GC-MS鉴别木材影响因素的研究进展

对GC-MS鉴别木材的影响因素进行综述,分别对该技术的进样方式、进样萃取溶剂、以及木材总离子流图的统计分析方法进行归纳与总结。应用于GC-MS鉴别木种的进样方式包括直接导入进样及间接导入进样,间接导入进样使用的萃取溶剂需要同时满足溶剂的极性强、安全性高、经济性好,并且利于维护设备,GC-MS鉴别木材得出的总离子流图的统计分析方法主要是主成分分析法及相关系数法。GC-MS作为一种先进的分析技术应用于木种鉴别领域,具有灵敏度高、快捷、高效等优势,本研究通过总结分析该技术的影响因素与研究进展状况,对GC-MS应用于木材鉴别具有理论与实践指导意义。     

基于PY-GC-MS鉴别降香黄檀与降真香

为鉴别降香黄檀和降真香,采用快速裂解-气相-质谱联用(PY-GC-MS)法。通过分析比较两种物质的总离子流图以及所产生的特征性裂解产物的差异,为两种木材的鉴别提供一种新的鉴别手段。结果表明,在低温快速裂解条件下,降香黄檀裂解出13种产物,得到产物的出峰时间集中在15~17 min,同时得到抽提物类特征性产物包括反式-橙花叔醇、橙花叔醇、6,7-环氧-蛇麻烯、α-红没药醇。降真香裂解出14种产物,产物的出峰时间相对分散,抽提物类特征产物主要是3',5'-二甲氧基苯乙酮。同时该方法所需原料各0.5 mg,具有微量、准确、高效的特点,可用于两种高档木材的鉴别。     

基于GC/MS鉴别真伪檀香紫檀的研究

采用乙酸乙酯对檀香紫檀及6种常见仿紫檀木材抽提物进行提取,利用气质联用法对提取液进行成分分析,通过对抽提物化学成分种类及含量差异的对比,得出一种鉴别檀香紫檀的化学分类方法。结果表明:相同材种提取液所含化学成分种类相近,不同材种间差异较大;6种伪紫檀提取液化学成分均与紫檀有明显区别,且均有各自的特征性成分可作为鉴别该材种的标志性物质。鉴别方法操作简单方便,且高效环保,可作为鉴别紫檀等红木类珍贵木材的辅助方法。     

热裂解-气相色谱-质谱和薄层色谱法鉴别檀香紫檀木材与染料紫檀木材

采用热裂解-气相色谱-质谱(PY-GC-MS)和薄层色谱(TLC)法,通过对比低温快速裂解的总离子流图(TIC)、主要物质的出峰时间、特征产物以及薄层色谱得到的荧光斑点数目和比移值(Rf),成功鉴别檀香紫檀木材与染料紫檀木材。低温快速裂解所需样品少,鉴别精度高,适用于珍贵文物、高档家具的鉴定;薄层色谱法不需借助大型仪器,易于操作和普及,但需辅助其他检测手段。     

热裂解-气相色谱-质谱和薄层色谱法鉴别檀香紫檀木材与染料紫檀木材

采用热裂解-气相色谱-质谱(PY-GC-MS)和薄层色谱(TLC)法,通过对比低温快速裂解的总离子流图(TIC)、主要物质的出峰时间、特征产物以及薄层色谱得到的荧光斑点数目和比移值(R_f),成功鉴别檀香紫檀木材与染料紫檀木材。低温快速裂解所需样品少,鉴别精度高,适用于珍贵文物、高档家具的鉴定;薄层色谱法不需借助大型仪器,易于操作和普及,但需辅助其他检测手段。     

小叶紫檀和非洲血檀热处理材尺寸稳定性及抽提物研究

对小叶紫檀和非洲血檀试材进行高温热处理,热处理温度分别为120、140、160、180℃,时长2 h。利用GC-MS对试材的苯醇抽提物进行分析。研究结果表明:高温热处理使小叶紫檀吸湿率降低40.0%~67.2%;非洲血檀吸湿率降低36.8%,~52.1%。两种木材的吸湿率随处理温度升高呈现先降低后升高的趋势;热处理材的尺寸稳定性提高,抗胀缩率随着热处理温度的升高基本呈现升高的趋势;热处理材抽提物的含量和成分改变,但具有保健功能的成分部分保留;两种木材的总离子流谱图具有鲜明的特征,可为鉴别提供依据。     

