專利名稱：?jiǎn)伟搴蛦伟鍖臃e材的等級(jí)評(píng)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單板和單板層積材的等級(jí)評(píng)定方法。
背景技術(shù)：
木材檢測(cè)的基本方法有目測(cè)法和無(wú)損檢測(cè)法。在木材行業(yè)中，目測(cè)法憑經(jīng)驗(yàn)用肉眼觀察木材，直接判斷木材質(zhì)量的好壞，這是最原始的木材檢測(cè)方法，也是國(guó)內(nèi)現(xiàn)有小型木材加工企業(yè)普遍采用的方法。該方法雖然方便， 但是僅憑外觀和經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷木材的質(zhì)量，是不夠科學(xué)和準(zhǔn)確的。因?yàn)槟静牡奶匦?，往往存在肉眼難于觀察的腐朽、孔洞、節(jié)疤等?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展為木材無(wú)損檢測(cè)技術(shù)提供了新的理論和物質(zhì)基礎(chǔ)，使木材檢測(cè)技術(shù)得到了飛速發(fā)展，運(yùn)用于木材無(wú)損檢測(cè)的方法也由最初的幾種增加到幾十種， 而且可檢測(cè)范圍也涵蓋了原木、木制品及活立木的物理力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、內(nèi)部缺陷和生長(zhǎng)特性等，在眾多的木材檢測(cè)方法中，發(fā)展最成熟。目前的檢測(cè)方法主要有X射線攝影檢測(cè)法、射頻檢測(cè)法、紅外線檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法、機(jī)械應(yīng)力檢測(cè)法、振動(dòng)檢測(cè)法、應(yīng)力波檢測(cè)法、聲發(fā)射檢測(cè)法、核磁共振法等。對(duì)木材性質(zhì)的評(píng)價(jià)方式也已經(jīng)由過(guò)去的定性評(píng)價(jià)發(fā)展到現(xiàn)在的定量評(píng)價(jià)。其中應(yīng)用最廣泛的方法主要有X射線檢測(cè)、應(yīng)力波檢測(cè)、超聲檢測(cè)等。我們知道，單板是以原木經(jīng)旋切而得，單板層積材LVL是單板涂膠、組坯、預(yù)壓后和再熱壓而得到的。在GB/T20241-2006中提及了以彈性模量大小級(jí)別對(duì)單板層積材進(jìn)行分等。單板層積材和膠合板層積材生產(chǎn)企業(yè)等希望其生產(chǎn)出的膠合板、單板層積材等級(jí)越高越好。但生產(chǎn)企業(yè)在采購(gòu)生產(chǎn)膠合板的原木時(shí)，不知道采購(gòu)什么樣的原木比較好，或者說(shuō)，不知道什么樣的原木能夠生產(chǎn)出質(zhì)量較高的膠合板和單板層積材。由于企業(yè)不知道什么樣的原木能夠生產(chǎn)出質(zhì)量較高的單板、單板層積材，所以優(yōu)質(zhì)材和劣等材的混用現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。加上我國(guó)的人口基數(shù)大資源相對(duì)并不是很豐富，或者說(shuō)是匱乏。為避免出現(xiàn)優(yōu)材劣用，大材小用，提高木材的利用率已經(jīng)迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種單板層積材的等級(jí)評(píng)定方法，以便為單板層積材生產(chǎn)企業(yè)提供分等依據(jù)，避免原木大材小用，劣材優(yōu)用，提高原木的出材率。本單板層積材的等級(jí)評(píng)定方法，所述單板層積材是把原本進(jìn)行旋切得到單板，對(duì)單板涂膠、組坯、預(yù)壓后和再熱壓而得到的；單板層積材的等級(jí)評(píng)定方法是以原木的彈性模量作為單板層積材的等級(jí)評(píng)定參數(shù)進(jìn)行評(píng)定。上述單板層積材的等級(jí)評(píng)定方法，原木的彈性模量以應(yīng)力波法測(cè)得。