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根据生产实践需求,不断改善纸张性能品质是当前造纸企业实现可持续发展的重要途径之一,合理利用特种纤维配抄生产高性能纸张,是实现高性能纸张生产的主要技术手段。本论文采用动态纸页成形器(Dynamic Sheet Former,简称DSF)模拟实际生产中多层斜网成型器实现纸张的分层抄造,分析讨论了水溶性PVA纤维在纸页中的Z向分布对于成纸强度性能的影响;探讨了纸页成形、压榨和干燥过程工艺参数对PVA纤维与纸浆纤维的结合状况以及成纸强度性能的影响。实验表明,纸浆与PVA纤维组成的“三明治”结构可显著提高纸页强度,并能有效避免干燥过程中的“黏缸”现象。通过优化DSF运行参数,在针叶木漂白硫酸盐浆(NBKP)中添加0.8%-1.0%的水溶性PVA 70纤维,压榨气控箱压力在2-3 bar之间,干燥温度在95℃情况下,可获得水溶性PVA纤维对高强度纸张的最佳增强效果(裂断长可以达到12.5 km,相对提高17%)。利用不同长度的高强高模聚乙烯醇(High Strength High Modulu Polyevinyl Alcohol,简称HSHMPVA)纤维和纸浆纤维作为单因素变量,讨论纤维长度对纸页结构和强度性能的影响:探讨了不同HSHMPVA纤维表面改性处理方式对于纤维间结合力的影响,确定壳聚糖涂敷的方式相比于碱和酸处理方式具有更好的作用效果(与未处理相比,裂断长提高11.3%);采用动态纸页成形器和抗张挺度取向测试仪检测和分析纤维定向分布情况对成纸性能的影响,实验数据表明,水溶性PVA纤维的加入能明显改善HSHMPVA纤维与纸浆纤维间的结合,并且能有效减小高强高模PVA纤维在动态纸页成形过程中纵向偏移排列的角度,有利于提高纸页强度。在实验探讨不同条件和不同类型PVA增强作用的基础上,本文利用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)等仪器分析手段,比较了真空抽滤、离心浸渍和普通浸渍PVA方式下,PVA在纸页中的Z-向分布特点和成膜情况;分别利用复合材料混合强度模型和Halpin Tsai的半经验浸渍模型,对比分析不同PVA作用方式对于成纸强度的影响,提出PVA以溶解-渗透的方式均匀分布于纸浆纤维结合处是其产生增强作用的主要形式。