专利名称：单板和单板层积材的等级评定方法
技术领域：
本发明涉及单板和单板层积材的等级评定方法。
背景技术：
木材检测的基本方法有目测法和无损检测法。在木材行业中，目测法凭经验用肉眼观察木材，直接判断木材质量的好坏，这是最原始的木材检测方法，也是国内现有小型木材加工企业普遍采用的方法。该方法虽然方便， 但是仅凭外观和经验来判断木材的质量，是不够科学和准确的。因为木材的特性，往往存在肉眼难于观察的腐朽、孔洞、节疤等。现代科学技术的迅速发展为木材无损检测技术提供了新的理论和物质基础，使木材检测技术得到了飞速发展，运用于木材无损检测的方法也由最初的几种增加到几十种， 而且可检测范围也涵盖了原木、木制品及活立木的物理力学性质、化学性质、内部缺陷和生长特性等，在众多的木材检测方法中，发展最成熟。目前的检测方法主要有X射线摄影检测法、射频检测法、红外线检测法、超声波检测法、机械应力检测法、振动检测法、应力波检测法、声发射检测法、核磁共振法等。对木材性质的评价方式也已经由过去的定性评价发展到现在的定量评价。其中应用最广泛的方法主要有X射线检测、应力波检测、超声检测等。我们知道，单板是以原木经旋切而得，单板层积材LVL是单板涂胶、组坯、预压后和再热压而得到的。在GB/T20241-2006中提及了以弹性模量大小级别对单板层积材进行分等。单板层积材和胶合板层积材生产企业等希望其生产出的胶合板、单板层积材等级越高越好。但生产企业在采购生产胶合板的原木时，不知道采购什么样的原木比较好，或者说，不知道什么样的原木能够生产出质量较高的胶合板和单板层积材。由于企业不知道什么样的原木能够生产出质量较高的单板、单板层积材，所以优质材和劣等材的混用现象屡见不鲜。加上我国的人口基数大资源相对并不是很丰富，或者说是匮乏。为避免出现优材劣用，大材小用，提高木材的利用率已经迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是提供一种单板层积材的等级评定方法，以便为单板层积材生产企业提供分等依据，避免原木大材小用，劣材优用，提高原木的出材率。本单板层积材的等级评定方法，所述单板层积材是把原本进行旋切得到单板，对单板涂胶、组坯、预压后和再热压而得到的；单板层积材的等级评定方法是以原木的弹性模量作为单板层积材的等级评定参数进行评定。上述单板层积材的等级评定方法，原木的弹性模量以应力波法测得。原木的弹性模量的具体测定方法如下以应力波检测仪对原木进行检测，读取应力波速度V ;测量原木小头直径，查木材材积表得出原木体积并称重，计算出其密度P ;根据E= P V2计算出原木的弹性模量。上述单板层积材的等级评定方法，所述原木是杨木。本发明的目的是提供一种单板的等级评定方法，以便为单板层积材和胶合板层积材生产企业提供分等依据，避免原木大材小用，劣材优用，提高原木的出材率。单板的等级评定方法，所述单板是把原本进行旋切得到，单板的等级评定方法是以原木的弹性模量作为单板的等级评定参数进行评定。上述单板的等级评定方法，原木的弹性模量以应力波法测得。原木的弹性模量的具体测定方法如下以应力波检测仪对原木进行检测，读取应力波速度V ;测量原木小头直径，查木材材积表得出原木体积并称重，计算出其密度P ;根据E= P V2计算出原木的弹性模量。上述单板的等级评定方法，所述原木是杨木。本发明的有益效果申请人发现，以应力波法测得LVL的弹性模量与原木弹性模量的相关系数R为O. 8090 ;与单板弹性模量之间的相关系数R为O. 9621。以自由振动法 LVL弹性模量与原木弹性模量的相关性系数R为O. 7183，与单板的相关系数R为O. 9007。 LVL静弹性模量与原木弹性模量的相关系数R是O. 7879 ;与单板弹性模量的相关系数R是 O. 9608。因此，可以以原木的弹性模量作为单板层积材、单板的等级评定参数，也就是说，单板层积材和胶合板层积材生产企业可以依据原木的弹性模量确定单板、单板层积材的质量等级，原木的弹性模量越大，以该原木生产出的单板、单板层积材的质量等级也越高。换句话说，企业可以生产单板、单板层积材的原木的弹性模量对单板、单板层积材进行分等，避免原木大材小用，劣材优用，提高原木的利用价值和出材率。
图I是HM200测得的55根原木速度折线图。图2是13根原木弹性模量折线图。图3是单板测试仪测得的试件的弹性模量图。图4是应力波法测得的原木和单板弹性模量的相关性折线图。图5是应力波法测得的原木、单板、LVL弹性模量相关性折线图。图6是自由振动法LVL弹性模量与应力波法测得的原木和单板弹性模量的相关性的折线图。图7是LVL静弹性模量与应力波法测得的原木和单板弹性模量之间的相关性折线图。图8是综合了应力波法、自由振动法和万能实验机这三种方法测得的LVL弹性模量与应力波法测得的原木和单板的弹性模量之间的相关性折线图。