原木的彈性模量的具體測(cè)定方法如下以應(yīng)力波檢測(cè)儀對(duì)原木進(jìn)行檢測(cè)，讀取應(yīng)力波速度V ;測(cè)量原木小頭直徑，查木材材積表得出原木體積并稱重，計(jì)算出其密度P ;根據(jù)E= P V2計(jì)算出原木的彈性模量。上述單板層積材的等級(jí)評(píng)定方法，所述原木是楊木。本發(fā)明的目的是提供一種單板的等級(jí)評(píng)定方法，以便為單板層積材和膠合板層積材生產(chǎn)企業(yè)提供分等依據(jù)，避免原木大材小用，劣材優(yōu)用，提高原木的出材率。單板的等級(jí)評(píng)定方法，所述單板是把原本進(jìn)行旋切得到，單板的等級(jí)評(píng)定方法是以原木的彈性模量作為單板的等級(jí)評(píng)定參數(shù)進(jìn)行評(píng)定。上述單板的等級(jí)評(píng)定方法，原木的彈性模量以應(yīng)力波法測(cè)得。原木的彈性模量的具體測(cè)定方法如下以應(yīng)力波檢測(cè)儀對(duì)原木進(jìn)行檢測(cè)，讀取應(yīng)力波速度V ;測(cè)量原木小頭直徑，查木材材積表得出原木體積并稱重，計(jì)算出其密度P ;根據(jù)E= P V2計(jì)算出原木的彈性模量。上述單板的等級(jí)評(píng)定方法，所述原木是楊木。本發(fā)明的有益效果申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，以應(yīng)力波法測(cè)得LVL的彈性模量與原木彈性模量的相關(guān)系數(shù)R為O. 8090 ;與單板彈性模量之間的相關(guān)系數(shù)R為O. 9621。以自由振動(dòng)法 LVL彈性模量與原木彈性模量的相關(guān)性系數(shù)R為O. 7183，與單板的相關(guān)系數(shù)R為O. 9007。 LVL靜彈性模量與原木彈性模量的相關(guān)系數(shù)R是O. 7879 ;與單板彈性模量的相關(guān)系數(shù)R是 O. 9608。因此，可以以原木的彈性模量作為單板層積材、單板的等級(jí)評(píng)定參數(shù)，也就是說(shuō)，單板層積材和膠合板層積材生產(chǎn)企業(yè)可以依據(jù)原木的彈性模量確定單板、單板層積材的質(zhì)量等級(jí)，原木的彈性模量越大，以該原木生產(chǎn)出的單板、單板層積材的質(zhì)量等級(jí)也越高。換句話說(shuō)，企業(yè)可以生產(chǎn)單板、單板層積材的原木的彈性模量對(duì)單板、單板層積材進(jìn)行分等，避免原木大材小用，劣材優(yōu)用，提高原木的利用價(jià)值和出材率。


圖I是HM200測(cè)得的55根原木速度折線圖。圖2是13根原木彈性模量折線圖。圖3是單板測(cè)試儀測(cè)得的試件的彈性模量圖。圖4是應(yīng)力波法測(cè)得的原木和單板彈性模量的相關(guān)性折線圖。圖5是應(yīng)力波法測(cè)得的原木、單板、LVL彈性模量相關(guān)性折線圖。圖6是自由振動(dòng)法LVL彈性模量與應(yīng)力波法測(cè)得的原木和單板彈性模量的相關(guān)性的折線圖。圖7是LVL靜彈性模量與應(yīng)力波法測(cè)得的原木和單板彈性模量之間的相關(guān)性折線圖。圖8是綜合了應(yīng)力波法、自由振動(dòng)法和萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)這三種方法測(cè)得的LVL彈性模量與應(yīng)力波法測(cè)得的原木和單板的彈性模量之間的相關(guān)性折線圖。
具體實(shí)施例方式I.總體介紹I. I應(yīng)力波檢測(cè)應(yīng)力波對(duì)原木、鋸材進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的工作原理是用脈沖錘以一定的頻率撞擊木材，使木材內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力波，當(dāng)應(yīng)力波被接收器收到之后,根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間間隔,利用計(jì)算和其他工具，分析應(yīng)力波在木材內(nèi)部的傳播時(shí)間和速度的參數(shù)的變化情況，確定木材的材料性質(zhì)和內(nèi)部腐朽情況，達(dá)到對(duì)原木的準(zhǔn)確分等。