基于计算机视觉的针叶材木射线特征提取方法

木射线作为木材显微构造中的一个重要特征,在木材构造和树种识别的研究中具有重要意义。以针叶材为研究对象,基于计算机视觉技术对木射线特征快速提取方法展开研究,最终构建一套完整的算法,从而使研究人员在向计算机传入针叶材的弦切面图像和比例尺后,即可快速得到木射线细胞数和高度的微观特征。首先对50种针叶材树种的弦切面图像数据集构建U-Net网络模型进行语义分割,对比了在不同放大倍数下木射线的分割效果,发现放大倍数大于10倍时分割效果较好;在此基础上,设计和编写计算分割后图像中的木射线最小覆盖圆算法,可以快速提取木射线的高度,进而得到射线平均高度;再将分割后的木射线图像数据集进行目标检测模型训练,实现射线细胞的目标检测及自动计数功能,并将二值图像阈值分割法和YOLOv3、YOLOv5算法进行比较。结果表明,YOLOv5对射线细胞的检测效果最好。采用本研究方法所提取的木射线高度和细胞数与人工实测结果相比,木射线高度值的偏差不超过4%,细胞计数误差不超过6%。

竹柳枝丫材与小径材中密度纤维板的研究

以竹柳枝丫材和3年生小径材为原料,采用脲醛树脂胶分别制备中密度纤维板。对比分析枝丫材与3年生小径材的密度、化学成分、纤维得浆率和纤维形态,研究施胶量和板材密度对竹柳纤维板物理力学性能的影响。结果表明:竹柳枝丫材的密度小于小径材的密度;竹柳枝丫材与小径材均有较高的综纤维素含量;竹柳枝丫材的纤维得浆率低于竹柳小径材;竹柳枝丫材、小径材纤维的壁腔比均小于1,是良好的纤维原料;竹柳枝丫材与小径材所制板材的性能均随着密度和施胶量的增加而明显提高;竹柳枝丫材所制纤维板的性能略低于小径材的,竹柳枝丫材所制纤维板在密度为0.75g/cm^3,施胶量为14%时,其物理力学性能可满足GB/T 11718—2009的要求;而竹柳小径材所制纤维板在密度为0.70g/cm^3,施胶量为14%时即可达到国标要求。

大豆蛋白胶黏剂用于竹柳中密度纤维板试验

以大豆蛋白胶为胶黏剂,分别采用剥皮和未剥皮的竹柳枝桠材制备中密度纤维板。探讨了枝桠材树皮与木质部的比例和纤维得浆率,研究了树皮含量、施胶量和板材密度对竹柳纤维板物理力学性能的影响,优化了板材的制备工艺参数,并与脲醛树脂胶制备的剥皮竹柳中密度纤维板进行性能对比分析。结果表明:竹柳枝桠材的树皮含量达30.5%,其纤维得浆率比剥皮枝桠材低约4%;纤维板的性能随着密度和施胶量的增加而明显提高;剥皮竹柳所制纤维板的性能优于未剥皮的,未剥皮竹柳所制纤维板在密度为0.80 g/cm3,施胶量为16%时,其物理力学性能可满足GB/T 11718—2009的要求;而剥皮竹柳所制纤维板在密度为0.75 g/cm3,施胶量为14%时即可达到国标要求;大豆蛋白胶所制纤维板性能略低于脲醛树脂所制纤维板,但基本可以满足国标要求。

耐盐竹柳中密度纤维板的研究

以耐盐竹柳为原料,对其进行纤维形态分析,并分别将剥皮竹柳纤维和不剥皮竹柳纤维试制中密度纤维板,探讨胶粘剂施加量和板材密度对纤维板弹性模量(MOE)、静曲强度(MOR)、内结合强度(IB)和吸水厚度膨胀率(TS)的影响。结果表明:密度和施胶量均对其性能指标具有显著的影响,板材性能随着密度和施胶量的增加而提高;剥皮的竹柳纤维制得的纤维板性能优于未剥皮纤维制得的板材;剥皮竹柳纤维制造的纤维板在板密度为0.75 g/cm3、施胶量为12%时,其物理力学性能指标MOE、MOR、IB、TS都达到了国家标准GB/T11718-2009的要求;而未剥皮纤维制得的纤维板在施胶量为14%、板密度为0.75 g/cm3时,其性能指标达到国家相关标准的要求;树皮对纤维板的物理力学性能有明显的影响。

大豆蛋白胶制备竹柳胶合板的研究

以大豆蛋白胶和竹柳为原料制备胶合板。分析竹柳的密度、干缩性和大豆蛋白胶在竹柳单板表面的润湿性。采用单因子试验,分析施胶量、热压时间、单板厚度对胶合强度的影响规律。试验结果表明:竹柳的气干密度为0.401g/cm^3,属于低密度材。竹柳的气干差异干缩为2.12,全干差异干缩为1.68。大豆蛋白胶在单板上的接触角总是松面大于紧面,随着单板厚度的增加,接触角逐渐增大。大豆蛋白胶制备竹柳胶合板的最优工艺:施胶量350g/cm^2,热压时间80 s/mm。在此工艺下,使用不同厚度的单板生产的胶合板胶合强度均高于GB/T 9846-2015《普通胶合板》中Ⅱ类胶合板的要求。随着单板厚度的增加,胶合强度呈下降趋势,且大豆蛋白胶制备的胶合板的胶合强度低于UF制备的板材,但两者的力学性能均能达到国标的要求,说明大豆蛋白胶制备胶合板是可行的。SEM图像表明竹柳胶合板的管孔被压缩,但细胞本身并没有被压溃,仍保持着完整性。

中密度纤维板含水率对其力学性能的影响

为探究中密度纤维板(MDF)含水率对其力学性能的影响规律,制备了6组不同含水率的MDF试件,并测试其力学性能。结果表明:试件含水率对其内结合强度、静曲强度、弹性模量和表面结合强度均有影响,含水率在6%时,上述性能指标达到最大值,之后随含水率升高而逐渐减小。

食品中苯甲酸、山梨酸、糖精钠的不确定度评估试验

测量不确定度一般简称为不确定度,是标准不确定度、合成标准不确定度、A类标准不确定度等各种不确定度的一个总称,也是测量结果可疑程度的一种表述。本文对GB 5009.28-2016 (第一法)测定食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠方法的测量不确定度进行评定,分析并找出影响该检测项目结果的各种因素,并计算合成不确定度和扩展不确定度,为该项检测方法的研究与检测结果的评估提供依据。