PL181795B1 - Sposób kontroli parametrów plyty drewnopochodnej w procesie jej wytwarzaniaw instalacji przemyslowej PL PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Sposób kontroli parametrów plyty drewnopochodnej w procesie jej wytwarzaniaw instalacji przemyslowej PL PL PL PL PL PL PL

Info

Publication number
PL181795B1
PL181795B1 PL96324493A PL32449396A PL181795B1 PL 181795 B1 PL181795 B1 PL 181795B1 PL 96324493 A PL96324493 A PL 96324493A PL 32449396 A PL32449396 A PL 32449396A PL 181795 B1 PL181795 B1 PL 181795B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
wood
analysis
parameters
board
panels
Prior art date
Application number
PL96324493A
Other languages
English (en)
Other versions
PL324493A1 (en
Inventor
Bjoern Engstroem
Mona Hedqvist
Original Assignee
Casco Products Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casco Products Ab filed Critical Casco Products Ab
Publication of PL324493A1 publication Critical patent/PL324493A1/xx
Publication of PL181795B1 publication Critical patent/PL181795B1/pl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27NMANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02Mixing the material with binding agent
    • B27N1/029Feeding; Proportioning; Controlling
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3563Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

1. Sposób kontroli parametrów plyty drewnopochodnej w procesie jej wytwarzania w instalacji prze- myslowej, podczas którego analizuje sie i rejestruje widmo spektrometryczne surowca drzewnego lub drewnopo- chodnego, a nastepnie wyznacza sie metoda analizy wielowymiarowej korelacje badanych parametrów surowca drzewnego i wzorcowej plyty drewnopochodnej z parametrami wzorcowego surowca drzewnego, znamienny tym, ze dokonuje sie pomiaru spektrometrycznego surowca drzewnego lub plyty drewnopochodnej, majacych wilgotnosc ponizej 10%, korzystnie w zakresie bliskiej podczerwieni od 1000 nm do 2500 nm, porównuje sie zmierzone dane widmowe z wzorcowymi danymi widmowymi, otrzymanymi metoda analizy spektrometrycz- nej z wzorcowego surowca drzewnego lub wzorcowej plyty drewnopochodnej majacych wilgotnosc ponizej 10%, przy czym koreluje sie wzorcowe dane widmowe w odniesieniu do znanych parametrów plyt drewnopo- chodnych, wytwarzanych z wzorcowego surowca drzewnego, metoda analizy wielowym iarowej, w oparciu o dyskretne wartosci dlugosci fal widma z kazdego okreslonego widma oraz wyznacza sie parametry plyty drewnopochodnej, korzystnie gestosc, profil gestosci, wiazania wewnetrzne, adsorpcje, porowatosc, pecz- nienie, przepuszczalnosc i emisje. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób kontroli parametrów płyty drewnopochodnej w procesie jej wytwarzania, w którym rejestruje się widmo spektroskopowe surowca drzewnego doprowadzanego do instalacji przemysłowej.
Kontroli jest poddawana płyta wiórowa wytwarzana z suchych, drobnych cząstek drewna, które miesza się z lepiszczami i formuj e w matę, która następnie sprasowuje się w warunkach wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia w utwardzoną deskę. Jako cząstki drewna stosuje się trociny, wióry, ścinki, a surowiec drzewny po rozdrobnieniu suszy się do wilgotności 2-4% w suszami o wysokiej wydajności. Po wysuszeniu cząstki drewna odsiewa się do korzystnej wielkości ziaren. Zarówno kształt płatków czy trocin, j ak i ich skład maj ą wpływ na właściwości deski, na przykład gęstość, sklejalność i tym podobne.
Najczęściej stosowanym lepiszczem dla płyt wiórowych i płyt pilśniowych o średniej gęstości jest żywica mocznikowo-formaldehydowa, a także żywica melaminowo-mocznikowa, żywica fenolowa i żywica izocyjanianowa, zwłaszcza do produkcji desek odpornych na wpływy atmosferyczne. Żywica, woda, utwardzacz i emulsja wosku są dozowane automatycznie w zadanym stosunku wagowym. Ilości dodawanego lepiszcza zmieniają się w zależności od typu żywicy i żądanej jakości deski. Dawka żywicy mocznikowo-formaldehydowej wynosi 7-10%,
181 795 żywicy melaminowo-mocznikowej 11-13%, żywicy fenolowej 6-8% oraz żywicy izocyj anionowej 2-5%. Stosunkowo małe dawki żywic oznaczają większą zdolność wiązania tych żywic.
Płyta wiórowa ma około 6% wilgotności, 9% lepiszcza i innych środków chemicznych oraz 85% drewna. Drewno przed produkcją miazgi jest składowane przez pewien czas, podczas którego skład chemiczny ulega poważnym zmianom. Na przykład pewne lotne związki zanikają, ilości wolnych i związanych kwasów ulegają zwiększeniu, wiązania nienasycone utleniają się, zachodzi hydroliza estrów i tak dalej.
Znany jest sposób wytwarzania w procesie na sucho płyt wiórowych, przedstawiony na przykład w publikacji Thomasa M. Maloneya pod tytułem „Modern Particleboard and dryprocess fibreboard manufacturing” - „Nowoczesna płyta wiórowa i proces na sucho wytwarzania płyty wiórowej”, 1993 r., rozdziały 4 i 5.
Znany jest sposób określania parametrów płyt drewnopochodnych, przedstawiony w biuletynach informacyjnych: „Dialog Information Services” - „Obsługa informacji dialogowej” plik 240 i 248, a także przedstawiony podczas 48-ej Corocznej Konferencji Ogólnej w Melbourne, 2-5 maja 1994 r., strony 279-284, w artykule Medera i in., zatytułowanym „Przewidywanie właściwości wiórów drzewnych i miazgi oraz papieru przez analizę wielowymiarową, danych widmowych”, gdzie skład chemiczny wiórów drzewnych jest określany przy pomocy analizy wielowymiarowej widma, której wyniki są zależne od własności fizycznych miazgi i papieru. Parametrami określającymi właściwości deski są na przykład gęstość, wiązania wewnętrzne, pęcznienie, absorpcja, przepuszczalność, wytrzymałość oraz parametry odnoszące się do zdolności emisji lotnych związków organicznych i zanieczyszczeń w procesie wytwarzania.
Znane jest także połączenie spektroskopii bliskiej podczerwieni, stosowanej -do analizy artykułów spożywczych i paszy, z metodami statystyki matematycznej i chemometrii, stosowanymi do analizy w klasycznej chemii.
Sposób według wynalazku polega na tym, że dokonuje się pomiaru spektrometrycznego surowca drzewnego lub płyty drewnopochodnej, mającego wilgotność poniżej 10%, korzystnie w zakresie bliskiej podczerwieni od 1000 nm do 2500 nm, porównuje się zmierzone dane widmowe z wzorcowymi danymi widmowymi, otrzymanymi metodą analizy spektrometrycznej z wzorcowego surowca drzewnego lub wzorcowej płyty drewnopochodnej, mających wilgotność poniżej 10%, przy czym koreluje się wzorcowe dane widmowe w odniesieniu do znanych parametrów płyt drewnopochodnych, wytwarzanych z wzorcowego surowca drzewnego, metodą analizy wielowymiarowej, w oparciu o dyskretne wartości długości fal widma z każdego określonego widma oraz wyznacza się parametry płyty drewnopochodnej, korzystnie gęstość, profil gęstości, wiązania wewnętrzne, adsorpcję, porowatość, pęcznienie, przepuszczalność i emisję.
Korzystnie jako metodę analizy spektrometrycznej stosuje się metodę absorpcyjną, odbiciową, emisyjną lub transmisyjną analizę spektrometryczną.
Korzystnie surowiec drzewny lub płytę drewnopochodną i wzorcowy surowiec drzewny lub wzorcowąpłytę drewnopochodną suszy się do wilgotności poniżej 8%, korzystnie poniżej 4%.
Korzystnie metodę analizy wielowymiarowej wybiera się z grupy obejmującej analizę głównej składowej PCA, cząstkową regresję metodą najmniejszych kwadratów PLS, regresję głównej składowej PCR, wieloliniową analizę regresyjną. MLR i analizę dyskryminacyjną.
Zaletą wynalazku jest zapewnienie sposobu określania parametrów płyty drewnopochodnej w systemie bezpośrednim, w linii dopływu surowca drzewnego do instalacji przemysłowej, stwarzającego możliwość wysortowywania niewłaściwego materiału przed wejściem do linii technologicznej. Dzięki badaniu cząstek surowca drzewnego przy zastosowaniu analizy sposobem według wynalazku, uzyskuje się współzależności między mierzonymi wartościami analitycznymi drewna i właściwościami płyt, na przykład zawartościąwolnego formaldehydu w płycie, zwięzłością i wodoodpornością.
Zaletą wynalazku jest także umożliwienie przewidywania właściwości deski w oparciu o właściwości nie sklejonych cząstek oraz określanie tych właściwości w sposób nie niszczący wytworzonej deski. Możliwe jest przewidywanie właściwości deski i w wyniku tego określanie jej
181 795 parametrów przy zastosowaniu równocześnie spektroskopii bliskiej podczerwieni i analizy wielowymiarowej surowca drzewnego przy dopływie do instalacji przemysłowej.
Wynalazek umożliwia bezpośrednie i ciągłe określanie różnych parametrów desek i innych płyt drewnopochodnych, a w szczególności gęstości, profilu gęstości, wiązań wewnętrznych, pęcznienia, absorpcji, przepuszczalności, perforacji i emisji zanieczyszczeń, przez detekcję widm surowca płyt o wilgotności poniżej 10% i przemianę tych widm na parametry za pomocą techniki wzorcowania wielowymiarowego.
Sposób według wynalazku umożliwia regulację zmiennych w ciągłym procesie wytwarzania deski. Możliwe jest zastosowanie metody spektrometrycznej w zakresie spektrometrii absorpcyjnej, odbiciowej, emisyjnej lub przejściowej, przy czym korzystne jest stosowanie jej w zakresie długości fal bliskiej podczerwieni. Wynalazek umożliwia bezpośrednią i ciągłą detekcję widm absorpcyjnych i przejściowych cząstek drewna tworzących deskę i obliczanie jej parametrów, przy dyskretnych długościach fal tych widm. Możliwa jest natychmiastowa i ciągła analiza różnych parametrów określających jakość deski lub innych płyt drewnopochodnych i w wyniku tego określanie zmiennych procesu.
Zaletąwynalazku jest także to, że zastosowanie małej wilgotności wspomaga uzyskiwanie powtarzalnych wyników pomiarów, ponieważ zwiększenie wilgotności powoduje blokowanie lub ukrywanie informacji spektrometrycznych. Natomiast przy mniejszej wilgotności związki lotne pochodzenia naturalnego lub syntetycznego w surowcu lub płycie, które mogą blokować lub ukrywać informacje spektrometryczne, odparowują z surowca lub płyty. Przy wykonywaniu analizy przy małej wilgotności, uzyskuje się większąliczbę informacji spektrometrycznych oraz bardziej dokładne i powtarzalne wyniki pomiarów. Dokonywanajest analiza materiału będącego w stanie bliskim tego, w jakim znajduje się on w czasie procesu wytwarzania, to znaczy gdy jest on raczej suchy.
Przykłady
W laboratorium wykonano pięć desek próbnych o różnym składzie cząstkowym, lecz o tej samej recepturze kleju. Zastosowane były trzy różne rodzaje surowych cząstek o trzech kategoriach wiekowych: stare, 3-miesięczne i świeże. Zostały one wysuszone i przesortowane na cząstki na powierzchnię i na rdzeń. Dla każdego wieku wykonano jedną deskę próbna, a czwartą deskę próbną wykonano z mieszaniny trzech pozostałych. Piąta deska próbna była deską wzorcowy zawierającą cząstki na powierzchni i w rdzeniu, których mieszaniny są podane w tabeli 1. Wilgotność każdej próbki analizowano standardowymi metodami. Cząstki były umieszczane w zlewce i próbki były skanowane 16 razy na widmo o zakresie 1000-2500 nm. Oprócz pomiarów przeprowadzonych znaną metodą na wykonanych deskach, przeprowadzane były również próby metodąpomiaru emisji z pokrywami eksykatora EXS i również metodąpolegającąna tym, że deskę umieszcza się w skrzyni i zasysa się powietrze przez deskę metodą BOX. Wyniki były przedstawiane na monitorze. Pomiar, stanowiący najdokładmejsząrealizację metody bezpośredniej w instalacji przemysłowej, przeprowadzany był na ochłodzonej pierwotnej desce, gdy powietrze w eksykatorze miało temperaturę 30°C, i dawał informację, czy bezpośredni pomiar formaldehydu w linii technologicznej odpowiada wartości uzyskanej w komorze. Wyniki tych prób są przedstawione poniżej w tabeli 2. Do wybierania dalszych informacji ze znormalizowanych widm stosowany był program Sirius dla danych wielowymiarowych. Modele odpowiedzi dla parametrów cząstek, jak również parametrów deski, były tworzone z 6 elementami metody PLS. Modele odpowiedzi były wyrażane jako Y = KX + M, to znaczy przez równanie opisujące linię prostą w konwencjonalnym układzie współrzędnych X-Y, gdzie Y oznacza przewidywany parametr, X - aktualnie mierzony parametr, K - stałą korelacji dla modelu odpowiedzi, określającą nachylenie linii i M - punkt przecięcia się linii z osią Y, to jest wartość przyjmowaną przez Y, gdy X w modelu ma wartość zero. Dla idealnego modelu odpowiedzi K wynosi 1i M jest równe 0. Wartości K i M dla różnych pomiarów są przedstawione w tabeli 3, razem z korelacjami między modelami i aktualnymi wartościami, które dla idealnego modelu są równe 1, i ze średnimi błędami przewidywania. Do określania wartości parametrów desek stosowana była metoda spektroskopowa z widmem o wielu długościach fali, przeprowadzana na cząstkach na powierz181 795 chni i w rdzeniu, a następnie linearyzacja danych spektralnych i wielowymiarowa ocena danych, algorytm metody PLS. Próbki wzorcowe składały się sumarycznie z 10 próbek o różnym pochodzeniu, określonym w tabelach i w wyniku tego miały różne parametry. Próbki były suszone do wilgotności w zakresie od 0,9 do 2,3% i sortowane na cząstki na powierzchni i w rdzeniu.
Cząstki na powierzchni miały wymiary w zakresie 0,5-2 mm i cząstki w rdzeniu miały wymiary w zakresie 2-8 mm.
Dla każdej kompozycji była przeprowadzana jedna próba obejmująca 2x4 deski trójwarstwowe i próba z mieszaniną złożona z równych części trzech kompozycji. Jedną próbę przeprowadzano z cząstkami wzorcowymi na powierzchni i w rdzeniu. We wszystkich próbach stosowano żywicę mocznikowo-formaldehydową. Cztery deski łączono w płytę komorową. Pomiary emisji przeprowadzane były przy zastosowaniu pokrywy eksykatora, a także przy zasysaniu powietrza z deski. Całkowite badanie deski było dokonywane po przeprowadzeniu próby komorowej.
W tabelach stosowane są następujące skróty: IB - wiązanie wewnętrzne, TSW 24 h - grubość pęcznienia, ABS 24 h - absorpcja, PB - przepuszczalność, PV - perforacja określona metodą fotometryczną w mg HCHO/100 g, REM - szybka metoda emisyjna w mg HCHO/litr, Em. kam komora emisyjna, mg HCHO/m3, EXS 30°C - pokrywa eksykatora 0,82 dcm2 z taśmąjako elementami odległościowymi od deski, przy czym przez deskę zasysa się 3 litry powietrza na minutę, sortuje się świeżo prasowaną pierwotną deskę i stosuje się temperaturę 30° C, EXS 23°C pokrywa eksykatora 0,82 dcm2 z taśmąjako elementem odległościowym od deski, przy czym przez deskę zasysa się 3 litry powietrza na minutę, sortuje się świeżo prasowanąpierwotnądeskę, stosuje się temperaturę 23° C, EXS 1d - pokrywa eksykatora 0,82 dcm2 z taśmąjako elementem odległościowym od deski, a przez deskę zasysa się 3 litry powietrza na minutę i sortuje się deskę potartąprzez 1 dzień, Box 4d - 5 l/min powietrza zasysa się przez deskę 4,8 dcm2, deska jest potarta, brzegi taśmowane, przez 4 dni, Box 12d - 5 l/min powietrza zasysa się przez deskę 4,8 dcm2, deska jest potarta, brzegi taśmowane, przez 12 dni, Box 27d - 5 L/min powietrza zasysa się przez deskę 4,8 dcm2, deska jest potarta, brzegi taśmowane, prze 27 dni, Box k-sk - 5 l/min powietrza zasysa się przez deskę 4,8 dcm2, deska jest potarta, a brzegi taśmowane, pomiar na deskach badanych w komorze.
Tabela 1
Mieszaniny cząstek do prasowania
Kod deski Cząstki na powierzchni Wiek Wilgotność %
50185 Cząstki wzorcowe Normalny dla- 2,3
50186 Komp. 1 Stare 4,2
50187 Komp. 2 Świeże 3,3
50188 Komp. 3 3 miesiące 3,5
50189 Komp. 1+2+3 Mieszanina 3,8
Kod deski Cząstki w rdzeniu Wiek Wilgotność %
50185 Cząstki wzorcowe Normalny dla- 2,0
50186 Komp. 1 Stare 2,8
50187 Komp. 2 Świeże 2,9
50188 Komp. 3 3 miesiące 3,2
50189 Komp. 1+2+3 Mieszanina 3,1
181 795
Tabela 2
Parametry desek do korelacji z pomiarami bliskiej podczerwieni dla cząstek na powierzchni i w rdzeniu
Kod deski Gęstość IB TSW 24h ABS 24h PB PV REM Em.kam
50185 746 1,01 8,5 24,7 1,0 5,3 2,4 0,112
50186 756 0,82 16,8 35,8 0,7 4,7 2,5 0,091
50187 751 0,66 15,5 32,1 1,2 4,2 2,4 0,076
50188 760 0,76 17,2 36,5 1,3 4,5 2,6 0,081
50189 755 0,72 18,6 39,3 0,7 4,4 2,6 0,083
Kod deski EXS 30°C EXS 23 °C EXS 1d PBL - box 4d PBL - box 12d PBL - box 27d PBL - box k-sk
50185 0,140 0,055 0,085 0,240 0,16 0,14 0,15
50186 0,070 0,055 0,055 0,225 0,19 0,17 0,16
50187 0,045 0,045 0,050 0,245 0,20 0,17 0,14
50188 0,055 0,045 0,040 0,320 0,22 0,19 0,14
50189 0,045 0,040 0,045 0,330 0,22 0,20 0,16
Tabela 3
Parametr K M Korelacja Średni błąd przewidywania
Wilgotność 0,975 0,078 0,987 0,226
Gęstość 0,908 69,403 0,953 2,578
IB 0,998 0,002 , 0,999 0,034
TSW 24h 0,996 0,057 0,998 0,467
ABS 24h 0,999 0,034 0,999 0,510
PB 0,872 0,125 0,934 0,148
Em. kam 0,984 0,001 0,992 0,003
REM 0,991 0,021 0,996 0,013
PV 0,997 0,016 0,998 0,103
EXS 30°C 0,996 0,000 0,998 0,008
EKS 23°C 0,966 0,002 0,983 0,004
EXS 1d 0,975 0,001 0,987 0,004
Box 4d 0,980 0,006 0,990 0,017
Box 12d 0,995 0,001 0,997 0,005
Box 27d 0,997 0,000 0,999 0,005
Box k-sek 0,889 0,017 0,943 0,005
Z tabeli 3 widać, że wszystkie nachylenia K i korelacje są bardzo zbliżone do idealnej wartości 1. Większość punktów przecięcia M z osią współrzędnych jest bardzo bliska idealnej wartości 0, wyjątkiem jest parametr gęstości, w tym przypadku jednak wartości mierzonej deski mieściły się w zakresie od 745 do 760, wskazując na to, że rozbieżność była w rzeczywistości bardzo mała, co ma również odzwierciedlenie w małym średnim błędzie przewidywania.
181 795
Przykładem takiej techniki jest stosowanie urządzenia umieszczonego w pewnej odległości od linii technologicznej, zawierającego źródło światła, detektor, układy elektroniczne i elementy do przekazywania sygnału za pomocą światłowodu do próbki, od której światło jest odbijane. Uzyskane sygnały są zawracane do detektora i rejestrowane. W spektrometrze światło ulega przetworzeniu na sygnał elektryczny przesyłany następnie do komputera, gdzie widmo obrazu odniesienia porównuje się z widmem próbki i oblicza się skorygowane widmo odniesienia.
Innym przykładem jest ręczne lub automatyczne pobieranie próbek w odstępach czasu i poddawanie analizie w przyrządzie analitycznym, zawierającym źródło światła, detektor, układy elektroniczne i inne elementy. Widma absorpcyjne lub przejściowe są następnie poddawane dalszej obróbce danych, z zastosowaniem wartości dyskretnych długości fal widma. Detektor ma zakres pomiarowy do 10 nm. Detekcje prowadzi się w zakresie długości fal od 180 nm do 2500 nm. Dokonuje się to przez zastosowanie przyrządu skaningowego, przyrządu z układem diodowym, przyrządu z transformacją Fouriera albo podobnego sprzętu.
Ocena długości fal przy absorpcji lub transmisji stanowi podstawę analizy. Przy zastosowaniu metod chemometrycznych do otrzymanych widm, można później ignorować długości fal, nie stanowiące informacji dla analizy chemicznej, nawet gdy pomiar obejmuje cały zakres długości fal.
Określanie i regulacja parametrów płyty przy zastosowaniu pomiaru spektrometrycznego obejmuje dwa główne etapy, z których pierwszym etapem jest opracowanie modelu wzorcowania, obejmującego podetapy opracowania procesów uczenia się, przetwarzania danych i analizy danych przy zastosowaniu cząstek o znanych wartościach parametrów, a drugim etapem jest spektrometryczna analiza próbki mającej nieznane wartości parametrów·, przetwarzanie danych spektralnych, ewentualnie z późniejszą analizą danych, i zastosowaniu modelu wzorcowania, opracowanego w pierwszym etapie, dla otrzymanych wynikowych pomiarów.
Zostanie teraz opisane opracowanie modelu wzorcowania. Parametry deski mierzy się dla szeregu próbek, a wyniki wykorzystuje się do opracowania modelu wzorcowania, z zastosowaniem omówionych poniżej trzech podetapów dla zarejestrowanych widm absorpcyjnych promieniowania odbitego lub emisyjnego.
Zostanie teraz opisane opracowanie procesu uczenia się. Modelowe procesy uczenia się polegają na zastosowaniu dużej liczby widm absorpcyjnych lub przejściowych dla próbek o znanych wartościach parametrów, które powinny być reprezentatywne dla linii produkcyjnej. Procesy uczenia się są stosowane w algorytmach chemometrycznych do obliczania wynikowych parametrów modelu.
Zostanie teraz opisane przetwarzanie danych. Pierwotne dane widmowe są przetwarzane dla zredukowania szumów i korekcj i odchylenia linii podstawowej. Przetwarzanie to może ujawnić ukryte informacje, takie jak identyczność pozornie niepodobnych widm lub brak identyczności pozornie bardzo podobnych widm. Również założenia prawa Beera, głoszącego, że dla danego współczynnika absorpcji i długości drogi optycznej w środowiskach absorpcyjnych, całkowita ilość światła zaabsorbowanego jest proporcjonalna do stężenia cząsteczkowego próbki, nie są zawsze spełnione w złożonym systemie, jaki stanowią próbki, co jest powodowane przez liczne czynniki. Różnice sąpowodowane także przez różne rozpraszanie światła od cząstek w próbce.
Analiza danych z zastosowaniem technik chemometrycznych umożliwia opracowanie modelu wzorcowania. Istnieje szereg technik chemometrycznych, na przykład analiza głównej składowej, cząstkowa regresja metodą najmniejszych kwadratów, regresja głównych składowych, wieloliniowa analiza regresyjna i analiza dyskryminacji. Szczególnie korzystna jest cząstkowa regresja metodą najmniej szych kwadratów
Za pomocą analizy głównej składowej PCA zagęszcza się zbiór korelowanych zmiennych w mniejszy zbiór niekorelowanych zmiennych, co polega na obrocie układu współrzędnych, prowadzącym do ustawienia informacji inaczej niż w układzie pierwotnym. Jest możliwe uzyskanie małego zbioru niekorelowanych zmiennych, przedstawiających większość informacji,
181 795 które były obecne w pierwotnym zbiorze zmiennych, lecz znacznie łatwiejszego do zastosowania w modelach.
Cząstkowa regresjametodąnajmniejszych kwadratów PLS jest metodą modelowania i obliczania, za pomocą której oblicza się ilościowe zależności między blokami zmiennych, na przykład blokiem danych widma dla szeregu próbek i blokiem danych odpowiedzi zmierzonych dla tych próbek. Poprzez ilościową zależność między blokami, wprowadza się dane widmowe dla nowej próbki do bloku deskryptora i sporządza się prognozy oczekiwanych odpowiedzi. Wyniki są oceniane graficznie, przy pomocy wykresów. W większości przypadków, wizualne interpretacje wykresu są wystarczające do dobrego zrozumienia zależności między zmiennymi. Metoda opiera się na rzutowaniu na wymiarową przestrzeń, podobnie jak PCA.
Regresja głównej składowej PCR jest ściśle pokrewna metodom PCA i PLS. Podobnie jak w metodzie PCA, każdy obiekt w bloku deskryptora jest rzutowany na wymiarową przestrzeń, zapewniając ocenę i wprowadzanie danych do pamięci wewnętrznej i następnie do bloku odpowiedzi w procedurze najmniejszych kwadratów, prowadzącej do modelu regresji, który jest stosowany do przewidywania nieznanych próbek.
Przy użyciu wielowymiarowej analizy regresyjnej MLR określa się najlepiej dopasowaną płaszczyznę dla parametrów deski w funkcji widm, z zastosowaniem techniki najmniejszych kwadratów dla określenia każdej granicy płaszczyzny. Płaszczyznę tą stosuje się następnie do rozpoznania i przypisania przewidywanej wartości do nieznanej wartości parametru deski. Technika ta jest ogólnie ograniczona do systemów, gdzie nie ma znacznej ilości interferencji i w przeciwieństwie do metody PLS, wymaga więcej obiektów niż zmiennych.
Analiza dyskryminacyjna jest metodą, przy użyciu której, dzięki zastosowaniu danych widmowych, znane wartości parametrów desek sąłączone w różne grupy i rozdzielane liniowymi granicami decyzyjnymi. Przy wykorzystaniu jej widma, próbkę o nieznanych wartościach parametrów deski porównuje się ze zbiorem i wartości parametru deski przypisuje się wartość, na przykład średnią wartość zbioru. Jest to bardzo użyteczna metoda jakościowego sortowania, ale wymaga dużej bazy danych dla uzyskiwania istotnych statystycznie wyników
Określanie przez zastosowanie modelu wzorcowania polega na tym, że po opracowaniu modelu wzorcowania, określanie nieznanych wartości jest dokonywane przez rejestrację widma absorpcyjnego lub przejściowego, przetwarzanie uzyskanych tą drogą pierwotnych danych widmowych, ewentualne przeprowadzanie analizy danych widmowych i zastosowanie opracowanego modelu wzorcowania do otrzymanych danych.
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.
Cena 2,00 zł.

Claims (4)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób kontroli parametrów płyty drewnopochodnej w procesie jej wytwarzania w instalacji przemysłowej, podczas którego analizuje się i rejestruje widmo spektrometryczne surowca drzewnego lub drewnopochodnego, a następnie wyznacza się metodą analizy wielowymiarowej korelację badanych parametrów surowca drzewnego i wzorcowej płyty drewnopochodnej z parametrami wzorcowego surowca drzewnego, znamienny tym, że dokonuje się pomiaru spektrometrycznego surowca drzewnego lub płyty drewnopochodnej, mających wilgotność poniżej 10%, korzystnie w zakresie bliskiej podczerwieni od 1000 nm do 2500 nm, porównuje się zmierzone dane widmowe z wzorcowymi danymi widmowymi, otrzymanymi metodą analizy spektrometrycznej z wzorcowego surowca drzewnego lub wzorcowej płyty drewnopochodnej mających wilgotność poniżej 10O%, przy czym koreluje się wzorcowe dane widmowe w odniesieniu do znanych parametrów płyt drewnopochodnych, wytwarzanych z wzorcowego surowca drzewnego, metodą analizy wielowymiarowej, w oparciu o dyskretne wartości długości fal widma z każdego określonego widma oraz wyznacza się parametry płyty drewnopochodnej, korzystnie gęstość, profil gęstości, wiązania wewnętrzne, adsorpcję, porowatość, pęcznienie, przepuszczalność i emisję.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako metodę analizy spektrometrycznej stosuje się metodę absorpcyjną, odbiciową, emisyjną lub transmisyjną analizę spektrometryczną.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że surowiec drzewny lub płytę drewnopochodną i wzorcowy surowiec drzewny lub wzorcowąpłytę drewnopochodną suszy się do wilgotności poniżej 8%, korzystnie poniżej 4%.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że metodę analizy wielowymiarowej wybiera się z grupy obejmującej analizę głównej składowej PCA, cząstkowa regresje metodą najmniejszych kwadratów PLS, regresję głównej składowej PCR, wielolimowąanalizę regresyjnąMLR i analizę dyskryminacyjną.
    * * *
PL96324493A 1995-07-14 1996-07-02 Sposób kontroli parametrów plyty drewnopochodnej w procesie jej wytwarzaniaw instalacji przemyslowej PL PL PL PL PL PL PL PL181795B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9502611A SE9502611D0 (sv) 1995-07-14 1995-07-14 Prediction of the properties of board
PCT/SE1996/000892 WO1997004299A1 (en) 1995-07-14 1996-07-02 Prediction of the properties of board by using a spectroscopic method combined with multivariate calibration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL324493A1 PL324493A1 (en) 1998-05-25
PL181795B1 true PL181795B1 (pl) 2001-09-28

Family

ID=20399001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL96324493A PL181795B1 (pl) 1995-07-14 1996-07-02 Sposób kontroli parametrów plyty drewnopochodnej w procesie jej wytwarzaniaw instalacji przemyslowej PL PL PL PL PL PL PL

Country Status (33)

Country Link
US (1) US5965888A (pl)
EP (1) EP0839317B1 (pl)
JP (1) JP3370681B2 (pl)
KR (1) KR100233948B1 (pl)
CN (1) CN1117271C (pl)
AR (1) AR002823A1 (pl)
AT (1) ATE188033T1 (pl)
AU (1) AU690470B2 (pl)
BG (1) BG62533B1 (pl)
BR (1) BR9609761A (pl)
CA (1) CA2226727C (pl)
CZ (1) CZ296823B6 (pl)
DE (1) DE69605801T2 (pl)
DK (1) DK0839317T3 (pl)
EA (1) EA000988B1 (pl)
EE (1) EE03938B1 (pl)
ES (1) ES2140878T3 (pl)
HU (1) HU221230B1 (pl)
IL (1) IL122437A (pl)
MX (1) MX9800413A (pl)
MY (1) MY118744A (pl)
NO (1) NO325268B1 (pl)
NZ (1) NZ312816A (pl)
PL (1) PL181795B1 (pl)
PT (1) PT839317E (pl)
RO (1) RO117048B1 (pl)
SE (1) SE9502611D0 (pl)
SI (1) SI0839317T1 (pl)
SK (1) SK282825B6 (pl)
TR (1) TR199800033T1 (pl)
UA (1) UA28105C2 (pl)
