木材初期腐朽研究综述

木材容易受到各种微生物的侵袭,真菌腐朽是导致木材破坏最严重的一种方式,即使是在木材质量损失率很小的腐朽初期,真菌也可以迅速引起木材结构的破坏,导致木材强度的急剧降低.生物培养和显微镜观察被认为是目前唯一权威的用来检测和评估木材初期腐朽的方法,但这些方法很难对木材的初期腐朽进行快速、准确地评估.因此,寻找一种迅速、准确地检测和评估木材初期腐朽的方法倍受人们的关注.有关初期腐朽及其检测与评估的研究在国外已有大量报道,而在我国却极为少见.本文综述了近几十年国内外有关木材初期腐朽及其检测与评估的研究,旨在增强人们对木材初期腐朽危害的认识,并呼吁有关部门重视相关研究在我国的发展.     

茯苓褐腐过程中木材化学成分的变化

用褐腐真菌茯苓按常规栽培方法对木材进行降解,对比研究了正常材和不同腐朽程度木材化学组成之间的差异,用傅立叶红外光谱仪(FTIR)对样品进行表征.结果发现,腐朽初期,综纤维素和戊聚糖的含量及纤维素结晶度随腐朽时间的延长逐渐降低,木质素和1%NaOH抽出物的相对含量却逐渐升高.当腐朽进行到15周时,综纤维素含量、戊聚糖含量和纤维素结晶度分别由正常材的72.80%、14.95%和40.3%下降到18.57%、8.58%和16.1%,木质素含量和1%NaOH抽出物含量分别从27.30%和12.89%增加到43.88%和70.07%.之后,随着腐朽时间的延长,木材的组成几乎保持不变.FTIR结果证实了相同的变化趋势.     

FTIR法研究蜜环菌降解前后榛子木材木质纤维素结构及成分的变化

为了确定蜜环菌对榛子木材木质部和树皮部分的降解作用,以及对其成分的影响,本文对受蜜环菌降解不同时间的榛子木材的红外光谱进行研究。方法:选择蜜环菌作为侵染榛子木材的腐朽菌,以健康榛子木材和受蜜环菌腐朽40d、80d以及腐朽1年的榛子木材为研究材料,利用傅里叶变换红外光谱分析仪(FTIR)测定其红外光谱图。根据图谱中木质素、综纤维素及草酸钙官能团谱峰位置和谱峰相对吸收强度的振动变化情况,分析被蜜环菌腐朽后的榛子木材成分的变化情况。结果表明:榛子木材树皮部分和木质部中主要成分为木质素、综纤维素和一水草酸钙结晶(COM)。这3种成分均能被蜜环菌降解,并随着降解时间的改变,榛子木材成分发生不同程度的变化。其中,草酸钙可以被蜜环菌降解至含量很低,并能够在综纤维素降解时,再大量生成;另外,木质素的相关吸收峰,仅在受蜜环菌降解1年的榛子木材树皮部分发生变化,说明木质素很难被降解。     

木材初期腐朽的诊断方法

木材在采伐后,若不及时运出和处理,经过一段时间就会腐朽。如在贮木场存放半年或一年的马尾松,就可能由一等材降为二等材、三等材,直至不能使用。这是因为木腐菌和木材害虫的作用而使木材降低(或失去)了使用价值,即使在加工厂或在使用后,也常常由于菌、虫的侵袭而过早地受到损坏。为了减少或抑制这种损害以及对初期腐朽的木材进行处理,必须采用简便而可靠的测试方法及时地进行检测以判明木材是否腐朽以及腐朽程度。     

基于断层图像的木材腐朽程度自动评价方法研究

提出了一种基于断层图像的木材腐朽程度自动评价方法。首先利用Graph Cuts算法对木材断层图像进行分割后,对所得图像进行灰度化处理。然后利用累加直方图技术获取木材断层图像中缺陷部分面积。最后,将测得的木材缺陷面积值与真实值进行比较,从而实现腐朽程度的自动评价。分别采用了含人工模拟腐朽的木材样本和含自然腐朽的木材样本进行实验,结果表明:本文提出的方法具有较高的检测精度,为木材断层图像智能处理和无损检测技术的在线应用提供了新的方法。     

