竹纤维的生产加工技术作为当下竹材高值化利用的研究热点,其理论研究以及工业化推进对于竹产业的发展具有非常重要的意义。竹纤维加工技术经过多年的发展,形成了以蒸煮锤击或化学机械法为主体的长竹纤维生产格局,目前关于竹纤维的制备方法数量不少,且都各具特色,但是这些制备方法大都是针对个体试验进行归纳总结获得的经验方法或理想化模型,缺乏理论基础和普遍性实验数据支撑。此外,目前针对成纤机理的研究主要集中在开纤过程中竹材表面形态变化及开裂的宏观唯像分析上,而鲜有从竹材内部组织结构纤维化角度进行的。因此对竹纤维分离理论的深入研究以及对竹纤维开纤方法的持续改进仍然具有重要的意义。近年来,一种定向开纤的方法已在竹纤维加工中获得应用,其生产工艺简单,加工效率高,生产的竹纤维质量好,已经开始应用于家具制造、汽车内饰复合材料等领域。但涉及该方法的研究结果鲜有报道,理论研究比较欠缺,其开纤机理尚不明确。本文在前人研究的基础上,通过力学分析建立了开纤模型,并引入了计算机断层扫描技术,采用密度值来表征定向开纤过程中竹材的组织结构变化情况,研究了开纤辊次对竹材开纤的影响,初步揭示了定向开纤机理,为开纤工艺的优化提供了依据。主要研究内容和结果如下:(1)完成了竹材的力学性能试验,研究了竹材抗压强度和竹纤维体积分数的关系,获得了竹材径向抗压性能以及纤维体积分数随竹龄和部位的变化规律。(2)通过分析单辊次竹材的受力情况并结合竹材的细观结构特征建立了定向开纤的力学模型。(3)为满足试验目标要求,优化了定向开纤参数,并组装了试验机,进行了开纤试验。利用计算机断层扫描技术研究了竹材开纤进程,并结合CT(计算机断层扫描)值和密度值拟合模型探讨了定向开纤的成纤机理和适宜的开纤辊次。(4)进行了竹材定向开纤效果分析的实验,研究了不同软化条件以及竹材含水率对竹纤维的性能影响,同时分析了软化工艺参数和含水率之间的关系,进而获得了软化工艺参数的最优选择,即真空时间1h,增压时间4h,增压压强1.8MPa。