近红外光谱技术在木材无损检测中应用研究综述

近红外光谱技术作为一种先进的检测技术,具有操作简便,预测快速、准确、成本低廉和对样品全面无损等优点,已在农业、石油化工、食品、生物技术与医药等领域得到了广泛的应用,本文主要介绍近红外光谱技术的基本原理和特点,在近红外光谱分析中的常用化学计量学方法及国内外近红外光谱在预测木材化学性质、物理力学性质和木材缺陷等方面的研究成果及应用。     

近红外光谱技术在木材性质预测中的应用研究进展

林木定向培育和木材资源的优化利用, 都需要对大量木材样本的性质进行快速测试.然而, 传统的测试方法成本高、效率低, 不能满足生产和科研的需要.近红外光谱技术是一种新的无损评价方法, 能够迅速、准确地对木材试样的性质进行预测.文中主要介绍了近红外分析技术的基本原理、特点以及在预测木材化学组成、物理力学性质、解剖性质等方面的研究进展.     

近红外光谱技术在木材工业中的研究进展

近红外光谱技术是一种新型的无损评价方法,能够快速、准确地对木材的化学性质和物理性质进行预测,已被广泛应用于木材功能性改良、木材识别和木材无损检测等方面的研究。该文阐述了近红外光谱技术在木材材性预测和木材加工利用中的研究现状,分析了其在木材工业中的应用前景。     

近红外光谱分析技术在木材机械性能检测中的研究进展

近红外光谱技术具有快速、无污染、成本低廉、准确性高等优点,相比其他无损检测方法,被广泛应用于农业、医学、化工、造纸等各个领域。国内外许多科研工作者在木材材性分析和检测方面也作了大量的探索。本文主要介绍木材材性分析的重要性、近红外光谱技术的基本原理和特点,国内外林业科技工作者在辐射松、蓝桉、火炬松和粗皮桉等不同树种木材的抗弯强度、抗弯弹性模量、密度和压缩强度等物理力学性质检测方面所做出的贡献和取得的进展,通过介绍可以看出NIR技术具有很大的潜能,它可以快速、准确的获悉木材的性质,从而对木材进行科学合理的利用。     

快速检测木材微纤丝角的近红外光谱分析技术

介绍了一种新的测量木材微纤丝角的无损检测技术--近红外光谱分析,并详细阐述了测量时木材样品的选择及制备,测量工作包括X射线衍射和近红外光谱采集、多变量数据分析与模型建立的方法及步骤.证明了近红外光谱分析技术可以用于快速准确地预测木材的微纤丝角.     

近红外光谱技术预测木材性能研究新进展

近红外光谱分析技术是一项现代无损检测技术,可实现对木材性能的快速预测。重点介绍了近红外光谱分析技术应用于木材化学性能、物理性能、力学性能预测的最新研究进展。在此基础上,提出利用近红外光谱技术预测木材性能后续研究的建议,以期为近红外光谱分析技术在木材科学与技术领域的研究与应用提供理论依据。     

红外光谱技术在我国木材科学领域的应用研究进展

红外光谱法是分析化合物结构与化学组成的重要手段,该文综述了中红外与近红外光谱技术在木材物理与化学性质测试、木材种属分类与鉴定、木材加工领域、林木病虫害预测等木材科学相关方向的国内最新研究进展。今后应在推广红外光谱技术实践应用、方法标准提升、多技术联用等方面开展深入研究。     

近红外光谱技术在木材材性分析及木质复合材料生产中的应用

近红外光谱技术具有快速、无损、样品易于准备、适合实际生产在线检测等优点,在木材科学研究领域的应用越来越广泛。文中阐述近红外光谱技术在木材纤维素、木质素和抽提物等化学属性预测,生长特性及物理力学特征等物理属性预测,以及在木质复合材料生产中应用的研究进展,分析了其在木材材性分析及木质复合材料生产中的研究趋势。     

国外桉树人工林资源和木材加工利用现状

从桉树人工林的资源现状、桉树人工林的木材性质、加工利用技术以及桉树木材产品的市场发展4个方面,概述了国外桉树人工林的发展及其木材利用状况.着重介绍了影响桉树人工林低龄材利用的木材性质以及锯解和干燥技术.通过学习和借鉴国外桉树木材加工利用的先进技术和经验,以提高我国桉树木材的利用水平.     

