一种评价胶合板沿板面垂直方向吸水行为的方法技术

本发明专利技术公开了一种评价胶合板沿板面垂直方向吸水行为的方法，包括以下步骤：(1)对胶合板进行封面处理；(2)使用X射线断层扫描仪记录试件；(3)浸渍胶合板试件于氯化铯水溶液中；(4)使用X射线断层扫描仪记录试件吸水过程；(5)将吸水前后的X射线断层扫描图使用Octopus软件进行三维重建；(6)使用ImageJ软件测试各板层吸水前后的平均灰度值，计算胶合板各板层吸水量，评价胶合板沿垂直板面方向的吸水行为。本发明专利技术通过X射线断层扫描仪扫描吸水前后的断层图片，并利用Octopus软件和ImageJ软件得到板层的吸水量，该方法可实现胶合板各板层吸水量无损、实时、精确的检测，并能够实现胶合板内部吸水量分布在三维尺度上的可视化。

【技术实现步骤摘要】
一种评价胶合板沿板面垂直方向吸水行为的方法
本专利技术涉及一种评价胶合板沿板面垂直方向吸水行为的方法，属于木质材料性能检测

技术介绍
胶合板是一类由木质单板按相邻层木纹方向互相垂直的方式组坯、胶压而成的人造板材。具有结构稳定性好、不易翘曲、幅面大等优点，可以替代实木类产品应用于建筑领域。胶合板的发展与利用对于缓解木材供需矛盾、保护森林资源具有重要的现实意义。作为一种生物质材料，易吸湿，以及吸湿后力学强度下降、防腐能力降低是限制胶合板使用寿命的重要原因。相较于其它类型木质人造板产品，如：纤维板和刨花板，胶合板各板层间有连续的胶层，连续胶层对胶合板吸水行为影响显著，准确评价胶层的阻水性，对更科学的评价胶合板的物理力学性能和更精确的预测胶合板的使用寿命具有重要意义。X射线断层扫描技术被广泛应用于木质材料内部结构检查和密度分布(Chenetal.WoodScienceandTechnology2009)。专利‘一种木门内部材料和结构特征的X射线检测装置’(申请号：201520176030.8，公开/公告号：CN204495746U)公布一种木门内部材料和结构特征的X射线检测装置。专利‘废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置’(申请号：201120034229.9，公开/公告号：201993325U)公布一种废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置。迄今为止，未见使用X射线断层扫描技术计算胶合板吸水过程中各板层吸水量，并以此为依据量化和可视化评价胶合板各板层阻水性能的报道。掌握胶合板各板层吸水行为，有助于客观的评价胶合板实际使用过程中的物理力学性能，也可更准确的预测胶合板的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中胶合板各板层吸水量难检测的缺陷，提供一种评价胶合板沿板面垂直方向吸水行为的方法，通过X射线断层扫描仪扫描吸水前后的断层图片，并利用Octopus软件和ImageJ软件得到板层的吸水量，实现胶合板各板层吸水量无损、实时、精确的检测。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种评价胶合板沿板面垂直方向吸水行为的方法，包括以下步骤：(1)对胶合板进行封面处理；(2)使用X射线断层扫描仪记录试件；(3)浸渍胶合板试件于氯化铯水溶液中；(4)使用X射线断层扫描仪记录试件吸水过程；(5)将吸水前后的X射线断层扫描图使用Octopus软件进行三维重建；(6)使用ImageJ软件测试各板层吸水前后的平均灰度值，计算胶合板各板层吸水量，评价胶合板沿垂直板面方向的吸水行为。优选地，所述封面处理是使用丙烯酸聚氨酯密封胶对胶合板四个侧面进行封面。优选地，所述氯化铯水溶液的质量浓度为2.5％。优选地，所述使用X射线断层扫描仪周期性扫描试件。优选地，所述扫描周期为2min/次。优选地，所述步骤(6)中计算胶合板各板层吸水量的公式如下：Mi＝(((Gi-Ga)×Vi-(G0-Ga)×V0)×ρh×1000)/((Gh-Ga)×Vi)其中，Mi为板层的吸水量(kg/m3)；Gi为吸水后板层的平均灰度值(cm-1)；Ga为空气的平均灰度值(cm-1)；Vi为吸水后板层的体积(cm3)；G0为吸水前板层的平均灰度值(cm-1)；V0为吸水前板层的体积(cm3)；ρh为氯化铯水溶液密度(g/cm3)；Gh为氯化铯水溶液的平均灰度值(cm-1)。本专利技术所达到的有益效果：(1)本专利技术的评价胶合板沿板面垂直方向吸水行为的方法，通过X射线断层扫描仪扫描吸水前后的断层图片，并利用Octopus软件和ImageJ软件得到板层的吸水量，该方法可实现胶合板各板层吸水量无损、实时、精确的检测，并能够实现胶合板内部吸水量分布在三维尺度上的可视化。(2)本专利技术通过对胶合板侧面进行防水处理，使水分仅从上下表面进入，使用低浓度氯化铯水溶液代替蒸馏水以增加水对X射线的吸收度，使用X射线断层扫描仪记录胶合板吸水过程中各板层的密度变化，计算各板层内的吸水量，以此为依据量化评价胶合板各板层的吸水性，实现水分在各板层分布的可视化。