Applied Investigations on Wood-Based Composites in the Context of X-Ray Densitometry

AbstractThe industrial production ofwood-based compo-sites (WBCs) features the core processes in theforming and press line,which are characterisedby densification and the curing of resin-blended furnish materialto obtain a panel from a formed mat in a continuous or batch-wise process.Here, the reliable measurement of process parameters and panel properties is indispensablefor moni-toring and controllingproductionand quality.The in-plane area density(𝜌A)of the mat and the raw density(𝜌)of the panel,along withits vertical rawdensity profile (RDP),aretypically determined through nondestructivemeans of radiometric de-vices.X-ray systems for density measurement on WBCsare commonly usedin both industry and research. Theyfollow a similar basic princi-pleof radiation transmissionwith specificsetups depending onthe measuring taskat hand. De-tector signalsare evaluated regarding relative radiation transmission, which is well-knownto followBeer’s law of exponential attenuation.Note here, particular conditions regarding radia-tion (energyand beam geometry) and material properties (consistent and homogeneous) are expected. These conditions, however, cannot be consistently achieved in applied radiometric in-vestigationson WBCs [...]

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AbstractXVIIprovided by the present thesis. The practicalim-plementation, however,must consequentlybe performed by the device manufactures. The us-ers of such modern X-raysystems are enabledto obtain enhanced quality of their measuring re-sults, which is relevant for both WBC science(wide range of partly new composites) and in-dustry (increasing requirements on reliability and accuracy).Eventually, the properapplication of capable nondestructive evaluation methods by valid and precise measuring systems for moni-toring and controllingquality and processparam-etersin WBC production offersthe possibility ofachievingsavings in raw materials and energy consumption as well as fundamental ap-proaches forimprovingWBC production, thus,to optimise processconditionsand materialprop-ertiesin general. KurzfassungDie industrielle Produktion von plattenförmigen Holzwerkstoffen (HWS) wirdmaßgeblich durchdie Kernprozessein der Form-und Pressen-straßebestimmt. Die Plattenherstellung ist durch die Verdichtung und Aushärtung von geformten Mattenaus beleimtenHolzpartikelngekenn-zeichnet, was in kontinuierlichen oder taktwei-sen Prozessenerfolgt. Dabei ist diezuverlässige Messung von Prozessparametern und Plattenei-genschaften fürdieÜberwachung und Steue-rung von Produktion und Qualitätunabdingbar. Die Bestimmung des Flächengewichts(Flächen-dichte 𝜌A)der Matte und der Rohdichte(𝜌)der Platte sowie des vertikalen Rohdichteprofils (RDP) erfolgt für gewöhnlich zerstörungsfrei mit-tels radiometrischer Geräte. Heute sind sowohl in der Industrie als auch in der Forschung Rönt-gensysteme zur Dichtemessung (Densitometrie) an Holz und Holzwerkstoffen verbreitet. Deren Grundprinzip zur Durchstrahlung ist ähnlich, wo-hingegen sich der jeweilige Aufbau in Abhängig-keit der Messaufgabeund auch in Bezug auf den Geräteherstellerunterscheidet. Die aus den ge-messenen Detektorsignalen ausgewertete rela-tive Durchstrahlung kann durch das hinlänglich bekannte Beer’scheGesetzfür die exponentielle Schwächungbeschrieben werden. Die Gültigkeit setzt bestimmte Bedingungen in Bezug auf Strahlung (Energie und Strahlgeometrie) und Materialeigenschaften (konsistentund homo-gen) voraus, die bei radiometrischen Untersu-chungen an HWSin der allgemeinen Praxis je-doch nicht angemessen erfüllt werden können [...]