人工林红松木材碳素储存量与物理特征的径向变异

[目的]对人工林红松木材碳素储存量与物理特征的径向变异进行研究,以弥补我国木材碳素储存研究的不足,为提高木材碳素储存量、高效合理地定向培育人工林红松提供理论基础.[方法]首先测定和计算红松木材的各项物理特征及其碳素储存量,再采用回归分析和相关分析方法对木材碳素储存量分别与生长轮密度、生长轮宽度、晚材率和生长速率的径向变异规律进行分析,最后得到它们之间的径向变异规律图、拟合图以及回归方程等.[结果]木材碳素储存量在径向变异上先略微减小,接着随树木的不断生长呈增大趋势,而在树木成熟后又逐渐减小至平稳状态,且波动较大,并与各项物理特征的径向变异趋势在第18年左右有一个峰值.木材碳素储存量与生长轮密度的径向变异趋势相似,二者的拟合度较高,相关系数为0.757,相关性较显著;木材碳素储存量与生长轮宽度在前期的径向变化相似,而中期和后期的径向变异不一致,二者的拟合度较低,相关系数为-0.301,相关性较弱;木材碳素储存量与晚材率在中期和后期的径向变化相似,二者的拟合度较高,相关系数为0.656,相关性较显著;木材碳素储存量与生长速率在前期和中期的径向变异趋势都不同,二者的拟合度较低,相关系数为-0.268,相关性不显著.[结论]人工林红松木材的碳素储存量与各项物理特征指标之间均有一定的相关关系,而气候因子、生长环境、遗传因素等是不可忽略的影响因素,有待进一步研究.可以通过对林木的合理经营和发展,增强人工林的碳素储存功能,直接抑制CO2向大气中排放,从而改善生态环境、缓解温室效应.     

几种木材表面化学成分分布特征的XPS分析

本文利用XPS表面分析技术,分析了意杨、红橡、色木、柚木和红檀五种树种木材的表面化学成分特征。结果表明:⑴不同树种木材表面的化学成分存在差异;⑵意杨、红橡、色木、柚木和红檀5个树种木材表面都存在四种结合方式的C;⑶不同树种木材表面的O/C比值和C1/C2比值存在一定的差异。     

不同产地檀香木心材挥发性化学成分比较及识别

采用气相色谱-质谱(GC-MS)结合化学计量学方法,分析檀香木心材的可挥发性化学成分。结果显示,檀香木心材精油与石油醚提取物的总离子流图基本一致,且挥发性成分相同,表明石油醚提取物能够表征檀香木心材中挥发性成分的化学特征;四个产地的檀香石油醚提取物的化学成分含量存在差异,以α-檀香醇和β-檀香醇等5个主要成分的含量建立判别模型,可用于檀香产地识别。     

降香黄檀与东京黄檀木材解剖特征及抽提物化学成分的可区别性

【目的】比较降香黄檀和东京黄檀的树木形态、木材解剖特征和抽提物化学成分,探究二者的可区别性。【方法】采用观察法观测降香黄檀和东京黄檀的树木形态特征;采用木材解剖学方法观测木材三切面,从宏观和微观角度观察降香黄檀和东京黄檀木材组织构造;采用气质联用分析(GC-MS)和超高效液相色谱-飞行时间质谱(UPLC-ESI-MS/MS)方法测定不同产地降香黄檀和东京黄檀抽提物的化学成分,并进行对比分析。【结果】在树木形态上,降香黄檀的花、果、叶等形态与东京黄檀相似;在木材构造上,相较于东京黄檀,降香黄檀纹理略丰富,管孔类型更趋近于半环孔材,心材具有略少的异型Ⅲ木射线组织,但这些差异难以量化,并不能很好地区分二者,同时,其他构造特征不存在可区别性;在化学成分上,通过聚类分析发现,相同纬度的木材聚为一类,与树种无关,通过PCA分析发现,二者的分组存在明显交集,不存在可区别性。【结论】降香黄檀和东京黄檀在树木的花、果、叶等形态特征、木材解剖构造及抽提物化学成分等方面差异不显著,不存在可区别性。     

