隨著工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，對于特種用紙的需求也不斷多樣化，并為之提出了更高的要求。納米材料在造紙行業(yè)中主要用于抗水、抗菌、抗靜電、抗老化以及加香、阻燃、變色等功能性用紙的開發(fā)，納米材料逐漸
作為造紙助劑得到應用。
（1）納米材料的抗菌功能
大多數(shù)有機抗菌劑存在耐熱性差、易揮發(fā)、易分解產(chǎn)生有害物質(zhì)、安全性能差等缺點。為此，人們積極開發(fā)研究無機抗菌劑，納米級無機抗菌劑系列包括元素、氧化物和多種化合物。利用超微細技術能夠生產(chǎn)亞微米
及納米級的無機抗菌劑，將其混入漿料及表面施膠液中，就可將紙頁抗菌產(chǎn)業(yè)化，如物理抗菌復合纖維無紡布、醫(yī)用食品包裝紙、高級生活用紙等。
無機抗菌劑有：銀、銅、鋅、硫、砷及其離子元素等。光催化抗菌劑有納米級氧化鈦、氧化鋅、氧化硅等，它們表現(xiàn)出超過傳統(tǒng)抗菌劑僅能殺滅細菌本身的性能，能將細菌和殘骸一起殺滅和消除，同時，還能將細菌
分泌的毒素也分解掉，而傳統(tǒng)的抗菌劑就無法消除細菌殘骸和毒素。
（2）納米材料的抗靜電、耐磨功能
隨著工業(yè)用品包裝形式的多樣化，特別是高精密儀表電器、光潔度要求很高的不銹鋼材料及各種合金材料的包裝襯紙，不僅要求包裝用紙具有防水、防油、防銹性能，而且要求具有強度高、耐磨擦、抗靜電、抗老化
的特點，如將0.1%-0.3%左右的納米二氧化鈦、三氧化二鉻、氧化鋅、三氧化二鐵、二氧化錫等粉體摻入漿中，制作的特種紙具有優(yōu)良的耐磨、抗水、耐腐蝕的作用，同時，還會產(chǎn)生良好的靜電屏蔽性能，大大降低其靜電效應，從而也大大提高了包裝產(chǎn)品的安全系數(shù)。
（3）納米材料的染色功能
用于紙張著色的色料可分為染料和顏料兩大類。染色用顏料多屬天然無機顏料，也有部分是有機合成的。顏料不溶于水，與纖維無親和力，染色性能不如染料，但是顏料耐光性強，對酸、堿等化學藥劑的抗拒性能也
較強。染料雖然容易上色，但是易水解，在濕部流失大，污染性強，成紙的色牢度差，且不耐酸、堿等化學藥劑。如果采用納米級顏料，就可以解決有色紙的色牢度問題。
最近研究發(fā)現(xiàn)，將納米二氧化鈦、鉻黃、氧化鐵紅等粉體添加到化學纖維中，可以屏蔽紫外線的過度照射。利用電子計算機模擬設計發(fā)現(xiàn)，二氧化鈦微粒粒徑在50-120nm時，吸收紫外線效果最好，把這種粒徑范圍的
屏蔽粉體微粒加入到纖維中，可以制作成耐光的亞光高白紙，以及色彩鮮艷的有色紙，并且可以達到抗紫外線的效果。
（4）納米無機纖維紙
造紙工業(yè)主要是以植物纖維為原料，現(xiàn)在也有用無機化合物來生產(chǎn)特種紙張的。由于這些無機物加工制成的無機纖維具有良好的尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、抗化學性、阻燃性和電絕緣性，這些性質(zhì)都是植物纖維所望塵莫
及的。而具有代表性的無機纖維——玻璃纖維，因經(jīng)不起打漿，玻璃纖維之間又缺乏粘結(jié)和，抄成的紙頁很脆弱，但是如果把玻璃絲直徑控制在100nm以下，那么就可以解決玻璃絲的伸縮小、柔軟性差而造成的成紙難的現(xiàn)象，有利于纖維的互相交織成形。
（5）其它方面的應用
除了以上介紹的幾個方面外，納米技術及材料對于造紙產(chǎn)品的開發(fā)也將發(fā)揮奇異的功效，如變色紙、加香紙、阻燃紙、磁性紙、儲能紙等高性能特種紙產(chǎn)品的開發(fā)和研究。由于納米材料的化學活性優(yōu)異，作為催化劑
在造紙化學品、廢水處理方面也交有廣闊的應用前景。
雖然納米材料及納米復合材料在造紙領域可以發(fā)揮優(yōu)良的性能，但應該注意到解決納米材料的三大難題：破碎、團聚、分散技術有待進一步提高，對于納米制品的性能檢測，產(chǎn)品標準還有待進一步完善。但可以預言，隨著納米粒子生產(chǎn)成本的降低，功能性納米粒子品種的增多，納米技術將在造紙工業(yè)中獲得廣泛的應用，從而也會給傳統(tǒng)的造紙業(yè)注入新的生機和活力。 |
