Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2009, 57(5), 71-78 | DOI: 10.11118/actaun200957050071

MĚŘENÍ HUSTOTNÍHO PROFILU NEROVNOMĚRNĚ SLISOVANÉHO DŘEVA OSIKY OBECNÉ POMOCÍ PŘÍSTROJE X - RAY DENSE - LAB

Aleš Dejmal1, Jan Šrajer2, Jaroslav Hrázský2
1 Ústav nauky o dřevě, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika
2 Ústav základního zpracování dřeva, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika

Cílem práce bylo experimentálně ověřit možnosti využití laboratorního zařízení X - RAY DENSE - LAB, určeného pro zjišťování hustotního profilu aglomerovaných a překližovaných velkoplošných materiálů. Zařízení bylo použito pro stanovení hustotního profilu průřezu nerovnoměrně lisovaného nativního dřeva, plastifikovaného hydrotermicky, bez přítomnosti chemických látek.
Zkušební tělíska byla připravena slisováním jednostranně profilovaného plastifikovaného hranolu osiky obecné (Populus tremula L.). Před lisováním byla hustota dřeva v průřezu kolmém na radiální směr zhruba konstantní. V důsledku lisování profilovaného tělíska došlo k nerovnoměrnému zhuštění na průřezu materiálu. Zjištěná průměrná hustota dřeva ρ0 před plastifikací a lisováním při vlhkosti 12 % činila 362,15 kg.m-3. Po slisování při stejné vlhkosti vzrostla na 420,3 kg . m-3. Nárůst hustoty činí v průměru 58 kg.m-3.
Měření hustotního profilu bylo provedeno na 12 vzorcích ze tří vzorových těles, které byly náhodně vybrány ze souboru odlisovaných a klimatizovaných těles. Vzorky byly připraveny dle normy ČSN EN 326-1 klimatizovány a dle normy ČSN EN 323 byla zjištěna objemová hustota. Rozměry vzorků byly zjištěny pomocí posuvného digitálního měřidla s přesností na 0,01 mm. Dále byly zváženy pomocí laboratorních vah s přesností na 0,001g a opětovně byla zjištěna jejich vlhkost. Takto připravené vzorky byly umístěny do přístroje X - RAY DENSE - LAB a byl změřen hustotní profil v požadovaném směru. Měření hustotního profilu probíhalo v krocích po 0,01 mm. Pro ucelený přehled rozložení hustoty ve zkoumaných vzorcích bylo měření provedeno také kolmo na již měřenou plochu. Naměřené hodnoty byly vyhodnoceny graficky.
Z výsledků je patrné nerovnoměrné rozložení hustoty v příčném řezu materiálem. Zvýšená hustota způsobená komprimací dřeva lisováním profilovaného vzorku klesá směrem od profilu stříšky ke spodní (statické) lisovací desce. Tento rozdíl hustoty je způsoben několika faktory. Hlavní roli hrál stříškovitý tvar vzorku. Při postupném uzavírání lisu docházelo nejprve k lisování stříšky, kde bylo na materiál působeno větší silou, z důvodu menší lisovací plochy, při stejném tlaku v hydraulickém obvodu. Druhým faktorem nerovnoměrnosti slisování je i jednostranné uzavírání lisu. Z výsledků lze sestavit celkovou představu o hustotním profilu zkušebních těles a z nich vyrobených vzorků.
Experimentem se prokázalo, že pomocí jednoduché úpravy rozměrů vzorků určených ke kalibraci přístroje i vzorků zkoumaných lze pro určení hustotního profilu u nerovnoměrně lisovaného dřeva použít laboratorní zařízení X Rey Desnselab. Pro dosažení nezkresleného výsledku je však zapotřebí, aby vzorek určený ke kalibraci byl ze stejného materiálu, jako jsou měřené vzorky o stejné vlhkosti a stejné orientaci letokruhů. Pro experimenty podobného charakteru je nutné, aby testované vzorky měly radiální charakter. Jiná orientace letokruhů ve zkušebních tělíscích by způsobila zkreslení dosažených výsledků.

