对枕垫类产品荞麦皮填充物质量要求的探索

时间:2022-10-22 11:17:14

对枕垫类产品荞麦皮填充物质量要求的探索

荞麦皮顾名思义是指荞麦表层包裹的壳皮,是荞麦加工后的附属产品。因其形状呈菱形、坚而不硬富有弹性,常经日晒和水洗不变质,且具有一定的保健功效等特性,被广泛用于家用产品的填充物,产品透气性好,舒适耐用,经济实惠,绿色环保。

通过调研,我们发现以荞麦皮为填充物的枕垫产品很多,常用于枕头,也可用作褥子、办公椅、沙发和车用坐靠垫,以及做儿童睡袋、颈康枕、腰康垫、坐垫等产品。产品的组合方式也很多,比如和植物类材料(金粟衣、花瓣等)混合,与决明子、茶叶、各种纤维分层或分装等。但目前以荞麦皮作为填充物的产品,在国内外尚无质量检测与评价标准,使得企业的产品质量无判定依据,市场销售的产品质量标识随意不确切,消费者不清楚其质量优劣。调研中发现,大部分产品中荞麦壳含量较少,透气性和舒适性差,一些价格较高的标识“荞麦壳****克”的枕芯,实际是荞麦壳与单皮(荞麦片)的混合量,有些标有“100%荞麦壳”,但实际并非如此。因此本文对枕垫类产品荞麦皮填充物质量的相关要求进行了探索,为标准的建立提供参考。

1 荞麦皮的种类、特点

我国种植的主要荞麦品种有甜荞和苦荞。陕西、内蒙古、四川是我国荞麦皮的主产区,尤其以内蒙古的荞麦皮最为著名,大量出口日本、韩国等地。做床上用品填充物的荞麦皮主要用甜荞,近年来因苦荞的产量增加和功效的认知,用量随之增加。

荞麦皮是荞麦外层包裹的表皮,一般呈菱形或三角形壳状。荞麦经过脱壳工艺将表皮与荞麦仁脱离,我们通常所说的荞麦皮包括荞麦壳与荞麦片(即荞麦壳分离后的单皮),在荞麦皮中荞麦壳保持原有的呈菱形或三角形壳状,坚而不硬,具有一定的弹性,因此在壳与壳之间自然形成透气通道,透气性好,所以含壳率(含荞麦壳的质量百分比)越高,枕头的舒适性就越好,价格就越高。

2 用于枕垫的荞麦皮加工过程

2.1 荞麦脱壳工艺

目前,荞麦脱壳加工主要有水洗脱壳和高温脱壳。水洗脱壳是将荞麦籽放入水中洗涤并浸泡,待荞麦籽充分吸水后,壳与肉自然分离。其工艺较粗放,荞麦壳的形状被完全改变,大部分呈片状,品质不佳。高温脱壳是将荞麦籽放入特制的高温容器中进行加温,利用热胀冷缩的原理,将壳与肉分离。这种加工工艺的好处是壳体完整、韧性好,而且高温能起到杀菌消毒灭虫害的效果,延长了荞麦皮的使用年限和透气性。

2.2 荞麦皮除尘杂、灭虫等工艺

因为荞麦脱壳后的荞麦皮含有土杂、荞麦仁、草叶草秆等杂质,杂质不但影响卫生、舒适性,而且在一定条件下会产生变质、变黑、生虫、发霉等现象,引发过敏与疾病,加工过程中因设备和环境的因素而混入的有害杂质(如针、铁丝、木棍等)将直接威胁到人身安全。因此,荞麦皮只有经过多次筛选和灭菌处理才能作为枕垫类填充物使用。一般采用风选设备和振动筛设备,去除荞麦壳里面的荞麦碎末和杂质,能有效地减少碎皮和杂质。同时采用特殊筛网分离壳和皮,能有效地提高含壳率,提高品质。再经高温消毒、灭菌处理,达到卫生安全要求。还有将荞麦壳用NaOH溶解蛋白质,用复合碱液进行脱脂,利用木质素能溶解碱液的特点破坏木质素的结构,使荞麦壳软化。

3 关于质量要求

根据荞麦皮的加工过程和产品的使用要求,我们认为荞麦皮的质量要求应包含质量等级、有害杂质和卫生要求。

(1)质量等级:确定产品的质量等级是为了满足不同的社会使用要求,将产品根据质量指标的高低科学合理地划分为若干层次,使产品质量能够客观反映。参照GB/T 22843—2009《枕、垫类产品》,荞麦皮质量等级可分为优等品、一等品和合格品。我们依现有企业的出厂产品和出口荞麦皮的质量水平为参照,提出三个等级的质量要求,项目包含含水率、含杂率、含壳率和100 g荞麦皮中的荞麦仁粒数。

