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关键词：
生物酸化技术,啤酒,应用
发表时间：
2012-12-19 09:40:09
摘 要 利用近红外光谱和X 射线衍射法对木材的微纤丝角进行了快速预测。微纤丝角是影响木材性质的最重要的物理量之一, 木材资源利用和林木品质改良都要求能快速、方便地测定木材的微纤丝角。该实验首先利用X 射线衍射仪, 快速测量和计算出154 个杉木木材样品的微纤丝角。然后, 依据木材不同成分在近红外区的不同吸收特性, 在近红外光谱数据与X 射线衍射仪测定的微纤丝角之间建立相关模型。结果表明, 二者之间具有很好的相关性, 其校正模型和预测模型的相关系数( r 2 ) 分别达到0 867 和0 816。
近红外( near infrar ed, 简写为NIR) 光谱是指波长范围在780~ 2 500 nm 之间的光谱。当物质分子受到红外线照射时, 光的一部分能量被吸收, 测量经物质吸收后的透射光谱或漫反射光谱, 可以获得含有大量被测物质特征信息的图谱。大多数有机物在近红外区域具有丰富的、特定的吸收光谱, 这为定性和定量分析物质成分提供了基础。木材是复杂的天然聚合物质, 其主要组成为纤维素、半纤维素和木质素等高分子有机物。研究表明, 木材的NIR 漫反射光谱不但包含纤维素、淀粉、木质素以及其他炭水化合物, 如葡萄糖、果糖、松醇、山梨醇、纤维醇等的分子信息, 而且木材的NIR 光谱还负载了木材结构和组成方面的信息[ 1] 。因此, 人们就开始探索用近红外光谱来预测木材的化学性质和物理、力学以及解剖性质等。国外许多专家对近红外光谱技术在木材性质中的应用做了研究[2, 3] 。
木材的微纤丝角( micro fibri lang le, 简写为MFA) 为细胞次生壁S2 层微纤丝排列方向与细胞主轴所形成的夹角,是木材性质中最重要的物理量之一。已有的研究表明, 微纤丝角是木材机械性能的主要决定因子之一, 特别影响木材的弹性模量和异向收缩性[4] ; 微纤丝角与木材密度也存在一定的相关关系, 并与木材强度和硬度密切相关[ 5] 。
微纤丝角是在细胞水平上的一个微观量, 传统测定微纤丝角的方法主要有: 碘结晶法、偏光显微镜法、纹孔法等。传统测量方法测量样品准备繁琐, 测量速度慢, 而且难以对大量个体纤维进行测量。而木材是生物性材料, 有极大的变异性, 为得到具有充分意义的平均值, 要求测定大量的个体纤维[ 7] 。因此, 人们尝试采用光谱来研究木材的微纤丝角,近期新发展起来的方法有X 射线衍射法和近红外法。X 射线衍射法, 主要是利用X 射线( 波长范围在0 001 到10 nm 之
间) 照射木材, 根据其衍射强度来计算木材微纤丝角。X 射线衍射在一次操作中得到的衍射图样, 即能反映出几百个细胞平均微纤丝角的测定数[ 7] 。
近红外光谱技术是一项新的无损检测技术, 具有快速、准确、低成本、无污染等众多优点, 在农产品、石油化工、制药、矿业等行业有着广泛的应用, 在我国林业科学研究中,已有用近红外技术预测木材密度的报道[8] , 但用其预测木材微纤丝角的相关报道在我国还未见到, 本文应用X 射线衍射仪和FieldSpec 近红外光谱仪, 结合偏最小二乘法, 分析了近红外光谱和X 射线衍射测定微纤丝角的相关性, 可以实现木材微纤丝角的快速测定和预测。
木材的微纤丝角( micro fibri lang le, 简写为MFA) 为细胞次生壁S2 层微纤丝排列方向与细胞主轴所形成的夹角,是木材性质中最重要的物理量之一。已有的研究表明, 微纤丝角是木材机械性能的主要决定因子之一, 特别影响木材的弹性模量和异向收缩性[4] ; 微纤丝角与木材密度也存在一定的相关关系, 并与木材强度和硬度密切相关[ 5] 。
微纤丝角是在细胞水平上的一个微观量, 传统测定微纤丝角的方法主要有: 碘结晶法、偏光显微镜法、纹孔法等。传统测量方法测量样品准备繁琐, 测量速度慢, 而且难以对大量个体纤维进行测量。而木材是生物性材料, 有极大的变异性, 为得到具有充分意义的平均值, 要求测定大量的个体纤维[ 7] 。因此, 人们尝试采用光谱来研究木材的微纤丝角,近期新发展起来的方法有X 射线衍射法和近红外法。X 射线衍射法, 主要是利用X 射线( 波长范围在0 001 到10 nm 之
间) 照射木材, 根据其衍射强度来计算木材微纤丝角。X 射线衍射在一次操作中得到的衍射图样, 即能反映出几百个细胞平均微纤丝角的测定数[ 7] 。
近红外光谱技术是一项新的无损检测技术, 具有快速、准确、低成本、无污染等众多优点, 在农产品、石油化工、制药、矿业等行业有着广泛的应用, 在我国林业科学研究中,已有用近红外技术预测木材密度的报道[8] , 但用其预测木材微纤丝角的相关报道在我国还未见到, 本文应用X 射线衍射仪和FieldSpec 近红外光谱仪, 结合偏最小二乘法, 分析了近红外光谱和X 射线衍射测定微纤丝角的相关性, 可以实现木材微纤丝角的快速测定和预测。
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