卷煙RT耐破度的測定方法

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造紙法再造煙葉雖然與紙張和煙葉有一定的相似性[12-13]，但有著顯著的不同之處，如物理特性上有別于紙張和煙葉，其表面沒有紙張平滑，厚度比煙葉大[14]，抗張強(qiáng)度大于煙葉而小于紙張等。因此，有必要根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合造紙法再造煙葉本身的特點(diǎn)[15]，探索一種科學(xué)、合理的，適用于造紙法再造煙葉樣品的耐破度測定方法，為造紙法再造煙葉的質(zhì)量指標(biāo)的檢測提供一定的參考。

原理

將造紙法再造煙葉樣品放置于耐破度儀的彈性膠膜上，緊緊夾住試樣周邊，使之與膠膜一起自由凸起。當(dāng)液壓流體以穩(wěn)定速率泵入，使膠膜凸起直至試樣破裂時(shí)，所施加的最大壓力即為造紙法再造煙葉樣品的耐破度。

材料與方法

1試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

研究試驗(yàn)于2012年在云南煙草科學(xué)研究院煙草薄片研究室進(jìn)行。

2試驗(yàn)材料

國內(nèi)外造紙法再造煙葉樣品，分別記為D-1、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7、D-8、D-9。

3試驗(yàn)儀器

耐破度沖樣器（四川長江造紙儀器有限責(zé)任公司）；恒溫恒濕箱（德國賓德）；BPW-2型電腦測控薄片耐破度儀（四川長江造紙儀器有限責(zé)任公司）；空氣壓縮機(jī)（丹麥JUN-AIR）。

4試驗(yàn)方法

試樣的制備。將造紙法再造煙葉樣品放在溫度(22±1)℃，相對(duì)濕度為(60±3)%的恒溫恒濕箱中平衡48h，將平衡后的造紙法再造煙葉用耐破度沖樣器裁切成直徑是10cm的圓片，樣品規(guī)格較紙張略大[7]。圓既是軸對(duì)稱，也是中心對(duì)稱，從物理學(xué)角度來說，這樣測定施加在樣品中心上的壓強(qiáng)才有代表性。

儀器的校準(zhǔn)和調(diào)節(jié)。儀器應(yīng)便于進(jìn)行流體泵速率的檢查，以及最大壓力、顯示系統(tǒng)和夾盤壓力顯示裝置的校準(zhǔn)。應(yīng)在使用前及使用過程中進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證儀器達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確度。如有可能，壓力傳感裝置應(yīng)在相當(dāng)于耐破度儀的同一位置上進(jìn)行校準(zhǔn)，最好在儀器自身上進(jìn)行校準(zhǔn)。如果所使用的壓力傳感器偶爾超過其額定范圍，則應(yīng)在重新校準(zhǔn)后使用。不同厚度的鋁箔可作為定值試樣使用，該方法是用于檢查儀器整體功能的有效手段。但由于鋁箔在應(yīng)力下其特性不同于紙張，因此，鋁箔不能作為校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。

測定。應(yīng)在GB/T16447—2004[16]規(guī)定的測試大氣環(huán)境下對(duì)樣品進(jìn)行測試。將裁切好的圓片樣品放置在儀器夾環(huán)上，按照儀器的操作方法操作儀器，直至樣品破裂，讀取耐破度值。如果壓力量程可以選擇，應(yīng)選用最適合的測量范圍，若需要可用最大量程進(jìn)行預(yù)測。調(diào)整夾持系統(tǒng)，使壓力能夠防止試樣滑動(dòng)，但不應(yīng)超過儀器量程。升起上夾盤，將試樣覆蓋于整個(gè)夾盤面積，然后給試樣施加足夠的夾持力。如果需要，應(yīng)按照儀器手冊調(diào)節(jié)液壓顯示裝置的零點(diǎn)。然后施加液壓壓力，直至試樣破裂。退回活塞，使膠膜低于膠膜夾盤的平面。讀取耐破度壓力指示值。然后松開夾盤，準(zhǔn)備下一次試驗(yàn)。當(dāng)試樣有明顯滑動(dòng)時(shí)（試樣滑出夾盤或在夾持面積內(nèi)起了褶皺），應(yīng)將該讀數(shù)舍去。如有疑問，應(yīng)用一個(gè)較大試樣迅速確定試樣是否產(chǎn)生滑動(dòng)。破裂形式（如在測量面積周圍處斷裂）表明因夾持力過高或在夾持時(shí)夾盤轉(zhuǎn)動(dòng)致使試樣損傷，則應(yīng)舍棄此試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

