[發明專利]一種毛竹中木質素含量的檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201510548280.4
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105158192B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 李曉麗;周瑞清;何勇;聶鵬程;孫嬋駿;周斌雄
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563;G01N21/359
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種毛竹中木質素含量的檢測系統級方法，該檢測系統包括透明樣品槽，其側壁外周的底部均勻設有20個透過波長不同的濾光片，可旋轉工作臺，用于承載所述透明樣品槽；光源，用于照射預設檢測點；檢測器，用于檢測在光源照射下預設檢測點處的漫反射率；控制單元，用于控制可旋轉工作臺轉動使透明樣品槽側壁外周的濾光片轉動至預設檢測點處，并獲取檢測器檢測到的漫反射率以計算毛竹中木質素含量。本發明的檢測系統和方法可快速有效地實現毛竹中木質素含量的快速、無損、低成本、環保地檢測，這為快速獲取毛竹組成成分的信息，指導后期毛竹的利用加工起著巨大的作用，且系統結構簡單，易于操作，維護成本低廉。

技術領域

本發明涉及木質素含量檢測技術領域，具體涉及一種毛竹中木質素含量的檢測系統及方法。

背景技術

木質素是由聚合的芳香醇構成的一類物質，存在于木質組織中，其主要作用是通過形成交織的網狀結構來硬化細胞壁。木質素主要位于纖維素纖維之間，起抗壓作用，增加木質組織的機械強度和抵抗微生物腐蝕的能力，使植物直立挺拔和不易腐朽。在自然界中,木質素的儲量僅次于纖維素，利用木質素制造可降解、可再生的聚合物。毛竹作為竹子中最主要的品種，是重要的生物質資源，具有資源豐富、分布廣、生長快、用途多、生態和經濟價值高等特點。毛竹中的木質素含量的高低無論在生物質新能源利用還是在合成高值化材料的角度，都有十分重大的影響，因此快速準確的測出毛竹中木質素含量具有實際意義。

目前毛竹中木質素含量的測量方法主要有：

1、使木質素本身溶解，或使其變成木質素的衍生物而溶解，再沉淀精制的方法(可溶性木質素)。具體有：①球磨得到磨木木質素；②使用有機溶劑在酸性條件下溶出；③使用無機試劑分離。

2、使植物中木質素以外的成分溶解，木質素作為殘渣而分離的方法(不溶木質素)。典型方法為范氏(Van Soest)檢測法，具體原理：粉末狀待測樣本經中性洗滌劑煮沸處理，不溶解的殘渣為中性洗滌纖維，主要為細胞壁成分，其中包括木質素、纖維素、木質素和硅酸鹽。再經酸性洗滌劑處理，剩余的殘渣為酸性洗滌纖維，其中包括纖維素、木質素和硅酸鹽。酸性洗滌纖維經72％硫酸處理后的殘渣為木質素和硅酸鹽，最后經由500℃灰化，剩余殘渣灰分即為無機硅酸鹽。最后兩個步驟殘渣相減即為待測樣本中木質素的量。

以上方法都是通過分離木質素物質或者溶解木質素及其衍生物，進而推斷出含量，但是在處理過程中，無法排除測量過程中造成的損失。并且用以上傳統的濕化學方法檢測時需要用到大量的試劑進行前處理，非常耗時且需要大量勞力，過程繁瑣，無法做到快速實時的檢測。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種的毛竹中竹木質素含量的檢測系統集方法，實現確定毛竹中木質素含量的快速、無損、低成本檢測。

一種毛竹中木質素含量的檢測系統，包括：

透明樣品槽，其側壁外周沿周向均勻設有20個透過波長不同的濾光片，

可旋轉工作臺，用于承載所述透明樣品槽；

光源，用于照射預設檢測點；

檢測器，用于檢測在光源照射下預設檢測點處的漫反射率；

控制單元，用于控制可旋轉工作臺轉動使透明樣品槽側壁外周的濾光片轉動至預設檢測點處，并獲取檢測器檢測到的漫反射率以計算毛竹中木質素含量。

本發明中光源為線光源，發出的光線為平行光束，沿水平方向照射透明樣品槽的側壁。進一步優選，所述光源為近紅外光源。控制單元多通過計算機實現。

本發明中檢測器可采用常見的光電探測器，獲取從預設檢測點射出的光線的強度，該光線實際上為置于透明樣品槽中的樣品對光源的漫反射光線，根據光源的強度，即可得到漫反射率。