宣纸是中华文化的瑰宝,迄今已有一千多年的历史。宣纸以安徽泾县青檀皮为原料,采用传统手工工艺抄造而成,具有颜色洁白、纹理细密、质地坚韧、润墨性好、耐老化等优点,享有 “ 纸中之王、纸寿千年 ” 的美誉。但是,传统宣纸也存在一些问题:例如,由于安徽泾县地理环境的特殊性,所产宣纸原料具有不可替代性,其原料紧缺;宣纸采用手工制作,需要 100 多个工序,生产周期长达 1~2 年,使其生产效率低、产量小、成本高;此外,宣纸易燃,历史上有不少艺术作品都因火灾而付之一炬。 最近,中国科学院上海硅酸盐研究所朱英杰研究员带领的科研团队,针对传统宣纸存在的问题,以无机纳米材料 — 羟基磷灰石超长纳米线为主要构建材料,成功研制出新型耐火 “ 宣纸 ” ,该“宣纸”具有易于书写性,优异的润墨性、抗霉性、耐久性、耐高温性和耐火性等性能。实验结果表明,新型耐火 “ 宣纸 ” 白度高( ~92% ),高于传统宣纸的白度( ~70% )。新型耐火“宣纸”比传统宣纸具有更加优越的防霉性能,实验结果表明,多种霉菌在新型耐火“宣纸”上均不能生长。新型耐火 “ 宣纸 ” 的使用寿命可达至少 3000 年,其性能明显优于传统宣纸。加速模拟老化 2000 年后,新型耐火“宣纸”的白度仍然为 91.6% ,白度保持率高达 99.6% ;而传统宣纸加速模拟老化 2000 年后,其白度只有 47% 左右,白度保持率较低,只有大约 67% 。新型耐火“宣纸”加速模拟老化 3000 年后的白度为 86.7% ,白度保持率仍高达 94.2% ;而传统宣纸加速模拟老化 3000 年后,其白度低于 42.5% ,白度保持率低于 60% 。新型耐火“宣纸”加速模拟老化 3000 年后的白度甚至仍然明显高于没有老化的传统宣纸。在加速模拟老化过程中,新型耐火“宣纸”表现出优异的力学性能,加速模拟老化 3000 年后,耐火“宣纸”的拉伸强度保持率为 81.3% ;而相比之下,传统生宣纸加速模拟老化 3000 年后的拉伸强度保持率仅为 38% ,传统熟宣纸加速模拟老化 3000 年后的拉伸强度保持率为 52.7% 。耐火性能测试表明,传统宣纸在火中仅仅几秒钟就迅速燃烧化为灰烬;而新型耐火“宣纸”具有优异的耐高温和耐火性能,长时间在火中灼烧也不会燃烧并保持完好。此外,新型耐火 “ 宣纸 ” 的制备只需 3 至 4 天,制备周期短,制备效率高。新型耐火 “ 宣纸 ” 有望作为耐高温、耐火书法绘画纸,应用于保护珍贵的艺术作品和重要文件免于火灾的损毁。 相关研究工作发表在美国化学学会期刊 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) 。 相关研究工作得到国家自然科学基金等项目的资助。 新型耐火 “ 宣纸 ” 具有良好的柔韧性,可以任意卷曲,白度高,生物相容性好,制备过程环境友好 传统宣纸在火中几秒钟即快速燃烧化为灰烬;而新型耐火“宣纸”白度高,具有优异的耐高温、耐火性能,长时间在火中灼烧也不会燃烧 新型耐火“宣纸”具有独特的润墨性能。