計(jì)算公式。最終測定結(jié)果以10次測定結(jié)果的算術(shù)平均值表示，以kPa表示，計(jì)算如式(1)。式(1)中，Pi為試樣耐破度測定值(kPa)，p為耐破度平均值(kPa)，保留2位小數(shù)，N為測定試樣的總層數(shù)。

結(jié)果

1不同層數(shù)樣品耐破度測定試驗(yàn)的比對(duì)

由于生產(chǎn)工藝的原因，造紙法再造煙葉的表面不是特別平整，這是與紙張區(qū)別較大的地方，為了尋求更為合理的樣品測試層數(shù)，先抽取3個(gè)樣品各取2、3、4、5層（因?yàn)闇y定1層樣品耐破度儀器有時(shí)無法顯示讀數(shù)，測定6層及6層以上時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)超出儀器測定最大量程，測定不準(zhǔn)確），分別測定耐破度，耐破度的測試結(jié)果如表1所示?？梢钥闯?，隨著層數(shù)的增加，各個(gè)樣品測定的耐破度RSD逐漸變小，而在樣品層數(shù)為4層時(shí)，RSD在5%以下，同時(shí)考慮到節(jié)約樣品和提高效率，選擇4層作為造紙法再造煙葉樣品耐破度測試層數(shù)。

2造紙法再造煙葉耐破度測定結(jié)果

從3.1的比對(duì)分析可知，對(duì)于造紙法再造煙葉耐破度的測定較為合適的測試層數(shù)為4，故選取完好無破損的未切分造紙法再造煙葉樣品各4片測定不同樣品耐破度。從測定值的統(tǒng)計(jì)量描述表2中可以看出，不同樣品的耐破度測定值的最小值、最大值、均值、SD、RSD，其中多數(shù)RSD在5%左右，表明用本測定方法檢測較穩(wěn)定。另外從樣品的檢測結(jié)果看，造紙法再造煙葉耐破度明顯小于烤煙的耐破度，這也從一方面說明了造紙法再造煙葉與烤煙的區(qū)別[10]。

結(jié)論

對(duì)適合于造紙法再造煙葉耐破度指標(biāo)測定試驗(yàn)條件進(jìn)行了摸索，得出以下結(jié)論：（1）隨著測試層數(shù)增加，測定數(shù)據(jù)的RSD減小，即測定數(shù)據(jù)越穩(wěn)定，當(dāng)測試層數(shù)為4層和5層時(shí)，測定數(shù)據(jù)的RSD均小于5%；（2）造紙法再造煙葉樣品合適的測試層數(shù)為4層，在此測試層數(shù)下，測得數(shù)據(jù)的RSD多數(shù)在5%左右，說明此檢測方法穩(wěn)定性較好；（3）造紙法再造煙葉樣品的耐破度明顯低于烤煙的耐破度。

討論

耐破度決定于樣品強(qiáng)度和均勻性，而樣品強(qiáng)度又與其定量存在一定的關(guān)系，樣品的定量不同，則其強(qiáng)度也會(huì)不同。造紙法再造煙葉在定量、強(qiáng)度、均勻性上與紙張和煙葉都有很大的差別，故其耐破度的范圍也存在很大的差異性。研究結(jié)果可為制訂煙草行業(yè)造紙法再造煙葉耐破度專用測試方法或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提供參考。（本文作者：向海英、王浩雅、劉晶、王建、邱曄、張群芳 單位：云南煙草科學(xué)研究院煙草薄片室、云南民族大學(xué)化學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院）