木材树种识别技术现状、发展与展望

介绍了木材树种宏观及其与微观特征结合的识别技术、木材识别特征的术语和定义、木材识别辅助工具和软件以及命名依据;阐述了DNA标记、稳定同位素、近红外光谱分析等木材树种识别新技术的发展,及对木材树种和产地鉴定的应用前景.     

木材科学与技术研究新进展

木材作为世界四大基础材料中(钢铁、水泥、塑料、木材)唯一的可再生资源,广泛应用于家具、建筑、能源、新材料等领域,与人们的生活息息相关,已成为国民经济重要支柱产业。从木材微观分子生物学到宏观木结构,再到新型木质纳米材料进行全面阐释,对于木材科学与技术领域的基础理论研究和重大核心技术突破具有重要指导意义。木材科学与技术已发展为综合性的交叉学科,资源、环境和科学技术的发展,使得木材科学与技术领域的基础理论研究和关键技术取得了一系列的重大突破。笔者从微观的细胞分子层面到宏观的木结构和木建筑,从木材构造与材性、木材水分及干燥、木材保护与改良、木材重组与复合、木制品与木结构、木材解离与组装、木材解构及转化等方面,概述了木材科学与技术的经典理论,重点总结分析了近二十年来木材科学与技术领域取得的系列新进展,概括木材及其衍生材料在新型先进纳米复合材料领域的应用,并展望了木材科学与技术领域未来的研究热点和发展方向,以期为我国林产工业,特别是木材加工产业的科技进步和产业结构调整与升级提供理论和技术支撑。     

促进绿色未来的全球木材科学与技术研究进展——国际林联第25届世界大会木材议题综述

国际林业研究组织联盟（IUFRO）第25届世界大会于2019年在巴西召开。文中从木材生长、木材性质与质量、木材识别、木材加工利用和木文化5个方面分别论述了这次大会在木材科学与技术领域的国际最新研究热点与进展，以反映全球木材科学的研究现状，并梳理学科发展方向。木材形成、木材质量、木材高附加值利用、木材识别新技术等议题依然是木材科学与技术领域的未来研究热点。     

人工智能在木材加工中的应用

随着新一代人工智能技术不断取得应用突破,将人工智能技术与木材加工产业深度融合,实现木材加工产业智能化控制、精准化配置、高效率利用、可持续发展,是促进林业人工智能发展的主要任务之一。文中概述了人工智能算法及理论在木材无损检测与分类、木材干燥、木材优选加工等木材加工过程中的应用现状,分析了相关算法的不足之处,提出人工智能技术在木材加工产业中将大有可为,木材加工产业应积极向人工智能方向发展,提高木材加工的工作效率及利用率。     

木材压缩改性技术研究进展

为改善速生材自身固有的缺陷,提升其利用价值,需对速生材进行强化改性处理。木材压缩改性技术作为一种木材物理强化改性方法,具有生产效率高、无化学污染和易于产业化生产等优点,是扩展速生材应用范围最具潜在商业价值的木材改性技术之一,已成为木材改性研究领域的前沿和热点。笔者在广泛阅读文献的基础上,对木材压缩强化改性方面的代表性成果进行了梳理和总结,主要从木材压缩改性类别、木材软化、压缩木定型、木材压缩工艺、压缩木材性能及应用等方面进行了深入广泛的论述。最后,基于木材压缩改性的应用现状,对压缩改性技术研究中存在的问题以及未来发展趋势进行了分析展望。木材压缩改性技术有必要在高效型木材压缩改性技术开发、复合型木材压缩改性技术开发和森林?压缩木价值链评估方面取得突破,这些突破对推动木材压缩改性技术向商业化发展以及实现压缩木的高附加值利用具有重大意义。     