I. 2試驗(yàn)方案I、在原木基地選取同一批楊木(同一批楊木確保其產(chǎn)地和含水率基本相同)，用便攜式應(yīng)力波檢測(cè)儀HM200對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，讀取其應(yīng)力波速度，畫(huà)出這批楊樹(shù)原木的應(yīng)力波速度直方圖。2、從測(cè)速后的原木中隨機(jī)選取13根原木，測(cè)量其小頭直徑，查材積表得出其體積并稱重，計(jì)算出其密度P，然后根據(jù)動(dòng)彈性模量公式E = P V2計(jì)算出其彈性模量。3、將單板制造成LVL，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)力波測(cè)速的試驗(yàn)，三點(diǎn)彎曲靜彈性模量試驗(yàn)和懸臂梁動(dòng)彈性模量試驗(yàn)，分析三種方法的試驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)性，做出相關(guān)性圖表。I. 3材料、儀器介紹試驗(yàn)材料是一批原木、其干燥后的單板及最終產(chǎn)品LVL。實(shí)驗(yàn)儀器分別是I、原木應(yīng)力波試驗(yàn)采用新西蘭產(chǎn)的便攜式原木彈性模量檢測(cè)裝置(HM200)；2、單板應(yīng)力波試驗(yàn)采用美國(guó)產(chǎn)的單板檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)(Metriguard Veneer Tester)3、FAKOPP 2D應(yīng)力波測(cè)試儀；4、三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)采用了島津AG-IC萬(wàn)能力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)；5、懸臂梁動(dòng)態(tài)彈性模量試驗(yàn)采用了南京安正軟件工程有限責(zé)任公司的CRAS振動(dòng)及動(dòng)態(tài)信號(hào)采集分析儀。2、測(cè)量原木彈性模量2. I實(shí)驗(yàn)儀器和試材HM200便攜式原木品質(zhì)測(cè)量?jī)x(原木彈性模量檢測(cè)裝置)。它的測(cè)量原理是利用應(yīng)力波在原木和木材中的傳播速度，來(lái)評(píng)估木材的緊實(shí)度。應(yīng)力波傳播速度是由應(yīng)力波傳播的距離和時(shí)間計(jì)算而得。這款儀器通過(guò)應(yīng)力波技術(shù)提供一個(gè)很直接的方式來(lái)測(cè)量原木或木材的緊實(shí)度，無(wú)損而且快速地判斷檢測(cè)原木的內(nèi)部品質(zhì)。HM200便攜式原木品質(zhì)測(cè)量?jī)x的特點(diǎn)(I、操作簡(jiǎn)單，方便；儀器較輕，約IKG重；
(2、探頭長(zhǎng)度大約30CM，感應(yīng)部位在前端的2-3cm處；
(3、測(cè)量結(jié)果精確，測(cè)量原木的長(zhǎng)度可達(dá)40米；
(4、已經(jīng)在很多品種的原木中得到證實(shí)；
(5、與機(jī)械應(yīng)力級(jí)(MSR)木材和抗彎彈性模量(MOE)木材分級(jí)是對(duì)應(yīng)的
(6、可存儲(chǔ)上千組數(shù)據(jù)，并下載到電腦里；
