随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,人们对木制品的需求不断增大,木材资源供需矛盾日益加剧。若将弯曲树木等劣质木材资源沿垂直纤维方向截取为适宜厚度的树盘,加工成钟表盘、立茬实木家具及其他工艺品等,将能增大其附加值和利用率,对缓解上述矛盾具有重要意义。上述产品成品率提高的关键,是其高品质干燥。然而,由于木材的干缩异向性,干燥过程中即使其含水率分布均匀,仍然会产生由弦、径向非同步干缩而引起的应力,并导致开裂,严重影响其应用和价值。理论上,树盘在干燥过程中,如果在开裂前进行适当软化处理,使其产生蠕变和应力松弛,将能有效抑制开裂,但尚未有应用实例。因而,不同含水率时玻璃化转变温度、含水率和温度对储能模量影响规律的研究,对树盘干燥开裂抑制工艺研究具有重要意义。所以,本文以35mm厚白桦树盘为对象,实验确定了其较适宜的常规干燥基准及高频真空干燥基准;研究了其玻璃化转变温度与其含水率、以及其储能模量与其温度和含水率的关系,分析了干燥过程中上述动态黏弹性对其开裂的抑制作用;采用80℃、90℃饱和湿空气及100℃饱和蒸汽对其进行湿热预处理,在前述较优干燥基准下对其进行常规干燥和高频真空干燥,检测了干燥过程中白桦树盘的干缩特性、干燥速率、干燥开裂、干燥均匀性及尺寸稳定性,结合白桦储能模量与温度及含水率关系的黏弹性特质,分析了湿热预处理对其干缩特性及干燥开裂的影响。主要研究结果如下:(1)在白桦树盘常规干燥基准Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ下,整个干燥过程平均干燥速率分别为0.376%/h、0.527%/h和0.652%/h。干燥基准Ⅰ下白桦树盘干燥质量较好,干燥周期耗时7天,干燥周期长。干燥基准Ⅲ下,树盘干燥周期最短,但产生严重的V-裂,失去了进一步加工应用的价值。在干燥基准Ⅱ下,仅产生较大的沿树盘径向开裂的靠近树盘髓心部位的心径裂和细微的边径裂,其干燥周期较短,为树盘常规干燥较适宜干燥基准,但仍需结合物理预处理等方法进一步优化。(2)在树盘高频真空干燥过程中,树盘在真空罐体内高频电磁场间的摆放位置及增设波纹铝板对其干燥速率及干燥质量具有显著影响。干燥基准Ⅳ(环境绝对压力为7.0KPa、材心温度为42℃)下,干燥质量较好仅边材位置产生细微边径裂纹。干燥速率较快,为常规干燥速率1.8倍。(3)白桦试材玻璃化转变温度随含水率升高而线性降低。含水率为22%时,白桦在86℃的时候发生玻璃化转变。白桦的储能模量随着其温度、初含水率的升高而减小,且含水率对其影响更显著。初含水率在15%和22%时,储能模量随温度的上升产生了较为明显的突变点,在100℃左右急剧减小。(4)经湿热预处理后的树盘弦径向差异干缩率明显下降。80℃饱和湿空气处理组、90℃饱和湿空气处理组及100℃饱和蒸汽处理组树盘全干差异干缩率比未处理组分别下降5.08%、2.07%及9.80%。经过饱和湿空气和饱和蒸汽预处理后其弦向、径向干缩系数均不同程度地增大。(5)白桦树盘常规干燥中,预处理组树盘过髓心沿径向方向含水率分布较均匀。相较未处理组,处理组树盘常规干燥结束后,其边径裂的总数量明显减少,且不产生心径裂。相较未处理组,80℃饱和湿空气处理组树盘结束后几乎不开裂,90℃饱和湿空气处理组及100℃饱和蒸汽处理组树盘髓心处易产生细微裂纹,但对抑制树盘边径开裂起显著作用。经过湿热预处理后干燥结束的树盘平衡含水率及尺寸变化率均下降,终含水率分布更均匀。