RO117048B1

RO117048B1 - Metoda pentru determinarea proprietatilor panourilor de lemn si pentru controlarea procedeului de realizare a acestora

Info

Publication number: RO117048B1
Application number: RO98-00052A
Authority: RO
Inventors: Bjorn Engstrom; Mona Hedqvist
Original assignee: Casco Products Ab
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 2001-09-28
Also published as: MX9800413A; ES2140878T3; HUP9900683A2; CZ296823B6; NZ312816A; CN1117271C; DK0839317T3; JP3370681B2; NO980135D0; CN1191017A; TR199800033T1; CA2226727C; EE9800029A; US5965888A; EA000988B1; NO980135L; EP0839317A1; ATE188033T1; EE03938B1; AU6473596A

Abstract

Inventia se refera la o metoda pentru determinarea proprietatilor panourilor de lemn si pentru controlarea procedeului de realizare a panourilor de lemn, care dupa analizarea spectrometrica a materiei prime sau a panourilor, atunci cand au un continut de umiditate mai mic de 10%, si compararea datelor spectrale cu date spectrale de referinta din material sau din panouri de referinta calibrate pe parametrii cunoscuti ai panourilor produse din material de referinta sau ai panoului de referinta prin analiza multidimensionala, realizeaza controlarea variabilelor procedeului, care influenteaza parametrii panourilor prin corelarea datelor spectrale intr-o combinatie cu parametrii doriti si compararea acestei combinatii cu combinatiile de referinta, bazate pe datele de referinta de la materialul sau panourile de referinta, corelate cu parametrii cunoscuti ai materialului sau panourilor mentionate, combinatiile de referinta fiind calibrate pe variabilele cunoscute prin analiza multidimensionala.

Description

Invenția se referă la o metodă pentru determinarea proprietăților panourilor de lemn și pentru controlarea procedeului de realizare a acestora, prin analiza calitativă și cantitativă a diferiților parametri care reflectă proprietățile panourilor aglomerate și a altor panouri fabricate din lemn.

Este cunoscut că plăcile aglomerate se pot fabrica din particule de lemn uscate, de dimensiuni mici, care se amestecă cu lianți și formează o pastă, care apoi este presată la temperatură și presiune ridicată, formând o scândură densificată.

Pentru producerea panourilor din lemn, se poate întrebuința materialul lemnos brut din aproape orice tip de specii. însă proprietățile plăcii lemnoase finite, cum ar fi, de exemplu, densitatea, capacitatea de a se încleia etc., sunt dependente de proprietățile lemnului.

Rumegușul, surcelele, așchiile și surcelele provenite de la lemnul rotund, numite în continuare “particule”, sunt utilizate ca materie primă lemnoasă. Tăierea unor mici bucăți în formă de solzi din lemn rotund se efectuează în mașini pentru obținerea solzilor, prevăzute cu tambur, în timp ce așchiile sunt obținute în mașini pentru obținerea solzilor, prevăzute cu cuțite.

După ce se face dezintegrarea, tot materialul lemnos este uscat până la o umiditate de 2 - 4% în uscătorie de mare capacitate. După procesul de dezintegrare, particulele de lemn sunt cernute până la dimensiunea preferată. Materialul rămas trece printr-o moară cu ciocane și este readus în sistemul de cernere.

Atât formarea solzilor/rumegușului cât și distribuția dimensiunilor lor au importanță pentru proprietățile panoului din lemn.

Liantul cel mai adesea întrebuințat pentru plăcile aglomerate și pentru plăcile fibrolemnoase de densitate medie (PFLDM) este rășina ureoformaldehidică (UF), dar într-o oarecare măsură sunt utilizate și rășina melamino-ureo-formaldehidică (MUF), rășina fenil-formaldehidică (FF) și rășina pe bază de izocianat (MDI), în special pentru fabricarea plăcilor de lemn rezistente la intemperii.

Rășina, apa, întăritorul și emulsia de parafină sunt dozate automat în greutate. Dozele de substanțe chimice sunt calculate ca substanță uscată, în procente de material lemnos uscat. Cantitatea de liant întăritor adăugată este variabilă, în funcție de tipul de rășină și de calitatea dorită pentru placa de lemn.

Procentul de rășină UF este în mod normal între 7 și 10%, al rășinii MUF: între 11 și 13%, al rășinii FF, între 6 și 8% și al rășinii MDkîntre 2 și 5%. Procentul mai scăzut, prin comparație, al rășinilor FF și MDI, reflectă capacitatea de liere superioară a acestor rășini.

□ placă aglomerată obișnuită constă din aproximativ 6% umiditate, 9% agent de liere și alte substanțe chimice și 85% lemn. în ciuda faptului că ingredientul care domină total este lemnul; eforturile făcute în domeniul cercetării și dezvoltării în industria plăcilor aglomerate s-au îndreptat, până la mijlocul anilor 80, aproape în exclusivitate spre agenții de liere, și rolul lemnului a fost neglijat. Este bine cunoscut în industria celulozei și a hârtiei că lemnul trebuie să fie depozitat o anumită perioadă de timp înainte de a avea loc producerea celulozei, pentru a se evita problemele de calitate și de prelucrare.

în timpul depozitării, lemnul suferă schimbări importante în compoziția sa chimică. De exemplu, unele componente volatile dispar, cantitățile de acizi liberi și legați cresc, legăturile nesaturate se oxidează, se produce hidroliză esterilor etc.

RO 117048 Bl

Industria plăcilor aglomerate nu a acordat totuși prea multă atenție acestor fapte, dar în locul acestora, a conchis că problemele de procedeu și de calitate trebuie probabil să fie stabilite din variațiile în calitatea agenților lianți.

Până în prezent nu a fost posibil să se stabilească corelații valabile între 5 o rezultatele analizei materialului lemnos și proprietățile plăcilor, chiar dacă s-ar părea că există o anumită legătură între conținutul de acid și prelucrabilitatea lemnului.

Informații cu privire la plăcile aglomerate și la procedeele pentru fabricarea acestora se găsesc în “Modern Particleboard & and Dry-Process Fibreboard Manufacturincf' (Fabricarea modernă a plăcilor aglomerate și a plăcilor fibrolemnoase 55 obținute prin procedeul uscat) de Thomas M. Maloney (1993) (în special capitolele 4 și 5), care constituie în întregime material din stadiul tehnicii pentru această invenție.

Principiile spectroscopiei IRA sunt descrise de Williams P, Norris K (1987) în New - Infrared Technology in the Agriculture and Food Industries {Noua tehnologie În infraroșu în agricultura și industriile alimentare] AACC, St. Paul/MIn, precum și de 6 o

Sterk E., Luchter K (1986) in Near Infrared Analyses; A Technology for Quantitative and Qualitative Analyses (Analizele în infraroșu apropiat; o tehnologie pentru analizele cantitative și calitative) din Applied Spectroscopy Revues 22:4, documentații care sunt material din stadiul tehnicii.

Utilizarea analizei cu date multidimensionale în caracterizarea sistemelor cu 65 multe componente are în prezent un domeniu în curs de dezvoltate. Aplicate în general la domeniul chimiei, acele metode statistice sunt denumite, de asemenea, metode ^ chemometrice. Tehnica chemometriei este explicată mai complet de S.D. Brown în “Chemometrics, Anal. Chem. 62, 84R - 1O1R (1990), și reprezintă material din stadiul tehnicii. 70

Termenul “placă de lemn indtfde în cadrul invenției următoarele tipuri de plăci: plăci aglomerate, plăci fibrolemnoase de densitate medie (PFLDM), plăci de tip vafă, plăci cu fascicule orientate (PFO), plăci dure de fibre și placaj.

