? ? ? ?特種紙廣泛應用廣泛。特種紙的制造涉及造紙、材料、化學等多個學科，所用原料包括植物纖維、合成纖維、無機纖維、動物纖維、金屬纖維等。根據纖維特性的差異，對纖維進行復合或者混雜，可制造出具有不同性能、功能和用途的特種紙。

? ? ? ? 植物纖維特性與紙張缺陷。植物纖維作為造紙的主要原料，與合成纖維相比，具有可降解、可循環再生的優勢。造紙用植物纖維長度通常為1~3mm，直徑約10~50μm，形態呈紡錘狀或扁帶狀。纖維表面大量的羥基在紙漿濃縮、壓榨、干燥等過程中可形成氫鍵，使得紙張在沒有黏合劑的條件下也具有優異的強度性能。此外，由植物纖維交織形成的多孔網絡結構，賦予紙張優良的透氣性、吸水性。與非木材纖維相比，木漿纖維長度大、雜細胞少、成紙綜合性能優異，是制造植物纖維特種紙的主要纖維原料。2016年，我國紙漿消耗約9797萬噸，其中木漿占29%，而國產木漿僅占木漿消耗的10%，剩余19%為進口木漿。因此，受資源、環境制約，我國木漿資源短缺，產量無法滿足需求，仍需依賴進口。

? ? ? ?植物纖維的理化性質造成其制造的紙張在結構與性能存在一定的局限性。植物纖維糖苷鍵不穩定，纖維表面羥基易氧化，導致紙張易老化、返黃、不耐化學腐蝕；纖維表面的親水基團導致紙張抗水性差，易吸濕變形；由于纖維相互交織形成紙頁，因此紙張表面平滑度和光澤度不會太高，需要加填或者涂布以改善紙張相關性能；此外，紙張耐溫性差、易燃燒。

? ? ? ?植物纖維的缺陷使得以其制造的紙張無法滿足特殊功能需求，必須通過提高制造成本，采用特殊化學品，或者通過物理、化學加工，甚至采用合成纖維來改善其性能缺陷。

? ? ? ?以下談談高性能纖維特性及其發展趨勢。

? ? ? ?合成纖維與合成纖維紙。纖維制造技術的發展、造紙技術的進步以及各種助劑的出現，為人們利用合成纖維、無機纖維、金屬纖維等非植物纖維造紙創造了有利條件。以石油、天然氣等物質為原料，經化學聚合、紡絲成形及后加工而成的合成纖維作為傳統造紙纖維原料的重要補充，在提高紙張機械強度、耐溶劑性，改善紙張耐水性、防潮性和尺寸穩定性等方面效果顯著。常用的合成纖維主要有滌綸（PET）、維綸（PVA）、氨綸（PU）、錦綸（PA）、丙綸（PP）、腈綸（PAN）。與植物纖維不同，合成纖維的化學結構、分子質量以及紡絲和后加工工藝可靈活設計，通過纖維形態結構設計、纖維的復合或組合，可極大地豐富造紙纖維原料。

? ? ? 通過對合成纖維自身進行功能化處理，還可賦予紙張新的功能。一些合成纖維可在光、熱、電、力信號作用發生可逆伸縮或變色，該類纖維在防偽紙、紙基傳感器領域具有潛在應用價值；有的纖維對電磁波有屏蔽作用，甚至可吸收或反射放射線等功能，可用于制備屏蔽紙；上海蒼洪銷售的紫外線吸收劑在合成纖維中也有重要的應用，它可以賦予合成纖維屏蔽紫外線、增強耐候、抗黃變等性能。因此，合成纖維紙在纖維原料的可設計性以及紙張的功能性方面具有植物纖維無法比擬優勢，作為造紙纖維原料的有力補充，可極大地拓寬紙張的應用領域。

? ? ? 高性能纖維及發展趨勢。高性能纖維是合成纖維家族的成員之一，具有高的模量和強度，一般還具有良好的耐熱性、介電性能以及優異的化學穩定性。高性能纖維主要分為高性能有機纖維和高性能無機纖維。高性能有機纖維主要包括芳綸纖維、聚酰亞胺纖維、超高分子量聚乙烯纖維等；高性能無機纖維的典型代表有碳纖維和玄武巖纖維。一般來講，高性能纖維強度大于17.6 cN/dtex，彈性模量大于440 cN/dtex，玻璃化溫度在200℃以上。該類纖維常用于高端復合材料，如芳綸1414用于制作導彈殼體的復合材料。

