Modellierung der thermischen Eigenschaften von Papier unter Druckbeanspruchung

摘要

Papier wird sowohl während seiner Herstellung als auch während des Gebrauchs, z. B. beim Bedrucken und Kopieren, Wärme ausgesetzt. In anderen Prozessen wird Papier gleichzeitig thermisch beansprucht und verdichtet, wie z. B. beim Kalandrieren. Zur Beschreibung der thermischen Eigenschaften von Papier und der Druckbeanspruchung wurde ein mathematisches Modell entwickelt, das auf dem Konzept „Thermischer Schaltkreise" basiert, welche analog zu elektrischen Schaltkreisen zu betrachten sind. Bei diesem Modell wird Papier als poröses Medium betrachtet, welches sich aus einer festen und einer gasförmigen Phase zusammensetzt. Das Modell wurde so abgeleitet, dass die Gleichungen für die beiden Phasen sowohl in Serien- als auch in Parallelschaltungen verknüpft wurden. Es wurde mit experimentellen Messdaten validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass mithilfe des hier vorgestellten Modells verschiedene Phänomene erklärt werden können, welche bei der Kompression von Papier unter Wärmebeanspruchung beobachtet werden.