙加速模擬老化3000年后的拉伸強度保持率僅為38%，傳統(tǒng)熟宣紙加速模擬老化3000年后的拉伸強度保持率為52.7%。耐火性能測試表明，傳統(tǒng)宣紙在火中僅僅幾秒鐘就迅速燃燒化為灰燼;而新型“耐火宣紙”具有優(yōu)異的耐高溫和耐火性能，長時間在火中灼燒也不會燃燒并保持完好。此外，新型“耐火宣紙”的制備只需3至4天，制備周期短，制備效率高。新型“耐火宣紙”有望作為耐高溫、耐火書法繪畫紙，應(yīng)用于保護珍貴的藝術(shù)作品和重要文件免于火災(zāi)的損毀。相關(guān)研究工作發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering(Li-Ying Dong， Ying-Jie Zhu*。Fire-Resistant Inorganic Analogous Xuan Paper with Thousands of Years’ Super-Durability。ACS Sustainable Chemistry & Engineering，2018， 6， 17239–17251)。

相關(guān)研究工作得到國家自然科學(xué)基金等的資助。

新型“耐火宣紙”具有良好的柔韌性，可以任意卷曲，白度高，生物相容性好，制備過程環(huán)境友好

傳統(tǒng)宣紙在火中幾秒鐘即快速燃燒化為灰燼;而新型“耐火宣紙”白度高，具有優(yōu)異的耐高溫、耐火性能，長時間在火中灼燒也不會燃燒

新型“耐火宣紙”具有獨特的潤墨性能： (a， d)傳統(tǒng)生宣紙的潤墨性能以及水墨在紙表面的接觸角; (b， e)傳統(tǒng)熟宣紙的潤墨性能以及水墨在其表面的接觸角; (c， f)新型“耐火宣紙”的潤墨性能以及水墨在其表面的接觸角

通過加速模擬老化方法評估所制備的新型“耐火宣紙”的白度穩(wěn)定性，并與傳統(tǒng)宣紙做比較： (a)加速模擬老化至3000年的過程中，三種紙的白度變化; (b)加速模擬老化至3000年的過程中，三種紙的白度變化曲線圖; (c)加速模擬老化2000年和3000年后，三種紙張的白度和白度保持率