1 功能紙的概念 　　 　　日本功能紙研究會(huì)會(huì)長稻垣寬認(rèn)為功能紙是指具有某種特殊功能的紙張,即超出普通紙的特性,并能滿足某種特殊用途的紙。隨著信息產(chǎn)業(yè)、能源領(lǐng)域、電子學(xué)、生命科學(xué)和醫(yī)療工業(yè)的進(jìn)步和需要,功能紙將會(huì)有更大的發(fā)展。 　　 　　根據(jù)功能紙的要求,除了利用/纖維0（此處特指非植物纖維、植物纖維加工后的變性纖維）固有的性能之外,還需要采取一些相應(yīng)的工藝和技術(shù),并添加專門的/化學(xué)品0（如化學(xué)合成樹脂、助劑）,以增加紙的特殊功能,如導(dǎo)電性、絕緣性、壓電性、熱電性、感光性、熱敏性、電磁性等。 　　 　　2 功能紙的特點(diǎn) 　　 　　現(xiàn)在,有一些文獻(xiàn)常把功能紙（functionalpaper）與特種紙（specialtypaper）不加區(qū)分,在讀者中引起不必要的誤導(dǎo),值得關(guān)注。有人認(rèn)為,可以從原料、加工工藝（方法）、成紙性能、實(shí)際應(yīng)用等方面來區(qū)別它們,或許會(huì)更清楚明了。那么,功能紙與特種紙到底有什么不同呢？ 　　 　　首先,功能紙所選用的原料主要是特殊纖維（包括變性纖維）,這里所說的特殊纖維,大多是指化學(xué)纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維、碳素纖維、金屬纖維等,而特種紙則主要以植物纖維或添加少量其他纖維為主;其次,功能紙還必須具有某些特殊的特性,不是一般的經(jīng)典力學(xué)性,而是量子力學(xué)、電磁效應(yīng)、生物化學(xué)性以及生理適應(yīng)性等,而特種紙多為改善強(qiáng)度、增加耐濕性、擴(kuò)大防護(hù)性等;第三,功能紙應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)性、針對(duì)性比較強(qiáng),日常生活中使用的比較少,而特種紙則恰好相反。 　　 　　從現(xiàn)代材料學(xué)角度考慮,材料主要分結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩類。顯而易見,普通紙、加工紙、特種紙都屬于第一類材料,而功能紙則屬于第二類材料。 　　 　　3 功能紙的研制 　　 　　采用功能纖維。纖維本身依其組成、形狀、表面不同而具有各種功能,將纖維加工后而得功能纖維;通過紡絲對(duì)截面處理得到不同形狀的纖維,例如截面為三角形的合成纖維,具有柔軟、高光澤、吸水性好的特點(diǎn);在紡液中添加具有某種特性的粉體或助劑使纖維具有抗靜電和殺菌的功能。利用各種功能纖維（如吸水吸濕纖維、抗靜電纖維、滅菌纖維、芳香纖維、防紫外線纖維等）可以抄造相應(yīng)的功能紙）））如抗靜電紙、滅菌紙、芳香紙、防紫外線紙等,使之滿足社會(huì)有關(guān)部門的需要。 　　 　　采用功能膜（即薄膜）,把原料進(jìn)行再加工而成。薄膜可看作二維材料,它的表面和界面所占有的相對(duì)比例較大,因此表現(xiàn)的物理效應(yīng)也較為突出。例如薄膜的厚度比電子的平均自由程小得多,當(dāng)膜的兩個(gè)表面之間的電子進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)發(fā)生干涉,從而對(duì)電子輸運(yùn)狀態(tài)產(chǎn)生影響。在制膜過程中,由于多數(shù)處于非平衡狀態(tài),故實(shí)現(xiàn)原設(shè)計(jì)有相當(dāng)難度。但是,可以不考慮是否會(huì)形成均勻相,而比較自由地改變薄膜的性能。比如,在研究合成紙的進(jìn)一步發(fā)展中,對(duì)/紙狀化.之前薄膜的加工處理非常關(guān)鍵。 　　 　　采用復(fù)合材料,這是近年來功能紙加工的重點(diǎn)。因?yàn)橐环N材料的缺陷可由另一種材料的優(yōu)勢來彌補(bǔ)。一般而言,比較簡化的復(fù)合方法是借助粘合劑或熔融處理來固結(jié)纖維或薄膜,常用的有:固體粘合劑和液體粘合劑,前者如合成漿（SWP）,聚乙烯醇（PVA）、熱熔纖維（HMF）等;后者如丙烯酸（AA）,醋酸乙烯（VA）、苯乙烯-丁二烯樹脂（SBR）等。 　　 　　4 功能紙的新進(jìn)展 　　 　　當(dāng)前的紙制品市場競爭日趨激烈,因此,只有不斷研發(fā)出功能優(yōu)異、用途廣泛的產(chǎn)品,方可領(lǐng)先于市場。合成紙。這是最近美國科研人員發(fā)明的一種具有輕、薄、韌性和書寫、油印時(shí)不沾塵、不吸水的新型合成紙。這種紙是在聚丙烯中加碳酸而成,該紙最薄僅0.085mm,可廣泛用于印刷廣告、名片、日歷、卷宗以及包裝紙等方面。 　　 　　