Способ определения плотности древесины

 

Союз Советских

Социалистических республик о и и Ñ-Ì -Н-й -г

И3ОБРЕТЕ Н ИЯ

0 ) 69 97 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (51) М. Кл, 601 М 9/08 (22) Залвлено 20.10.75 (21) 2183682@5 с присоединением заявки №

Государственный няинтет

Саввтв Ииннетреа СССР яе делам иэаяретеннй

II 0TKPblTNN (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.77 Бюллетень № 31 (45) Дата опубликовании описания 22.10,77 (53) УДЫ

532.14(088.8) (72) Авторыизобретения

К. И. Недосекин и А. П. Шляшптков (71) Заявитель

Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промыптленности (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ

Изобретение относится к лесоперерабатывающей, целлюлозно — бумажной и гндролизной промышленности н может применяться иа предприятиях, испольэующйх древесину и отходы деревообработки как сырье для хиьптческой переработки и для изготовления древе сностружечных и древесноволокнйстых плит.

Известен стереометрический способ определения плотности, заключающийся в том, что для определения плотности древесины изготавливают (p образцы в форме правильной призмы размерами

20х20х30мм и определяют объем образцов по стереометрическим формулам.

Однако способ не является достаточно точным из-за наличия íà образцах повреждений, граней и 1а трещин, которые .увеличивают действительныи объем .образца, и зацнжают действительную плотность, причем ошибка тем больше, чем меньше размеры образца 111;

Известен способ определения плотности дре- рр весины, заключающийся в длительном вымачивании древесных образцов до полного насыщения влагой, взвешивании влажных образцов с последующим высушиванием до абсолютно сухого состояния и определении веса абсолютно влажного образца к 5

2 весу этого же образца в абсолютно сухом состоянии позволяет определить плотность древесины (метод абсолютной влажности), Определение плотности древесины таким способом длится от 10 до 20, суток 12) Наиболее близким к предлагаемому является способ определения плотности древесины по измерению выталкивающей силы воды, действующей на образцы, погруженные в воду. Отособ включает взвешивание образцов на воздухе и предвари. тельное замачивание их в воде в течение 2-3 суток (Зт .

На весы устаттавливают сосуд с водой и уравновешивают его грузом.! Затем,в него погружают предварительно замоченный и вытертый насухо древесный образец, наколотый на иглу. Иглу с образцом закрепляют на штатив так, чтобы вода полностью покрыла образец и чтобы он не касался стенок и дна сосуда.

На погруженный образец действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости.

Разделив величину выталкивающей силы на плотность воды прн данной температуре, получают плотный объем данного образца. Зная вес образца до погружения его в воду, определяют плотность

569897 древесищы, поделив вес образца на его плотный объем.

Недостатком этого способа является то, что требуется предварительное замечание образцов в воде в течении 2 — 3 суток, так как древесина является пористым материалом и легко поглощает влагу, и применение для определения плотного объема только кусковых образцов.

Целью изобретения является повышение зкспрессности и точности определения плотности как кусковой, так и дробленой древесины...

Это достигается тем, что погруженный в воду образец выдерживают в воде в течении 3 — 5 мин, затем через фиксированные интервалы времени (5- 10 мин) измеряют изменения выталкивающей воды, действующей на образец, в течении 30 —.

40мин, и выталкивающую силу воды, действующую на образец в момент его погружения в воду, определяют по формуле ь и + 7п-

Fо 1 .т где ЬЕп и с1Ро g — изменения выталкивающей силы воды эа два последних интервала времени, г;

Ь| — интервал времени между двумя последними измерениями, мин; т — общее время нахождения древесины в воде, мин; Fn значение вьпалкивающей силы воды, действующей на образец, в момент последнего измерения, г.

Сущность способа заключается в следующем;

Взвешивают исходные образцы, имеунцие абсолютную влажность не менее 30% у б ) в воду погружают образец (или пробу дробленойГ древесины, помещенную в сетчатый сосуд) и жестко закрепляют на штативе с помощью металлической иглы. В таком положении образец действует на весы только через слой воды, поэтому масса погруженной в воду древесины so взвешивании не участвует. Влага частично проникает в поры д1эевесины, увеличивая ее массу s также исключается иэ взве„шивания. Объем же древесины при абсолютной влажности свыше 30% остается неизменным. За счет проникшей в образец влаги уменьшается масса воды в сосуде, который находится на весах, что также обуславливает изменение равновесия весов, а следовательно, влияет на точность определения величины изменения выталкивающей силы.

Процесс насыщения древесины влагой продолжается 20 и более суток, причем сначала поглощение влаги идет более интенсивно с постепенным замедлением по мере насыщения.