瘿木成因及树种调查

瘿木是制作家具、工艺品的珍贵木材, 装饰性强, 商业价值高。文中通过调查可形成瘿木的树种及成因、材质特点及利用现状, 对瘿木的研究与利用进行了展望。调查发现有32科52属100余种瘿木树种, 树种丰富; 根癌农杆菌Agrobacterium tumfaciens、真菌、冻伤和林火等可使树木结瘤, 根癌农杆菌和冻伤使树木结瘤的过程都与树木形成层细胞的基因变异有关。目前已知几种瘿木的密度、尺寸稳定性和断裂能较正常材高; 几种瘿木木质素含量增加, 纤维素含量降低, 多种抽提物含量增加, 细胞形态变异。文中认为人工培育瘿木可尝试选择树龄较大的林木, 以真菌或细菌病原接种、低温刺激及火烧等方法促进其结瘤。     

基于HPLC技术及模式识别方法鉴别4种红木

自明清以来,红木家具以其温润典雅的气质,一直深受人们喜爱。红木是中国人约定俗成的名称,无对应英文标准名称,故暂采用汉语拼音"Hongmu"(GB/T18107—2000)。可以说,红木一词,承载了中国几百年的文化思想,红木家具也成为一种重要的文化载体,以其源远流长的历史、古色古香的韵味以及丰富的内涵享誉古今中外。红木绝大多数原产     

HPLC and Pattern Recognition for Identification of Four Species of Hongmu

Furniture of Hongmu,cream of Chinese culture,has a long history and enjoys great popularity for its classic appearance and elegant disposition. The traditional method of the identification is to evaluate the macro form and anatomical features.In this paper,a new method based on the differences among the chemical characteristics of biological metabolites of samples is developed.In the research, high performance liquid chromatography(HPLC) fingerprints were employed to discriminate four species of Hongmu,including Pterocarpus indicus, Pterocarpus macarocarpus,Dalbergia melanoxylon, and Dalbergia louvelii.The results showed that, according to the retention time and relative peak area of different components in wood extracts,the distinction can be easily made between different species.Based on the HPLC fingerprints,similarities between samples were evaluated by correlation coefficients.The results were greater than 0.81 between the same species,and less than 0.21 between different species,which showed weak correlation between different species.In order to estimate the overall features of the fingerprints, hierarchical clustering and principal component analysis(PCA) were used and the results showed pronounced clustering effect among the same species.The investigation indicated that pattern recognition could accurately reflect the significant differences between different species of Hongmu, and can be used as a reference for quality control.     

毛白杨与瘿瘤解剖特性和化学组成变异分析

对1年生毛白杨人工接种后,毛白杨与瘿瘤木纤维和导管分子长、宽、腔径、长宽比、壁厚与化学组成变异进行测定与分析.结果表明:纤维各解剖参数(壁厚除外)在处理组接种处明显下降,上方木质部和接种处导管变小,下方受其影响较小.方差分析表明:处理组毛白杨木质部木纤维及导管分子差异极显著;对照组木质部木纤维和导管分子无明显变化;瘿瘤之间木纤维及导管分子的长、宽均差异显著,说明瘿瘤细胞分裂异常;与木质部相比,瘿瘤中木纤维和导管分子明显减小;毛白杨木质部和瘿瘤之间木纤维及导管分子差异达显著和极显著.处理组毛白杨接种处冷水抽出物、热水抽出物、1%NaOH抽出物含量增加,纤维素含量降低,木质素含量最高.方差分析表明:处理组毛白杨化学组成变异极显著,对照组毛白杨各接种部位和瘿瘤之间化学组成均变化平稳.瘿瘤木质部中冷水抽出物、热水抽出物、1%NaOH抽出物含量分别比提高了2.6～4.3,1.5～2.6,1.1～1.8倍,而纤维素含量下降了51%～99%,处理组毛白杨接种处木质素含量是瘿瘤的2.7倍,和其他接种部位相比,瘿瘤木质素含量略高.     