Variabilele din procedeu care influențează calitatea panourilor de lemn sunt, de exemplu, materia primă lemnoasă, adică tipul de lemn, gradul de maturitate, compo- 75 ziția particulelor, precum și dimensiunea lor și conținutul de umiditate; generația de particule cum sunt particulele Hombak/Mayer; uscătorul, temperaturile lui la intrare și la ieșire, umiditatea particulelor uscate; parametrii de cernere, cum sunt particulele de la suprafață și din miez, conținutul de praf, fracțiunile, conținutul de umiditate, temperatura particulelor; parametrii amestecătorului cu adezivul, cum sunt particulele de 8o la suprafață și din miez, reglajele scalei, temperatura particulelor, cantitățile de adeziv, cantitățile de parafină, conținutul de umiditate, apa de răcire; parametrii stației de formare, cum sunt greutatea specifică (volumetrică), grosimea, etc.; parametrii de pre-presare, cum sunt durata și temperaturile de presare; parametrii presării la cald, cum sunt durata, temperatura și presiunea de presare; parametrii de răcire, cum 85 este temperatura, și parametrii de șlefuire, cum este finețea suprafeței.

Este cunoscută, de asemenea, o metodă spectrometrică de analiză a structurii unor articole din lemn, (EP 0070116) cuprinzând etapele:

- realizarea unui set de vectori de încercare incluzând și date privind condiții de structură a celulei lemnoase și a rețelei lemnoase; 90

- inspectarea, prin scanare, a articolului lemnos, cu colectarea de date corespunzând vectorilor de încercare;

RO 117048 Bl

- compararea, printr-o metodă de recunoaștere de genul analizei multidimensionale, a datelor spectroscopice de analiză prin scanare, cu vectorii de încercare corespondenți;

- detectarea prezenței unui set de condiții de structură de referință într-un punct de analiză dat, când un set de vectori de încercare corespund, prin metoda de recunoaștere stabilită pentru un set de vectori de scanare a punctului respectiv.

La lucrările din 48-a Conferință Anuală Appita (ținută la Melbourne, Australia, la 2 - 6 mai 1994) Meder și alții au prezentat un articol intitulat: “Prezicerea proprietăților așchiilor de lemn și a celulozei și hârtiei prin analiza multidimensională a datelor spectrale” (paginile 479 - 484).

Conform cu partea de concluzii a articolului (pagina 484), Meder și alții au utilizat analiza RCP a spectrelor FTIR, IRA și RMN ale probelor de așchii de lemn, pentru a prezice compoziția chimică a acestora (adică de fapt pentru a determina această compoziție din spectru) și pentru a încerca (deși, așa cum se arată explicit în articol, fără prea mare succes) să prezică unele proprietăți fizice ale celulozei Kraft și TMP și ale hârtiei. Totuși, articolul nu sugerează nici o metodă pentru determinarea calitativă sau cantitativă a parametrilor unei plăci din lemn, produsă dintr-o materie primă lemnoasă, introdusă într-un procedeu pentru fabricarea de panouri din lemn, și cu atât mai puțin o metodă pentru controlul vreunei variabile de procedeu într-un asemenea proces.

într-un articol din revista științifică “Holz als Roh - und Werkstoff’ /Lemnul ca materie primă și industrială] 50 (1992) pp. 25 - 28, Niemz și alții stabilesc că, calitatea plăcii din lemn este influențată de conținutul de rășină solidă și de raportul: lemn tare/ lemn moale. Niemz și alții folosesc analiza spectroscopică în infraroșu apropiat (IRA) pentru cuantificarea porției de rășină ureoformaldehidică în așchii și a raportului dintre lemnul tare și lemnul moale.

Scopul testelor, așa cum au fost efectuate, este să stabilească dacă procedeul este corespunzător pentru a face proba rășinii ureo-formaldehidice pe rumeguș încleiat cu adeziv și pentru a obține raportul de amestecare: lemn tare/lemn moale. S-a stabilit, de asemenea, în articolul menționat, că tehnica IRA poate fi utilizată în combinație cu o regresie multiplă liniară pentru controlul direct și indirect al umidității lemnului și pentru analiza substanțelor chimice și a produselor alimentare. în plus, se arată că Norris, în 1962, a combinat IRA cu metode matematice - statistice (chemometrie) pentru analiza cantitativă a produselor alimentare și a nutrețului, ceea ce mai târziu s-a utilizat pentru analiza cantitativă în chimia clasică.

într-un alt articol al lui Kinest, din aceeași revistă, la paginile 73-78, un amestec de rumeguș și adeziv este caracterizat pe baza spectroscopiei IRA combinate cu regresia multiplă liniară. Totuși, la pagina 77 punctul-3, paragraful 2, se arată că măsurarea probelor fără adeziv nu este posibilă din cauza distribuției datelor necesare pentru modelarea matematică a procedeului pentru fiecare placă de lemn.

Din acest articol reiese evident că acest specialist în domeniu nu a considerat ca fiind posibilă prezicerea proprietăților plăcilor de lemn din particulele fără adeziv, nici determinarea unor asemenea proprietăți într-o manieră nedistructivă din placa produsă, iar problema de a găsi o metodă eficientă directă, în linia fluxului de materie primă sau lângă aceasta, la începutul procedeului pentru determinarea parametrilor care caracterizează placa de lemn, a rămas nerezolvată.

RO 117048 Bl

Parametrii relevanți, care definesc proprietățile panourilor de lemn, sunt, de exemplu, densitatea și profilul densității, legătura din interior, dilatarea în grosime, absorbția, permeabilitatea, valoarea de penetrare (perforare], modulul la rupere (MR), parametrii referitori la compușii organici volatili (COV) și la valorile camerei de emisie.

în această privință, densitatea este aceeași cu greutatea volumetrică și este determinată în mod normal prin cântărirea unor benzi din panoul de lemn cu volumul cunoscut și împărțirea masei la volum. Valorile sunt exprimate în kg/m³.

Legătura din interior (U) este proprietatea unui panou de lemn dat de a rezista la tensiunea perpendiculară pe planul lui. Rezultatul este dependent de conținutul de rășină și de densitatea panoului și, în ambele cazuri, este o funcție aproape liniară.

Dilatarea în grosime este măsurată prin așezarea unei probe de o anumită dimensiune în apă, la o temperatură de 20 sau 23°C, pe o perioadă de 2 - 24 h. Grosimea probei se măsoară înainte și după îmbibare.

Diferența de grosime este împărțită la grosimea inițială și se exprimă în procente. Dilatarea în grosime este o măsură a capacității panoului de lemn de a rezista, de exemplu, la o ploaie neașteptată sau la pictură cu vopsea pe bază de apă etc.

Valoarea absorbției este determinată în mod normal pe aceeași probă care a fost utilizată pentru măsurarea dilatării în grosime. Proba este cântărită înainte și după expunerea la apă. Diferența de greutate este împărțită la greutatea inițială și se exprimă în procente. Valoarea absorbției poate fi utilizată pentru a prezice comportarea panoului de lemn în condiții severe.

Valoarea permeabilității se obține prin aspirarea aerului din probă, (marginile probei sunt etanșate cu parafină) și se măsoară scăderea de presiune în întregul panou, precum și trecerea curentului de aer prin probă.

Permeabilitatea variază pe toată suprafața panoului de lemn, în funcție de variațiile densității din el, dar de obicei, există o bună corelație între permeabilitatea medie și valoarea emisiei de formaldehidă. Permeabilitatea măsoară rezistența pe care o are formaldehida împotriva ieșirii din panoul de lemn. Valorile sunt exprimate în cm/min.

