CN111721702A - 一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法 - Google Patents

一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法，属于分析检测技术领域。该方法采用人工唾液将粘合的接装纸和人造嘴皮装分别夹在两个夹具之间，两夹具做相对运动，通过力值传感器位移传感器，采集到试验过程中的力值变化。将测试到的最大剥离力除以接装纸和人造嘴皮粘合面积即为单位面积上卷烟接装纸的粘唇力。本发明能准确定量卷烟接装纸对嘴唇的粘合力，可以很好的避免传统的借助人工感官评吸带来的主观因素影响和差异性表征，更加客观、高效，且重复性好、灵敏度高、操作简单，在烟草行业物料准入、质量管控、升级产品中具有优势。

Description

一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法
技术领域
本发明属于分析检测技术领域，具体涉及一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法。
背景技术
目前大部分的卷烟滤嘴主要是由醋酸纤维、成型纸、接装纸三层组成，其中水松纸，又名接装纸，用于包裹在过滤嘴外面并将滤嘴粘接到烟条末端。接装纸是通过对水松原纸进行印刷涂布及其他方式加工后得到的一种装潢纸，常为软木色或不透明的白色，具有改善外观的作用。
接装纸同吸烟者嘴唇直接接触，接装纸上一般仅使用涂料或者油墨进行印刷，在天气干燥时，消费者吸食卷烟的时候，由于可能会有少量唾液将接装纸蘸湿，在吸烟过程中又慢慢干燥，在嘴唇残留的唾液蛋白质会对接装纸有粘合作用，导致滤嘴上的接装纸粘连在嘴唇皮肤上，甚至粘扯嘴唇出现撕破、出血的现象，吸食完后不能将滤嘴顺利吐出，严重影响卷烟消费体验感。
目前，国内外卷烟滤嘴接装纸的粘唇力或粘唇程度没有相关的研究，更没有相应的标准进行规范。涉及相关国内外文献均是对接装纸的配方和工艺进行改进和完善，并没有涉及到具体的检测方法建立。例如：发明专利“一种不粘嘴防止唇舌干燥的香味保健水松纸及其制备方法”中描述了水松纸的工艺配方，但在效果检测上只是检测了原纸的纵向抗张强度和透气度，没有提及粘唇力检测。实用新型专利“一种防粘唇防污染的过滤嘴”在水松纸外涂上一层保护膜，没有提出防粘唇的具体检测方法。实用新型专利“一种多功能水松纸”目的是防粘唇、赋香、阻燃等，在水松纸外层复合水果香防水层和防护膜层，但并未提及防粘唇的测试结果。
各个企业仅凭专业人员的评吸判断，具有很大的主观性和不确定性，为了准确测定不同工艺、不同类型接装纸对嘴唇的粘粘性/力，亟需建立相应客观的分析测试方法，为卷烟物料准入、质量判定提供依据。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法，该方法能准确定量卷烟接装纸对嘴唇的粘合力，可以很好的避免传统的借助人工感官评吸带来的主观因素影响和差异性表征，更加客观、高效，且重复性好、灵敏度高、操作简单，在烟草行业物料准入、质量管控、升级产品中具有优势。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法，包括如下步骤：
步骤（1），将卷烟接装纸裁剪为矩形；
步骤（2），配制pH值为5.5~7.5的人工唾液；
步骤（3），将人造嘴皮裁剪为与卷烟接装纸相同尺寸的矩形；
步骤（4），通过人工唾液将经步骤（3）裁剪的人造嘴皮、经步骤（1）裁剪的卷烟接装纸的一侧相对粘合，测定粘合面积，并静置至恒重，得到待测样品；粘合时，卷烟接装纸的印刷面朝向人造嘴皮；
步骤（5），将步骤（4）得到的待测样品中未粘合在一起的接装纸的另一侧、人造嘴皮的另一侧分别夹在两个夹具上，设置两个夹具之间的距离与相对移动速率，采集接装纸和人造嘴唇剥离开瞬间的最大剥离力；
