Wood surface charring is a treatment method commonly employed to enhance weather protection and aesthetic appearance of building exteriors. This study aims to investigate the differences between two wood surface charring processes: the traditional Japanese method known as Yakisugi and an alternative charring technique industrially manufactured with a gas burner. The objective of the study was to assess whether a thicker layer after Yakisugi treatment has any advantages over a thinner layer after the alternative process. Vibrational spectroscopy techniques including UV resonance Raman (UVRR) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, were utilized in conjunction with X-ray-micro-CT analysis. The findings revealed that ATR-FTIR spectroscopy detected the degradation of carbohydrates and changes in lignin within the charred surface, although both processes exhibited similar vibrational contributions. In contrast, UVRR spectroscopy provided insights into the carbonized layers, revealing spectral differences indicating variations in temperature during the charring processes. X-ray micro-CT analysis visually highlighted significant differences in the coal layers, suggesting distinct combustion profiles. Remarkably, the macrostructure of wood treated with Yakisugi remained intact despite a thicker charred layer compared to the alternative charring techniques. However, further investigations are required to assess the weather stability of the alternative charring method for a comprehensive understanding.

中文翻译：

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通过拉曼光谱和 FTIR 光谱以及 X 射线显微 CT 技术对炭化杉木样品的化学和结构特性进行比较研究

木材表面炭化是一种常用的处理方法，用于增强建筑物外部的天气保护和美观。本研究旨在调查两种木材表面炭化工艺之间的差异：称为 Yakisugi 的传统日本方法和使用燃气燃烧器工业制造的替代炭化技术。该研究的目的是评估烧杉处理后较厚的层是否比替代工艺后较薄的层有任何优势。振动光谱技术包括紫外共振拉曼 (UVRR) 和傅里叶变换红外 (FTIR) 光谱，与 X 射线显微 CT 分析结合使用。研究结果表明，ATR-FTIR 光谱检测到烧焦表面内碳水化合物的降解和木质素的变化，尽管这两个过程都表现出相似的振动贡献。相比之下，UVRR 光谱提供了对碳化层的深入了解，揭示了表明炭化过程中温度变化的光谱差异。X 射线微 CT 分析直观地突出了煤层的显着差异，表明不同的燃烧曲线。值得注意的是，与其他炭化技术相比，尽管炭化层较厚，但经 Yakisugi 处理的木材的宏观结构仍保持完整。然而，需要进一步研究来评估替代炭化方法的天气稳定性，以实现全面的了解。揭示光谱差异，表明炭化过程中温度的变化。X 射线微 CT 分析直观地突出了煤层的显着差异，表明不同的燃烧曲线。值得注意的是，与其他炭化技术相比，尽管炭化层较厚，但经 Yakisugi 处理的木材的宏观结构仍保持完整。然而，需要进一步研究来评估替代炭化方法的天气稳定性，以实现全面的了解。揭示光谱差异，表明炭化过程中温度的变化。X 射线微 CT 分析直观地突出了煤层的显着差异，表明不同的燃烧曲线。值得注意的是，与其他炭化技术相比，尽管炭化层较厚，但经 Yakisugi 处理的木材的宏观结构仍保持完整。然而，需要进一步研究来评估替代炭化方法的天气稳定性，以实现全面的了解。尽管与其他炭化技术相比，经过 Yakisugi 处理的木材具有更厚的炭化层，但其宏观结构仍保持完整。然而，需要进一步研究来评估替代炭化方法的天气稳定性，以实现全面的了解。尽管与其他炭化技术相比，经过 Yakisugi 处理的木材具有更厚的炭化层，但其宏观结构仍保持完整。然而，需要进一步研究来评估替代炭化方法的天气稳定性，以实现全面的了解。