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芳纶纸基材料因具有轻质、高强、耐高温及优异的绝缘性能而广泛应用于轨道交通、航空航天以及电气绝缘等领域。然而,芳纶纤维表面疏水、长度大等特点导致纤维在水中分散性差,因而抄造过程中必须采用超低浓成形技术,造成生产水耗和能耗显著增加。因此,开发芳纶纤维的高效分散与高浓成形技术对于提升纸张性能,实现生产过程中的节能减排具有重要意义。泡沫成形是以水基泡沫作为纤维载体的一种新型成形方法,在改善纤维分散效果方面优势明显。本研究采用泡沫成形方法制备芳纶纸,首先研究了纤维组分对泡沫性质与成纸性能的影响,在此基础上,通过改变泡沫起泡条件调控泡沫性质,揭示了泡沫性质对纤维分散与成纸性能的影响规律,实现了较高成形浓度下纤维的高效分散。最后,采用芳纶纳米纤维(Aramid Nano-fiber,ANF)原位增强芳纶纸,显著提升了成纸强度及绝缘性能。主要结论如下:(1)研究了泡沫成形体系下间位芳纶短切与沉析纤维配比对泡沫性质与成纸性能的影响。结果表明,增加沉析纤维配比会降低浆料的起泡高度、泡沫稳定性以及成纸匀度指数,但成纸击穿强度逐渐上升,且当沉析纤维与短切纤维配比为6:4时抗张强度最优。此外,与湿法成形相比,泡沫成形有利于提高湿纸幅干度和成纸匀度,当其成形浓度较湿法成形浓度提高7倍时(即0.4%),芳纶纸匀度指数仍可提升11.4%。(2)研究了十二烷基硫酸钠(Sodiumdodecyl sulfate,SDS)、搅拌转速及其他表面活性剂种类(十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱、吐温80等)对泡沫性质与成纸性能的影响。结果表明,提高SDS浓度(2.3 g/L)与增加搅拌转速,均有利于提高浆料起泡速度和泡沫稳定性。当浆料空气含量相同时,非离子表面活性剂形成的泡沫尺寸较小且尺寸分布更集中。采用吐温80作为起泡剂,浆料中泡沫尺寸分布集中且具有更大的黏度,当成形浓度达湿法成形浓度的10倍时,纸张匀度指数仍可提高86.7%。通过优化泡沫性质可改善芳纶纸强度性能,但成纸击穿强度比湿法成形方法降低20%～30%。(3)针对泡沫成形技术制备的芳纶纸击穿强度偏低的问题,采用ANF溶液原位还原方法提升泡沫成形法制备的芳纶纸的综合性能。结果表明,对位ANF与间位ANF处理可有效增强成纸纤维间的界面结合,显著提升芳纶纸抗张指数和击穿强度。当对位ANF浓度为1%,间位ANF浓度为2%浸渍芳纶纸时,成纸抗张指数最高可提升45倍,击穿强度最高可提升1倍。同时,该方法增强的未热压芳纶纸的抗张指数和击穿强度与湿法成形热压后的芳纶纸的性能处于同一水平,有利于芳纶纸制备过程的生态短流程化并实现节能降耗。