步骤（6），将步骤（5）得到的最大剥离力除以接装纸和人造嘴皮的粘合面积，得到单位面积上卷烟接装纸的粘唇力；
其中，人造嘴皮的材质为医用硅橡胶软皮、具有表皮细胞层的活性复合皮、聚氯乙烯人造革、聚氨酯干法人造革或聚烯烃人造革。
本发明“静置至恒重”的目的是为了让人工唾液将经步骤（3）裁剪的人造嘴皮、经步骤（1）裁剪的卷烟接装纸充分粘合，静置让粘合剂（人工唾液）彻底干掉。
进一步，优选的是，步骤（1）中，卷烟接装纸裁剪的宽度范围为1~1000mm，长度范围为1~1000mm。卷烟接装纸、人造嘴皮的长度需要满足能实现本发明，能夹在两个夹具之间。
进一步，优选的是，步骤（2）中，人工唾液包含氯化钠、氯化钾、氯化钙、磷酸二氢钠、氯化镁、尿素、葡萄糖、粘蛋白、淀粉酶、酸性磷酸酶和溶菌酶。
进一步，优选的是，人工唾液中含有1.40mmol/L氯化钠、0.5mmol/L氯化钾、0.1mmol/L氯化钙、0.15mmol/L磷酸二氢钠、0.025mmol/L氯化镁、0.09mmol/L尿素、0.2mmol/L葡萄糖、2.7mmol/L粘蛋白、2.5units/mL淀粉酶、0.004units/mL酸性磷酸酶、0.7units/mL溶菌酶。
进一步，优选的是，粘合所使用的人工唾液的体积范围为1~1000µL；采用微量进样针、移液枪或移液管移取人工唾液至人造嘴皮上，之后将卷烟接装纸的印刷面朝向人造嘴皮进行粘合。
本发明对单位面积人工唾液的用量不做限制，以能粘上为准。
进一步，优选的是，步骤（4）中静置时间为1~300s。
进一步，优选的是，步骤（5）中，两个夹具能完全夹住卷烟接装纸的另一侧和人造嘴皮的另一侧；两个夹具能做相对运动。
进一步，优选的是，步骤（5）中，采用剥离强度测试仪、拉力机、动态摩擦系数测试仪中任意一种测试仪测定最大剥离力。
进一步，优选的是，测试仪的负荷范围为：0~200N，分辨率≥0.01N。
进一步，优选的是，步骤（5）中，两个夹具距离为5~500mm，移动速率为1~500mm/min。
本发明测试所采用的设备均为现有设备，本发明对于设备具体结构不做改进。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法能客观、准确对接装纸粘唇力进行量化，能有效避免传统的借助感官评价得出粘唇感、难吐感等模糊概念，且主观因素影响较大，品吸结果差异大，对人体健康有害等弊端。该方法采用人工唾液将接装纸和人造嘴皮进行有效粘合，静置一段时间后，将粘合的接装纸和人造嘴皮装分别夹在两个夹具之间，两夹具做相对运动，通过力值传感器和位移传感器，采集到试验过程中的力值变化。将测试到的最大剥离力除以接装纸和人造嘴皮粘合面积即为单位面积上卷烟接装纸的粘唇力。本发明客观、高效，且重复性好、灵敏度高、操作简单，在烟草行业物料准入、质量管控、升级产品中具有一定优势。避免了人群实验的伦理道德制约，同时节约实验费用的同时，还减少了因人工品尝对人体健康带来的危害。
附图说明
图1为测试仪一原理图；
图2为测试仪二原理图；
其中1为夹具；2为夹头；3为卷烟接装纸；4为涂抹的人工唾液；5为人造嘴皮；6为含有力值传感器和位移传感器的智能板；7为力值和位移采集器；
图3为剥离强度测试仪测试图；
图4为动态摩擦系数测定仪测试图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
以下实施例中未有特别说明，百分比均为重量百分比。
实施例1
一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法，包括如下步骤：
步骤（1），准备云南中烟牌号卷烟纸DCJ，将卷烟接装纸准确裁剪到宽15mm，长50mm；
步骤（2），按表1配制人工唾液。
表1 人工唾液配方
Figure DEST_PATH_IMAGE002
注：*单位为units/mL