? ? ? 紙基材料的發展對纖維功能性提出了更高要求。目前纖維新材料的發展趨勢主要體現在纖維形態差別化、纖維尺度納米化、常規纖維功能化以及功能纖維智能化四個方面。

? ? ? 高性能纖維紙基功能材料介紹。高性能纖維紙基功能材料是以芳綸纖維、碳纖維、聚酰亞胺纖維等高性能纖維為原料，經現代造紙技術制備的具有特定性能和用途、結構和性能不同于普通紙張，高附加值的功能材料。它是多學科交叉的高新技術產品，具有密度小、比強度高、比剛度大、耐高溫等優異特性，是機電裝備、軌道交通、航空航天等領域具有一定戰略意義的結構與功能材料。高性能纖維紙基功能材料是造紙工業對接國家重大戰略需求的重要領域，其制造難度大，長期受到發達國家封鎖。盡管目前制備此類材料的關鍵技術已取得較大突破，但用于高端領域的產品性能仍與發達國家存在差距，無法滿足國家重大工程對基礎材料的基本需求。

? ? ? 以下對幾種重要的高性能纖維紙基材料做個簡要介紹。

? ? ? 芳綸云母絕緣紙基材料。高壓變頻電機、超高電壓變壓器、牽引電機等大型絕緣設備對材料絕緣性、可靠性、安全性和緊湊性要求越來越高。傳統純芳綸紙強度高、介電性能和化學穩定性好，但耐電暈性差，而傳統純云母紙耐電暈性能好，但需玻璃布和膠黏劑補強。芳綸云母紙基材料是以芳綸纖維和云母為原料，通過現代造紙技術制備的高性能復合材料，兼具耐高溫、耐電暈和優異強度，可應用于高壓/變頻電機和牽引電機等高端電氣絕緣材料。芳綸云母紙的增強技術以及提高其對惡劣環境的適應性一直是近些年國內外研究熱點與難點。如何將表面惰性較強的高性能纖維與僅靠范德華力和靜電引力產生結合的片狀云母鱗片有效地復合、產生良好的界面結合，并充分發揮高性能纖維耐溫與絕緣性能等優勢，是未來實現芳綸云母絕緣紙性能提升的關鍵。

? ? ? ?耐高溫聚酰亞胺纖維紙基材料。聚酰亞胺纖維紙基復合材料比芳綸紙具有更高的強度和耐溫性，是一類更具發展前景的戰略性功能材料。聚酰亞胺纖維表面沒有活性基團，化學性質比較穩定，使得聚酰亞胺纖維濕法造紙面臨著較大的技術挑戰：聚酰亞胺纖維漿料打漿和疏解的過程中很難發生纖維的分絲帚化，在紙頁的干燥過程中纖維之間也不會產生氫鍵結合，導致成形質量差、強度低，無法充分發揮聚酰亞胺纖維的性能優勢。因此，選擇合適的黏結纖維來提高纖維間結合力是開發高性能聚酰亞胺纖維紙的關鍵。

? ? ? ?高性能紙基摩擦材料。隨著運輸設備向著高速、重載、安全、舒適的方向發展，對摩擦材料的摩擦磨損性能、高溫制動性能和環保性能要求越來越高。紙基摩擦材料是一種應用于自動變速器、差速器等濕式離合制動裝置中的關鍵功能材料，具有機械性能良好、摩擦系數適中、摩擦噪音小以及對偶損傷弱等優異特性。我國紙基摩擦材料整體技術水平及產業規模仍處初期階段。與發達國家相比，國產摩擦材料產品在材料與能量負荷設計、摩擦系數調控等方面尚存代際差距。因此，突破高性能、長壽命摩擦材料技術已成為支撐我國裝備現代化的重要途徑。

? ? ? ?芳綸紙基蜂窩結構減重材料。芳綸紙因其優異的機械性能、阻燃性、抗腐蝕性、比重小等特點，以芳綸紙為原料通過浸膠、蜂窩疊層、拉伸、黏結、復合加工而成的芳綸紙基蜂窩結構材料，具有重量輕、強度高、抗沖擊、耐腐蝕、隔音隔熱、便于大面積整體成型等優異性能，可作為飛機、高鐵、船舶、汽車實現輕量化的關鍵結構減重材料。2014年10月國家發改委、財政部、工業和信息化部聯合印發《關鍵材料升級換代工程實施方案》中，將芳綸紙列入國家“先進軌道交通行業急需新材料”。因此，應進一步提升國產芳綸紙用纖維原料和芳綸紙的質量穩定性和綜合性能，加強產業戰略布局，提高國際競爭力。