(3)使用X射线断层扫描仪实时检测胶合板内部层间吸水量分布具有首创性。使用该方法有助于掌握胶层的阻水性，理解胶合板单板厚度对其吸水性能的影响机理，可为优化胶合板组坯方式、涂胶工艺提供理论支撑、可为更加科学的评价胶合板阻水性能和预测胶合板使用寿命提供帮助。附图说明图1是本专利技术胶合板扫描示意图；图2是本专利技术X射线断层扫描吸水前后板层示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1、图2所示，本专利技术的一种评价胶合板沿板面垂直方向吸水行为的方法，包括以下步骤：(1)对胶合板进行封面处理；(2)使用X射线断层扫描仪记录试件；(3)浸渍胶合板试件于氯化铯水溶液中；(4)使用X射线断层扫描仪记录试件吸水过程；(5)将吸水前后的X射线断层扫描图使用Octopus软件进行三维重建；(6)使用ImageJ软件测试各板层吸水前后的平均灰度值，计算胶合板各板层吸水量，评价胶合板沿垂直板面方向的吸水行为。通过X射线断层扫描仪扫描吸水前后的断层图片，并利用Octopus软件和ImageJ软件得到板层的吸水量，该方法可实现胶合板各板层吸水量无损、实时、精确的检测，并能够实现胶合板内部吸水量分布在三维尺度上的可视化。实施例1如图1、图2所示，一种沿板面垂直方向评价胶合板吸水的方法，包括以下步骤：(1)选用杨木和酚醛树脂胶制7层胶合板为试验材料，板子厚度为14.7mm，从下至上各板层厚度依次为0.8mm、2.5mm、2.8mm、2.5mm、2.8mm、2.5mm、0.8mm，制作表面积为9×9mm2的试件。用丙烯酸聚氨酯密封胶涂饰试件的4个侧面，室温(20±5℃)状态下放置24h，使密封胶固化，重复该涂胶过程三次，以确保水分无法从试件侧面进入。(2)将试件放入截面积直径为15mm、高度为30mm的塑料容器中，使用X射线断层扫描仪扫描试件，扫描周期为2min/次，得到扫描图片精度为20μm。(3)将2.5g氯化铯与97.5g蒸馏水混合均匀，配制出质量浓度为2.5％的氯化铯水溶液，用氯化铯水溶液注满装有试件的塑料容器，使试件上下表面不与容器壁接触，确保试件仅从上下表面吸水。(4)吸水过程中使用X射线断层扫描仪扫描试件，记录试件吸水过程，扫描周期为2min/次，得到扫描图片精度为20μm。(5)将吸水前后的X射线断层扫描图使用Octopus软件进行三维重建；(6)使用ImageJ软件测试各板层吸水前后的平均灰度值，计算胶合板各板层吸水量，评价胶合板沿垂直板面方向的吸水行为计算胶合板各板层吸水量的公式如下：Mi＝(((Gi-Ga)×Vi-(G0-Ga)×V0)×ρh×1000)/((Gh-Ga)×Vi)其中，Mi为板层的吸水量(kg/m3)；Gi为吸水后板层的平均灰度值(cm-1)；Ga为空气的平均灰度值(cm-1)；Vi为吸水后板层的体积(cm3)；G0为吸水前板层的平均灰度值(cm-1)；V0为吸水前板层的体积(cm3)；ρh为氯化铯水溶液密度(g/cm3)；Gh为氯化铯水溶液的平均灰度值(cm-1)。实施例2如图1、图2所示，一种沿板面垂直方向评价胶合板吸水的方法，包括以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评价胶合板沿板面垂直方向吸水行为的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对胶合板进行封面处理；(2)使用X射线断层扫描仪记录试件；(3)浸渍胶合板试件于氯化铯水溶液中；(4)使用X射线断层扫描仪记录试件吸水过程；(5)将吸水前后的X射线断层扫描图使用Octopus软件进行三维重建；(6)使用ImageJ软件测试各板层吸水前后的平均灰度值，计算胶合板各板层吸水量，评价胶合板沿垂直板面方向的吸水行为。

【技术特征摘要】
1.一种评价胶合板沿板面垂直方向吸水行为的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对胶合板进行封面处理；(2)使用X射线断层扫描仪记录试件；(3)浸渍胶合板试件于氯化铯水溶液中；(4)使用X射线断层扫描仪记录试件吸水过程；(5)将吸水前后的X射线断层扫描图使用Octopus软件进行三维重建；(6)使用ImageJ软件测试各板层吸水前后的平均灰度值，计算胶合板各板层吸水量，评价胶合板沿垂直板面方向的吸水行为。2.根据权利要求1所述的评价胶合板沿板面垂直方向吸水行为的方法，其特征在于，所述封面处理是使用丙烯酸聚氨酯密封胶对胶合板四个侧面进行封面。3.根据权利要求1所述的评价胶合板沿板面垂直方向吸水行为的方法，其特征在于，所述氯化铯水溶液的质量浓度为2.5％。4.根据权利要求1所述的评价胶合板沿板面垂直方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万兆，梅长彤，詹天翼，詹先旭，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32