基于应力波与X射线二维CT图像原木内部腐朽无损检测

木材无损检测技术是在20世纪60年代后逐步兴起的对木材性质进行非破坏性检测的技术,如今该技术已多达几十种,产生了多种多样的木材无损检测方法。为了更好地运用这些方法,找出它们的优缺点,有必要对它们检测木材内部缺陷进行试验和评价。同时使用应力波和X射线两种方法对原木内部腐朽进行检测,结果表明：应力波和X射线二维CT图像都能检测出原木内部腐朽,显示出腐朽的区域,而且能利用图像计算出腐朽区域的面积。两种方法计算出的腐朽区域的面积准确度φ都较高,但是应力波二维CT图像在其他许多方面逊于X射线二维CT图像：应力波二维CT图像对腐朽区域形状的显示不够准确,不能根据图像辨别出腐朽的严重程度,利用图像确定腐朽面积效率很低;X射线二维CT图像对腐朽区域形状的显示与实际较吻合,可以根据图像辨别出腐朽的严重程度,利用图像确定腐朽面积效率高。但是X射线仪器笨重不便携,而应力波检测仪轻快便携。     

基于红外光谱对2种常涉案木材的比较与分析

通过傅里叶红外光谱技术(FTIR)和近红外光谱技术(NIR),对木材宏观、微观构造相近,性质差距较大的甘巴豆(Koompassia malaccensis)和马达加斯加铁木豆(Swartzia madagascariensis)木材,进行红外光谱和近红外光谱数据测定。结果表明,2种木材的红外光谱图谱在指纹区(1 800～400/cm)存在6个明显差异特征,是区别2种木材的重要特征;近红外光谱中在波长300～1 326 nm之间,2种木材原始光谱图差异明显。通过对2种木材的比较和分析,可为鉴别木材种类、维护木材市场秩序提供依据。     

电阻测试法在立木腐朽检测中的应用研究进展

我国的木材需求巨大,但是木材利用率有待提高.木材无损检测技术可以很好地提高木材利用率,增加经济效益.电阻测试法对于立木早期腐朽变色具有良好的检测效果,而且使用方便快捷.介绍电阻测试法的基本原理,对针式探测法、四点检测法和断层成像法3种电阻测试法的研究进展进行分析和总结,在此基础上对电阻测试法在立木腐朽检测中的应用可行性进行探讨.     

6种白腐菌腐朽后的山杨木材和木质素官能团变化的红外光谱分析

选择火木层孔菌及 5种木材降解能力较强的阔叶树上的白腐菌 :粗毛盖菌、偏肿拟栓菌、三色革裥菌、冬拟多孔菌和血红密孔菌 ,采用国内外红外光谱分析的标准方法 ,用傅里叶红外光谱仪测定未腐朽材木粉和受 6种白腐菌腐朽 12 0d后的腐朽材木粉试样的红外光谱图。刮取未腐朽的山杨木材样品和受 6种白腐菌腐朽 12 0d时的山杨木材样品表层少许 ,在干燥条件下 ,分别放入KBr中 ,磨细 ,压片 ,然后在FTIR光谱仪上进行测定 ,得到经 6种白腐菌降解 12 0d后的木材木粉和未腐朽材木粉其木材和木质素官能团谱峰位置和谱峰相对吸收强度的振动变化状况 ,进而分析腐朽后的山杨木材和木质素官能团的变化情况 ,以作为木材白腐菌对山杨材生物降解机制的进一步研究。结果表明 ,受 6种白腐菌腐朽后的山杨木材和木质素官能团都受到一定程度的降解 ,但各自的变化情况有所不同。对木质素的降解主要是存在于侧链上 ,虽然苯环骨架变化不明显 ,但木质素苯环间的羰基、CH2 结构、紫丁香基和愈疮木基等侧链已部分被降解。从各吸收峰相对吸收强度的变化大小来看 ,血红密孔菌、冬拟多孔菌、三色革裥菌和偏肿拟栓菌对木质素降解的程度大于粗毛盖菌和火木层孔菌对木质素降解的程度     

樟科4种木材红外光谱的鉴别方法探讨

采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)法测定了樟科4种木材红外光谱,结果表明通过各自的特征峰和共有峰相对峰强的比较可以区别4种木材。通过傅立叶自去卷积技术对4种木材红外光谱进行解析,并利用双指标序列法对数据进行了分析,能够利用傅立叶自去卷积图谱共有峰率和变异峰率双指标序列法鉴别4种木材。红外光谱在木材分类研究和鉴定领域有较好的应用前景,此技术也有望成为木材司法鉴定体系中的有效方法之一。