旱柳瘤材解剖特征及物理性质的研究

以自然生长的带有树瘤的旱柳为研究对象,对瘤材和正常材的解剖特征和物理性质进行对比研究。结果表明:瘤材的纤维宽度、纤维壁厚、纤维的壁腔比等指标均有增加,纤维的长度、纤维长宽比、导管长度、导管宽度、导管长宽比等有所减小;密度、顺纹干缩率增加,径向干缩率和弦向干缩率减小;差异干缩量减小,接近于1;水容量也有所降低。     

46种杜鹃花属植物表型性状的数量分类

选择44个在杜鹃分类中的重要性状用SPSS 10.0进行分析,其中二元性状18个、多元性状13个、数量性状13个.Q聚类采用平均欧氏距离平方系数,R聚类采用相关系数距离,聚类方法采用类间平均链锁法.Q聚类结果将46种杜鹃花属植物分为特征明显的2大类群,即有鳞类杜鹃和无鳞的常绿类杜鹃,在2大类群下的聚类结果与传统的形态分类基本吻合,但美容杜鹃和汶川星毛杜鹃的亚组归属值得商榷.R聚类结果表明性状被分为明显不同的组,鳞片出现部位、花器构造、外部器官尺寸等性状群内有较强的相关关系.主成分分析中,前3个主成分累积贡献率达60.39%,表明杜鹃分类中存在重要性状,主要是有无鳞片、有无腺体和毛被以及叶、花、果的大小等;对分类贡献不大的性状主要有雄蕊数、萼片是否具毛、萼裂片长短、花冠颜色、花丝基部毛、花冠毛等.主成分分析结果与Q聚类结果基本一致,揭示在杜鹃分类时应选择重要性状,避免过多次要性状的干扰.     

不同织构形式硬质合金表面与木材径切面的摩擦性能

合理的微坑型微织构已被证明具有改善木材和硬质合金表面间的摩擦特性。采用微凹坑型织构、微凹槽织构和微网格型织构3种织构形式,在相同织构面积占有率条件下,通过摩擦特性试验与理论分析相结合,研究不同织构形式对木材表面摩擦系数的影响。研究表明:在相同织构面积占有率条件下,不同织构的类型和表面形貌对硬质合金试样与木材表面摩擦的摩擦系数有不同的影响,受摩擦长度、凹槽微织构宽度、微织构角度等织构参数的影响。当微织构与木材发生摩擦时,摩擦区域织构面积越大说明两者间实际接触面积越小,且面积越大,捕捉磨屑和硬质点的能力越强;而主制动力越小,其产生的摩擦系数越小。在相同压力和织构面积占有率条件下,不同类型的织构试件与木材表面产生的摩擦系数均小于非织构(平面)型表面产生的摩擦系数。其中:微坑型织构产生的表面摩擦系数最小,为0.116;凹槽型织构产生的表面摩擦系数最大,为0.182;网格型织构随着织构角度的减小,其产生摩擦系数越小。     

The feature of color alteration of bleached oak,beech, and black locust surfaces during artificial xenon radiation

Abstract

In Europe, large quantities of oak wood are available and industrial partners showed interest in bleached oak as oak's reinterpretation in order to reintroduce it on the design furniture market. In the present work besides oak two further wood species beech and black locust were also examined in comparison. Bleaching of beech has a relative well-established technique and can be done with good results with H₂O₂, contrary to oak where bleaching with the same agent results in a spotty discoloration of the surface with high-greenish incrust. A second substance is suggested to be used, to achieve the same significant bleaching effect for oak and black locust as for beech. As bleached wood surfaces are also subject to color changes due to sun radiation, bleached samples of the three wood species were exposed to artificial xenon radiation and their behavior was investigated, with focus on the influence of the type of application. Expecting industrial-scale application the possible influence of application type on the measure of total color change was also investigated. The feature of color development was described as exponential function of time for all three wood species and all three application methods.     

木材结构特性对氧指数的影响

采用氧九法对４种树种木材、５种阻燃物质燃烧特性的研究发现，未阻燃木材的氧指数在纵横向上有差异性，纵向高于横向，径弦向差异很小。这主要是木材结构各向异性以及各方向上的导热系数不同所致。木材树种不同氧指数也有差异，原因之一密度不同所致。阻燃处理可使方向上的的差异逆转，即横向高于纵向。同一阻燃物质对不同树种木才的作用效果不同，即树料与阻燃物质之间存在适应性问题。树种铎氧指数有很大影响。