X - RAY DENSE - LAB, stupeň slisování, hustotní profil, nerovnoměrné lisování dřeva, plastifikace dřeva

Determination of density profiles of unevenly compressed wood of Populus tremula using the X - RAY DENSE - LAB laboratory device

The paper deals with the measuring of the density profile of unevenly pressed wood of European aspen (Populus tremula L.). The main aim of the work is to examine in an experimental way the possibilities of using the X - RAY DENSE - LAB laboratory equipment designed for the determination of density profiles of agglomerated and plied large-area materials. The work uses the X - RAY DENSE - LAB equipment to determine the density profile of the cross-section of unevenly pressed aspen wood, plasticized hydrothermically, without the presence of chemical substances. The work also presents calculations of the level of compression/densification in dependence on the density and it describes the factors that can influence the density profile of compressed/densified wood; at the same time, it presents the possible ways to determine the density profile in the cross-section. Further, it includes the creation of the methodology for sample preparation so that the results do not get distorted during measuring. It describes the preparation of sample pieces, the orientation of the anatomic structure, the methodology of pressing, air conditioning, sample preparation, their measuring and analysis. The paper also describes the theory and the principles of measuring with use of X - RAY DENSE - LAB and its calibration. The paper analyses the obtained results of density profiles and searches for and describes the causes of the uneven distribution of the density in the cross-section. It concludes by summarizing the results and recommending the procedure for future measuring.

Keywords: X - RAY DENSE - LAB, level of compression/densification, density profile, uneven wood compression/densification, wood plasticization
Grants and funding:

Tato práce vznikla za podpory projektů MŠMT české republiky, projekt číslo MSM 6215648902 "Les a dřevo".

Received: May 27, 2009; Published: October 10, 2014  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Dejmal, A., Šrajer, J., & Hrázský, J. (2009). Determination of density profiles of unevenly compressed wood of Populus tremula using the X - RAY DENSE - LAB laboratory device. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 57(5), 71-78. doi: 10.11118/actaun200957050071
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. van Acker, J., Hill, C. (eds.), 2003: The First International Conference of the European Society for Wood Mechanics, Ghent, Belgium; ISBN 9080656526
    2. Dejmal A., Holan J., Horáček P., 2001: Fyzikální a mechanické vlastnosti ověřovací série materiálu Lignamon., MZLU v Brně, Brno (odborné posouzení)
    3. Haller, P., Wehsener, J., 2004: Mechanical properties of densified spruce. Holz als Roh- und Werkstoff, Springer-Verlag. ISSN 0018-3768
    4. Hála J., 1998: Radioaktivita, ionizující záření, jaderná energie. 1. vyd., Brno: Konvoj, 311 s. ISBN 80-85615-56-8
    5. Horáček, P., 1998: Fyzikální a mechanické vlastnosti dřeva., 128 s. MZLU v Brně, Brno, ISBN 80-7157-347-7
    6. Chuchrjanskyj, P. N., 1953: Zušľachťovanie dreva. 5. svazek Technologia dreva, Práca, Bratislava.
    7. Kafka, E. a kol., 1989: Dřevařská příručka, část 1. SNTL, Praha.
    8. Makovíny I., Zemiar J. 2006: Mikrovlnné zariadenie a technológia plastifikácie dreva mikrovlnným ohrevom - 1. vyd., Technická univerzita vo Zvolene, 40 s, ISBN 4-1189.424
    9. Militz, H., Hill, C. (eds.), 2005: The Second European Conference on Wood Modification, ECWM, October 6-7, Göttingen, Germany. ISBN 3-00-017207-6
    10. Nakrm, J. A., 2005: Numerical Simulations of Transverse Compression and Densification in Wood. Wood and Fiber Science, ISSN 0735-6161
    11. Painter G., Budman H., Pritzker M., 2006: Prediction of oriented strand board properties from mat formation and compression operating conditions. Part 1. Horizontal density distribution and vertical density profile. Wood Sci Technol 40: 139-158 DOI 10.1007/s00226-005-0044-7 DOI: 10.1007/s00226-005-0044-7 Go to original source...
    12. Požgaj, A., 1997: Štruktúra a vlastnosti dreva. Príroda a. s., druhé vydání Bratislava, ISBN 80-07-00960-4
    13. Šlezingerová, J., Gandelová, L., 1999: Stavba dřeva - cvičení. Dotisk. Brno: Ediční středisko MZLU v Brně, 132 s. ISBN 80-7157-400-7.
    14. Trebula, P., Klement, I., 2005: Sušenie a hydrotermická úprava dreva, 2. vyd. Zvolen: Technická univerzita vo Zvolene, 449 s. ISBN 80-228-1421-0

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content