步骤（3），准备聚氯乙烯人造革作为人造嘴皮，厚度30µm，将人造嘴皮裁剪到宽15mm，长50mm；
步骤（4），用微量进样针准确移取10µL人工唾液均匀涂抹至人造嘴皮表面一侧上，涂抹面积为10*15=150mm2，将卷烟接装纸印刷面和人造嘴皮通过人工唾液粘合在一起，并静置2min；即相同区域进行粘合；
步骤（5），选择德国KARL公司的M250-2.5 CT 拉力机作为测试设备，将粘合的接装纸和人造嘴皮装剩余未粘合的另一侧部分分别夹在拉力机的两个夹具之间，设置两个夹具距离50mm、移动速率50mm/min；接装纸和人造嘴唇拉开瞬间采集到的最大力为最大剥离力；
步骤（6），计算DCJ卷烟接装纸的粘唇力F=最大剥离力（N）/粘合面积（mm2）=0.932N/150mm2=6.2×10-3 N/ mm2。
实施例2
一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法，包括如下步骤：
步骤（1），准备云南中烟牌号卷烟纸DYT，将卷烟接装纸准确裁剪到宽20mm，长80mm；
步骤（2），按表1配制人工唾液；
步骤（3），准备医用硅橡胶软皮作为人造嘴皮，厚度50µm，将人造嘴皮裁剪到宽20mm，长80mm；
步骤（4），用微量进样针准确移取15µL人工唾液均匀涂抹至人造嘴皮表面一侧上，涂抹面积为20*20=400mm2，将卷烟接装纸印刷面和人造嘴皮通过人工唾液粘合在一起，并静置5min；即相同区域进行粘合；
步骤（5），选择FP-2255动态摩擦系数测定仪作为测试设备；将粘合的接装纸和人造嘴皮装剩余未粘合的另一侧部分分别夹在拉力机的两个夹具之间，设置两个夹具距离50mm、移动速率20mm/min；接装纸和人造嘴唇拉开瞬间采集到的最大力为最大剥离力；
步骤（6），计算DCJ卷烟接装纸的粘唇力F=最大剥离力（N）/粘合面积（mm2）=0.483 N /400 mm2=1.2×10-3 N/ mm2。
实施例3
一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法，包括如下步骤：
步骤（1），准备市售卷烟纸，将卷烟接装纸准确裁剪到宽10mm，长100mm；
步骤（2），按表1配制人工唾液；
步骤（3），准备聚氨酯干法人造革作为人造嘴皮，厚度40µm，将聚氨酯干法人造革裁剪到宽10mm，长100 mm；
步骤（4），用微量进样针准确移取20µL人工唾液均匀涂抹至人造嘴皮表面一侧上，涂抹面积为10*40=400mm2，将卷烟接装纸印刷面和人造嘴皮通过人工唾液粘合在一起，并静置0.5min；即相同区域进行粘合；
步骤（5），选择剥离强度测试仪测定仪作为测试设备；如图1所示，将粘合的接装纸和人造嘴皮装剩余未粘合的另一侧部分分别夹在拉力机的两个夹具之间，设置两个夹具距离140mm、移动速率20mm/min；两个夹具安装在含有力值传感器和位移传感器的智能板（现有设备）上，力值/位移采集器（通常为电脑）与含有力值传感器和位移传感器的智能板相连，可实时采集到力值、位移的变化数据；接装纸和人造嘴唇拉开瞬间采集到的最大力为最大剥离力，测试结果如图3所示；
步骤（6），计算DCJ卷烟接装纸的粘唇力F=最大剥离力（N）/粘合面积（mm2）=0.748N/400mm2=1.87×10-3 N/ mm2。
实施例4
一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法，包括如下步骤：
步骤（1），准备市售卷烟纸，将卷烟接装纸准确裁剪到宽50mm，长200mm；
步骤（2），按表1配制人工唾液；
步骤（3），准备具有表皮细胞层的活性复合皮作为人造嘴皮，厚度40µm，将聚氨酯干法人造革裁剪到宽50mm，长200mm；
步骤（4），用微量进样针准确移取30µL人工唾液均匀涂抹至人造嘴皮表面一侧上，涂抹面积为50*15=750mm2，将卷烟接装纸印刷面和人造嘴皮通过人工唾液粘合在一起，并静置1min；即相同区域进行粘合；