WO (1) WO1997004299A1 (pl)
ZA (1) ZA965808B (pl)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6414312B1 (en) 1998-03-05 2002-07-02 Akzo Nobel N.V. Method for controlling a process for the production of a cellulose fiber containing product
DE69937675T2 (de) * 1998-03-05 2008-11-27 Akzo Nobel N.V. Verfahren zum Kontrollieren eines Verfahrens zur Herstellung eines Zullulosefasern enthaltenden Produkts
DE19927969A1 (de) 1998-06-22 1999-12-23 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Prozeßführung und Prozeßoptimierung bei der Herstellung von Fasermatten und/oder Faserplatten
US6207956B1 (en) * 1998-09-04 2001-03-27 The Toro Company Method and apparatus for quantitative determination of turfgrass color
US6647343B1 (en) * 1999-04-29 2003-11-11 Agilent Technologies, Inc. Temporal profile analysis of mass data in a mass sensor system
WO2001001113A1 (en) * 1999-06-28 2001-01-04 New Zealand Forest Research Institute Ltd. Method for identifying properties of wood by infra-red or visible light
SE523308E (sv) 2000-03-02 2007-12-27 Valmet Fibertech Ab Förfarande för kontinuerlig bestämning av egenskaper hos ett trägiberflöde för träfiberskiveframställning
US6525319B2 (en) 2000-12-15 2003-02-25 Midwest Research Institute Use of a region of the visible and near infrared spectrum to predict mechanical properties of wet wood and standing trees
US6606568B2 (en) 2000-06-28 2003-08-12 Midwest Research Institute Method for predicting dry mechanical properties from wet wood and standing trees
US6593572B2 (en) 2000-12-13 2003-07-15 Midwest Research Institute Method of predicting mechanical properties of decayed wood
GB0031522D0 (en) * 2000-12-22 2001-02-07 Enigma Nv Use of NIR (near-infra red spectroscopy) in composite production
GB0102688D0 (en) * 2001-02-02 2001-03-21 Enigma Nv Method for assessing remaining useful life and overall quality of laminating paper
US7167773B2 (en) 2001-03-21 2007-01-23 Signature Control Systems Process and apparatus for improving and controlling the curing of natural and synthetic moldable compounds
US7245985B2 (en) 2001-03-21 2007-07-17 Signature Control Systems Process and apparatus for improving and controlling the vulcanization of natural and synthetic rubber compounds
US20030135547A1 (en) * 2001-07-23 2003-07-17 Kent J. Thomas Extensible modular communication executive with active message queue and intelligent message pre-validation
US7321425B2 (en) * 2004-12-20 2008-01-22 Honeywell International Inc. Sensor and methods for measuring select components in sheetmaking systems
US7279684B2 (en) * 2005-12-13 2007-10-09 Huber Engineered Woods Llc Method using NIR spectroscopy to monitor components of engineered wood products
US20070222100A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Huber Engineered Woods L.L.C. Method and system using NIR spectroscopy for in-line monitoring and controlling content in continuous production of engineered wood products
US20090230306A1 (en) * 2008-03-17 2009-09-17 Andre Nicolas Spectroscopic Prediction of Formaldehyde Emission and Thickness Swell of Wood Panels
US8519337B2 (en) * 2008-06-28 2013-08-27 The Boeing Company Thermal effect measurement with near-infrared spectroscopy
US8436311B2 (en) * 2008-08-14 2013-05-07 The Boeing Company Method of predicting thermal or chemical effect in a coated or painted composite material
US8552382B2 (en) * 2008-08-14 2013-10-08 The Boeing Company Thermal effect measurement with mid-infrared spectroscopy
US7807971B2 (en) * 2008-11-19 2010-10-05 The Boeing Company Measurement of moisture in composite materials with near-IR and mid-IR spectroscopy
PL2431144T3 (pl) 2010-09-15 2013-02-28 SWISS KRONO Tec AG Sposób i urządzenie do nasycania na mokro klejem włókien drzewnych
US9182360B2 (en) 2013-07-22 2015-11-10 Honeywell Asca Inc. Multi-frequency microwave sensor for temperature independent measurement of moisture
CN104865944B (zh) * 2014-07-17 2017-11-28 辽宁石油化工大学 基于pca‑lssvm的气分装置控制系统性能评估方法
DE102014214363B4 (de) 2014-07-23 2018-03-22 Türmerleim Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung und Regelung eines Verleimungsprozesses
CN104390932B (zh) * 2014-11-12 2017-06-30 中南林业科技大学 基于红外差谱技术的木材含水率检测方法
PL3078959T3 (pl) * 2015-04-09 2017-10-31 Flooring Technologies Ltd Sposób wyznaczania odporności na ścieranie co najmniej jednej warstwy ścieralnej umieszczonej na płycie nośnej
CN106442382A (zh) * 2016-07-15 2017-02-22 中国林业科学研究院热带林业研究所 一种快速预测尾细桉木材基本密度的方法
CN108362702A (zh) * 2017-12-14 2018-08-03 北京木业邦科技有限公司 一种基于人工智能的单板缺陷检测方法、系统及设备
RU2730407C1 (ru) * 2020-02-03 2020-08-21 Фин Скан Ою Способ оценки качества пиломатериала и устройство для его реализации
