低場核磁共振用于木材纖維飽和點(FSP)的測試-低溫核磁技術

纖維飽和點(fiber saturation point,FSP)指的是木質纖維素材料細胞壁中吸著水處于飽和狀態(tài)，而細胞腔和細胞間隙中沒有自由水的特定含水率狀態(tài)。纖維飽和點是木材物理力學性能發(fā)生變化的轉折點，纖維飽和點可以采用多種方法測量，比如電學法、干縮法、差示掃描量熱法和力學法等。以上幾種實測法目前普遍存在操作過程復雜、限制條件多、耗時長等缺點，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。

低場核磁共振技術可用于測定木材纖維飽和點，該方法能夠較為快速地測定木材纖維飽和點，測試過程簡便快捷，并且是無損與非侵入式的。

低溫核磁技術測試木材纖維飽和點(FSP)原理

固態(tài)冰與液態(tài)水的核磁共振T2弛豫時間相差很大,冰的T2弛豫時間僅約6us,木材內(nèi)吸著水的T2弛豫時間一般為毫秒級,很容易區(qū)分。核磁共振分析儀是以質子為探針,能夠準確表達多孔介質內(nèi)水分含量。通過選擇適當?shù)臏囟仁鼓静募毎粌?nèi)自由水產(chǎn)生凍結,此時吸著仍然處于液態(tài),從而可以準確獲得細胞壁內(nèi)吸著水的信號總量。

低溫核磁技術檢測對象

1、木材原料

2、木材制品

3、竹材

低溫核磁技術應用案例

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技術測定木材及其熱處理材纖維飽和點》. 波譜學雜志 34, 期 1 (2017年): 7.