(2)有害性杂质:在荞麦皮生产加工等过程中有可能混入针、铁丝、木棍等对人身安全带来危害的杂质。

(3)卫生要求:因加工手段不到位,荞麦皮会含有杂质或荞麦仁、碎仁等,在一定条件下有可能会发霉、生虫,同时不规范的灭虫方式如用六六粉等毒性物质,都会对人体健康带来危害,对此也应作出质量要求。

3.1 含水率

含水率反映了荞麦皮是否经过干燥处理或处理有效的指标,含水率过高易霉变,在消费者使用中可能引起呼吸道感染,对人体健康带来危害。

3.1.1 检验方法

检验方法采用烘箱法,参照GB/T 6102.1—2006《原棉回潮率试验方法 烘箱法》,对内蒙古甜荞、陕西甜荞、四川生苦荞、四川熟苦荞的20g、30g、50g、60g分别进行含水率测试,以聚酯标准贴衬织物隔离,防止试样遗漏,温度110℃。测试数据显示,样品多少与烘干时间线性关系不明显,所以以下试验的试样选用中间量50 g,精度0.01g,烘至干重。

3.1.2 指标设置

经测试,几种试样的最大含水率为13.4%,结合生产企业多年的实践,同时参照粮食安全储存水分要求:荞麦产品的优等品、一等品和合格品的含水率应控制在14%以下。

3.1.3 含水率验证试样

按照此方法,对市场销售的枕垫类用荞麦皮及枕垫类产品中填充物进行验证试验,结果都在14%以内。结果见表1。

表1 含水率的验证试样

3.2 含杂率

荞麦皮中含有土杂、荞麦仁、草叶草秆等非荞麦皮物质以及荞麦碎皮等杂质。杂质不但影响舒适性,而且在使用一段时间后,潮湿空气或睡觉时不经意流出的口水、分泌的汗液等都会渗透到枕芯里面,残存的荞麦仁杂质会产生变质、变黑、生虫、发霉等现象并滋生细菌。

3.2.1 检验方法

检验方法采用筛网法,使用标准筛振筛机(参照GB/T 14799—2005 《土工布及其有关产品 有效孔径的测定 干筛法》使用的标准筛振筛机),横向摇动频率(220±10)次/min;回转半径(12±1)mm。垂直振动频率(150±10)次/min;振幅(10±2)mm;筛子内径200 mm。考虑筛网为200 mm×50 mm(直径×高度),称取样品重量50g较为适宜。筛网的目数应根据荞麦壳的尺寸,需用不同筛网。

3.2.2 荞麦壳尺寸的测量

用游标卡尺对陕西甜荞1、陕西甜荞2、四川生苦荞、内蒙古甜荞、四川熟苦荞5个品种的荞麦壳的最大直径尺寸进行测量,各地区荞麦壳最大直径的最小数值分别为2.96 mm、3.0 mm、3.14 mm、2.64 mm、2.54 mm。

3.2.3 筛网规格的选定

既要使杂质筛落下来,还应使荞麦片、壳保留。根据荞麦壳最大直径的最小数值,筛网选用8、10、12目进行试验,试验数据见表2。从试验数据来看,含杂率与目数的线性关系不明显。根据全国有代表性的地区取样的测试结果,确定较小颗粒的荞麦皮首先选用12目的筛网,较大颗粒的首先选用10目的筛网,大的杂质还需要手拣。

3.2.4 振筛时间的确定

选用3 min、5 min、7 min的振筛时间,对12个样品进行试验。结果见表3。5 min与3 min的含杂率有4个样品有差异,最大偏差0.3%;7 min与5 min的含杂率有2个样品有差异,而且是同一产品,偏差0.3%,比较小。所以选用振筛时间为5 min。

3.2.5 验证试验

人为加一定量的杂质后,用上述方法进行验证试验,结果见表4。数据结果表明基本没有差异,此方法可行。

3.2.6 含杂率指标的设置

含杂率的高低反映出荞麦皮的加工质量,一般含杂率在5%以内可用,所以质量要求应规定:优等品≤1%, 一等品≤3% ,合格品≤5%。

3.3 荞麦仁粒数、有害杂质、虫子的测定

较大荞麦仁在遇到适宜的温度湿度极易出虫、发霉,特别是完整的荞麦仁更利于虫卵的生存和水分的吸附,为荞麦皮出虫和发霉提供温床;在生产等环节混入的金属物或尖锐物等有危害性杂质,如针、铁丝、木棍等直接威胁到人身安全;不合理的灭虫方式,如用六六粉等毒性物质灭虫,对人体健康会带很大的危害,所以,这些项目均应要求不得检出。

3.3.1 测试方法

可以在含杂率试验中用肉眼观察、手拣计数完成。在试验中,有时会拣出荞麦粒,没有发现有害杂质和虫子。但在最初的试验中,曾检出过已生锈的加工设备的金属网丝小段,在苦荞中发现有黑色象鼻虫。虫子的测试方法是参考了粮食检测资料。试验结果见表8。