Effect of utilization standard on wood supply and lumber yield

ABSTRACT

Although sustainable forest management is accepted worldwide in concept, challenges in the methods of implementation remain. Using local data sets from Alberta, Canada, we show that a simulation approach can assist the implementation of sustainable forest management by improved understanding of product potential and other forest ecosystem goods and services that forests can provide for a given forest inventory. This will assist facilitating trade-offs among them for an optimal wood utilization strategy to achieve sustainable forest management. In this example, effects of wood utilization standard on merchantable volume, lumber volume, and number of trees that can produce at least one piece of lumber are quantified, and a conversion method for wood volumes under different wood utilization standards is presented. Wood utilization standard is the combination of stump height and diameter inside bark at merchantable height, which considerably influences available volume quantity of forest resource. However, such influences have not been quantified for sustainable forest management implementation. Our results not only confirmed that merchantable and lumber volumes increased with decreasing stump height and diameter inside bark at merchantable height, but also revealed that this trend will not hold when diameter inside bark at merchantable height is less than 7 cm.     

Research Advance of Near-infrared Spectroscopy in Wood Anatomical Characteristics Estimation

As a newly current advanced analysis technology,the near-infrared(NIR)spectroscopy possesses advantages of easy operation,fast and accurate detection,low cost and non-destructive test, has been widely used in the fields including pulp manufacturing and paper-making,wood properties estimation,wood progressing,wood composites producing and wood protection.In present work, based on introduction of the basic principles of NIR and its main characteristics,an overview was conducted focusing on the research status of wood anatomical characteristics(including cellulose crystallinity,microfibril angle and fiber morphology) estimation by using NIR spectroscopy.Moreover, the application trends were prospected.     

中国人工林展望:林木培育、木材质量及其合理利用(英文)

随着天然林保护工程的实施 ,我国木材资源结构正在进行由主要利用天然林木材到利用人工林木材的转变 .由于人工林木材所含幼龄材比例相当高 ,木材资源结构的变化反过来必将对我国的木材加工工业及林产品工业带来一系列影响 .该文综述了我国木材资源的现状 ,比较了人工林幼龄材与天然林成熟材的木材基本特性 ,探讨了人工林木材性质特征与营林培育的关系 ,阐述了木材质量与不同最终用途之间的关系 ,并对加强开展人工林木材性质的研究提出了几点建议     

基于多维度X-ray CT技术的木材科学研究进展

木材的物理力学性能与其结构组成密切相关,而这种相关性会在时间维度上动态变化。X射线断层扫描技术(X-ray CT)是一种可以无损检测木材内部结构和评价其物理力学性能的重要手段。文中围绕3D和4D CT技术在木材科学研究中的应用现状、发展前景、瓶颈问题展开分析和讨论, 总结X-ray CT在木材三维结构可视化和量化组成物质方面的功能,归纳X-ray CT在树龄分析、木材鉴别、森林生态等方面的应用思路,评价4D X-ray CT在探索木材结构与性能动态响应机制方面的可行性, 通过总结和归纳国内外研究现状指出亟需解决的问题,以期为拓展X-ray CT在木材研究领域的应用提供借鉴。     

不同营养元素的施肥处理对马尾松近熟林木材基本性质的影响

研究了 4种不同营养元素的施肥处理对马尾松近熟林木材基本性质的影响。结果表明 ,在不同施肥处理后的同一年中 ,N、P、K、NPK施肥处理对木材管胞长、宽及基本密度的影响不同 ,同一施肥处理在不同年度中 ,对上述性质的影响亦异 ,总之 ,无明显变化规律。方差分析表明 4个施肥处理与无施肥处理的管胞长、宽及基本密度差异均不显著 ,生长轮宽度与管胞形态和基本密度都不显著相关。