低場(chǎng)核磁共振用于木材纖維飽和點(diǎn)(FSP)的測試-低溫核磁技術(shù)

纖維飽和點(diǎn)(fiber saturation point,FSP)指的是木質(zhì)纖維素材料細胞壁中吸著(zhù)水處于飽和狀態(tài)，而細胞腔和細胞間隙中沒(méi)有自由水的特定含水率狀態(tài)。纖維飽和點(diǎn)是木材物理力學(xué)性能發(fā)生變化的轉折點(diǎn)，纖維飽和點(diǎn)可以采用多種方法測量，比如電學(xué)法、干縮法、差示掃描量熱法和力學(xué)法等。以上幾種實(shí)測法目前普遍存在操作過(guò)程復雜、限制條件多、耗時(shí)長(cháng)等缺點(diǎn)，而且不同方法的測量結果之間存在一定差異，準確度也存在爭議。

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)可用于測定木材纖維飽和點(diǎn)，該方法能夠較為快速地測定木材纖維飽和點(diǎn)，測試過(guò)程簡(jiǎn)便快捷，并且是無(wú)損與非侵入式的。

低溫核磁技術(shù)測試木材纖維飽和點(diǎn)(FSP)原理

固態(tài)冰與液態(tài)水的核磁共振T2弛豫時(shí)間相差很大,冰的T2弛豫時(shí)間僅約6us,木材內吸著(zhù)水的T2弛豫時(shí)間一般為毫秒級,很容易區分。核磁共振分析儀是以質(zhì)子為探針,能夠準確表達多孔介質(zhì)內水分含量。通過(guò)選擇適當的溫度使木材細胞腔內自由水產(chǎn)生凍結,此時(shí)吸著(zhù)仍然處于液態(tài),從而可以準確獲得細胞壁內吸著(zhù)水的信號總量。

低溫核磁技術(shù)檢測對象

1、木材原料

2、木材制品

3、竹材

低溫核磁技術(shù)應用案例

不同溫度熱處理后,花旗松試樣的 T2 分布

參考文獻：周凡丁, 高鑫, 蔡家斌, 莊壽增和周洪杰. 《利用低溫NMR技術(shù)測定木材及其熱處理材纖維飽和點(diǎn)》. 波譜學(xué)雜志 34, 期 1 (2017年): 7.