宣纸还能耐火？这下艺术品安全了

宣纸在我国已有一千多年的历史。质地柔软坚韧，墨云清晰。它给字画增添了许多艺术气息，享有“纸中之王，纸千年寿”的美誉。然而，宣纸是易燃的。历史上，无数珍贵的书画作品在大火中化为灰烬。

最近，中国科学院上海硅酸盐研究所朱英杰团队成功研制出一种新型“耐火宣纸”。它的主要性能与传统宣纸相似，但它战胜了传统宣纸几千年的“天敌”——火，即使长时间处于火中也不会燃烧，保持结构完整。加速模拟老化试验结果表明，其使用寿命可达3000年以上，白度保持率为94.2%，并显示出优异的力学性能。

新型“耐火宣纸”是由普通化学原料人工合成的，整个制备过程只需3-4天，具有易书写、优异的油墨润湿性和防霉性。随着时间的推移，现代科学技术终于可以保护艺术的遗产。

用特殊材料制成的纸不怕火。

朱英杰告诉《科学日报》，这种新型耐火宣纸的结构设计模仿了现代建筑中的“钢筋混凝土结构”。原材料是100%无机材料，不需要消耗宝贵的自然资源，如树木。“主要原料‘水泥’采用具有网络结构的羟基磷灰石超长纳米线，而骨架材料‘增强’采用较粗的微米级无机纤维，然后添加一种由研究团队开发的新型无机粘合剂。”朱英杰表示，选择的微米级无机纤维具有优异的力学性能，而新型无机胶粘剂由可溶性无机成分和高比表面积的无机纳米粒子组成。这些无机组分的协同作用可以显著提高“阻燃宣纸”的机械强度和其他性能。

羟基磷灰石并不神秘，它是人体骨骼和牙齿的主要无机成分。人骨和釉质分别含有约70%和90%的羟基磷灰石。羟基磷灰石材料作为一种典型的生物材料，具有良好的生物相容性、环境友好性、呈现优质白色，更重要的是耐高温、不燃烧。

早在2014年，朱英杰团队就开发出了“耐火纸”，这是一种由羟基磷灰石超长纳米线制成的新型无机材料纸。羟基磷灰石可以解决传统纸张因木质素而变黄的问题，但仍存在脆性大、韧性低的问题。通过反复实验，研究团队制备了高柔韧性羟基磷灰石超长纳米线，用作“耐火纸”的建筑材料。所有这些为新发明的“耐火宣纸”奠定了基础。

生产速度比传统宣纸快一百倍。

宣纸始于唐代。它是由安徽省泾县青檀皮制成的。由于其不可替代的性质和原材料的短缺，它是由传统的手工过程。它需要100多道工序，生产周期持续1到2年。生产效率低，产量小，成本高。

朱英杰说，新型“耐火宣纸”的主要原料是由普通化学原料人工合成的，可以节约树木等宝贵的自然资源。制备过程与传统造纸相似，但可以在三到四天内完成。

首先采用钙盐、磷酸盐、油酸盐等普通化学原料，在水溶液中通过水热法制备出具有网络结构的羟基磷灰石超长纳米线，然后将羟基磷灰石超长纳米线分散在水中制成均匀的浆料，加入无机纤维骨架材料和无机粘合剂作为“耐火宣纸”的“纸浆”，然后将水在抄纸机中过滤、压榨、干燥形成“纸浆”朱英杰概述了新型“耐火宣纸”的工艺流程。

用这种方法制备的新型“耐火宣纸”在防霉、白度、耐高温和阻燃方面明显优于传统宣纸，使用寿命可达3000年以上。“各种霉菌不能在‘耐火宣纸’上生长。”朱英杰表示，经过2000年加速模拟老化后，新型“耐火宣纸”的白度仍为91.6%，而传统宣纸的白度仅为47%左右。特别是经过3000年加速模拟老化后，新型“耐火宣纸”显示出优异的力学性能，抗拉强度保持率为81.3%，而传统生宣纸的抗拉强度保持率仅为38%，传统熟宣纸的抗拉强度保持率为52.7%。

目前，新型“耐火宣纸”有望作为耐高温、耐火的字画纸，保护珍贵的艺术作品和重要文献免受火灾破坏。