undefined

Chemical imaging to reveal the resin distribution in impregnation-treated wood at different spatial scales

Julkaisuvuosi

2022

Tekijät

Altgen, Michael; Awais, Muhammad; Altgen, Daniela; Klüppel, André; Koch, Gerald; Mäkelä, Mikko; Olbrich, Andrea; Rautkari, Lauri

Tiivistelmä

<p>An inhomogeneous chemical distribution can be problematic in many biomaterial applications, including wood impregnation. Since wood is a hierarchically structured material, the chemical distribution must be considered on different length scales. Here, a combination of imaging methods revealed the distribution of phenol–formaldehyde resin in impregnation-treated European beech wood within the scale of several millimeters or larger (macroscopic) and the micron scale (cellular level). The macroscopic resin distribution was quantified by hyperspectral near-infrared (NIR) image regression. A partial least square regression model accurately predicted the resin content in the range of 0–30 % with average prediction errors of ≤0.93 % for calibration and the test set. The cellular resin distribution was investigated by mapping the UV absorbance in selected regions of interest at high lateral resolution using UV microspectrophotometry (UMSP). The application of both imaging techniques to board sections revealed a process-dependent resin distribution. NIR image regression quantified the drying-induced migration of resin toward the board surfaces. UMSP measurements in selected regions revealed that this resin migration also affected the resin distribution across cell walls. Overall, the results demonstrate the potential of combining chemical imaging techniques to quantify process-dependent heterogeneity and to develop efficient treatments for wood and other biomaterials.</p>
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Aalto-yliopisto

Rautkari Lauri Orcid -palvelun logo

Awais Muhammad Orcid -palvelun logo

Altgen Daniela

Altgen Michael

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

Elsevier

Volyymi

225

Artikkelinumero

111481

Julkaisu­foorumi

62974

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksu €

2300

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksun vuosi

2022

Muut tiedot

Tieteenalat

Kone- ja valmistustekniikka; Materiaalitekniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

https://doi.org/10.1016/j.matdes.2022.111481

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä