Estimation of wood stiffness of increment cores by near-infrared spectroscopy

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Abstract:

The use of calibrated near-infrared (NIR) spectroscopy for predicting the radial variation of the longitudinal modulus of elasticity (EL) of increment cores is described. Sets of Eucalyptus delegatensis R.T. Baker (alpine ash) and Pinus radiata D. Don (radiata pine) samples were characterized in terms of EL(SS) (estimated stiffness based on a combination of SilviScan-2 diffractometric data and measured density (R. Evans and J. Ilic. 2001. For. Prod. J. 51(3): 53–57)). NIR spectra, obtained from the radial–longitudinal face of each sample, were used to develop EL(SS) calibrations for the E. delegatensis and P. radiata sample sets and the two sets combined. The relationships between laboratory-determined EL(SS) and NIR-fitted EL(SS) were good in all cases. EL(SS) was estimated in separate test sets and found to correlate well with measured EL. NIR spectra were obtained in 15-mm sections from the radial–longitudinal face of two intact P. radiata increment cores. EL(SS) of each section was estimated using the P. radiata and the combined P. radiata and E. delegatensis calibrations. NIR estimates of EL(SS) were in good agreement with SilviScan-2 determined stiffness indicating that NIR spectroscopy can be successfully used to estimate radial variation in wood stiffness of increment cores.

Cet article décrit l'utilisation de la spectroscopie dans le proche infrarouge pour prédire la variation radiale du module d'élasticité dans le sens longitudinal (EL) dans des carottes de bois. Des groupes d'échantillons d'Eucalyptus delegatensis R.T. Baker (eucalyptus des montagnes) et de Pinus radiata D. Don (pin de Monterey) ont été caractérisés en terme de EL(SS) (résistance estimée sur la base d'une combinaison de données diffractométriques obtenues via SilviScan-2 et de mesures de densité (R. Evans et J. Ilic. 2001. For. Prod. J. 51(3): 53–57)). Le spectre dans le proche infrarouge, obtenu de la face radiale dans le sens longitudinal de chaque échantillon, a été utilisé pour établir des courbes d'étalonnage pour la valeur de EL(SS) avec les échantillons de E. delegatensis et P. radiata séparément et regroupés. Les relations entre les valeurs de EL(SS) mesurées en laboratoire et les valeurs obtenues par les équations développées pour l'analyse par spectroscopie dans le proche infrarouge sont bonnes dans tous les cas. Les valeurs de EL(SS) estimées par des tests indépendants sont étroitement corrélées avec les valeurs mesurées de EL. Les spectres dans le proche infrarouge ont été obtenus pour des sections radiales de 15 mm dans le sens longitudinal de deux carottes intactes de P. radiata. La valeur de EL(SS) de chaque section a été estimée à l'aide des courbes d'étalonnage pour P. radiata et pour P. radiata et E. delegatensis combinés. Les estimations de la valeur de EL(SS) sur la base de la spectroscopie dans le proche infrarouge correspondent bien aux valeurs de résistance déterminées avec SilviScan-2, ce qui indique que la spectroscopie dans le proche infrarouge peut-être utilisée avec succès pour estimer la variation radiale dans la résistance du bois dans des carottes.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2002

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