[发明专利]一种毛竹中木质素含量的检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种毛竹中木质素含量的检测系统级方法，该检测系统包括透明样品槽，其侧壁外周的底部均匀设有20个透过波长不同的滤光片，可旋转工作台，用于承载所述透明样品槽；光源，用于照射预设检测点；检测器，用于检测在光源照射下预设检测点处的漫反射率；控制单元，用于控制可旋转工作台转动使透明样品槽侧壁外周的滤光片转动至预设检测点处，并获取检测器检测到的漫反射率以计算毛竹中木质素含量。本发明的检测系统和方法可快速有效地实现毛竹中木质素含量的快速、无损、低成本、环保地检测，这为快速获取毛竹组成成分的信息，指导后期毛竹的利用加工起着巨大的作用，且系统结构简单，易于操作，维护成本低廉。

技术领域

本发明涉及木质素含量检测技术领域，具体涉及一种毛竹中木质素含量的检测系统及方法。

背景技术

木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，其主要作用是通过形成交织的网状结构来硬化细胞壁。木质素主要位于纤维素纤维之间，起抗压作用，增加木质组织的机械强度和抵抗微生物腐蚀的能力，使植物直立挺拔和不易腐朽。在自然界中,木质素的储量仅次于纤维素，利用木质素制造可降解、可再生的聚合物。毛竹作为竹子中最主要的品种，是重要的生物质资源，具有资源丰富、分布广、生长快、用途多、生态和经济价值高等特点。毛竹中的木质素含量的高低无论在生物质新能源利用还是在合成高值化材料的角度，都有十分重大的影响，因此快速准确的测出毛竹中木质素含量具有实际意义。

目前毛竹中木质素含量的测量方法主要有：

1、使木质素本身溶解，或使其变成木质素的衍生物而溶解，再沉淀精制的方法(可溶性木质素)。具体有：①球磨得到磨木木质素；②使用有机溶剂在酸性条件下溶出；③使用无机试剂分离。

2、使植物中木质素以外的成分溶解，木质素作为残渣而分离的方法(不溶木质素)。典型方法为范氏(Van Soest)检测法，具体原理：粉末状待测样本经中性洗涤剂煮沸处理，不溶解的残渣为中性洗涤纤维，主要为细胞壁成分，其中包括木质素、纤维素、木质素和硅酸盐。再经酸性洗涤剂处理，剩余的残渣为酸性洗涤纤维，其中包括纤维素、木质素和硅酸盐。酸性洗涤纤维经72％硫酸处理后的残渣为木质素和硅酸盐，最后经由500℃灰化，剩余残渣灰分即为无机硅酸盐。最后两个步骤残渣相减即为待测样本中木质素的量。

以上方法都是通过分离木质素物质或者溶解木质素及其衍生物，进而推断出含量，但是在处理过程中，无法排除测量过程中造成的损失。并且用以上传统的湿化学方法检测时需要用到大量的试剂进行前处理，非常耗时且需要大量劳力，过程繁琐，无法做到快速实时的检测。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种的毛竹中竹木质素含量的检测系统集方法，实现确定毛竹中木质素含量的快速、无损、低成本检测。

一种毛竹中木质素含量的检测系统，包括：

透明样品槽，其侧壁外周沿周向均匀设有20个透过波长不同的滤光片，

可旋转工作台，用于承载所述透明样品槽；

光源，用于照射预设检测点；

检测器，用于检测在光源照射下预设检测点处的漫反射率；

控制单元，用于控制可旋转工作台转动使透明样品槽侧壁外周的滤光片转动至预设检测点处，并获取检测器检测到的漫反射率以计算毛竹中木质素含量。

本发明中光源为线光源，发出的光线为平行光束，沿水平方向照射透明样品槽的侧壁。进一步优选，所述光源为近红外光源。控制单元多通过计算机实现。

本发明中检测器可采用常见的光电探测器，获取从预设检测点射出的光线的强度，该光线实际上为置于透明样品槽中的样品对光源的漫反射光线，根据光源的强度，即可得到漫反射率。