TWI762271B (zh) 2020-08-13 2022-04-21 日商名南製作所股份有限公司 板狀木材的缺陷檢測系統、缺陷檢測方法以及缺陷檢測用程式
CN113109290B (zh) * 2021-04-08 2023-03-03 晨光生物科技集团股份有限公司 一种快速预判天然色素衰减速度的方法
CN113447452A (zh) * 2021-06-29 2021-09-28 西安交通大学 一种用于绝缘纸光谱的水分影响因素校正方法及系统
ES2932150A1 (es) * 2021-06-29 2023-01-13 Luque Ripoll Luis De Procedimiento de determinación del origen geográfico y/o la especie botánica en muestras de madera
DE102021004704A1 (de) * 2021-09-17 2023-03-23 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Anlage und Verfahren zur kontinuerlichen Herstellung von Werkstoffplatten sowie eine Testvorrichtung und Testverfahren zur Ermittlung von zumindest einer Werkstoffkenngrösse
EP4303567B1 (de) * 2022-07-04 2024-08-21 Flooring Technologies Ltd. Verfahren zur bestimmung der menge von mindestens einem pulverförmigen bindemittel in einer mischung mit holzpartikeln

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4606645A (en) * 1984-10-29 1986-08-19 Weyerhaeuser Company Method for determining localized fiber angle in a three dimensional fibrous material
US4800279A (en) * 1985-09-13 1989-01-24 Indiana University Foundation Methods and devices for near-infrared evaluation of physical properties of samples
CA2062447C (en) * 1991-03-07 1998-10-13 Peter Charles Matthews Reflective grain defect scanning
US5252836A (en) * 1991-03-07 1993-10-12 U.S. Natural Resources, Inc. Reflective grain defect scanning
SE507486C3 (sv) * 1991-09-12 1998-07-13 Valmet Automation Kajaani Ltd Foerfarande och anordning foer maetning av fiberegenskaper med naera-infra-roed-spektroskopi
US5360972A (en) * 1993-08-17 1994-11-01 Western Atlas International, Inc. Method for improving chemometric estimations of properties of materials
NZ270892A (en) * 1994-08-24 1997-01-29 Us Natural Resources Detecting lumber defects utilizing optical pattern recognition algorithm

Also Published As

Publication number Publication date
KR100233948B1 (ko) 1999-12-15
IL122437A (en) 2001-01-28
EP0839317A1 (en) 1998-05-06
ATE188033T1 (de) 2000-01-15
NO980135D0 (no) 1998-01-13
SK282825B6 (sk) 2002-12-03
CZ296823B6 (cs) 2006-06-14
DK0839317T3 (da) 2000-05-08
CA2226727C (en) 2002-10-01
SK4098A3 (en) 1998-10-07
DE69605801D1 (de) 2000-01-27
SE9502611D0 (sv) 1995-07-14
MY118744A (en) 2005-01-31
BG62533B1 (bg) 2000-01-31
RO117048B1 (ro) 2001-09-28
NO980135L (no) 1998-03-16
HUP9900683A2 (hu) 1999-06-28
NO325268B1 (no) 2008-03-17
PL324493A1 (en) 1998-05-25
EP0839317B1 (en) 1999-12-22
BG102237A (en) 1998-12-30
ZA965808B (en) 1997-01-27
CN1191017A (zh) 1998-08-19
UA28105C2 (uk) 2000-10-16
IL122437A0 (en) 1998-06-15
KR19990028494A (ko) 1999-04-15
HUP9900683A3 (en) 1999-11-29
US5965888A (en) 1999-10-12
AU690470B2 (en) 1998-04-23
AR002823A1 (es) 1998-04-29
DE69605801T2 (de) 2000-05-18
EE9800029A (et) 1998-08-17
EE03938B1 (et) 2002-12-16
HU221230B1 (en) 2002-08-28
BR9609761A (pt) 1999-01-26
JPH11509325A (ja) 1999-08-17
TR199800033T1 (xx) 1998-06-22
CZ3198A3 (cs) 1998-06-17
WO1997004299A1 (en) 1997-02-06
JP3370681B2 (ja) 2003-01-27
CN1117271C (zh) 2003-08-06
ES2140878T3 (es) 2000-03-01
PT839317E (pt) 2000-05-31
AU6473596A (en) 1997-02-18
CA2226727A1 (en) 1997-02-06
MX9800413A (es) 1998-09-30
SI0839317T1 (en) 2000-04-30
EA199800126A1 (ru) 1998-08-27
EA000988B1 (ru) 2000-08-28
NZ312816A (en) 1999-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL181795B1 (pl) Sposób kontroli parametrów plyty drewnopochodnej w procesie jej wytwarzaniaw instalacji przemyslowej PL PL PL PL PL PL PL
US7279684B2 (en) Method using NIR spectroscopy to monitor components of engineered wood products
CA2619330C (en) Method for production of layered substrates
US20070039678A1 (en) Method for production of layered substrates
CA2322278C (en) A method for controlling a process for the production of a cellulose fibre containing product
AU771753B2 (en) Method for identifying properties of wood by infra-red or visible light
US6414312B1 (en) Method for controlling a process for the production of a cellulose fiber containing product
Tsuchikawa et al. Discriminant analysis of wood-based materials with weathering damage by near infrared spectroscopy
AU2002228248B2 (en) Method for assessing remaining useful life and overall quality of laminating paper
Hein et al. Beurteilung physikalischer und mechanischer Eigenschaften von agro-basierten Spanplatten mittels Nahinfrarot-Spektroskopie
Pigozzo et al. Near infrared spectroscopy in wooden floor: application for wood discrimination and air-dry density estimation
So et al. NIR
NZ516206A (en) Method for identifying properties of wood by infra-red or visible light