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盒装卷烟包装系统各部分阻隔性能测试

2017年11月9日 发表评论 阅读评论

卷烟,是用卷烟纸将烟丝卷制成条状的烟制品。将一定数量的卷烟整齐装入带有内衬纸的卷烟盒中,外用透明薄膜包裹,就构成了盒装卷烟包装系统。

盒装卷烟包装的阻隔性,是指包装材料,如烟膜、内衬或卷烟纸,对特定渗透对象由其一侧(通常为高浓度侧)渗透通过到达另一侧(通常为低浓度侧)的阻隔性能。通常渗透对象多为氧气、水蒸气、空气、有机气体等,因此也称作阻氧性、阻湿性、阻气性等。阻隔性,是对包装材料关于某渗透对象渗透能力的评估,是影响卷烟贮藏质量的重要因素。

一、烟膜和内衬材料的阻湿性能

卷烟,是一种胶质毛细多孔材料,对水分子具有较强的吸附能力。而水分含量的增加会造成烟丝霉菌繁殖、颜色变深、相关物质分解以及卷烟燃烧能力差等一系列问题。故阻湿能力,是外层透明烟膜和内衬纸的性能控制重点。

根据国家烟草专卖局2008年发布的《YC/T266-2008烟用包装膜》的规定,常规BOPP烟膜的透湿量应≤2.0g/(m2·24h·0.1mm),测试方法参照GB/T 1037进行测试。卷烟内衬纸是隔离卷烟和外层烟膜的纸质材料,常用的有印刷纸、复合铝纸、镀铝纸还有无铝箔内衬纸。可以说,内衬纸是卷烟包装系统阻隔湿气的第二重屏障,一方面加强整个系统的阻湿性,同时也防止外层透明膜的破损。

测试仪器:Labthink 济南兰光机电技术有限公司W3/060水蒸气透过率测试系统,基于称重法的专业、高效、智能的WVTR高端测试系统,适用于塑料薄膜、复合膜等膜等多种材料的水蒸气透过率的测定。仪器满足GB 1037、GB/T 16928、ASTM E96、ASTM D1653等多项国家和国际标准。

测试过程:

W3/060采用透湿杯称重法测试原理,在一定的温度下,使试样的两侧形成特定的湿度差,水蒸气透过透湿杯中的试样进入干燥的一侧,通过测定透湿杯重量随时间的变化量,求出试样的水蒸气透过率等参数。

测试结果:

表1 烟膜和内衬材料透湿量的测试结果

测试对象 厚度

μm

透湿量

g/(m2·24h·0.1mm)

内衬 空白纸基 20.4 184.797
真空镀铝纸(纸面镀铝) 21.7 6.922
烟膜 BOPP烟膜 22.6 0.567

从测试数据可知,BOPP烟膜的透湿量大幅低于除铝箔复合内衬纸外的内衬材料的透湿量,这是由于BOPP薄膜分子排列紧密、结晶度高,对水蒸气的阻隔性优于纸基内衬材料。由此可推断,BOPP烟膜在烟包系统中承担着主要的阻湿重任。

二、卷烟纸的透气性能

卷烟吸燃需要氧气,而卷烟纸的透气性能决定了氧气的渗透量和渗透速率。卷烟处于抽吸状态时,随着卷烟纸的透气量的提高,烟丝的燃烧速度加快,每次抽吸燃烧的烟段变长,如此便减少了烟支的抽吸次数,相应的一氧化碳和焦油的释放量也就相应降低。而另一方面,卷烟在阴燃状态时,空气透过卷烟纸的自然孔隙进入烟支内部,卷烟纸透气性的增加会加速这一渗透进程,利于烟丝的充分燃烧,产生的一氧化碳量减少。同时,主流烟气也能通过卷烟纸孔隙大量逸出,减少有害物质吸入体内。

透气度是衡量卷烟纸透气性能的重要参数,测试方法如下:

测试仪器:Labthink济南兰光机电技术有限公司TQD-G1透气度测试仪,适用于卷烟纸、PVC、皮革、纺织品、非织造布以及汽车内饰物材料的空气透过率与空气阻力的测试。

测试过程:

方法A:使垂直通过试样的气流稳定在一个恒定的流量,测定在该条件下试样两侧所形成的压差,计算空气流通阻力等参数。

方法B:通过调节使试样两侧形成一个恒定的压差,测定一定时间内垂直通过试样给定面积的气流流量,计算透气率等参数。

三、相关文献研究成果

云南瑞升烟草技术集团有限公司刘润昌、何雪峰等人利用Labthink VAC-V1压差法气体渗透仪和W3/060水蒸气透过率测试系统分别测试了无铝箔内衬纸和复合铝箔内衬纸的透湿透气率,复合铝箔内衬纸的阻隔效果非常明显。然后模拟卷烟包装条件,利用烘箱法和静态空气-气质联用法,评价了不同存储条件下内衬材料对烟丝含水率的影响。发现,内衬材料的透氧透湿性能与烟丝含水率及致香成分含量之间没有明显的对应关系,推测认为,烟丝含水率受BOPP烟膜的及密封效果的影响较大。(详细数据请见文献《基于阻隔性的卷烟内衬材料应用性能研究》)

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