Valoarea de penetrare exprimă conținutul de formaldehidă din panoul de lemn la un anumit conținut de umiditate (6,5%). Formaldehida se obține prin extracție din panoul de lemn, în toluen. Formaldehida scoasă este absorbită în apă și determinată fotometric. Așa cum era de așteptat, există o conexiune între valoarea de penetrare și emisia de formaldehidă din panoul de de lemn, și metoda denumită “perforator” este, din această cauză, o metodă aprobată în multe țări. Valorile sunt exprimate în mg HCHO/1OOg panou de lemn uscat în etuvă.

Metoda camerei de emisie este în prezent accentuată în întreaga lume ca fiind cea mai precisă metodă pentru determinarea degajării de formaldehidă din panourile fabricate din lemn sau din alte materiale.

Condițiile în cameră sunt stabilite astfel, încât să simuleze condițiile dintr-o casă obișnuită. Mărimea camerei variază între diferitele țări de la 1m³ la 40m³. Temperatura variază de la 23 la 25°C, încăperea variază de la 0,3m²/m³ până la 1,0m²/m³, umiditatea relativă - de la 45% la 50% și viteza de schimbare a aerului de la 0,5 la 1,0 m³/ oră. Probele de panou de lemn sunt amplasate vertical, la o anumită distanță, în stative, în cameră. Se iau probe de aer până când se ajunge la o stare staționară, care se produce de obicei după 3 până la 10 zile. Valorile sunt exprimate în ppm HCHO sau în mg HCHO/m³.

140

145

150

155

160

165

170

175

180

185

RO 117048 Bl

Profilul densității este o măsură a funcției de formare a texturii și a funcției presării. precum și a geometriei și a amestecării particulelor de lemn. Profilul este măsurat în prezent prin utilizarea unui aparat cu raze X. capabil să măsoare densitatea pentru fiecare 0,1 mm de la o suprafață la cealaltă. Un profil al densității normal pentru plăcile aglomerate prezintă densități de suprafață de 1100kg/m³ în scădere până la 600kg/m³ în miez.

Astfel, în trecut, s-a efectuat un mare volum de cercetări, pentru a se găsi o soluție la problema menționată în decursul anilor, dar nici o soluție convenabilă nu a fost găsită până în prezent.

Problema care apare constă în găsirea unei metode nedistructive, de determinare calitativă și cantitativă a proprietăților panourilor de lemn, care să permită și controlarea parametrilor procedeului de realizare a panourilor din lemn.

Metoda conform invenției, de determinare cantitativă și calitativă a diferiților parametri care reflectă calitatea plăcilor de lemn și a altor panouri fabricate din lemn, rezolvă această problemă printr-o metodă spectrometrică combinată cu o calibrare multidimensională, aplicată într-un proces tehnologic materialului lemnos brut, într-o instalație în care se folosește un procedeu de producere a panourilor pe bază de lemn, în special pe particulele uscate din suprafață și din miez, pentru analiza instantanee și continuă a diferiților parametri care reflectă calitatea panoului din lemn și, pe baza cunoașterii acestora, pentru determinarea optimă a parametrilor procedeului.

Invenția se referă în mod special la utilizarea tehnicii IRA (în infraroșu apropiat) combinată cu calibrarea multidimensională ca o modalitate de prestabilire a proprietăților plăcilor aglomerate și a altor panouri pe bază de lemn, prin analizarea a însuși panoului fabricat din lemn cu ajutorul unei metode spectrometrice, combinată cu analiza multidimensională.

Unul din scopurile invenției să realizeze o măsurare pe linia, în linia sau la linia fluxului de material lemnos brut care intră în instalație, pentru a da posibilitatea eliminării prin sortare a materialului necorespunzător înainte de intrarea lui pe linia de prelucrare.

Investigațiile particulelor de lemn brut, cu ajutorul metodei de analiză conform invenției, au evidențiat în mod surprinzător corelații foarte mari între valorile măsurate ale analizei lemnului și proprietățile panoului de lemn, de exemplu - în cazul conținutului de formaldehidă liberă din panoul de lemn, care în prezent este extrem de important, având în vedere normele foarte restrictive pentru mediul înconjurător, precum și stabilitatea și rezistența la apă.

Prin metoda conform invenției s-a demonstrat că proprietățile panoului de lemn pot fi prezise și, prin aceasta, dacă se dorește, pot fi prestabiliți și parametrii care acționează asupra condițiilor variabile ale procedeului de obținere a panoului, determinați prin aplicarea simultană a spectroscopiei IRA și a calibrării multidimensionale la fluxul de materie primă lemnoasă ce intră în instalație, în special la particulele de suprafață și de miez uscate.

Conform invenției, materia primă lemnoasă este analizată atunci când are un conținut de umiditate mai mic de 10% printr-o metodă spectrometrică care dă date spectrale, după care aceste date spectrale sunt comparate cu datele spectrale de referință, obținute prin această metodă spectrometrică aplicată pe o materie primă lemnoasă de referință, care are un conținut de umiditate de sub 10%, date spectrale

RO 117048 Bl

235 de referință care au fost calibrate pe parametrii cunoscuți ai unor panouri din lemn, fabricate din materia primă lemnoasă de referință, menționată, cu ajutorul analizei multidimensionale.

Proprietățile panourilor fabricate din lemn mai pot fi determinate printr-o metodă conform aceluiași concept inventiv, care constă din etapele de analizare a panoului fabricat din lemn însuși, acesta având un conținut de umiditate de sub 10%, printr-o metodă spectrometrică ce furnizează date spectrale și apoi compară aceste date spectrale cu datele spectrale de referință, obținute prin metoda spectrometrică menționată, pe panouri de referință fabricate din lemn, care au și ele un conținut de umiditate de sub 10%, date spectrale de referință care au fost anterior calibrate de parametrii cunoscuți ai panourilor de referință din lemn, menționate, cu ajutorul analizei multidimensionale.

Conform uneia din realizările invenției, o materie primă lemnoasă sau un panou fabricat din lemn se analizează printr-o metodă spectrometrică și se obțin date spectrale, iar aceste date spectrale sunt apoi corelate într-o combinație cu una sau mai multe variabile al procesului de fabricare a panoului, combinație care este comparată cu combinațiile de referință, obținute prin corelarea datelor spectrale de referință, obținute prin metoda spectrometrică menționată, dintr-o materie primă lemnoasă de referință sau din panouri de referință fabricate din lemn, cu variabilele de procedeu de referință; combinațiile de referință au fost anterior calibrate pe parametrii cunoscuți ai panourilor din lemn, fabricate din materia primă lemnoasă, de referință, menționată, sau pe parametrii cunoscuți ai panoului de referință, din lemn, menționat, cu ajutorul analizei multidimensionale. în acest context, “a corela într-o combinație” înseamnă că respectiva combinația reprezintă o funcție matematică a datelor spectrale și a uneia sau mai multor varibile de procedeu de realizare, acestea din urmă reprezentând astfel variabile independente față de funcție; aceasta înseamnă că variabilele independente menționate de obicei urmează să fie introduse în unele expresii sau formule matematice atunci când variabila dependentă, adică combinația, urmează să fie determinată.

Invenția, se referă, de asemenea, conform uneia din realizările ei, la aplicarea spectroscopiei IRA pe particule de suprafață sau de miez uscat ale panoului, sau pe amândouă, în combinație cu analiza multidimensională a spectrelor obținute pentru calibrarea fabricării panoului.

Invenția prezintă următoarele avantaje:

- permite obținerea de rezultate reproductibile ale măsurătorilor;

- permite controlarea nedistructivă a parametrilor procedeului de realizare a panourilor din lemn.