(7、防水、防震、電池供電。試驗(yàn)試件江蘇省宿遷市泗陽(yáng)基地的75楊木，長(zhǎng)度為2. 5-2. 6m，小頭直徑為 O. 20-0. 32cm。2. 2試驗(yàn)過(guò)程I、在泗陽(yáng)楊樹(shù)原木試驗(yàn)基地林場(chǎng)中選取55根75楊木有代表性的原木。2、將55根原木平放在地上進(jìn)行編號(hào)；3、使用HM200便攜式原木品質(zhì)測(cè)量?jī)x對(duì)編號(hào)后的每根原木進(jìn)行敲擊，讀出儀器屏幕上顯示的原木的應(yīng)力波速度并記錄數(shù)據(jù)；同時(shí)記錄原木的外觀缺陷；4、畫(huà)出55根原木應(yīng)力波速度的正態(tài)分布直方圖。2. 3原木試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析，參見(jiàn)圖I。圖I是用HM200原木品質(zhì)測(cè)量?jī)x測(cè)得的55根原木的應(yīng)力波速度折線圖。從圖中可以看出楊樹(shù)原木的應(yīng)力波速度在2. 2km/s 3. 5km/s之間。而且多數(shù)集中在3km/s附近。2. 4抽取13根原木測(cè)量彈性模量從測(cè)速后的55根原木中，用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生13根原木。將抽取出來(lái)的13根原木分別鋸成兩段并標(biāo)號(hào)，測(cè)量原木的長(zhǎng)度，小頭直徑并稱重，根據(jù)公式E = P V2計(jì)算其彈性模量值如表I (表I編號(hào)*-*中，第一個(gè)*表不原木的序列號(hào)；第二個(gè)*的說(shuō)明1代表原木是楊樹(shù)的下部，2代表原木是楊樹(shù)的上部)。繪制原木彈性模量的折線圖，如圖2。表I原木彈性模量計(jì)算表
權(quán)利要求
1.單板層積材的等級(jí)評(píng)定方法，所述單板層積材是把原本進(jìn)行旋切得到單板，對(duì)單板涂膠、組坯、預(yù)壓后和再熱壓而得到的，其特征是單板層積材的等級(jí)評(píng)定方法是以原木的彈性模量作為單板層積材的等級(jí)評(píng)定參數(shù)進(jìn)行評(píng)定。
2.如權(quán)利要求I所述的等級(jí)評(píng)定方法，其特征是原木的彈性模量以應(yīng)力波法測(cè)得。
3.如權(quán)利要求2所述的等級(jí)評(píng)定方法，其特征是原木的彈性模量的具體測(cè)定方法如下以應(yīng)力波檢測(cè)儀對(duì)原木進(jìn)行檢測(cè)，讀取應(yīng)力波速度V ;測(cè)量原木小頭直徑，查木材材積表得出原木體積并稱重，計(jì)算出其密度P ;根據(jù)E= P V2計(jì)算出原木的彈性模量。
4.如權(quán)利要求I所述的等級(jí)評(píng)定方法，其特征是所述原木是楊木。
5.單板的等級(jí)評(píng)定方法，所述單板是把原本進(jìn)行旋切得到，其特征是單板的等級(jí)評(píng)定方法是以原木的彈性模量作為單板的等級(jí)評(píng)定參數(shù)進(jìn)行評(píng)定。
6.如權(quán)利要求4所述的等級(jí)評(píng)定方法，其特征是原木的彈性模量以應(yīng)力波法測(cè)得。
7.如權(quán)利要求5所述的等級(jí)評(píng)定方法，其特征是原木的彈性模量的具體測(cè)定方法如下以應(yīng)力波檢測(cè)儀對(duì)原木進(jìn)行檢測(cè)，讀取應(yīng)力波速度V ;測(cè)量原木小頭直徑，查木材材積表得出原木體積并稱重，計(jì)算出其密度P ;根據(jù)E= P V2計(jì)算出原木的彈性模量。
8.如權(quán)利要求4所述的等級(jí)評(píng)定方法，其特征是所述原木是楊木。
全文摘要
本發(fā)明提供一種單板和單板層積材的等級(jí)評(píng)定方法，以便為單板和單板層積材生產(chǎn)企業(yè)提供分等依據(jù)，避免原木大材小用，劣材優(yōu)用，提高原木的出材率。所述單板層積材是把原本進(jìn)行旋切得到單板，對(duì)單板涂膠、組坯、預(yù)壓后和再熱壓而得到的；單板層積材的等級(jí)評(píng)定方法是以原木的彈性模量作為單板層積材的等級(jí)評(píng)定參數(shù)進(jìn)行評(píng)定。所述單板是把原本進(jìn)行旋切得到，單板的等級(jí)評(píng)定方法是以原木的彈性模量作為單板的等級(jí)評(píng)定參數(shù)進(jìn)行評(píng)定。
文檔編號(hào)G01N9/36GK102590027SQ20121006014
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者周志茹, 王建和, 王正, 管絢, 趙茂程 申請(qǐng)人:南京林業(yè)大學(xué)