造纸作为典型的资源和能源密集型产业一直以来是产业优化升级和节能减排所关注的热点,而干燥作为能源消耗最高、碳排放密度最大的操作单元则是实现造纸过程节能降耗的关键,同时也是影响纸张物理性能的重要工序。纸张干燥特性及其动力学的研究对于实现造纸过程提质增效和节能减碳有着重要的意义。本文以不同打浆度和浆料配比抄造的定量为60g/m2的纸张为研究对象,采用差示扫描量热分析（DSC）和热重分析（TGA）方法,通过干燥过程中水分分布和孔隙分布的定量分析,对纸张的干燥特性和动力学开展了以下几方面的研究:采用DSC技术对纸张干燥过程不同类型水分分布特性进行了探究。结果表明,根据不同状态水分的热力学特性,可将纸张内部水分划分为非结合水、冷冻结合水和非冷冻结合水;随着打浆度的升高,或在低打浆度（20±3°SR）条件下添加阔叶木纤维,纸张中非冷冻结合水的占比逐渐升高,冷冻结合水的占比则逐渐下降;而在高打浆度下（80±3°SR）,非冷冻结合水与冷冻结合水的占比均随阔叶木纤维含量的增加而减小,不同工艺参数对水分分布的影响变化幅度均在20%以内。基于DSC技术研究了干燥过程纸张内部孔隙分布情况。结果表明,18°SR纯针叶木浆抄造的纸张孔隙中水分总量在干燥过程中逐渐减少,由0.6893降至0.0538g水/g纤维,并且伴随着孔径缩小,孔径为28.42～81.26nm孔隙的占比约减少58%;打浆度和纤维种类是影响纸张孔隙结构的重要因素,研究发现当打浆度由18°SR升高至77°SR时,孔隙总量明显减少;当浆料中阔叶木浆与针叶木浆配比为40:60时,孔隙总量最少。采用TGA技术对纸张在不同温度（80～120℃）下的等温干燥特性和动力学进行了研究。结果表明,纸张等温干燥过程包括升速、恒速和降速三个阶段;温度对纸张干燥过程影响明显,当由80℃升高至120℃时,干燥时间约缩短56%;打浆度或阔叶木浆占比越高,干燥速率越小,所需干燥时间越长;基于常见的8个干燥动力学模型,提出了与实验数据拟合度最高的新模型,可以用来描述纸张等温干燥过程水分的变化情况;计算得到纸张等温干燥平均活化能为23.997～26.638kJ/mol,且随着含水率的降低干燥活化能由21.896kJ/mol升高至54.094kJ/mol;另外,打浆度主要影响非冷冻结合水干燥阶段活化能大小,浆料配比则对冷冻结合水与非结合水干燥阶段影响更大。应用TGA-DSC技术对纸张在不同升温速率（5、10、15K/min）下的非等温干燥特性和动力学进行了研究。结果表明,纸张非等温干燥过程包含升速和降速两个干燥阶段;当升温速率由5K/min提高至15K/min时,可缩短约58%的干燥时间,并节省约8%的干燥能耗;相同升温速率条件下,打浆度越高、阔叶木浆占比越高,所需干燥时间越长,干燥能耗就越高;Midilli and Kucuk模型可较为准确地描述非等温干燥过程中纸张内部水分的变化规律;分析发现F1模型可用于表达纸张非等温干燥过程失重特性,在实验条件下,纸张干燥过程降速阶段干燥活化能明显高于升速阶段,15K/min升温速率下18°SR的纯针叶木浆纸张升速阶段干燥活化能约为47.993kJ/mol,降速阶段则为63.997kJ/mol,并且随着升温速率降低至5K/min、打浆度提升至77°SR或者阔叶木纤维含量的升高至80%,干燥活化能呈现上升的趋势。本文基于热分析方法对纸张等温和非等温过程的干燥特性及动力学展开了研究,揭示了干燥过程中纸张内部水分分布和孔隙分布的变化特性,研究了干燥条件和浆料工艺参数对纸张干燥特性和动力学的影响,可以为建立合理的干燥模型提供科学依据。