Invenția este prezentată în continuare.

Conform invenției, s-a arătat că este posibil să se determine direct și continuu diferiți parametri ai plăcii de lemn și ai altor panouri fabricate din lemn, în special densitatea, profilul densității, legătura din interior, dilatarea în grosime, valoarea absorbției, valoarea permeabilității, valoarea penetrației și valoarea camerei de emisie, prin detectarea spectrelor materiei prime a panoului atunci când acesta are un conținut de umiditate de sub 10% și prin translația acestor spectre în parametrii menționați cu ajutorul tehnicii de calibrare multidimensională. Această metodă poate fi utilizată în scopul de a determina, adică de a controla, variabilele procedeului pentru

240

245

250

255

260

265

270

275

RO 117048 Bl un procedeu de fabricare a panourilor de lemn. Metoda spectrometrică utilizată poate fi spectrometrie de absorbție, de reflexie, de emisie sau de transmisie și se aplică, de preferință, în așa -numitul interval de lungimi de undă în infraroșu apropiat (IRA).

S-a demonstrat în mod special că este posibil să se detecteze direct și continuu spectrele de absorbție sau de transmisie ale particolelor de lemn uscat de suprafață sau de miez care formează baza panoului și, prin utilizarea acestor valori la lungimi de undă discrete din aceste spectre, să se calculeze diferiții parametri ai panoului.

Scopurile invenției se realizează prin analizarea unui panou fabricat din lemn, sau a materiei prime din care este făcut, care are un conținut de umiditate mai mic de 10%, în special a particulelor de suprafață sau de miez, uscate, pe linia de fabricație, cu ajutorul unei metode spectrometrice, în mod deosebit într-un domeniu al lungimilor de undă cuprins între 180 și 2500nm, mai adecvat fiind între 400 și 2500nm și în special între 1000nm și 2500nm, și aplicarea evaluării chemometrice a spectrului. Metoda permite analiza instantanee și continuă a diferiților parametri care reflectă calitatea plăcii de lemn sau a altor panouri pe bază de lemn și prin aceasta, pot fi determinate variabilele care acționează în procedeu.

Metoda se aplică, de preferință, pe materia primă și pe panouri din lemn fabricate din aceasta, după ce au fost uscate într-un uscător corespunzător în instalația de producere a plăcilor de lemn; de preferință, panourile din lemn sau materie primă, în mod deosebit particulele de suprafață și de miez, au fost supuse uscării în condițiile cunoscute pentru un specialist în acest domeniu, până la un nivel al umidității sub 8%, de preferință sub 4%.

Metoda conform invenției este avantajoasă, de exemplu, prin faptul că conținuturile reduse de umiditate permit să se obțină rezultate reproductibile ale măsurătorilor; astfel, umiditatea are proprietatea de a bloca sau a ascunde informațiile spectrometrice. în plus, se presupune că substanțele volatile de origine naturală sau sintetică, din materia primă sau din panou, care, de asemenea, pot să blocheze sau să ascundă informațiile spectrometrice, se evaporă din materia primă sau din panou pe măsură ce scade conținutul de umiditate. Astfel, prin efectuarea analizei la un conținut de umiditate relativ scăzut, se obțin mai multe informații spectrometrice, protejându-se mai multe rezultate ale măsurătorilor precise și reproductibile. în ceea ce privește materia primă, desigur că este, de asemenea, un mare avantaj să se analizeze materialul atunci când este într-o stare cât mai apropiată de starea ce se presupune că o va avea atunci când va fi utilizat efectiv în procesul de producție, adică atunci când este aproape uscat.

Panoul fabricat din lemn este, de preferință, o placă, fiind adecvată o placă aglomerată.

Analiza multidimensională efectuată, conform invenției, poate fi analiza componentei principale (ACP), regresia parțială prin metoda celor mai mici pătrate (RPP), regresia componentelor principale (RCP), analiza regresiei multiliniare (ARM) sau analiza discriminantă, de preferință-regresia parțială prin metoda celor mai mici pătrate.

Metoda conform invenției se mai poate aplica, de asemenea, la controlul variabilelor procedeului de realizare care influențează parametrii unui panou din lemn, produs dintr-o materie primă lemnoasă care este folosită într-un procedeu pentru fabricarea de panouri din lemn; în acest caz, metoda poate fi utilizată pentru a determina parametrii panoului din lemn, informații care după aceea sunt furnizate într-un

RO 117048 Bl

325 sistem pentru conducerea procedeului. De asemenea, este posibil să se proiecteze un sistem de control în care spectrele obținute, eventual după ce s-a redus zgomotul sau deplasarea liniei principale, să fie introduse direct în sistem, pentru stabilirea variabilelor procedeului, fără a avea translatate spectrele în parametrii panoului de lemn; aceasta s-ar putea realiza corespunzător prin stabilirea unui model de calibrare (etalonare) în care variabilele procedeului sunt exprimate ca funcții de parametri ai panoului și de date spectrale, iar după aceea modelul se folosește în producția reală, în care datele spectrale se obțin de la materia primă, respectiv control prin reacție pozitivă, sau de la panoul produs, respectiv control prin reglaj cu reacție, și sunt legate de parametrii doriți pentru panoul de lemn, pentru a da variabilele de procedeu cerute.

Conform altei variante a invenției, panoul fabricat din lemn este analizat, atunci când are un conținut de umiditate mai mic de 10%, printr-o metodă spectrometrică ce dă datele spectrale, iar aceste date spectrale, astfel obținute, sunt comparate cu datele spectrale de referință, obținute prin aceeași metodă spectrometrică la panouri din lemn, de referință, fabricate prin același procedeu în condiții de lucru cunoscute, panourile de referință având un conținut de umiditate mai mic de 10%, iar parametrii panourilor din lemn, de referință, fiind cunoscuți, datele spectrale de referință fiind anterior calibrate pentru variabilele de procedeu cunoscute, menționate cu ajutorul analizei multidimensionale.

Conform altei variante a invenției, materia primă lemnoasă sau panoul fabricat din lemn sunt analizate asemnănător, atunci când au un conținut de umiditate mai mic de 10%, printr-o metodă spectrometrică care dă datele spectrale, și aceste date spectrale sunt comparate cu datele spectrale de referință, obținute prin aceeași metodă spectrometrică, din materia primă lemnoasă de referință, utilizată, sau din panourile de referință, lemnoase, fabricate din această materie primă lemnoasă, de referință, printr-un procedeu de referință pentru fabricarea panourilor din lemn, acestea având un conținut de umiditate mai mic de 10%, datele spectrale de referință fiind anterior calibrate, pentru variabilele procedeului, aplicate în procedeul de referință menționat, cu ajutorul analizei multidimensionale.

într-o altă variantă de realizare a invenției, materia primă lemnoasă sau panoul fabricat din lemn se analizează, de asemenea, atunci când au un conținut de umiditate mai mic 10%, printr-o metodă spectrometrică care că datele spectrale; aceste date spectrale obținute se corelează într-o combinație cu cel puțin unul din parametrii doriți, iar această combinație se compară cu combinațiile de referință, obținute prin corelarea datelor spectrale de referință, obținute prin aceeași metodă spectrometrică din materia primă lemnoasă, de referință, sau din panourile lemnoase, de referință, care au un conținut de umiditate mai mic de 10%, cu parametrii cunoscuți ai materiei prime lemnoase, de referință, menționată, sau ai panourilor lemnoase de referință, menționate, combinații de referință care au fost anterior calibrate, pentru variabilele cunoscute de procedeu, cu ajutorul analizei multidimensionale.

