我國宣紙有一千多年歷史，其質(zhì)地綿韌、墨韻清晰，給書法和繪畫增添了許多藝術(shù)妙味，更享有“紙中之王、紙壽千年”的美譽(yù)。然而宣紙易燃，歷史上，不計(jì)其數(shù)的珍貴書法和繪畫作品在火中化為灰燼。

　　最近，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所朱英杰團(tuán)隊(duì)成功研制出新型“耐火宣紙”，其主要性能與傳統(tǒng)宣紙相似，但它攻克了傳統(tǒng)紙張千百年來的“天敵”——火，即使長時(shí)間在火中也不會(huì)燃燒并保持結(jié)構(gòu)完整；加速模擬老化實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，其使用壽命可達(dá)3000年以上，白度保持率為94.2%，并表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)特性。

　　該新型“耐火宣紙”采用普通的化工原料人工合成，整個(gè)制備過程只需3至4天，具有易書寫和優(yōu)異的潤墨性、抗霉性。斗轉(zhuǎn)星移，現(xiàn)代科技終于能為藝術(shù)的傳承保駕護(hù)航了。

　　特殊材料打造的紙不怕火燒

　　朱英杰向科技日?qǐng)?bào)記者介紹，新型耐火宣紙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模仿現(xiàn)代建筑中的“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”，原料100%為無機(jī)材料，不需要消耗樹木等寶貴的自然資源，“主體原料‘水泥’采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石超長納米線，骨架材料‘鋼筋’則采用較粗的微米級(jí)無機(jī)纖維，再加入研究團(tuán)隊(duì)研制的新型無機(jī)膠粘劑?！敝煊⒔苷f，其所選用的微米級(jí)無機(jī)纖維具有優(yōu)良的力學(xué)性能，而新型無機(jī)膠粘劑由可溶性無機(jī)組分和高比表面積的無機(jī)納米顆粒構(gòu)成，這些無機(jī)組分的協(xié)同相互作用，可顯著提高“耐火宣紙”的力學(xué)強(qiáng)度等性能。

　　羥基磷灰石并不神秘，它是人體骨骼和牙齒的主要無機(jī)成分。人體骨骼和牙釉質(zhì)中分別含有大約70%和90%以上的羥基磷灰石。作為一種典型的生物材料，羥基磷灰石材料具有優(yōu)良的生物相容性，環(huán)境友好，本身呈現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的白色，更重要的是它耐高溫，不燃燒。

　　早在2014年朱英杰團(tuán)隊(duì)就已經(jīng)研制出“耐火紙”，它是由羥基磷灰石超長納米線制成的新型無機(jī)材料紙張。羥基磷灰石能解決傳統(tǒng)紙張因含有木質(zhì)素而容易發(fā)黃的問題，但仍存在脆性高、韌性低的難題。通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，研究團(tuán)隊(duì)制備出具有高柔韌性的羥基磷灰石超長納米線，并作為“耐火紙”的構(gòu)建材料。這些都為近期發(fā)明的新型“耐火宣紙”打下了基礎(chǔ)。

　　制成速度超傳統(tǒng)宣紙百倍

　　宣紙始于唐代，以安徽涇縣的青檀皮為原料，因不可替代性而原料緊缺，采用傳統(tǒng)手工工藝抄造而成，需要100多個(gè)工序，生產(chǎn)周期長達(dá)1至2年，生產(chǎn)效率低、產(chǎn)量小、成本高。

　　朱英杰說，新型“耐火宣紙”的主要原料采用普通的化工原料人工合成，可節(jié)約樹木等寶貴的自然資源；其制備過程與傳統(tǒng)造紙類似，卻能在三、四天內(nèi)制成。

　　“首先采用鈣鹽、磷酸鹽、油酸鹽等普通的化工原料，在水溶液中通過水熱法制備網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)羥基磷灰石超長納米線，然后將其分散于水中制成均勻的漿料，再加入無機(jī)纖維骨架材料和無機(jī)膠粘劑，作為‘耐火宣紙’的‘紙漿’，接著將‘紙漿’在紙頁抄片器中濾水成型、壓榨、干燥后制成?！敝煊⒔芨攀隽诵滦汀澳突鹦垺钡墓に嚵鞒?。

　　通過這種方法制備的新型“耐火宣紙”，在防霉性、白度以及耐高溫耐火方面，表現(xiàn)出明顯優(yōu)于傳統(tǒng)宣紙的性能，使用壽命可達(dá)3000年以上。“多種霉菌在‘耐火宣紙’上均不能生長?！?朱英杰表示，加速模擬老化2000年后，新型“耐火宣紙”的白度仍然為91.6%，而傳統(tǒng)宣紙白度只有47%左右。特別是加速模擬老化3000年后，新型“耐火宣紙”表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能，拉伸強(qiáng)度保持率為81.3%，而傳統(tǒng)生宣紙拉伸強(qiáng)度保持率僅為38%，傳統(tǒng)熟宣紙為52.7%。

　　目前新型“耐火宣紙”有望作為耐高溫、耐火書法繪畫紙，應(yīng)用于保護(hù)珍貴的藝術(shù)作品和重要文件免于火災(zāi)的損毀。