仿实木染色重组竹是以疏解后的漂白或炭化毛竹(Phyllostaehys pubescens)竹束为原材料,经仿实木计算机配色和循环染色,固化成型等工艺制成的高性能、高附加值新型材料。针对目前我国重组竹地板颜色单一、附加值不高,制备单元(竹束)染色困难、染色机理不清等问题,本文系统研究了竹束染色工艺,开发了竹束循环染色系统;运用染色动力学和热力学,结合染色竹束微观形态及化学结构等变化,揭示了竹束染色机理;分析了不同染色浓度和染料配比对染色后竹束颜色特征的影响;根据实木地板用材材色特征,建立了竹束仿实木计算机配色和颜色调控技术;研制了仿实木染色重组竹地板系列产品。本研究对于实现竹材高值化利用,拓宽重组竹应用领域等方面具有重要现实意义。论文主要结论如下:(1)竹束最佳漂白工艺为:漂白剂浓度5%,漂白温度70℃,漂白时间90min。竹束染色以酸性染料为宜,常压竹束染色较佳工艺为:改性剂加入量0.3%,染液pH值6,染色浓度0.5%,染色温度90℃,染色时间8小时以上。相对于常压染色,加压染色可显著缩短染色时间,其较优染色工艺为:染色浓度0.5%,染色温度90℃,加压压力1MPa,染色时间60min。连续11次循环染色竹束的色差均小于1,循环染色系统可保证染色重组竹颜色的稳定性和均匀性。(2)随着时间的延长,漂白竹束和炭化竹束上染率逐渐增加。在染色初期,上染率迅速增大,随着时间的推移逐渐变缓,最后趋于平衡。基于动力学研究表明:单色和多拼染色过程符合Vickerstaff染色经典双曲线吸收方程,单色染色的平衡上染率高于多拼。基于热力学研究表明:单色染色的吸附等温曲线符合Freundlich热力学吸附模型。扫描电镜观察到染色竹束的导管和薄壁细胞腔内壁被大量染料颗粒所覆盖,并以球状体附着在内壁及纹孔周围。染色前后竹束的结晶特性、化学官能团和等温吸附曲线等未发生明显变化,说明染料分子与竹纤维未形成明显化学键结合。竹束酸性染料染色机理为非定位物理吸附,染料与竹束主要靠氢键和范德华力结合。(3)仿浅色实木染色时,基材以漂白竹束为宜。不同浓度酸性黄、红和蓝对染色后竹束明度指数L*、色品指数a*和b*、色品饱和度C*都有显著影响,不同染色浓度的差异性检验有重叠现象。基于三原色理论,不同配比染料可拼出大多数颜色,SAS聚类分析表明,66种不同配比的染色竹束可以分为4类,其中酸性蓝对染色竹束的颜色贡献率最大,其次是酸性红和酸性黄。(4)我国100种实木地板用材的各项材色参数基本上接近正态分布,在CIE(1976)L*a*b*系统中,L*与a*、b*分别呈负相关和正相关,与色调标号值H呈正相关。SAS聚类分析表明,100种实木地板用材的材色分为6类比较合适。应用Kubelka-Munk三刺激值法,建立了竹束仿实木计算机配色和颜色调控技术,得到了漂白竹束和炭化竹束仿红饱食桑、栗褐榄仁、条纹乌木、花梨木、紫心苏木、香脂木豆6种实木地板材色的染料配比,该配比的染色试样与目标色的三刺激值相对误差小于9%。(5)竹束染色后进行碱性中和处理,有利于提高胶合性能。浸胶处理对染色竹束的颜色影响不明显。染色重组竹热压工艺研究表明:染色竹束在浸胶浓度25%、热压温度130℃、热压时间1min/mm时,染色重组竹性能最好。所制备的仿实木染色重组竹与以红饱食桑、栗褐榄仁、条纹乌木为目标色的色差小于1.5,仿真效果好,并且物理力学性能和重金属含量达到标准要求。