Din punct de vedere tehnic, analiza spectrometrică poate fi efectuată printr-o probă cu fibră optică pe linie, în linie sau lângă linie, sau prin prelevarea de probe individuale pentru analiză separată. în ambele cazuri, spectrele sunt supuse la o prelucrare ulterioară a datelor utilizând valori din câteva lungimi de undă discrete din fiecare spectru aparte. Trebuie să se înțeleagă faptul că radiația utilizată în metoda spectrometrică cade direct pe materia primă sau pe panoul din lemn.

330

335

340

345

350

355

360

365

370

RO 117048 Bl

Informațiile spectrale reflectă o multitudine de proprietăți. în funcție de parametrul care interesează, informațiile relevante și selectate sunt corelate cu acest parametru specific.

Un exemplu al acestei tehnici este utilizarea unui aparat, amplasat la o distanță de panou, care conține o sursă de lumină, un detector, componente electronice și alte componente necesare pentru a transmite un semnal printr-o fibră optică la probă, în care lumina este transmisă prin probă, sau reflectată pe probă, sau trece parțial prin probă. Semnalele rezultate sunt returnate la detector printr-un cablu de fibră optică însoțitor și înregistrate.

în spectrometru, lumina este transformată într-un semnal electric care este apoi transmis la un calculator, unde spectrul unei explorări de referință depozitate anterior poate fi corelat cu el, de exemplu scăzut din el, și se calculează spectrul probei și un spectru de referință corectat.

Un alt exemplu constă în luarea de probe în sistem manual sau automat la intervale relevante de timp și supunerea probelor la analiză într-un instrument analitic, care conține sursa de lumină, detectorul, componentele electronice și alte componente necesare. Spectrele de absorbție sau de transmisie sunt după aceea supuse unei prelucrări a datelor, utilizând valori din câteva lungimi de undă discrete, din fiecare spectru aparte.

Este de preferat ca detectorul dă aibă un interval de măsurare de cel mult 10nm, de preferință de 2nm și, cel mai preferabil, de 1nm sau mai puțin. Detectarea se efectuează în domeniul de lungimi de undă: vizibil - infraroșu apropiat, de 180 nm până la 2500nm.

Acest lucru se poate realiza prin utilizarea unui instrument de explorare, a unui instrument cu o serie de diode, a unui instrument de transformare Fourier sau a oricărui aparat similar, cunoscut specialiștilor în acest domeniu.

O evaluare a lungimilor de undă care conțin absorbții sau transmisii furnizează caracteristici relevante pentru analiză. Prin aplicarea metodelor chemometrice la spectrele obținute, este posibil apoi să fie ignorate lungimile de undă care nu conțin informații care să contribuie la analiza chimică, chiar atunci când măsurarea va include informații din întregul domeniu de lungime de undă.

Determinarea și controlul parametrilor panoului de lemn, prin folosirea măsurărilor spectrometrice, cuprind două etape, dintre care prima constă în elaborarea unui model de calibrare, care cuprinde subetapele de elaborare a seturilor de informații, de prelucrare a datelor și de analiză a datelor, prin utilizarea de particule de suprafață și de miez, care au valori cunoscute pentru parametri. A doua etapă principală este analiza spectrometrică a probei care are valorile parametrilor necunoscute, prelucrarea datelor spectrale, eventual urmată de analiza datelor și aplicarea modelului de calibrare, elaborat în prima etapă principală, la datele astfel obținute.

O variantă de realizare a invenției constă în analizarea spectrelor în infraroșu apropiat într-un domeniul de lungimi de undă de 400-2500nm, în special de 10DO2500nm, ale particulelor uscate de suprafață și de miez și aplicarea evaluării chemometrice acestor spectre pentru a calcula parametrii particulelor cum sunt, de exemplu, densitatea, profilul densității, legătura internă, absorbția, permeabilitatea, valoarea de penetrare și valorile camerei de emisie.

RO 117048 Bl

Corelația dintre variabilele panoului de lemn și rezultatele obținute prin măsurătorile IRA pe particulele uscate de suprafață și de miez sunt evidente din tabele, în comparație cu rezultatele arătate în fig. 1 ...6.

Conform cu o realizare preferată, metoda conform invenției consta în următoarele etape:

(I) elaborare a unui model de calibrare prin:

(l.a) înregistrarea, cu ajutorul unei metode spectrometrice, a datelor brute spectrale de referință pentru probele de referință ale materiei prime lemnoase, de referință, sau ale panoului din lemn, de referință:

(l.b) prelucrarea datelor brute spectrale, de referință, pentru a reduce zgomotul și a regla devierea și dispersia luminii difuze;

(l.c) calibrarea datelor spectrale de referință, prelucrate cu parametrii cunoscuți ai probelor de referință, prin efectuarea unei analize a datelor, care constă dintr-o analiză multidimensională; si:

(II) înregistrarea, cu ajutorul metodei spectrometrice menționate, a datelor brute spectrale, ale unei probe de materie primă lemnoasă sau dintr-un panou din lemn care are parametrii necunoscută;

- prelucrarea datelor brute spectrale astfel obținute pentru a reduce zgomotul și a regla devierea și dispersia luminii difuze; și

- aplicarea modelului de calibrare elaborat la datele spectrale, prelucrate în scopul de a determina parametrii necunoscuți.

Analiza multidimensională din subetapa (l.c) cuprinde de preferință transferarea datelor spectrale de referință prelucrate în variabile latente, iar în subetapa (II) datele spectrale prelucrate sunt, de preferință, transferate în variabile latente, conform cu subetapa (l.c) și modelul de calibrare elaborat se aplică pe variabilele latente pentru a se determina parametrii necunoscuți.

Transformarea în variabile latente se face cu ajutorul analizei componentei principale (ACP).

Această realizare preferată este prezentată mai detaliat în cele ce urmează.

(I) Elaborarea unui model de calibrare.

Parametrii plăcii de lemn sunt măsurați în modul obișnuit pentru un număr de probe. Valorile sunt după aceea utilizate în elaborarea unui model de calibrare în care cele trei subetape prezentate mai jos sunt aplicate pentru spectrele înregistrate de absorbție, de reflexie sau de emisie ale acestor probe.

(l.a) Elaborarea seturilor de informații.

Seturile de informații - model constau dintr-un mare număr de spectre de absorbție sau de transmisie din probe cu valori cunoscute, care, de preferință, ar trebui să fie reprezentative pentru linia de protecție. Seturile de informații sunt utilizate în algorimii chemometrici, pentru a calcula parametrii model care rezultă.

(l.b) Prelucrarea datelor.

Pentru a reduce zgomotul și a regla devierea liniei de bază, trebuie să se prelucreze datele brute spectrale. Această prelucrare mai poate să evidențieze și informații ascunse, cum ar fi identitatea unor spectre aparent diferite sau ne - identitatea unor spectre aparent foarte asemănătoare. în plus, presupunerile care conduc la legea lui Beer (care stabilește că, pentru un coeficient de absorbție dat și o lungime a drumului optic în mediile absorbante date, cantitatea totală de lumină absorbită este

420

425

430

435

440

445

450

455

460

RO 117048 Bl proporțională cu concentrația moleculară a probei) nu se realizează întotdeauna în sistemul complex pe care îl constituie probele. Aceasta se datorează unui număr de factori, adeseori întâlniți în probele industriale și de laborator. Un alt factor care produce complicații sunt variațiile de dispersare a luminii, în funcție de particulele din probă. Au fost elaborate diferite teorii pentru a rezolva această problemă și cele mai utilizate sunt: transformarea Kubelka-Munk (P. Kubelka, F. Munk, Z. Tech. Physik 12,593 (1931)care constituie o referință bibliografică pentru invenție) care ține de absorbție și dispersie; și corecția dispersiei cu multiplicare (P. Geladi, D. Mac Dougall, H. Martens, Appl. Spect. 39,491 - 500 (1985), referință bibliografică pentru invenție) în care fiecare spectru este “corectat” atât la deviația remanentă, cât și la înclinație, prin comparare cu un spectru “ideal” (spectrul mediu). 0 altă cale de liniarizare a datelor spectrale constă în utilizarea derivatelor, de exemplu, mergând până la derivatele de ordinul patru (A. Savitzky, M.J.E. Golay, Anal. Chem. 36, 1627 - 1639 (1964), referință bibliorgafică pentru invenție). Derivata spectrului conduce la un spectru transformat, constituit numai din schimbări relative între lungimile de undă învecinate și s-a arătat că intensitățile de vârf ale spectrelor derivate tind să fie liniare cu concentrația (T.C.O’ Haver, T. Begley, Anal. Chem. 53, 1876 (1981) referință bibliografică pentru invenție). Liniarizarea se mai poate realiza prin utilizarea transformării Fourier sau prin utilizarea transformării variante standard normale descrisă de R.J. Barnes, M.S. Dhanoa și S.J. Lister, Appl. Spectrosc., voi. 43, numărul 5, pp 772 - 777 (1989), referință bibliografică pentru invenție.

(I.c) Analiza datelor.

Analiza datelor, utilizând tehnicile chemometrice, permite după aceea să se elaboreze modelul de calibrare. Există câteva tehnici chemometrice care pot fi utilizate, cum sunt analiza componentei principale (ACP), regresia parțială prin metoda celor mai mici pătrate (RPP), regresia componentelor principale (RCP), analiza regresiei multiliniare (ARM) și analiza discriminantă. Tehnica chemometrică preferată, conform invenției, este metoda RPP.

(I.c. 1) Analiza componentei principale (ACP).

Prin metoda ACP, un set de variabile corelate este comprimat într-un set mai mic de variabile necorelate. Această transformare constă într-o rotație a sistemului de coordonate, care conduce la regularizarea informațiilor pe un număr mai mic de axe decât în aranjamentul original. Aici, variabilele care sunt foarte bine corelate una cu alta vor fi tratate ca o singură entitate. Folosind metoda ACP, va fi posibil astfel să se obțină un set mic de variabile necorelate care continuă să reprezinte cea mai mare parte din informațiile ce au fost prezente în setul original de variabile, dar care sunt mult mai ușor de utilizat în modele. în general, 2 până la 15 componente principale vor reprezenta 85% până la 98% din dispersia variabilelor.

(I.c.2) Regresia parțială prin metoda celor mai mici pătrate (RPP).

RPP este o metodă de modelare și de calculare, prin care se pot stabili relații cantitative între blocuri de variabile, de exemplu un bloc de date descriptor (spectru) pentru o serie de probe și un bloc de date - răspuns măsurate pe aceste probe. Prin relația între blocuri, este posibil să se introducă date spectrale pentru o probă nouă în blocul descriptor și să se facă preciziceri ale răspunsurilor așteptate. Un mare avantaj al acestei metode este acela că rezultatele pot fi evaluate grafic, prin diferite diagrame. în majoritatea cazurilor, interpretările vizuale ale diagramei sunt suficiente

RO 117048 Bl pentru a obține o bună înțelegere a diferitelor relații între variabile. Metoda se bazează pe proiecții, asemănător cu metoda ACP. Metoda RPP este descrisă în detaliu de Carlsson R. în “Design and Optimization in Organic Synthesid’, B.G.M. Vandeginste,

O. M. Kvalheim, Eds., Data handling in science and technologf, (Elsevier, 1992), voi. 8, referință bibliografică pentru invenție.

(I.c.3) Regresia componentelor principale (RCP).

Metoda RCP este strâns corelată cu metodele ACP și RPP. Ca și în ACP, fiecare obiect din blocul descriptor este proiectat pe un spațiu de dimensiuni mai mici, conducând la înregistrări și încărcări. înregistrările sunt apoi regresate în raport cu blocul de răspuns printr-un procedeu al celor mai mici pătrate, conducând la un model de regresie care poate fi utilizat pentru a prezice probe necunoscute. Se poate utiliza aceeași statistică de model ca și la metodele RPP și ACP pentru a valida modelul. Pentru o foarte bună instruire în metodele ACP, RPP și RCP se poate consulta

P. Geladi și alții Parțial Least - Regression: A. Tutoriar in Anal. Chim. Acta, 185, 1 32 (1986) care constituie în întregime referință bibliografică pentru invenție.

(I.c.4) Analiza regresiei multiliniare (ARM).

Prin metoda ARM se definește cel mai portivit plan pentru parametrii plăcii de lemn în funcție de spectre, utilizând tehnicile cu cele mai mici pătrate pentru a defini fiecare limită a planului. Acest plan este apoi utilizat pentru a recunoaște și a atribui o valoare prezisă unei valori necunoscute a parametrului panoului de lemn. Această tehnică este în general limitată la sistemele relativ “curate”, unde nu există o cantitate însemnată de interferență a matricei și în contrast cu RPP, necesita mai multe obiecte decât variabile.

(I.c.5) Analiza discriminantă.

Aceasta este o metodă în care, prin utilizarea datelor spectrale, valorile cunoscute ale parametrilor panoului de lemn sunt grupate în diferite fascicule, separate prin limite liniare de decizie. Din spectrul său, o probă cu valorile parametrilor panoului de lemn necunoscute poate fi apoi adaptată la un fascicul și valorii parametrului panoului i se poate atribui o valoare, de exemplu - valoarea medie a fasciculului. Aceasta este o tehnică foarte utilă pentru sortare calitativă, dar necesită o bază de date foarte mare pentru a se obține rezultate semnificative din punct de vedere statistic.

(II) Determinarea prin aplicarea modelului de calibrare.

O data ce a fost elaborat un model de calibrare, determinarea valorilor necunoscute poate fi realizată prin înregistrarea spectrului de absorbție sau de transmisie, în corespondență cu (l.a). Prelucrarea datelor spectrale brute, astfel obținute, se face conform cu (l.b); eventual se efectuează o analiză a datelor pe datele spectrale prelucrate în conformitate cu (l.c); apoi se aplică modelul de calibrare elaborat pe datele obținute în acest fel.

Se prezintă în continuare exemple de aplicare a invenției.

Exemplul 1. S-au confecționat în laborator cinci plăci de lemn pentru testare care au compoziția diferită a părticelelor, dar au aceeași rețetă a adezivului. S-au întrebuințat trei tipuri diferite de particule ca materie primă, având trei vârste diferite (vechi de 3 luni și proaspete). Ele au fost uscate și cernute, dând particule de suprafață și de miez în laborator. Fiecare vârstă a fost reprezentată de o placă de lemn pentru testare și a patra placă de testat s-a constituit dintr-un amestec al celorlalte trei. O a cincea placă de testat a fost o probă de referință având particulele de suprafață și de miez din producția industrială.

510

515

520

525

530

535

540

545

550

555

RO 117048 Bl

Amestecurile de particule ale plăcilor de lemn sunt prezentate în tabelul 1. Conținutul de umiditate al fiecărei probe a fost analizat conform metodelor standard. Măsurătorile IRA pe fiecare tip de particulă s-au efectuat la AKZO NOBEL Analyscentrum din Nacka, Suedia. Instrumentul utilizat a fost un instrument FF - IRA Bomem 160 cu celulă de derivare. Particulele au fost plasate într-un pahar de laborator și probele au fost explorate într-un spectru cu 16 timpi între 1OOO și 2500nm. în plus față de măsurătorile făcute conform cu procedeul cunoscut, pe plăci complete de lemn, s-au testat și măsurători de emisie la capacele de exicator (metoda EX, așa cum este redată mai jos] și, de asemenea, o metodă în care placa este așezată într-o cutie și aerul este scos din placă (metoda BOX, așa cum este redată mai jos). Rezultatele au fost arătate pe monitor la instrumentul direct Interscans pentru formaldehidă. Măsurarea, care reprezintă cea mai apropiată metodă directă în instalație, a fost efectuată pe placa brută răcită, când aerul din capacul exicatorului a avut o temperatură de 3O°C și a trebuit să furnizeze informația dacă măsurarea formaldehidei în direct este bine corelată cu valoarea camerei. Rezultatele măsurătorilor menționate sunt prezentate în tabelul II de mai jos. A fost utilizat programul Sirius pentru date multidimensionale pentru a extrage în continuare informații din spectrele IRA normalizate. Modelele de răspuns pentru variabilele particulei, precum și pentru variabilele plăcii de lemn, au fost constituite cu 6 componente RPP. Modelele răspuns ar putea fi exprimate ca: Y = KX + M, adică o ecuație care descrie o linie dreaptă într-un sistem de coordonate X - Y convențional, în care Y este parametrul prezis, X este parametrul real măsurat, K este constantă de corelație pentru modelulrăspuns (indicând panta liniei) și M indică interceptarea liniei de către axa Y, adică valoarea atribută lui Y atunci când X are valoarea zero în model. Pentru un model de răspuns ideal, K este 1 și M este O. Valorile lui K și M pentru diferite măsurători sunt prezentate în tabelul III, împreună cu corelațiile modelelor cu valorile reale, care, pentru un model ideal, sunt 1, și cu erorile medii previzibile. Spectroscopia cu multe lungimi de undă efectuată asupra particulelor de suprafață și de miez urmată de linearizarea datelor spectrale și de evaluarea multidimensională a datelor (algoritmul RPP) s-a utilizat pentru a determina valorile parametrilor plăcilor de lemn. Probele de referință au constat dintr-un total de 10 probe de origini diferite, așa cum se arată în tabele și de aceea au avut parametri diferiți. Probele au fost uscate până la un conținut de umiditate între 0,9 și 2,3% și cernute pentru a obține particule de suprafață și de miez.

Fracțiunea de particule de suprafața a fost de 0,5 - 2mm.

Fracțiunea de particule de miez a fost de 2 - 8 mm.

S-a efectuat un test care cuprinde 2x4 plăci de lemn din trei straturi pentru fiecare compoziție și în același fel s-a efectuat un test cu un amestec din cele trei compoziții în părți egale. De asemenea, s-a efectuat un test cu particule de referință de suprafață și de miez. în toate testele s-a întrebuințat rășină ureo-formaldehidică UF 1155 de la Casco Products AB. Patru dintre plăci au fost combinate formând o cameră din plăci de lemn. Măsurătorile de emisie s-au efectuat cu capacul exicatorului precum și cu scoaterea aerului din placi într-o cutie. Testarea completă a plăcilor din lemn pentru toate testele s-a efectuat după testul camerei.

RO 117048 Bl în tabele sunt folosite următoarele prescurtări:

Dens. = densitate;

LI = legătura internă;

DG 24h = dilatarea în grosime;

ABS 24h = absorbția;

PB = permeabilitatea, cm/min.;

VP = valoarea de penetrare, fotometric, mg. HCHO/IOOg;

MER = metoda emisiei rapide, mg HCHO/litru;

EC = emisia camerei, mg HCHO/m³;

EX 3O°C = capacul exicatorului 0,82 dm²cu banda care îl distanțează de placă; 3 I de aer aspirat peste placă pe minut; placă brută presată recent: temperatura 3O°C;

EX 23°C = capacul exicatorului 0,82 dm², cu banda care îl distanțează de placă; 3 I de aer aspirat peste placă pe minut; placă brută presată recent: temperatura - 23°C;

Ex 1d = capacul exicatorului 0,82 dm², cu banda care 11 distanțează de placă; 3 I de aer aspirați peste placă pe minut; placă frecată; 1 zi perioadă de testare;

Box 4d = aer aspirat prin placă de 4,8 dm², 5 l/min; placă frecată; margini laterale acoperite cu bandă; 4 zile perioadă de testare;

Box 12d = aer aspirat prin placă de 4,8 dm², 5 l/min; placă frecată, margini laterale acoperite cu bandă; 12 zile perioadă de testare;

Box 27d = aer aspirat prin placă de 4,8 dm², 5 I/ min; placă frecată, margini laterale acoperite cu bandă; 27 zile perioadă de testare;

Box k - sk = aer aspirat prin placă de 4,8 dm², 5 l/min; placă frecată, margini laterale acoperite cu bandă; măsurare pe placa testată într-o cameră.

605

610

615

620

625

Tabelul I

Amestecuri de particule pentru presare

Codul plăcii	Particule de suprafață	Vârsta	Umiditate %
50185	particule de referință	normală pentru	2,3
50186	compoziția 1	vechi	4,2
50187	compoziția 2	proaspete	3,3
50188	compoziția 3	3 luni	3,5
50189	compozițiile 1+2+3	amestec	3,8
Codul plăcii	Particule de miez	Vârsta	Umiditatea%
50185	particule de referință	normală pentru	2,0
50186	compoziția 1	vechi	2,8
50187	compoziția 2	proaspete	2,9
50188	compoziția 3	3 luni	3,2
50189	compozițiile 1+2+3	amestec	3,1

630

635

640

RO 117048 Bl

Tabelul II

Variabilele plăcii de corelat cu măsurătorile IRA pe particule de suprafață si de miez

Codul plăcii	Dens.	LI	DG 24h	ABS 24h	PB	VP	MER	EC
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

Codul plăcii	EX 30°C	EX 23°C	EX 1d	PB box4d	PB box12d	PB box27d	PB 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

Tabelul III

Parametrul	K	M	Corelația	Eroarea medie prevăzută
Umiditate	0,975	0,078	0,987	o,226
Densitate	0,908	69,403	0,953	2,578
LI	0,998	0,002	0,999	0,034
DG 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
EC	0,984	0,001	0,992	0,003
MER	0,991	0,001	0,996	0,013
VP	0,997	0,016	0,998	0,103
EX 30°C	0,996	0,000	0,998	0,008
EX23°C	0,966	0,002	0,983	0,004
EX 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 - sk	0,889	0,017	0,943	0,005

RO 117048 Bl

685

Așa cum se poate vedea din tabelul III, înclinațiile K și corelațiile sunt foarte apropiate de valoarea ideală 1. Majoritatea intersecțiilor M sunt foarte aproape de valoarea ideală O, parametrul densitate fiind excepția; în acest caz, însă, trebuie să se remarce faptul că valorile reale ale plăcilor de lemn măsurate variază de la 745 la 760, arătând astfel că divergența a fost, de asemenea, în eroare medie, previzibilă mică în acest caz.

