小小一张纸有多神奇？一文了解“芳纶纸”制备工艺、产业链及主要应用

芳纶纸不是普通的纸，而是一种高分子聚合材料，和传统的纸张有着很大的区别，主要是使用沉析纤维和短切纤维所组成的。

虽然看上去跟纸张区别不大，却是世界三大高性能纤维材料之一，全称为“聚芳酰胺纤维纸”。

芳纶纸从诞生之日起，就被认为是材料科学上的重要里程碑，号称“材料届的黄金珠宝”。

芳纶纸继承了芳纶纤维的优点，强度是钢丝的五六倍，韧性是钢丝的两倍，但质量只有钢丝的五分之一左右。

芳纶纸的化学和物理稳定性也非常高，耐酸碱腐蚀、阻燃耐高温、抗裂耐冲击、耐磨变形小、阻燃绝缘好，使用寿命长…这些优异的性能，让芳纶纸成为当之无愧的“纸黄金”。

芳纶纸的制造过程的关键技术主要包括分散流送技术、斜网成型技术、热压轧成型技术等。

芳纶，尤其是对位芳纶由于表面惰性较大，在水中的分散性较差。同时短切纤维又具有一定的长度（3～8mm），这使短切纤维在水中易于絮聚缠绕。这就给材料抄造成型（造纸专用术语）带来较大的困难。

因此工业上一般需要选用高效的分散助剂和适当的水溶性高分子聚合物，以提高短切纤维对水的浸润性以及降低水相体系的表面张力，从而改善短切纤维在水相中的絮聚情况。

芳纶短切纤维在水中的分散性较差，加入浆粕后，短切纤维的分散性会变得更差，即在水中的拥挤因子增大。

为了降低短切纤维在水中成型的拥挤因子，就必须将短切纤维的浓度降低到一定程度，这又会导致水的含量增加，在纸张成型时水的流量就非常大。

传统的造纸成型技术难以满足这一要求。这就需要用到新型的造纸成型技术——斜网成型技术。斜网成型器中倾斜脱水箱为大开度脱水成型流道提供了足够的空间，使斜网成型区能接受巨大的水流量，按要求浆速进行脱水成型。同时斜网成型器中布满了真空吸湿箱，保证成纸过程中的脱水效果。

通过斜网成型工艺之后，芳纶纸只是初步成型，但短切纤维与芳纶浆粕之间的粘接性还不够好，芳纶纸内部还存在着较多缺陷。为此，成型的芳纶纸还须经过热轧成型工艺。热轧过程中部分芳纶浆粕熔融，芳纶短切纤维进一步被熔融的浆粕黏结在一起，从而减少了短切纤维之间的缺陷，进而制得了高力学强度的芳纶纸。

芳纶纸行业产业链由上游原材料芳纶纤维供应商、中游芳纶纸生产商和下游各应用领域构成。

根据芳纶纸的功能性应用不同，可分别应用于电气绝缘（作为绝缘材料）、蜂窝芯材（作为结构减重材料）领域。其中，间位芳纶纸主要用于电气绝缘领域，少量用于蜂窝芯材领域；对位芳纶纸蜂窝芯材强度更高，但其成本较高，主要用于对强度要求较高的蜂窝芯材领域。

在电气绝缘领域，芳纶纸较传统的植物纤维素基绝缘材料性能更好。一方面，芳纶纸耐温性、耐候性较好，更能保障电力设备稳定、安全运行，更能满足大功率、高电压设备的极端要求；另一方面，芳纶纸能提高电气设备的安全性能，减小设备尺寸，减轻重量，增强承受负载的能力，提高设备的可靠性，可用于电力电气、轨道交通、新能源汽车、风力发电等领域。

在蜂窝芯材领域，芳纶纸是一种轻质高强结构材料。芳纶纸经涂胶、叠合、热压、切边、拉伸、定型、浸胶、固化等一系列复杂工艺，可制作成具有天然蜂巢的六边形结构特殊材料，即芳纶纸蜂窝芯材，其轻质、高强、高模、结构稳定性强且具有隔音、隔热、阻燃等优点，可以作为轻质高强结构材料，应用于航空航天、轨道交通、国防军工等重点领域。此外，芳纶纸蜂窝芯材也可用于风机叶片、船舶游艇、赛艇、滑雪板、房车等产品的制造。

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