步骤（5），选择动态摩擦系数测定仪作为测试设备；如图2所示，将粘合的接装纸和人造嘴皮装剩余未粘合的另一侧部分分别夹在动态摩擦系数测定仪的两个夹具之间，设置两个夹具距离300mm、移动速率30mm/min；图2中人造嘴皮通过夹具固定在测定平台上；接装纸和人造嘴唇拉开瞬间采集到的最大力为最大剥离力，测试结果如图4所示；
步骤（6），计算DCJ卷烟接装纸的粘唇力F=最大剥离力（N）/粘合面积（mm2）=0.385N/750mm2=5.133×10-4 N/ mm2。
实施例5
一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法，包括如下步骤：
步骤（1），准备市售卷烟纸，将卷烟接装纸准确裁剪到宽50mm，长200mm；
步骤（2），按表1配制人工唾液；
步骤（3），准备具有表皮细胞层的活性复合皮作为人造嘴皮，厚度40µm，将聚氨酯干法人造革裁剪到宽50mm，长200mm；
步骤（4），用微量进样针准确移取30µL人工唾液均匀涂抹至人造嘴皮表面一侧上，涂抹面积为50*15=750mm2，将卷烟接装纸印刷面和人造嘴皮通过人工唾液粘合在一起，并静置2min；即相同区域进行粘合；
步骤（5），选择剥离强度测试仪测定仪作为测试设备；如图1所示，将粘合的接装纸和人造嘴皮装剩余未粘合的另一侧部分分别夹在拉力机的两个夹具之间，设置两个夹具距离300mm、移动速率30mm/min；两个夹具安装在含有力值传感器和位移传感器的智能板（现有设备）上，力值/位移采集器（通常为电脑）与含有力值传感器和位移传感器的智能板相连，可实时采集到力值、位移的变化数据；接装纸和人造嘴唇拉开瞬间采集到的最大力为最大剥离力；
步骤（6），计算DCJ卷烟接装纸的粘唇力F=最大剥离力（N）/粘合面积（mm2）=0.386N/750mm2=5.147×10-4 N/ mm2。
实施例6
一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法，包括如下步骤：
步骤（1），准备云南中烟牌号卷烟纸DYT，将卷烟接装纸准确裁剪到宽1000mm，长1000mm；
步骤（2），按表1配制人工唾液；
步骤（3），准备医用硅橡胶软皮作为人造嘴皮，厚度50µm，将人造嘴皮裁剪到1000mm，长1000mm；
步骤（4），用微量进样针准确移取1000µL人工唾液均匀涂抹至人造嘴皮表面一侧上，涂抹面积为1000*100=100000mm2，将卷烟接装纸印刷面和人造嘴皮通过人工唾液粘合在一起，并静置5min；即相同区域进行粘合；
步骤（5），选择拉力机作为测试设备；将粘合的接装纸和人造嘴皮装剩余未粘合的另一侧部分分别夹在拉力机的两个夹具之间，设置两个夹具距离500mm、移动速率500mm/min；接装纸和人造嘴唇拉开瞬间采集到的最大力为最大剥离力；
步骤（6），计算DCJ卷烟接装纸的粘唇力F=最大剥离力（N）/粘合面积（mm2）。
实施例7
一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法，包括如下步骤：
步骤（1），准备云南中烟牌号卷烟纸DYT，将卷烟接装纸准确裁剪到宽1mm，长5mm；
步骤（2），按表1配制人工唾液；
步骤（3），准备医用硅橡胶软皮作为人造嘴皮，厚度50µm，将人造嘴皮裁剪到宽1mm，长5mm；
步骤（4），用微量进样针准确移取1µL人工唾液均匀涂抹至人造嘴皮表面一侧上，涂抹面积为1*2=2mm2，将卷烟接装纸印刷面和人造嘴皮通过人工唾液粘合在一起，并静置5s；即相同区域进行粘合；
步骤（5），选择动态摩擦系数测定仪作为测试设备；将粘合的接装纸和人造嘴皮装剩余未粘合的另一侧部分分别夹在拉力机的两个夹具之间，设置两个夹具距离5mm、移动速率1mm/min；接装纸和人造嘴唇拉开瞬间采集到的最大力为最大剥离力；