3.3.2 指标设置

荞麦仁的粒数(粒/100g):优等品应为0、一等品应为2、合格品应为4。

有害杂质:不得检出金属物或尖锐物等有害杂质。

卫生要求:不得检出蚤、蜱、臭虫等可能传播疾病与危害健康的节足动物和象鼻虫;不得有霉味、六六粉味等异味。

3.4 关于含壳率要求

荞麦皮由于原料品种不同、加工工艺的不同,荞麦壳的含壳量差异很大,而荞麦皮的含壳率直接影响枕垫类产品的弹性,造成舒适度差异。

3.4.1 测试方法选择

振筛法不能完全准确地将荞麦壳分出,只能加大取样量,使得测试结果较稳定。而手拣法虽然准确,但测试方法费时费力,所以,提出一般情况下测试采用振筛法,仲裁检测推荐手拣法。

3.4.2 筛网规格的选定

筛网既要把荞麦皮筛落,还要不使荞麦壳落下,所以要根据荞麦皮的厚度和长度尺寸来确定筛网规格。经试验和观察,网筛孔径宽度大于皮厚尺寸、小于直径尺寸一半,长度在荞麦皮长度的两倍左右最为合适,所以选用孔径规格为1mm×10mm的筛网。小于孔径1mm×10mm筛网规格时荞麦皮有些可在筛网上,尤其是两片荞麦皮连接着的时候最容易卡在筛网上。孔径长度长于10mm的网丝容易变形,荞麦壳容易筛落,而且孔径之间至少要留有3根网丝,起到固定网丝的作用,否则网丝也易变形,但固定网丝太多又降低试样效率。所以孔径选用1mm×10mm、中间网丝3根的筛网(如图1所示)。

图1 筛网网丝示意图(1mm×10mm)

3.4.3 振筛时间的选定

对12个样品的含壳率进行7 min、10 min和13 min的试验,试验结果见表5。结果表明,含壳率越低不同时间偏差率越大,10 min基本与7 min的含壳率最大偏差0.9%,最小为0;13 min与10 min的含壳率最大偏差也是0.9%,最小为0,但总体有时间越长偏差越小的趋势,但在13 min后,有少量卡在网上的壳有可能就会振开为皮,影响含壳率的结果。所以振筛时间定为10 min较好。

3.4.4 验证试验

采用人为加入一定量的荞麦皮与荞麦壳混合后,采用标准规定的方法进行含壳率试验。试验数据见表6,数据表明试验偏差基本控制在1%范围之内。

结论:筛网法:称量30g,筛孔尺寸为1mm×10mm的筛网,振筛10分钟。

3.4.5 手拣法

采用人工手拣方法,可称量10 g样品,将壳与片分离、称重并计算含壳率。

3.4.6 含壳率指标的设置。

在行业中,出口级的含壳率一般在80%以上,有的甚至90%以上,根据我们对市场的枕垫类产品荞麦皮含壳率的测试可知,销售产品含壳率高的可达90%以上,大型商场销售的一般在70%左右;小型商店销售的产品含壳率较低,在50%左右。所以,标准应设定含壳率指标:优等品≥90%,一等品≥70%,合格品≥50%。

3.5 关于卫生要求

根据荞麦粮食的特点和粮食产品标准的要求,结合荞麦皮加工中不可能彻底除净荞麦粉粒的情况,要避免使用时出虫,至少在出厂时荞麦皮中肉眼观察不得检出蚤、蜱、臭虫等可能传播疾病与危害健康的节足动物和象鼻虫。从了解到的情况反映,有些小的加工企业采用六六粉灭虫,还有的企业加工储存条件差,荞麦皮的含水率高,受外界条件的影响产生发霉现象,由此产生味道。对异味的检测应参照GB 18401《国家纺织产品基本安全技术规范》中异味的检测方法。

3.6 抽样方法和数量

抽样方法为随机抽样。产品的抽样数量参照GB/T 22843—2009《枕、垫类产品》的抽样数量,且不低于其相应数量,在批样中按件随机均匀抽取200 g,并充分混合作为500 g实验室样品。为保证实验室样品的取样量,产品中荞麦皮不足200 g时,应增加取样数量。从实验室样品中随机抽取每个试验样品两个平行样,含水率取样后须立即检测或封闭。

4 结束语

经过对枕垫类荞麦皮的生产和使用过程中对质量影响的因素研究,本文提出了对荞麦皮的含水率、含杂率、含壳率、100g荞麦皮中的荞麦仁粒数、有害性杂质、卫生要求等质量进行考核,并参考有关标准、资料和行业情况,对质量参数和检测方法进行研究探索,提出质量评价体系。该质量评价体系能够使枕垫类荞麦皮填充物质量真实定位,消费者也可以通过产品的标识了解荞麦皮的质量状况,选择适合自己的产品,质监部门对此类产品的监督也有标可依。

(作者单位:段朝霞,贠秀琴,陕西省纤维检验局;张家强,西安爱沃尔家用纺织品有限公司)

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