纸机干燥部能源效率在线监测与评价方法研究

通过分析纸机干燥部的能耗，初步探索了干燥部能源效率在线监测与评价方法，提出了干燥部能源效率在线监测的4类指标，即干燥部蒸汽单耗、干燥部热效率、通风与余热回收子系统电单耗、通风与余热回收子系统热回收效率，并建立了各个指标的计算模型；基于提出的指标对干燥部能源效率的评价方法进行了进一步拓展研究，提出的干燥部能源效率在线评价方法可从能效对标和能效等级2个维度实时评价干燥部能效水平。  

MSPE-GC/MS在造纸废水苯系污染物检测中的应用研究

采用化学共沉淀法合成了磁性多壁碳纳米管材料（Fe₃O₄@MWSNTs），对该材料进行扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱、元素分析等表征，并将其作为磁性固相萃取（MSPE）的吸附剂，建立了磁性固相萃取结合气相色谱质谱联用（MSPE-GC/MS）检测造纸废水中苯系污染物的分析方法。结果显示，Fe₃O₄纳米颗粒较好地附着在多壁碳纳米管的表面，材料C含量为37.45%，Fe₃O₄纳米颗粒的尺寸在50~200 nm左右，亲水性适中。将该材料用于造纸废水气质联用分析检测的前处理中，能够排除基质干扰并吸附痕量苯系污染物，此外，与普通液液萃取相比具有简单、快速、易于操作、有机溶剂用量少等优点。气质检测结果显示，建立的方法对痕量苯系污染物有很好的检出效果。  

纸张多烘缸干燥过程建模与智能模拟技术研究进展

以纸张干燥工序为切入点，总结纸张干燥过程建模与智能模拟技术的研究进展，为建立纸张干燥过程系统模型，实现智能模拟纸张干燥生产过程并最终助力传统造纸工业转型升级、实现智能制造，积累技术力量。  

纸张干燥特性曲线影响因素实验研究

采用控制变量法，研究了纤维原料种类、成纸定量、纸浆打浆度、压榨压力和干燥温度5个因素对纸张干燥特性曲线的影响。结果表明，纤维原料种类和纸浆打浆度对纸张干燥特性曲线影响较小，但纸浆打浆度会影响纸张干燥前初始含水率，打浆度越大，纸张干燥前初始含水率越高；纸张定量与厚度正相关，对纸张干燥特性曲线影响显著，定量越大，纸张越难干燥；压榨降低了纸张干燥初始含水率，加速了干燥过程，可能的原因是挤压后，纸张中部分难干燥的毛细管水转变成了容易干燥的游离水；由于纸张干燥是传热与传质同时发生的过程，干燥温度越高，传热动力大，促使蒸发传质发生，干燥越容易。  

纸张内部水分存在形式及其干燥特性研究

利用低场核磁共振（LF-NMR）检测技术，对纸张内部水分存在形式及其干燥特性做了初步探索。结果表明，①依据所受束缚力的不同，纸张内部水分存在3种形式，即游离水、毛细管水和结合水；②结合水含量很少（约2%），且在干燥工段基本不发生变化，纸张干燥蒸发的主要是游离水和毛细管水，游离水所受束缚力小，干燥初期就开始大量蒸发，毛细管水所受束缚力大，在游离水蒸发完全时，才迅速蒸发；③依据蒸发水分的不同形式，以临界含水率为界，纸张干燥过程可以分为两个阶段：临界含水率以上为游离水干燥阶段，临界含水率以下为毛细管水干燥阶段。  

基于“边界层”理论的纸张干燥动力学模型及其数值仿真

利用“边界层”理论推导出纸张表面水分蒸发动力学模型，建立了纸张干燥过程物料与能量衡算模型，并采用数值分析方法，模拟某一瓦楞纸机的干燥过程，得到纸张在干燥过程中的温湿度变化曲线以及水分蒸发速率变化曲线，并定量分析了该干燥过程纸张干燥的3个阶段：升温干燥阶段（1#～4#烘缸）、恒速干燥阶段（5#～39#烘缸）、减速干燥阶段（40#～48#烘缸）。当纸张湿含量下降到0.22 kg/kg时，进入减速干燥阶段。在线测量结果与模型仿真结果的对比分析表明，模拟结果和实际在线测量结果非常接近，验证了基于“边界层”理论推导的纸张干燥动力学模型的准确性。  

环保型PLA/CNF应用于纸张阻隔性涂布的研究

以聚乳酸（PLA）为基体、乙酰化改性纤维素纳米纤丝（m-CNF）为增强材料制得复合涂料，将其涂覆于A4纸表面制得PLA/m-CNF阻隔纸，探讨了复合涂料中m-CNF添加量对纸张阻隔性能、疏水性能、强度性能等的影响。结果表明，与原纸相比，当m-CNF添加量为3%时，PLA/m-CNF3%阻隔纸的抗张指数、耐破指数、疏水性能分别提高了30.6%、40.1%、24.8%，透气度降低了36.6%。原纸水蒸气透过量为1815 g/（m²·d），PLA/CNF阻隔纸的氧气和水蒸气阻隔性能相较原纸显著提升；其中，PLA/CNF3%阻隔纸的水蒸气透过量为443 g/（m²·d）、氧气透过量为45 cm³/（m²·d·（0.1 MPa））；PLA/m-CNF3%阻隔纸的水蒸气透过量为385 g/（m²·d）、氧气透过量为35 cm³/（m²·d·（0.1 MPa）），与PLA/CNF3%阻隔纸相比，分别下降了13.1%和22.2%；表明PLA/m-CNF阻隔纸具有优异的保鲜效果。