具体实施例方式I.总体介绍I. I应力波检测应力波对原木、锯材进行无损检测的工作原理是用脉冲锤以一定的频率撞击木材，使木材内部产生应力波，当应力波被接收器收到之后,根据发射和接收的时间间隔,利用计算和其他工具，分析应力波在木材内部的传播时间和速度的参数的变化情况，确定木材的材料性质和内部腐朽情况，达到对原木的准确分等。I. 2试验方案I、在原木基地选取同一批杨木(同一批杨木确保其产地和含水率基本相同)，用便携式应力波检测仪HM200对其进行检测，读取其应力波速度，画出这批杨树原木的应力波速度直方图。2、从测速后的原木中随机选取13根原木，测量其小头直径，查材积表得出其体积并称重，计算出其密度P，然后根据动弹性模量公式E = P V2计算出其弹性模量。3、将单板制造成LVL，并对产品进行应力波测速的试验，三点弯曲静弹性模量试验和悬臂梁动弹性模量试验，分析三种方法的试验结果的相关性，做出相关性图表。I. 3材料、仪器介绍试验材料是一批原木、其干燥后的单板及最终产品LVL。实验仪器分别是I、原木应力波试验采用新西兰产的便携式原木弹性模量检测装置(HM200)；2、单板应力波试验采用美国产的单板检测试验机(Metriguard Veneer Tester)3、FAKOPP 2D应力波测试仪；4、三点弯曲试验采用了岛津AG-IC万能力学实验机；5、悬臂梁动态弹性模量试验采用了南京安正软件工程有限责任公司的CRAS振动及动态信号采集分析仪。2、测量原木弹性模量2. I实验仪器和试材HM200便携式原木品质测量仪(原木弹性模量检测装置)。它的测量原理是利用应力波在原木和木材中的传播速度，来评估木材的紧实度。应力波传播速度是由应力波传播的距离和时间计算而得。这款仪器通过应力波技术提供一个很直接的方式来测量原木或木材的紧实度，无损而且快速地判断检测原木的内部品质。HM200便携式原木品质测量仪的特点(I、操作简单，方便；仪器较轻，约IKG重；
(2、探头长度大约30CM，感应部位在前端的2-3cm处；
(3、测量结果精确，测量原木的长度可达40米；
(4、已经在很多品种的原木中得到证实；
(5、与机械应力级(MSR)木材和抗弯弹性模量(MOE)木材分级是对应的
(6、可存储上千组数据，并下载到电脑里；
(7、防水、防震、电池供电。试验试件江苏省宿迁市泗阳基地的75杨木，长度为2. 5-2. 6m，小头直径为 O. 20-0. 32cm。2. 2试验过程I、在泗阳杨树原木试验基地林场中选取55根75杨木有代表性的原木。2、将55根原木平放在地上进行编号；3、使用HM200便携式原木品质测量仪对编号后的每根原木进行敲击，读出仪器屏幕上显示的原木的应力波速度并记录数据；同时记录原木的外观缺陷；4、画出55根原木应力波速度的正态分布直方图。2. 3原木试验结果及数据分析，参见图I。图I是用HM200原木品质测量仪测得的55根原木的应力波速度折线图。从图中可以看出杨树原木的应力波速度在2. 2km/s 3. 5km/s之间。而且多数集中在3km/s附近。2. 4抽取13根原木测量弹性模量从测速后的55根原木中，用随机数产生13根原木。将抽取出来的13根原木分别锯成两段并标号，测量原木的长度，小头直径并称重，根据公式E = P V2计算其弹性模量值如表I (表I编号*-*中，第一个*表不原木的序列号；第二个*的说明1代表原木是杨树的下部，2代表原木是杨树的上部)。绘制原木弹性模量的折线图，如图2。表I原木弹性模量计算表
权利要求
1.单板层积材的等级评定方法，所述单板层积材是把原本进行旋切得到单板，对单板涂胶、组坯、预压后和再热压而得到的，其特征是单板层积材的等级评定方法是以原木的弹性模量作为单板层积材的等级评定参数进行评定。
2.如权利要求I所述的等级评定方法，其特征是原木的弹性模量以应力波法测得。
3.如权利要求2所述的等级评定方法，其特征是原木的弹性模量的具体测定方法如下以应力波检测仪对原木进行检测，读取应力波速度V ;测量原木小头直径，查木材材积表得出原木体积并称重，计算出其密度P ;根据E= P V2计算出原木的弹性模量。
4.如权利要求I所述的等级评定方法，其特征是所述原木是杨木。
5.单板的等级评定方法，所述单板是把原本进行旋切得到，其特征是单板的等级评定方法是以原木的弹性模量作为单板的等级评定参数进行评定。
6.如权利要求4所述的等级评定方法，其特征是原木的弹性模量以应力波法测得。
7.如权利要求5所述的等级评定方法，其特征是原木的弹性模量的具体测定方法如下以应力波检测仪对原木进行检测，读取应力波速度V ;测量原木小头直径，查木材材积表得出原木体积并称重，计算出其密度P ;根据E= P V2计算出原木的弹性模量。
8.如权利要求4所述的等级评定方法，其特征是所述原木是杨木。
全文摘要
本发明提供一种单板和单板层积材的等级评定方法，以便为单板和单板层积材生产企业提供分等依据，避免原木大材小用，劣材优用，提高原木的出材率。所述单板层积材是把原本进行旋切得到单板，对单板涂胶、组坯、预压后和再热压而得到的；单板层积材的等级评定方法是以原木的弹性模量作为单板层积材的等级评定参数进行评定。所述单板是把原本进行旋切得到，单板的等级评定方法是以原木的弹性模量作为单板的等级评定参数进行评定。
文档编号G01N9/36GK102590027SQ20121006014
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者周志茹, 王建和, 王正, 管绚, 赵茂程 申请人:南京林业大学