步骤（6），计算DCJ卷烟接装纸的粘唇力F=最大剥离力（N）/粘合面积（mm2）。
本发明方法能客观、准确对接装纸粘唇力进行量化。本发明项目组在前期试验中尝试用接装纸印刷颜色脱落法来表征其粘唇力，即用色差对比吸烟前后接装纸颜色脱落效率来表征，但后期试验发现在印刷工艺中即使有涂色脱落于嘴唇上，但并一定表明接装纸有粘唇力，即颜色脱落率和粘唇力并没有明确的线性关系；后经多次试验研究筛选，得到本发明方法。本发明能有效避免传统的借助感官评价得出粘唇感、难吐感等模糊概念，且主观因素影响较大，品吸结果差异大，对人体健康有害等弊端，易于推广应用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种卷烟接装纸粘唇力的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（1），将卷烟接装纸裁剪为矩形；
步骤（2），配制pH值为5.5~7.5的人工唾液；
步骤（3），将人造嘴皮裁剪为与卷烟接装纸相同尺寸的矩形；
步骤（4），通过人工唾液将经步骤（3）裁剪的人造嘴皮、经步骤（1）裁剪的卷烟接装纸的一侧相对粘合，测定粘合面积，并静置至恒重，得到待测样品；粘合时，卷烟接装纸的印刷面朝向人造嘴皮；
步骤（5），将步骤（4）得到的待测样品中未粘合在一起的接装纸的另一侧、人造嘴皮的另一侧分别夹在两个夹具上，设置两个夹具之间的距离与相对移动速率，采集接装纸和人造嘴唇剥离开瞬间的最大剥离力；
步骤（6），将步骤（5）得到的最大剥离力除以接装纸和人造嘴皮的粘合面积，得到单位面积上卷烟接装纸的粘唇力；
其中，人造嘴皮的材质为医用硅橡胶软皮、具有表皮细胞层的活性复合皮、聚氯乙烯人造革、聚氨酯干法人造革或聚烯烃人造革。
2.根据权利要求1所述的卷烟接装纸粘唇力的测定方法，其特征在于，步骤（1）中，卷烟接装纸裁剪的宽度范围为1~1000mm，长度范围为1~1000mm。
3.根据权利要求1所述的卷烟接装纸粘唇力的测定方法，其特征在于，步骤（2）中，人工唾液包含氯化钠、氯化钾、氯化钙、磷酸二氢钠、氯化镁、尿素、葡萄糖、粘蛋白、淀粉酶、酸性磷酸酶和溶菌酶。
4.根据权利要求3所述的卷烟接装纸粘唇力的测定方法，其特征在于，人工唾液中含有1.40mmol/L氯化钠、0.5mmol/L氯化钾、0.1mmol/L氯化钙、0.15mmol/L磷酸二氢钠、0.025mmol/L氯化镁、0.09mmol/L尿素、0.2mmol/L葡萄糖、2.7mmol/L牛颌下腺唾液粘蛋白、2.5units/mL淀粉酶、0.004units/mL酸性磷酸酶、0.7units/mL溶菌酶。
5.根据权利要求1所述的卷烟接装纸粘唇力的测定方法，其特征在于，粘合所使用的人工唾液的体积范围为1~1000µL；采用微量进样针、移液枪或移液管移取人工唾液至人造嘴皮上，之后将卷烟接装纸的印刷面朝向人造嘴皮进行粘合。
6.根据权利要求1所述的卷烟接装纸粘唇力的测定方法，其特征在于，步骤（4）中静置时间为1~300s。
7.根据权利要求1所述的卷烟接装纸粘唇力的测定方法，其特征在于，步骤（5）中，两个夹具能完全夹住卷烟接装纸的另一侧和人造嘴皮的另一侧；两个夹具能做相对运动。
8.根据权利要求1所述的卷烟接装纸粘唇力的测定方法，其特征在于，步骤（5）中，采用剥离强度测试仪、拉力机、动态摩擦系数测试仪中任意一种测试仪测定最大剥离力。
9.根据权利要求8所述的卷烟接装纸粘唇力的测定方法，其特征在于，测试仪的负荷范围为：0~200N，分辨率≥0.01N。
10.根据权利要求1所述的卷烟接装纸粘唇力的测定方法，其特征在于，步骤（5）中，两个夹具距离为5~500mm，移动速率为1~500mm/min。
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