除臭紙。這種紙是在原紙上涂一層或兩層除臭涂料,或者利用干凈紙?jiān)偌庸ざ瞥?。除臭涂料是由檸檬酸樹脂類等混合調(diào)制的,其中含有能吸收惡臭氣體的無機(jī)物,如硫酸鋇等填料以及交聯(lián)劑、有機(jī)溶劑等。這種除臭紙應(yīng)用范圍廣,除了用于消除廚房、廁所等散發(fā)的臭味之外,還可擴(kuò)展到醫(yī)院病房、飛機(jī)座艙、冷藏倉庫等領(lǐng)域,根據(jù)需要加工成紙材料,如內(nèi)襯紙板、裝飾紙板、包裝紙板,借以吸收各種混合難聞的氣味。 　　 　　發(fā)熱紙。前不久,日本研制成功了一種發(fā)熱紙,其原料主要是玻璃纖維和碳素纖維。這種紙的抄造難度較大,須按照設(shè)計(jì)的要求控制好紙頁成形時(shí)的纖維排列走向,使紙內(nèi)的/電路網(wǎng)絡(luò)0縱橫有序,/電流通道0環(huán)環(huán)相連,從而產(chǎn)生發(fā)熱作用。這種紙與普通紙最重要的不同處是前者不能隨意切裁。使用時(shí)必須在成品的/末端0連接12伏的干電池才會(huì)產(chǎn)生熱量。這種紙的應(yīng)用前景十分廣闊。 　　 　　水溶性紙亦稱水溶紙。在水中浸泡一兩分鐘后可全部自行溶化,若進(jìn)行攪拌或沖刷,溶解更快。這種紙外觀與普通紙相似,其生產(chǎn)過程基本相同,但是原料選用和后處理工藝卻不相同。這種水溶性紙可以書寫、印刷,遇到情況時(shí)向馬桶內(nèi)一沖,紙頁就消失無影無蹤;有的用于包裝藥品或調(diào)味品,可以不用拆封直接使用;有的還可加工成化妝紙,深受消費(fèi)者歡迎。 　　 　　發(fā)聲紙。日本奧林巴斯光學(xué)工業(yè)公司開發(fā)出一種會(huì)發(fā)聲的紙,用特殊掃描筆讀取印在紙上的細(xì)點(diǎn)條碼,就能聽到聲音。該公司準(zhǔn)備和出版社合作,出版會(huì)發(fā)聲的書。該書用寬8.4毫米的細(xì)點(diǎn)條碼記錄聲音,借助掃描筆幫助,讀者可以從耳機(jī)中聽到聲音。[5]最近日本三島制紙株式會(huì)社向市場推出三種食品包裝功能紙新品,受到了食品生產(chǎn)商的廣泛關(guān)注。第一種是吸水功能紙,最大特征就是吸水能力強(qiáng),它能保持比本材料重10倍的吸水量,并且安全、無害。與無紡織物的吸水能力和保水量相比,吸水功能紙明顯居優(yōu),這是因?yàn)闊o紡織物只能在纖維的細(xì)孔中保持水分,而吸水功能紙不僅具有以上能力,而且其纖維本身也能吸水。這種紙吸水后就變得非常柔軟。由于具有以上特征,吸水功能紙可用于火腿、香腸等外包裝上,吸收新鮮食品滴出的水。 　　 　　第二種是食品包裝材料紙,具有熱封性、通氣性、耐油性、耐水性好等特點(diǎn),它的通氣性可根據(jù)用戶要求加以控制。用這種具有通氣性的紙包裝食品,可用微波加熱,因此,可作為用微波加熱的冷凍食品外包裝材料,目前已用它來包裝漢堡包。 　　　　 　　第三種是耐水加工紙,特點(diǎn)是耐水性、通氣性好,由于它沒有拒水性,所以浸透率比別的材料高,表面強(qiáng)度和層間強(qiáng)度高,有抗菌性,能吸收氨氣。這種特征并非是靠添加化學(xué)藥品獲得的,而是靠原材料的漿材,因而安全可靠。耐水加工紙可應(yīng)用于食品包裝材料、結(jié)露吸水薄膜及其他領(lǐng)域,若與其他材料復(fù)合,可作為多水分半成品食品的包裝紙,從而充分發(fā)揮其防霉、吸水和耐水性的優(yōu)點(diǎn)[6]。 　　 　　5 結(jié)語 　　 　　功能紙目前仍是小批量、多樣化、高附加值的產(chǎn)品,但造紙工業(yè)和造紙技術(shù)的迅猛發(fā)展和社會(huì)多方面的需求,勢必增加對(duì)不同紙種的要求,因此,發(fā)展功能紙的必要性顯而易見,但是還要全面考慮功能紙的技術(shù)、成本、制造和銷售等諸多問題。 　　 　　造紙業(yè)的技術(shù)儲(chǔ)備有待加強(qiáng)。業(yè)內(nèi)人士比較熟悉的植物纖維在功能紙的開發(fā)中,不能夠/挑起大梁0,而對(duì)特種纖維又缺乏深刻認(rèn)識(shí)。這些高附加值產(chǎn)品,除了優(yōu)質(zhì)纖維、特殊配料外,還有賴于基礎(chǔ)科學(xué)、精密儀器、專用設(shè)備和雄厚財(cái)力的支持,因此,我國欲發(fā)展功能紙還要進(jìn)行一段時(shí)期的準(zhǔn)備工作,收集和消化各種技術(shù)經(jīng)濟(jì)資料十分必要。 　　　 　　一定要設(shè)法擺脫仿制,而應(yīng)在功能紙的原創(chuàng)上下大功夫,爭取在不太長的時(shí)間內(nèi)做出較大的成績。功能紙的使用范圍正在擴(kuò)大,要適當(dāng)鼓勵(lì)一些人做一些功能紙的開發(fā)準(zhǔn)備或者試制工作。