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不同領域中功能紙的研制趨勢

文章來源:未知人氣:發表時間:2019-01-09 11:02:00

縱觀研制的功能紙,可從以下幾方面著手。
 
(1)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,再以紙機抄造而成。功能纖維可由兩種方法制得:①通過紡絲時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;②在紡液中添加具有某種特性的粉體或助劑后而得到的纖維,例如加有碘化銅的合成纖維,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,使之滿足社會有關部門的需要[4]。
 
(2)采用功能膜(即薄膜),把原料進行再加工而成。薄膜可看作二維材料,它的表面和界面所占有的相對比例較大,因之表現的物理效應也較為突出。例如薄膜的厚度比電子的平均自由度小得多,當膜的兩個表面之間的電子進行往返運動時,就會發生干涉,從而對電子輸運狀態產生影響。在制膜過程中,由于多數處于非平衡狀態,故實現原設計有相當難度。但是,可以不考慮是否會形成均勻相,而比較自由地改變薄膜的性能。比如,在研究合成紙的進一步發展中,對“紙狀化”之前薄膜的加工處理非常關鍵。
 
(3)采用復合材料,這是近年來功能紙加工的重點。因為一種材料的缺陷可由另一種材料的優勢來彌補。一般而言,比較簡化的復合方法是借助黏合劑或熔融處理來固結纖維或薄膜,常用的有:固體黏合劑和液體黏合劑,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。
 
由上述方法可以研制各種功能紙,如電性功能紙、磁性功能紙、生物功能紙、醫學功能紙等。現簡要介紹,供同行參考。
 
電性功能紙是根據電子工業的需要而開發的高新材料。從電性能的角度講,一般分為導體、半導體和絕緣體,導體的電阻率隨溫度升高而增加;半導體和絕緣體則相反??悸塹降緄悸視氬牧系男巫春捅局實拿芮泄叵?,在研制時必須注意兩點:一是“純”性——即電子純(化學純、光譜純還不夠);二是“韌”性——能抵抗極端惡劣的條件(高低溫、耐腐蝕、抗振動、抵擋輻射等)。但是,一般的高分子材料是絕緣體,而某些復合材料(聚合物)的電導率可達到半導體和導體之間;另外,采取摻雜的方法(例如,用碘、溴小分子摻雜到聚乙烯大分子中)也可使電導率明顯升高,從而制備出以導電高分子為基干的功能紙。
 
生產磁性功能紙時,常用磁粉、磁泡材料產生磁性。常用的磁粉有γ-三氧化二鐵、鈷和二氧化鉻等,也有用鐵鈷膜的。磁泡材料是一種圓柱形磁疇,在磁場作用下,會收縮成圓柱狀,像“水泡”似的。常用的磁泡有:磁性石榴石單晶片等。磁性功能紙使用比較多的是磁卡,它的適用范圍越來越廣。
 
生物功能紙,一般是指利用通過化學改性法將某種藥物接枝到聚合物上,或是采取物理法把藥物附著、固定在其上所制得的活性生物纖維(biologically active fiber),然后再抄造成具有某些抗微生物侵蝕,或產生止血、消炎、滅菌、抗燙傷等醫療效果的生物功能紙。
 
醫學功能紙,即醫用高分子材料中的一個特殊品種。它分為人體外用和人體內用,前者有止血繃帶、繃托、輸血用具等;后者有人工皮膚、人工腎、人工肝、牙齒植入物等。尤其是直接與人體接觸的品種,除要求物化性能好、無毒并不會破壞鄰近組織、對身心無不良影響外,還應具有優良的生物相容性、抗凝血性、無致癌性、不引發過敏反應等特點。
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