一种麦秸剖片的处理工艺及其检测方法技术

本发明专利技术提供了一种麦秸剖片的处理工艺及其检测方法，与现有技术相比，本发明专利技术利用碱预处理+氧化漂白的综合处理工艺，并对氧化漂白工艺参数进行了优化，漂白效果均匀显著，而且，麦秸剖片的表面润湿性能与亲水性能显著提升。另外，碱处理还有机会促使剖片中纤维素、半纤维素等成分的膨化，增加后续漂白与染色工作液对剖片的渗透与作用。通过本发明专利技术提供的检测方法考察了各处理工艺对秸秆形貌、结构的影响，同时对比考察了漂白处理后秸秆剖片的染色性能。本发明专利技术技术对提升小麦秸秆资源的利用价值具有重要意义，将为小麦秸秆在新型包装与表面装饰材料、秸秆工艺品、家居装饰品的开发提供研究基础。

【技术实现步骤摘要】
一种麦秸剖片的处理工艺及其检测方法
本专利技术属于小麦秸秆开发利用领域，具体涉及一种麦秸剖片的处理工艺及其检测方法。
技术介绍
我国小麦秸秆资源丰富，成本低，对其加以利用可取得重要的经济和环保效益。小麦秸秆作为重要的生物质资源，可利用生物技术开发纤维素乙醇，用于替代日益枯竭的不可再生资源，当前已取得较高的经济价值；采用化学方法将小麦秸秆纤维进行处理，用于水体中Cu、Cr等重金属离子的去除，发挥了良好的环保效益；同时，也可将小麦秸秆纤维提取与分类，用于板材、功能性复合材料及造纸领域，同时，基于磷酸活化技术，亦可将小麦秸秆资源开发成活性炭材料。伴随当前消费品市场呈现的原生态潮流，利用小麦秸秆等材料开发新型包装与表面装饰材料、秸秆工艺品、家居装饰品等具有广阔的市场前景，吸引了众多目光。因小麦秸秆生长环境和秸秆成分的原因，导致秸秆整体色泽均一性较差、局部霉变发黑，采用简易的清洗方法难以将麦秸均匀处理干净；同时，因包装材料对小麦秸秆颜色丰富性的需要，现有的工艺与方法对其进行染色，普遍存在颜色饱和度低、色牢度差等问题，致使秸秆的利用受到极大局限。在秸秆类包装与表面装饰材料、工艺品、装饰品的开发中，秸秆需加以筛选，并多以秸秆剖片的形式进行应用。当前，鲜有针对小麦秸秆剖片整套预处理、漂白与染色工艺研究的文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种麦秸剖片的处理工艺，利用碱预处理+氧化漂白的综合处理工艺，优化氧化漂白工艺，漂白效果均匀显著，而且，麦秸剖片的表面润湿性能与亲水性能显著提升。本专利技术还提供了一种麦秸剖片的检测方法，利用新的检测方法对处理后的麦秸剖片进行检测，通过检测产品的形貌、上染率等对后续的染色等处理工艺指导。本专利技术提供的一种麦秸剖片的处理工艺，包括以下步骤：1)去除麦秸叶、节和鞘,仅保留麦秸秸秆，自然晒干至恒重，沿秸秆纵向剖开，再刮除秸秆内层柔软组分，然后进行压制和压烫工序处理，得麦秸剖片，待用；2)将麦秸剖片浸入碱溶液中，处理后，自然晾干，待用；3)碱处理后的麦秸剖片置于双氧水中漂白，即完成。步骤1)中所述压制和压烫工序处理具体为：剖片经25kg负重压制不少于2h，再经60-90℃滚筒一次压烫，滚筒车速15r/min。步骤2)中所述碱溶液为氢氧化钠溶液，浓度为1.0-2.3g/L；进一步的，步骤2)中麦秸剖片浸入碱溶液中，温度控制在40-60℃，时间为60-90min；步骤2)中麦秸剖片浸入碱溶液中浴比80-200:1；步骤3)中所述双氧水浓度为40-60g/L，双氧水中还含有稳定剂硅酸钠0.5-1.0g/L和渗透剂JFC0.5-1.2g/L。进一步的，步骤3)中漂白处理的时间30-130min，温度为60-98℃，浴比80-200:1。进一步的，步骤3)中漂白体系pH为10.5。本专利技术提供的一种麦秸剖片的检测方法，对未处理及经过上述处理的麦秸剖片进行检测，通过检测产品的形貌、上染率等对后续的染色等处理工艺指导。所述检测包括白度测试、颜色反射光谱测试、微观形貌测试、亲水性能检测、润湿性能检测、聚集态结构测试和色牢度测试。所述的白度测试方法为：将上述处理后的麦秸剖片整齐紧密排列，并粘附在洁净硬纸白板上，制作麦秸测试样本，每个测试样本尺寸不少于6*6cm；然后，在荧光白度仪对每个测试样本的白度进行测试，每个样本的白度测量点不少于8处，记录各点的白度，并取其平均值。所述的颜色反射光谱测试具体为：在测色配色仪器上测试各处理后的麦秸剖片样本的反射光谱，测试光学参数设定如下：D65光源，2°，采样孔径为5mm，波段范围400-700nm。所述的微观形貌测试具体方法为：采用S-4800扫描电子显微镜分别对麦秸原样、预碱处理的麦秸、漂白麦秸的微观形貌进行测试，首先将待测麦秸试样粘附于样品台上，后放入SBC-12型离子溅射仪对待测试样进行镀金以提高导电性能，方便形貌观察，将镀金试样放置于扫描电镜置物台上，抽真空后即可开始测试。所述亲水性能测试具体方法为：采用DSA-25光学接触角测量仪对麦秸剖片的静态接触角进行测试，每个试样测3次，取平均值。测试中选用蒸馏水，其表面张力为72.8mN/m。