烟用包装材料褪色低成本检测方法
2022-06-14侯莹莹刘安娜武美丽徐世杰刘江孙靖先
侯莹莹，刘安娜，武美丽，徐世杰，刘江，孙靖先
1. 山东中烟工业有限责任公司青岛卷烟厂（青岛 266101）；2. 山东中烟工业有限责任公司技术中心（青岛 266101）
从白卡纸到各种转移纸[1]的应用，卷烟包装材料技术发展迅猛[2]。卷烟市场上却存在包装材料经阳光直射、暴晒后褪色的现象，对产品形象造成不良影响。烟草行业包装材料进货质量检验[3]中关注的色差项目、墨层耐磨性项目无法反映包装材料随时间及储存条件变化而发生的颜色变化。基于研究及检测技术发展，行业主要应用氙弧灯检测耐光色牢度[4]的方法来准确测量褪色问题，但该检测方法使用的氙灯老化测试箱设备及氙灯管、滤光片等易损件更换耗时长、耗能大、价格高，造成检测成本过高，作为包装材料使用方的卷烟生产企业购置并使用困难较大。鉴于此，试验从低检测成本角度考虑研究烟用包装材料褪色问题，为卷烟生产企业对烟用包装材料外观质量监控提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
烟用包装材料（包括条包装纸、盒包装纸）。
QUV/se紫外老化机（美国Q-LAB公司）；SUNTEST XXL+FD平板式氙灯老化测试箱（美国ATLAS）；CM-2600d色差仪（柯尼卡美能达）。
1.2 方法
1.2.1 样品制备
根据试验需要，抽取烟用包装材料（条包装纸、盒包装纸各50张），标识牌号名称、材料生产厂家、生产日期、取样日期；样品涵盖20个规格、11个包装材料供应商，合计52个样品。样品原纸类型既有普通的白卡纸也有介质转移及镭射转移特殊纸。样品底色包含红色、黄色、蓝色、白色等多种颜色。
1.2.2 紫外老化机检测方法
将3张待测试样用色差计测量同部位检测点与对照试样的CIEL*a*b值作为基准值，将试样按照紫外光老化机（参数设置为光照时长6 h、辐射度1.00 W/m、试验箱温度60 ℃）操作要求放入老化机内连续曝晒。
1.2.3 阳光曝晒检测方法
将5张待测试样用色差计测量同部位检测点与对照试样的CIEL*a*b值作为基准值，将试样放置于室外阳光能够照射位置或实验室南面窗台内侧进行阳光曝晒试验。测试地点应选取阳光照射时间较长、无其他建筑物遮挡、且相对宽敞的地方，测试时间为3 d（有效时间）。
1.2.4 结果表示
2种方法曝晒结束后，用色差计再次测量测试试样与对照试样的CIEL*a*b值。对于适合用色差仪检测色差的试样，计算曝晒前后的差值，以所有差值的最大值表示。对于不适合用色差仪检测色差的试样，目测观察曝晒试样与对照试样的同色同部位对比是否有明显的差异。在5张试样中有任一张试样经目测观察与对照样张的同色同部位对比有明显的差异，则判定为有明显差异。
2 结果与分析
2.1 氙弧灯老化机检测对照试验结果
执行YC/T174—2010《卷烟条与盒包装纸印刷品 耐光色牢度符合性的测定 氙弧灯法》方法，检测出褪色样张18个，见表1。
表1 氙弧灯老化机检测结果
2.2 紫外老化机检测结果
紫外老化机检测出烟用包装材料褪色样张3个，见表2。
表2 紫外老化机检测结果
2.3 阳光暴晒检测结果
阳光暴晒检测出烟用包装材料褪色样张6个，其中2个由色差仪判定，4个虽检测值在标准内，但目测判定与标准样品有差异，见表3。
表3 阳光暴晒检测结果
2.4 结果分析
将氙弧灯老化机、紫外老化机、阳光暴晒检测结果进行汇总，如表4所示。
表4 褪色检测结果整体情况
将紫外老化机设备及阳光暴晒检测结果两者最大值与氙弧灯老化机设备检测的结果进行趋势图分析。
从图1能够看出，紫外老化机设备及阳光暴晒检测结果结合的最大值与氙弧灯设备检测值整体趋势升降比较一致，具有一定相关性。进一步使用相关分析可看出，氙弧灯检测值、紫外老化机与阳光暴晒最大值相关系数为0.557＞0，且p值=0.000，说明两者具有正相关关系。
图1 氙弧灯老化机检测结果与试验方法比较趋势图
3 结论
通过3种检测方法的对比检测情况来看，氙弧灯老化机设备检测的检测力更高，能够检测出更多的褪色包装材料。紫外老化机设备与阳光暴晒合计检测出的褪色烟用材料均在氙弧灯老化机检测出褪色样张的范围内。从不合格产品原纸类型上看，普通纸及特殊纸均有，无明显集中趋势。从测试区底色颜色来看，不合格主要出现在黄底区及浅蓝底区，其中黄底区占不合格的90%。说明对于试验检测的烟用包装材料来说，黄底色油墨更易出现褪色问题。另外，个别规格白底区处于检出褪色临界。
综上所述，对于包装材料耐光色牢度是否合格判定中，氙弧灯老化机设备检测方法和本实验提出的紫外老化机设备检测方法得出的结论一致。针对耐光色牢度不合格产品，在探究不合格区域时，氙弧灯设备检测方法更具可靠性。
因此，在卷烟生产企业对烟用包装材料外观质量判定中，此次试验提出的低成本紫外老化机设备结合阳光暴晒检测法，比高成本的氙弧灯老化机设备检测方法更具有优越性。
