Quantitative prediction of moisture content distribution in acetylated wood using near-infrared hyperspectral imaging
Julkaisuvuosi
2022
Tekijät
Awais, Muhammad; Altgen, Michael; Mäkelä, Mikko; Belt, Tiina; Rautkari, Lauri
Tiivistelmä
<p>The uptake of moisture severely affects the properties of wood in service applications. Even local moisture content variations may be critical, but such variations are typically not detected by traditional methods to quantify the moisture content of the wood. In this study, we used near-infrared hyperspectral imaging to predict the moisture distribution on wood surfaces at the macroscale. A broad range of wood moisture contents were generated by controlling the acetylation degree of wood and the relative humidity during sample conditioning. Near-infrared image spectra were then measured from the surfaces of the conditioned wood samples, and a principal component analysis was applied to separate the useful chemical information from the spectral data. Moreover, a partial least squares regression model was developed to predict moisture content on the wood surfaces. The results show that hyperspectral near-infrared image regression can accurately predict the variations in moisture content across wood surfaces. In addition to sample-to-sample variation in moisture content, our results also revealed differences in the moisture content between earlywood and latewood in acetylated wood. This was in line with our recent studies where we found that thin-walled earlywood cells are acetylated faster than the thicker latewood cells, which decreases the moisture uptake during the conditioning. Dynamic vapor sorption isotherms validated the differences in moisture content within earlywood and latewood cells. Overall, our results demonstrate the capabilities of hyperspectral imaging for process analytics in the modern wood industry. Graphical abstract: [Figure not available: see fulltext.].</p>
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Volyymi
57
Numero
5
Sivut
3416-3429
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Teknillinen kemia, kemian prosessitekniikka; 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
10.1007/s10853-021-06812-2
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä