近年新出现的竹材展平板,是一种环保、高附加值产品,该技术是目前竹材加工领域中技术含量较高的,但在基础理论研究方面还需要进一步研究。本文以毛竹筒为研究对象,通过研究毛竹材玻璃化转变温度(Tg)确定毛竹筒软化温度,在高温热处理罐中采用高温快速节能软化法开展毛竹筒软化工艺研究,探索毛竹筒的不同因素对其展开槽及展平效果的影响规律,最后综合评价毛竹筒展平板的物理力学性能,为毛竹筒软化展平的技术应用和产业化提供理论依据。主要研究结果如下:(1)在温度50~250℃范围,随初含水率增加,毛竹材的Tg显著降低,从绝干材的217.3℃降低到饱水材的113.0℃,毛竹材在较低含水率范围内比高含水率范围内变化对毛竹材的Tg影响更明显,表明提高毛竹材初含水率对竹材软化有益。毛竹材沿竹壁径向的竹青、竹肉和竹黄的Tg有差别但不显著,两两之间最大和最小分别相差12℃和0.5℃。不同竹龄和高度的毛竹材Tg均无明显差异,相差在5℃以内,这有助于实际生产中最大化利用原材料。(2)高温软化温度、软化时间以及试件初含水率对毛竹材软化效果均有显著影响。毛竹材的弹性模量随软化温度和初含水率的增加而降低,随着软化时间的增加先降低后升高。软化温度为160℃时,弹性模量降低最多达48.5%;软化时间为6min时,降幅最大达45.5%;试件为饱水状态时,降幅最大为46.01%。毛竹材的静曲强度和抗压强度随着软化温度的升高、软化时间的延长和试件初含水率的增加呈现下降的趋势;处理后毛竹的红外吸收光谱图和扫描衍射图显示随着软化温度的升高和软化时间的延长及试件初含水率的增加有利于竹材的软化,且有利于后期竹制品的尺寸稳定性。在试验范围内,软化温度越高、时间越长、初含水率越高,竹材越易被软化。(3)软化工艺的优化试验表明,软化温度对毛竹材软化后弹性模量和静曲强度影响均非常显著,软化时间对弹性模量影响非常显著而对静曲强度呈现一般显著,初含水率对两者的影响均不显著。结合竹材的展平效果及企业生产实际情况得出毛竹材的最佳软化展平工艺组合为:软化温度180℃,软化时间6 min,试件初含水率在纤维饱和点以上即可。(4)去竹青与否和竹节个数对软化前后竹筒的展开槽及展平效果均有很大影响。去青处理使软化后展开槽和展平成功率明显增大,还有利于减少展平板裂缝。竹节的个数越多,展开槽越小,展平越困难,产生裂纹的概率越大。竹筒高度对软化前后展开槽及展平效果的影响均较小。壁厚对展开槽的影响较小,但对展平效果具有一定的影响,竹展平板产生裂纹的概率随着竹壁的加厚而变大。毛竹筒含水率在纤维饱和点以下,对展开槽及展平效果具有一定的影响;含水率在纤维饱和点以上,对展开槽及展平效果的影响不是非常大。(5)按本研究得到的软化展平工艺对毛竹材进行处理,软化后的薄壁细胞变形较小,展平后的薄壁细胞变形较大。相对于原竹材,毛竹筒经过软化展平得到的展平板其物理力学性能前后变化不大,基本不影响其后续的加工利用。