Claims

1. Metodă pentru determinarea proprietăților panourilor de lemn și pentru controlarea procedeului de realizare a acestora, prin determinarea calitativă și cantitativă cu o metodă spectrometrică comparativă a parametrilor unui panou fabricat din lemn, obținut din materie primă lemnoasă care intră într- un proces pentru producerea panourilor din lemn, caracterizată prin aceea că determinarea proprietăților panourilor de lemn se realizează prin etapele:

- analizarea materiei prime lemnoase sau a panoului fabricat din lemn, atunci când au un conținut de umiditate mai mic de 10%, printr-o metodă spectrometrică, obținându-se date spectrale; și

- compararea datelor spectrale menționate cu date spectrale de referință, obținute prin metoda spectrometrică menționată, aplicată la materia primă lemnoasă de referință sau la panoul din lemn, de referință, atunci când au un conținut de umiditate mai mic de 10%, date spectrale de referință care au fost anterior calibrate pe parametrii cunoscuți ai panourilor din lemn produse din materia primă lemnoasă, de referință, menționată, sau pe parametrii cunoscuți ai panoului din lemn, de referință, menționat cu ajutorul analizei multidimensionale.

2. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că determinarea proprietăților panourilor de lemn se realizează prin etapele:

- analizarea materiei prime lemnoase sau a panoului fabricat din lemn, atunci când au un conținut de umiditate mai mic de 10%, printr-o metodă spectrometrică, obținându-se date spectrale,

- corelarea datelor menținate într-o combinație cu o variabilă de procedeu și,

- compararea acestei combinații cu combinațiile de referință obținute prin corelarea datelor spectrale de referință, obținute prin metoda spectrometrică menționată din materia primă lemnoasă, de referință, sau din panourile din lemn, de referință, atunci când au un conținut de umiditate mai mic de 10%, cu variabilele de procedeu de referință, combinații de referință care au fost anterior calibrate pe parametrii cunoscuți ai panourilor din lemn produse din materia primă lemnoasă, de referință, menționata, său pe parametrii cunoscuți ai panoului din lemn, de referință, menționat, cu ajutorul analizei multidimensionale.

3. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că determinarea proprietăților panourilor de lemn se realizează prin etapele:

- analizarea materiei prime lemnoase și

- compararea datelor spectrale cu date spectrale de referință, obținute din materia primă lemnoasă, de referință, date spectrale de referință care au fost anterior calibrate pe parametrii cunoscuți ai panourilor din lemn fabricate din materia primă lemnoasă, de referința.

690

695

700

705

710

715

720

725

RO 117048 Bl

4. Metodă conformă revendicării 1, caracterizată prin aceea că determinarea proprietăților panourilor de lemn se realizează prin etapele:

- analizarea panoului fabricat din lemn;

- compararea datelor spectrale cu date spectrale de referință, obținute din panouri de referință, fabricate din lemn, date spectrale de referință care au fost anterior calibrate pe parametrii cunoscută ai panourilor de referință, din lemn, cu ajutorul analizei multidimensionale.

5. Metodă conform oricăreia din revendicările 1 ...4, caracterizată prin aceea că panoul pe bază de lemn este o placă.

6. Metodă conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că placa este o placă aglomerată.

7. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, într-o primă etapă, se elaborează un model de calibrare prin: înregistrarea, cu ajutorul unei metode spectrometrice, a datelor spectrale brute de referință, ale probelor de referință din materie primă lemnoasă, de referință, sau din panoul de referință pe bază de lemn, prelucrarea datelor spectrale brute, de referință, pentru a reduce zgomotul și a corecta devierea și dispersarea luminii difuze; calibrarea datelor spectrale de referință, prelucrate cu parametrii cunoscuți ai probelor de referință, prin efectuarea unei analize a datelor care constă dintr-o analiză multidimensională, iar într-o a doua etapă, se înregistrează, cu ajutorul metodei spectrometrice menționate, datele spectrale brute ale probei de material lemnos brut sau ale panoului din lemn care au parametrii necunoscuți, se prelucrează datele spectrale brute, astfel obținute, pentru a reduce zgomotul și a corecta devierea și dispersarea luminii difuze, și se aplică modelul de calibrare elaborat pe datele spectrale prelucrate, pentru a determina parametrii necunoscuți.

8. Metodă conform revendicării 7, caracterizată prin aceea că analiza multidimensională de calibrare a datelor spectrale de referință, prelucrate cu parametrii cunoscuți ai probelor de referință, din prima etapă, include transferarea datelor spectrale de referință, prelucrate în variabile latente, iar în etapa a doua, datele spectrale prelucrate sunt transferate în variabile latente la fel ca în analiza multidimensională din prima etapă, iar modelul de calibrare elaborat se aplică pe variabilele latente, în scopul de a determina parametrii necunoscuți.

9. Metodă conform revendicării 7 sau 8, caracterizată prin aceea că, metoda spectrometrică este o metodă de absorbție, reflexie, emisie sau transmisie spectrometrică.

10. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că materia primă lemnoasă sau panoul fabricat din lemn și materia primă lemnoasă, de referință, sau panourile de referință, fabricate din lemn, sunt uscate până la un conținut de umiditate mai mic de 8%, de preferință mai mic de 4%.

11. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că materia primă lemnoasă conține particule de suprafață sau de miez, sau ambele.

12. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că metoda spectrometrică este o metodă spectrometrică în infraroșu apropiat.

13. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că parametrii panoului din lemn, care urmează să fie determinați, sunt aleși dintre densitate, profilul densității, legătura internă, dilatarea în grosime, valoarea absorbției, valoarea permeabilității, valoarea penetrației și valoarea camerei de emisie.

RO 117048 Bl

775

14. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că analiza multidimensională este aleasă dintre analiza componentei principale, regresia parțială prin metoda celor mai mici pătrate, regresia componentei principale, analiza regresiei multiliniare și analiza discriminantă.

15. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, controlarea variabilelor procedeului de realizare a panourilor de lemn se realizează prin etapele:

- analizarea materiei prime lemnoase sau a panoului pe bază de lemn, atunci când au un conținut de umiditate mai mic de 10%, printr-o metodă spectrometrică care dă date spectrale;

- compararea datelor spectrale menționate cu date spectrale de referință obținute prin metoda spectrometrică menționată din materie primă lemnoasă, de referință, sau din panouri de referință, fabricate din lemn, produse din materia primă lemnoasă, de referință, menționată într-un procedeu pentru fabricarea de panouri pe bază de lemn atunci când au un conținut de umiditate mai mic de 10%, date spectrale de referință care au fost anterior calibrate pe variabilele procedeului într-un astfel de procedeu, cu ajutorul analizei multidimensionale.

16. Metodă conform revendicării 15, caracterizată prin aceea că se compară datele spectrale cu date spectrale de referință, obținute din materia primă lemnoasă, de referință, sau din panourile de referință, din lemn, produse din materia primă lemnoasă, de referință, menționată, într-un procedeu de referință pentru fabricarea panourilor din lemn, date spectrale de referință care fost au anterior calibrate pe variabilele procedeului aplicate în acest procedeu de referință.

17. Metodă conform revendicării 15, caracterizată prin aceea că se corelează datele spectrale într-o combinație cu un parametru dorit și se compară această combinație cu combinațiile de referință obținute prin corelarea datelor spectrale de referință, obținute din materia primă lemnoasă de referință sau din panourile de referință, din lemn, cu parametrii cunoscuți ai materiei prime lemnoase, de referință, menționată, sau ai panourilor de referință, din lemn, menționate, combinații de referință care au fost anterior calibrate pe variabilele cunoscute de procedeu cu ajutorul analizei multidimensionale.

18. Metodă conform revendicării 17, caracterizată prin aceea că se analizează materia primă lemnoasă și se compară combinația cu combinații de referință obținute prin corelarea datelor spectrale de referință cu parametrii cunoscuți ai acestei materii prime lemnoase, de referință.

19. Metodă conform revendicării 17, caracterizată prin aceea că se analizează panoul pe bază de lemn și se compară combinația cu combinații de referință obținute prin corelarea datelor spectrale de referință cu parametrii cunoscuți ai panourilor de referință, din lemn, menționate.