蓄热加工纸就是采用蓄热加工剂对纸张进行特种整理,使纸面能够通过吸收太阳能,把光能转化为热能并且加以蓄存，从而赋予纸张具有蓄热保温的功能。在实际应用中,如室外的管道上包裹蓄热纸,因蓄热纸的不断集热可以使管道冬季防冻和防散热；用蓄热纸代替塑料地膜,不仅可以保持地表水分防止蒸发、冬季土壤防冻、提高覆盖种子发芽率、起到温室效应等,而且由于蓄热纸定量轻、易于降解,可以减少白色污染。蓄热纸在农业上还可用于水果促熟、大棚保温等。因此,蓄热纸可应用于需要蓄热保温的任何场所,是应用广阔的新型环保用纸。

最近，钱学仁等曾以六偏磷酸钠为分散剂，以丁苯胶乳、聚乙烯醇（PVA）和羧甲基纤维素钠（CMC-Na）为粘合剂，成功地将氧化铝和/或碳化锆等红外吸收材料均匀地涂覆于纸页表面制备出阳光蓄热纸。由于ZrC具有良好的可见光和近红外线吸收性能，而Al2O3具有良好的远红外线吸收性能，从而提高纸面对太阳光等外部红外线的吸收率，使之具有优于普通纸张的阳光蓄热性能。但由于碳化锆的价格较高，这在一定程度上限制了该技术的实际应用。

碳黑在太阳辐射能光谱范围内吸收率大于0.98，是非常好的光吸收材料。钱学仁等基于碳黑优良的光吸收特性，利用廉价的碳黑替代较昂贵的碳化锆，采用涂布法制备阳光蓄热纸，探讨了该技术的可行性及主要影响因素。

1 阳光蓄热纸的制备

采用涂布法制备阳光蓄热纸。将光吸收剂、分散剂和粘合剂等按一定比例配制成涂布液，采用线棒涂布法将涂布液均匀地涂在纸张上，经干燥制得阳光蓄热纸。使用XB线棒涂布器（中国上海普申化工机械有限公司生产）涂布。涂布量随线棒的线径而变化。本文选择线径为100μm的线棒进行单面涂布，自然干燥。

2 涂料配方与涂料制备

以六偏磷酸钠为分散剂，以丁苯胶乳、聚乙烯醇（PVA）和羧甲基纤维素钠（CMC-Na）为粘合剂，以碳黑等光吸收材料为蓄热剂，按所要求的比例和固含量配制涂料液。将制备好的涂料液用搅拌器搅拌15min待用。在本实验中，涂料各组分的比例均不变，即蓄热剂100份，丁苯胶乳16份，PVA和CMC各2份，六偏磷酸钠0.2份。

3 碳黑N220的蓄热性能

图1显示以碳黑N220为蓄热剂时涂布纸样的蓄热性能。表1是以碳黑N220为蓄热剂时试样的温升情况。由图1和表1可以看出，碳黑N220具有较好的蓄热性能，其蓄热性能介于氧化铝与碳化锆之间。涂料固含量对涂布纸样的蓄热性能有一定影响。随着涂料固含量的提高，涂布纸样的蓄热性能呈下降趋势。当采用固含量为30%的涂料涂布时，所制试样的蓄热性能最优，其相对温升可达4.2℃。通常，固含量较低时，涂料对纸面的遮盖率较低。随着固含量的提高，涂料的粘度和涂布量提高，涂料对纸面的遮盖率提高。但当固含量太高时，涂料膜的分布不均匀，涂布质量无法保证。上述实验结果表明，当涂料固含量为30%时，涂料已基本实现纸面的完全遮盖，而过高的固含量会导致涂布膜分布不均匀，从而影响了蓄热功能的发挥。

图1 碳黑N220的蓄热性能

4 结论

4.1 以六偏磷酸钠为分散剂，以丁苯胶乳、聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠为粘合剂，将碳黑N220涂覆

于纸页表面制备阳光蓄热纸，这在技术上是可行的。

4.2 碳黑N220的蓄热性能介于氧化铝和碳化锆之间，碳黑N330的蓄热效果不及碳黑N220。碳黑N220

与氧化铝在蓄热方面无互补效应。

4.3 碳黑N220的分布均匀性对涂布纸样的蓄热效果有明显影响。