所述润湿性能检测具体方法为：采用DCAT-11型表面张力仪，在室温下，利用Wilhelmy吊片法测试麦秸剖片的润湿性能，设置试样前进和后退速度均为0.05mm/s，样品浸入的深度为3.00mm；并通过系统自带分析软件记录试样与液体的动态接触角，每个试样测3次，取平均值。所述聚集态结构测试具体方法为：将麦秸剖片机械磨碎，采用粉末法测试各试样的聚集态结构，具体测试参数如下：Cukα靶(λ＝0.154nm)，电压40kV，电流30mA，角度衍射扫描范围(2θ)5-60°，扫描步长为0.02°/sec，扫描速度为2°/min。所述色牢度测试具体方法为：将处理后的麦秸剖片染色，然后进行色牢度检测，具体工艺配方与参数如下：染料2％(owf)、氯化钠10g*L-1、染色浴比80:1、固色碳酸钠10g*L-1。，并参照GB/T3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》和GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》方法对染色麦秸剖片的耐洗色牢度和干、湿摩擦牢度进行测试，并对其评级。所述染色具体工艺为：将过处理的麦秸剖片在60℃入染，15min后加入氯化钠，在60℃温度下续染30min，升温至90℃后加入碳酸钠，在90℃固色30min，染色完毕后降温冷却，取出麦秸剖片，冷水冲洗后，自然晾干。与现有技术相比，本专利技术利用双氧水漂白，避免了含氯成分污水的排放，且氧漂白度稳定；若直接采用双氧水漂白，则需要消耗更高浓度的双氧水，同时致使秸秆剖片柔韧等物理机械性能显著下降；因此，本专利技术利用碱预处理+氧化漂白的综合处理工艺，并对氧化漂白工艺参数进行了优化，漂白效果均匀显著，而且，麦秸剖片的表面润湿性能与亲水性能显著提升，有助于秸秆的染色及后续处理。另外，碱处理还有机会促使剖片中纤维素、半纤维素等成分的膨化，增加后续漂白与染色工作液对剖片的渗透与作用。通过本专利技术提供的检测方法考察了各处理工艺对秸秆形貌、结构的影响，同时对比考察了漂白处理后秸秆剖片的染色性能。本专利技术技术对提升小麦秸秆资源的利用价值具有重要意义，将为小麦秸秆在新型包装与表面装饰材料、秸秆工艺品、家居装饰品的开发提供研究基础。附图说明图1为双氧水浓度对剖片白度的影响；图2为不同浓度双氧水漂白剖片的反射光谱；图3为漂白温度对剖片白度的影响；图4为不同温度漂白剖片的反射光谱；图5为漂白时间对剖片白度的影响；图6为不同时间漂白剖片的反射光谱；图7为不同浴比漂白剖片的反射光谱；图8为不同助剂用量对剖片白度的影响；图中工艺1：不添加稳定剂硅酸钠；工艺2：硅酸钠用量为0.5g/L；工艺3：硅酸钠用量为1g/L；工艺4：硅酸钠用量为0.5g/L，渗透剂JFC用量为0.5g/L；图9a为麦秸剖片微观形貌；图9b为碱处理后的麦秸剖片微观形貌图；图9c为漂白麦秸剖片微观形貌图；图10为麦秸剖片的XRD谱图；图11染料三原色对麦秸剖片的上染率；图12a为RGB红染色麦秸剖片的反射率光谱；图12b为RGB黄染色麦秸剖片的反射率光谱；图12c为KN-B芷青染色麦秸剖片的反射率光谱。具体实施方式实施例1一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种麦秸剖片的处理工艺，其特征在于，所述处理工艺包括以下步骤：1)去除麦秸叶、节和鞘,仅保留麦秸秸秆，自然晒干至恒重，沿秸秆纵向剖开，再刮除秸秆内层柔软组分，然后进行压制和压烫工序处理，得麦秸剖片，待用；2)将麦秸剖片浸入碱溶液中，处理后，自然晾干，待用；3)碱处理后的麦秸剖片置于双氧水中漂白，即完成。

【技术特征摘要】
1.一种麦秸剖片的处理工艺，其特征在于，所述处理工艺包括以下步骤：1)去除麦秸叶、节和鞘,仅保留麦秸秸秆，自然晒干至恒重，沿秸秆纵向剖开，再刮除秸秆内层柔软组分，然后进行压制和压烫工序处理，得麦秸剖片，待用；2)将麦秸剖片浸入碱溶液中，处理后，自然晾干，待用；3)碱处理后的麦秸剖片置于双氧水中漂白，即完成。2.根据权利要求1所述的麦秸剖片的处理工艺，其特征在于，步骤1)中所述压制和压烫工序处理具体为：剖片经25kg负重压制不少于2h，再经60-90℃滚筒一次压烫，滚筒车速15r/min。3.根据权利要求1或2所述的麦秸剖片的处理工艺，其特征在于，步骤2)中所述碱溶液为氢氧化钠溶液，浓度为1.0-2.3g/L。4.根据权利要求1或3所述的麦秸剖片的处理工艺，其特征在于，步骤2)中麦秸剖片浸入碱溶液中，温度控制在40-60℃，时间为6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗乾，杨海伟，李游亚，张婷，沈皆亮，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34