Investigation of round Scots pine wood WC01 class using X-ray computer tomography

• Autorzy: Zatoń Patrycja , Kozakiewicz Paweł , Mańkowski Piotr

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0016.0487

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Investigation of round Scots pine wood WC01 class using X-ray computer tomography. Scots pine is the most widespread type of wood in Poland with wide industrial use. The typical starting material used for the production of layered floor elements are logs of WC01 class (class according to the Polish Standard PN-D-95008: 1992 and Order no 72 - GM-900-5 / 2013 of General Director of the State Forests in Poland). Using X-ray computed tomography, tests of fresh wood in the bark were carried out, confirming the full suitability of this technique for the precise assessment of wood density as well as its grain and distribution of anatomical defects (knots). The different level of humidity of sapwood and heartwood in fresh wood is visible in tomographic images and translates into a much higher recorded density of the wetter zone of sapwood. Calibration of the tomograph used made it possible to convert the Hounsfield density scale into actual densities expressed in kg/m3.

PL

Badania okrągłego drewna sosnowego klasy WC01 z zastosowaniem rentgenowskiej tomografii komputerowej. Sosna zwyczajna to najbardziej rozpowszechniony gatunek drewna w Polsce o szerokim zastosowaniu przemysłowym. Typowym surowcem wyjściowym stosowanym do produkcji warstwowych elementów podłogowych są kłody klasy WC01. Przy wykorzystaniu rentgenowskiej tomografii komputerowej przeprowadzono badania świeżego drewna w korze, potwierdzając pełną przydatność tej techniki do precyzyjnej oceny gęstości drewna a także jego słoistości i rozmieszczenia wad anatomicznych (sęków). Różny poziom wilgotności drewna bieli i twardzieli w świeżym drewnie jest doskonale widoczny w obrazach tomograficznych i przekłada na zdecydowanie wyższą odnotowaną gęstość wilgotniejszej strefy drewna bielastego. Wzorcowanie zastosowanego tomografu w danym trybie nastaw pozwoliło na przeliczenie skali gęstościowej Hounsfilda na rzeczywiste i jednocześnie praktyczne wartości gęstości wyrażone w kg/m3.

Słowa kluczowe

EN

X-ray computer tomography; quality of round wood; Scots pine wood; density of wood; annual rings; moisture content of wood

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2022
• Tom: No. 117
• Strony: 97--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zatoń Patrycja

• Department of Wood Science and Wood Preservation, Institute of Wood Sciences and Furniture, Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Poland

autor

Kozakiewicz Paweł

• Department of Wood Science and Wood Preservation, Institute of Wood Sciences and Furniture, Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Poland

autor

Mańkowski Piotr

• Department of Wood Science and Wood Preservation, Institute of Wood Sciences and Furniture, Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Poland

Bibliografia

• 1. ANDRZEJCZYK T., ŻYBURA H., 2012: Sosna zwyczajna. Odnawianie naturalne i alternatywne metody hodowli. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne. Warszawa.
• 2. BORYSIUK P., KOZAKIEWICZ P., KRZOSEK S., 2019: Drzewne materiały konstrukcyjne. Wydanie I. Wydawnictwo SGGW. Warszawa.
• 3. DZBEŃSKI W., KOZAKIEWICZ P., KRUTUL D., HROL J., BELKOVA L., 2000: Niektóre właściwości fizyko-mechaniczne drewna sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) rogowskiej jako materiału porównawczego do badań na sośnie proweniencji łotewskiej. Materiały 14 Konferencji WTD SGGW „Drewno materiał wszechczasów”. Rogów 2000, 13-15 listopada 2000r. str: 31-36
• 4. EN 13556:2003 Round and sawn timber – nomenclature of timbers used in Europe.
• 5. ISO 13061-1:2014 Physical and mechanical properties of wood – Test methods for small clear wood specimens. Part 1: Determination of moisture content for physical and mechanical tests.
• 6. ISO 13061-2:2014 Physical and mechanical properties of wood – Test methods for small clear wood specimens. Part 2: Determination of density for physical and mechanical tests.
• 7. EN 844-5:1997 Round and sawn timber – Terminology – Part 5: Terms relating to dimensions of round timber.
• 8. EN 844-8:1997 Round and sawn timber – Terminology – Part 8: Terms relating to features of round timber.
• 9. GUS 2017: Rocznik Statystyczny Leśnictwa – Statistical Yearbook of Forestry 2020. Główny Urząd Statystyczny – Statistics Poland Warszawa - https://stat.gov.pl/files/gfx/portalinformacyjny/pl/defaultaktualnosci/5515/13/3/1/rocznik_statystyczny_lesnictwa_2020.pdf.
• 10. KONOFALSKA E., KOZAKIEWICZ P., BURACZYK W., SZELIGOWSKI H., LACHOWICZ H., 2021: The technical quality of wood of Scots pine (Pinus sylvestris L.) of diverse genetic origin. Forests 2021, 12(5), 619; DOI: 10.3390/f12050619.
• 10. KOZAKIEWICZ P., 2012: Fizyka drewna w teorii i zadaniach. Wydanie IV zmienione. Wydawnictwo SGGW. Warszawa.
• 11. KOZAKIEWICZ P., NOSKOWIAK A., PIÓRO P., 2012: Atlas drewna podłogowego. Wydanie I. Wydawnictwo „Profi-Press” Sp. zo.o. Warszawa.
• 12. KOZAKIEWICZ P., KOCZAN G., RĘBKOWSKI B., KRZOSEK S., 2018: Influence of machining technologies and logs quality on material losses of typical supply of Scots pine wood (Pinus sylvestris L.) destined for layered floorboards. Folia Forestalia Polonica – series A: Forestry, Vol.60 (4), 241-247 – DOI:10.2478/ffp-2018-0025.
• 13. KOZAKIEWICZ P., 2019: Sosna zwyczajna (Pinus sylvestris L.) – polskie drewno. Przemysł Drzewny - Research & Development nr 2/2019 (25), 72-77.
• 14. KOZAKIEWICZ P., JANKOWSKA A., MAMIŃSKI M., MARCISZEWSKA K., CIURZYCKI W., TULIK M., 2020: The wood of Scots Pine (Pinus sylvestris L.) from Post-Agricultural Lands has Suitable Properties for the Timber Industry. Forests 2020,11, 1033; DOI:10.3390/f11101033.
• 15. KOZAKIEWICZ P., TYMENDORF Ł., TRZCIŃSKI G., 2021: Importance of the moisture content of large-sized Scots pine roundwood (Pinus sylvestris L.) in its road. Forests 2021, 12 (7), 879; DOI:10.3390/f12070879.
• 16. LASKOWSKA A., KOZAKIEWICZ P., ZBIEĆ M., ZATOŃ P., OLEŃSKA S., BEER P., 2018: Surface characteristics of Pinus sylvestris L. veneers produced with a peeling process in industrial conditions. BioResources 13 (4): 8342-8357 DOI: 19.15376/biores.13.4.8342-8357 http://ojs.cnr.ncsu.edu/index.php/BioRes/index.
• 17. MAYO S.C., CHEN F., EVANS R., 2010: Micron-scale 3D imaging of wood and plant microstructure using high-resolution X-ray phase-contrast microtomography. Journal of Structural Biology. Volume 171, Issue 2, 182-188 DOI: 10.1016/j.jsb.2010.04.001.
• 18. PARIS J.L., KAMKE F.A., A,2, XIAO X., 2015: X-ray computed tomography of wood-adhesive bondlines: Attenuation and phase-contrast effects.United States: N. p., 2015. Web. DOI:10.1007/s00226-015-0750-8.
• 18. PN-D-95008:1992 Drewno wielkowymiarowe liściaste. Polski Komitet Normalizacyjny. Warszawa.
• 19. PN-D-01011:1979 Drewno okrągłe. Wady. Polski Komitet Normalizacyjny. Warszawa.
• 20. VAN DEN BULCKE J., BOONE M., VAN ACKER J., STEVENS M., VAN HOOREBEKE L., 2009: X-ray tomography as a tool for detailed anatomical analysis. Ann. For. Sci. 66 (2009) 508, DOI: 10.1051/forest/2009033WAGENFÜHR R., 2007: Holzatlas.6., neu bearbeitete und erweitere Auflage. Mit zahlreichen Abbildungen. Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag.
• 21. WATANABE K., SAITO Y., AVRAMIDIS S., SHIDA S., 2008: Non-destructive Measurement of Moisture Distribution in Wood during Drying Using Digital X-ray Microscopy, Drying Technology, 26:5, 590-595, DOI: 10.1080/07373930801944796Zarządzenie GM-900-5/2013: Zarządzenie nr 72 Dyrektora Generalnego Lasów Państwowych z dnia 27.09.2013 roku w sprawie wprowadzenia warunków technicznych na drewno wielkowymiarowe iglaste.
• 22. ZATOŃ P., KOZAKIEWICZ P., KRZOSEK S., BONECKA J., 2018: Zastosowanie rentgenowskiej tomografii komputerowej do oceny jakości drewna. Poster - Konferencja naukowo-techniczna „Innowacyjność Polskiego Leśnictwa” Pogorzelica (koło Szczecina) 17-19 maja 2018.
• 23. ZATOŃ P., KOZAKIEWICZ P., MAŃKOWSKI P., BURACZYK W., BONECKA J., 2020: Możliwość zastosowania rentgenowskiej tomografii komputerowej w dendrochronologii drewna sosnowego. Poster - V Konferencja Dendrochronologów Polskich. Warszawa, 5-6 lutego 2020.
• 26. KOZAKIEWICZ P., GAWARECKI K., 2003: Examination of historical wood internal structure using roentgen-ray computed tomography. Annals of Warsaw Agricultural University. Forestry and Wood Technology No 53, s.223-227. Warszawa 2003.