Процесс насыщения древесины влагой представляется в виде кривой линии. Учитывая, что предлагаемый способ определения плотности древесины длится всего 35 — 45 мин и является малой величиной по сравнению с 20 сутками, процесс поглощения влаги древесиной за этот промежуток времени можно считать прямо пропорциональным времени нахождения древесины в воде. При выдержке древесины в воде определяют скорость поглощения влаги древесиной через равные промежутки времени (5t = 5 — 10 мин), на основании которой определяют величину изменения выталкивающей силы ЬЕ за каждый последующий отрезок времени (4t = 10 мин), В первый период нахождения древесины в воде ее трещины и сколы заполнены воздухом, который постепенно выделяется в виде пузырьков и вносит большую погрешность в определение выталкивающей силы. Поэтому для получения усредненного градиента скорости поглощения древесиной влаги, учитывают два последних значения изменения выталкивающей силы (ЬЕ и ЬЕп ), которые суммируют и делят на 2ht=20 мин. Полученную величину умножают на общее время нахождения древесины в воде и произведение суммируют с последним значением вьпалкивающей силы F . Таким обрезом, выталкивающую силу воды Ее, которая должна действовать на образец (пробу) в момент э погружения его (ее) в воду находят по формуле дтпл +ЬУ î Д.д1

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Берут технические весы 1 — 2-го класса точности, с пределом взвешивания не более 10 кг. На одну чашку весов устанавливают сосуд емкостью

5-6 л и в него наливают 3 — 4л дистилированной з0-воды. Сосуд с водой уравновешивают на весах грузом. Кусковый образец или пробу дробленой древесины предварительно взвешивают с точностью до 0,1 r. Кусковой .образец накалывают на иглу, a пробу дробленой древесины. эасьшают в спе3S циальный сетчатый сосуд, закрывают крышкой и прикрепляют к штоку. Затем образец или пробу погружают в сосуд сводой,,установленный,на весах, и фиксируют время погружения. При погружении, в воду производят несколько вращательных

40 движений образца. (нробы) для быстрого удаления воздушной пленки с поверхности древесины. По окончании интенсивного выхода воздушных пузырьков из воды, иглу с образцом (IToK сетчатого сосуда) закрепляют на штативе так, чтобы образец

45 (сетчатый сосуд) был покрыт водой и не касалея стенок и дна сосуда.

При погружении образца равновесие вееов нарушается, так как погр енный образец (проба) вьпе сияет воду в количестве, равном объему

gp погруженного в нее образца (пробы). Для определения вьпалкивающей силы, действующей иа погруженную в воду древесину, весы снова приводят в равновесие. Сумма дополнительно установленных разновесов равна выталкивающей сиь5 ле F,. Время окончания уравновешивания весов записывают, и оно является началом отсчета времени для измерения изменений выталкивающей силы (tp); 5tp составляет 3 — 5 мин.

Через каждые 10 мин определяют, на какую

60 величину ЬЕ изменилась выталкивающая сила F, 569897

106,3

125,5

155,3

147,1

197,0, 110,0

90,7

152

133 ! 81,6

116,6

30,1

51,5

43,1

0,941 . 0,779 . 0,991 1,061

, 0,587

0,778

0,670

0,953

0,782

0;992

1,048

0,594

0,779

0,67:6 0,4

0,1

1,2

1,2

0;1

0,9

Формула изобретения

Составитель Л, Свешникова

Вдактор О. Стелила Техред .Н,,,анлре цук. Корректор. А, Власенко

ЗакаЗ 3280/33

Тираж 1101 Подписное

ljHHHl1H Государственного комитета Совета Мнниетров:CO"P но делам.изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., д. 4/5

Филиал ПНП "Патент". г. Ужгород, ул. Проектнан, 4 путем приведения весов в равновесие и записывают показания.

Измерения продолжают до получения таких значачений ЬЕ, когда за равные промежутки времени древесина поглощает одинаковое количество

Способ определения плотности древесины, 25 основанный на измерении выталкивающей силы воды, действующей на погруженный в нее образец, с предварительным взвешиванием образца на воздухе, отличающийся тем, что, с целью повышения экспрессности и точности определения плотности как кусковрй, так и дробленой древесины, погруженный в воду образец выдерживают в воде в течение 3 — 5 мин, затем через фиксированные интервалы времени (5 — 10 мин) измеряют изменения выталкивающей силы воды, действующей на образец в течение.30 — 40 мин, и выталкивающую силу воды, действующую на образец в момент его погружения в воду, определяют по.формуле Р„,4+ 1У„

40 влаги. Как показали опыты, для измерения изменений вьпалкивающей силы достаточно 30--40 мин.

В таблице представлены сравнительные данные определения плотности кусковых образцов древесины (во всех случаях — сосна) известным н предлагаемым способом.

/ где Ь п, и йРп — изменения выталкивающей силь| воды за два последних интервала времени, г; !

1т — интервал времени макду двумя последними измерениями, мин, т — общее время нахождения }бразды э воде, мин

Fп — значение выталкивающей силы воды, действующей на образец в момент паапеднеге измерения, г.

Источники информации, принятыа во зиимание при экспертизе:

1. Полубояринов О.И. Плотиоать древесины. М., "Лесная промышленному ", 1976, с. 13-И.

2. Полубояринов.О. И. ПлопМжть драцеаины, М., "Лесная промышленность", 1976,:.с. 22-24;

3. Полубояринов О.И. Плотность древеаины. М,, "Лесная промышленность", 1976, с. 19-21.