煙用包裝材料褪色低成本檢測方法

侯瑩瑩，劉安娜，武美麗，徐世杰，劉江，孫靖先

1. 山東中煙工業(yè)有限責任公司青島卷煙廠（青島 266101）；2. 山東中煙工業(yè)有限責任公司技術(shù)中心（青島 266101）

從白卡紙到各種轉(zhuǎn)移紙[1]的應用，卷煙包裝材料技術(shù)發(fā)展迅猛[2]。卷煙市場上卻存在包裝材料經(jīng)陽光直射、暴曬后褪色的現(xiàn)象，對產(chǎn)品形象造成不良影響。煙草行業(yè)包裝材料進貨質(zhì)量檢驗[3]中關(guān)注的色差項目、墨層耐磨性項目無法反映包裝材料隨時間及儲存條件變化而發(fā)生的顏色變化?；谘芯考皺z測技術(shù)發(fā)展，行業(yè)主要應用氙弧燈檢測耐光色牢度[4]的方法來準確測量褪色問題，但該檢測方法使用的氙燈老化測試箱設備及氙燈管、濾光片等易損件更換耗時長、耗能大、價格高，造成檢測成本過高，作為包裝材料使用方的卷煙生產(chǎn)企業(yè)購置并使用困難較大。鑒于此，試驗從低檢測成本角度考慮研究煙用包裝材料褪色問題，為卷煙生產(chǎn)企業(yè)對煙用包裝材料外觀質(zhì)量監(jiān)控提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

煙用包裝材料（包括條包裝紙、盒包裝紙）。

QUV/se紫外老化機（美國Q-LAB公司）；SUNTEST XXL+FD平板式氙燈老化測試箱（美國ATLAS）；CM-2600d色差儀（柯尼卡美能達）。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備

根據(jù)試驗需要，抽取煙用包裝材料（條包裝紙、盒包裝紙各50張），標識牌號名稱、材料生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、取樣日期；樣品涵蓋20個規(guī)格、11個包裝材料供應商，合計52個樣品。樣品原紙類型既有普通的白卡紙也有介質(zhì)轉(zhuǎn)移及鐳射轉(zhuǎn)移特殊紙。樣品底色包含紅色、黃色、藍色、白色等多種顏色。

1.2.2 紫外老化機檢測方法

將3張待測試樣用色差計測量同部位檢測點與對照試樣的CIEL*a*b值作為基準值，將試樣按照紫外光老化機（參數(shù)設置為光照時長6 h、輻射度1.00 W/m、試驗箱溫度60 ℃）操作要求放入老化機內(nèi)連續(xù)曝曬。

1.2.3 陽光曝曬檢測方法

將5張待測試樣用色差計測量同部位檢測點與對照試樣的CIEL*a*b值作為基準值，將試樣放置于室外陽光能夠照射位置或?qū)嶒炇夷厦娲芭_內(nèi)側(cè)進行陽光曝曬試驗。測試地點應選取陽光照射時間較長、無其他建筑物遮擋、且相對寬敞的地方，測試時間為3 d（有效時間）。

1.2.4 結(jié)果表示

2種方法曝曬結(jié)束后，用色差計再次測量測試試樣與對照試樣的CIEL*a*b值。對于適合用色差儀檢測色差的試樣，計算曝曬前后的差值，以所有差值的最大值表示。對于不適合用色差儀檢測色差的試樣，目測觀察曝曬試樣與對照試樣的同色同部位對比是否有明顯的差異。在5張試樣中有任一張試樣經(jīng)目測觀察與對照樣張的同色同部位對比有明顯的差異，則判定為有明顯差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 氙弧燈老化機檢測對照試驗結(jié)果

執(zhí)行YC/T174—2010《卷煙條與盒包裝紙印刷品 耐光色牢度符合性的測定 氙弧燈法》方法，檢測出褪色樣張18個，見表1。

表1 氙弧燈老化機檢測結(jié)果

2.2 紫外老化機檢測結(jié)果

紫外老化機檢測出煙用包裝材料褪色樣張3個，見表2。

表2 紫外老化機檢測結(jié)果

2.3 陽光暴曬檢測結(jié)果

陽光暴曬檢測出煙用包裝材料褪色樣張6個，其中2個由色差儀判定，4個雖檢測值在標準內(nèi)，但目測判定與標準樣品有差異，見表3。

表3 陽光暴曬檢測結(jié)果

2.4 結(jié)果分析

將氙弧燈老化機、紫外老化機、陽光暴曬檢測結(jié)果進行匯總，如表4所示。

表4 褪色檢測結(jié)果整體情況

將紫外老化機設備及陽光暴曬檢測結(jié)果兩者最大值與氙弧燈老化機設備檢測的結(jié)果進行趨勢圖分析。

從圖1能夠看出，紫外老化機設備及陽光暴曬檢測結(jié)果結(jié)合的最大值與氙弧燈設備檢測值整體趨勢升降比較一致，具有一定相關(guān)性。進一步使用相關(guān)分析可看出，氙弧燈檢測值、紫外老化機與陽光暴曬最大值相關(guān)系數(shù)為0.557＞0，且p值=0.000，說明兩者具有正相關(guān)關(guān)系。

圖1 氙弧燈老化機檢測結(jié)果與試驗方法比較趨勢圖

3 結(jié)論

通過3種檢測方法的對比檢測情況來看，氙弧燈老化機設備檢測的檢測力更高，能夠檢測出更多的褪色包裝材料。紫外老化機設備與陽光暴曬合計檢測出的褪色煙用材料均在氙弧燈老化機檢測出褪色樣張的范圍內(nèi)。從不合格產(chǎn)品原紙類型上看，普通紙及特殊紙均有，無明顯集中趨勢。從測試區(qū)底色顏色來看，不合格主要出現(xiàn)在黃底區(qū)及淺藍底區(qū)，其中黃底區(qū)占不合格的90%。說明對于試驗檢測的煙用包裝材料來說，黃底色油墨更易出現(xiàn)褪色問題。另外，個別規(guī)格白底區(qū)處于檢出褪色臨界。

綜上所述，對于包裝材料耐光色牢度是否合格判定中，氙弧燈老化機設備檢測方法和本實驗提出的紫外老化機設備檢測方法得出的結(jié)論一致。針對耐光色牢度不合格產(chǎn)品，在探究不合格區(qū)域時，氙弧燈設備檢測方法更具可靠性。

因此，在卷煙生產(chǎn)企業(yè)對煙用包裝材料外觀質(zhì)量判定中，此次試驗提出的低成本紫外老化機設備結(jié)合陽光暴曬檢測法，比高成本的氙弧燈老化機設備檢測方法更具有優(yōu)越性。