【摘 要】利用掃描電子顯微鏡和水蒸氣透過率檢測儀對不同類型內襯紙的表面結構和防潮保香性進行了檢測研究。結果表明相對於真空鍍鋁紙和塗布內襯紙，複合內襯紙具有較好的防潮保香性。而由於外包裝的協同作用，不同類型內襯紙間的實際應用性能差異不大。
【關鍵詞】真空鍍鋁紙;複合內襯紙;塗布內襯紙;防潮保香性
引言
隨着食品種類的日益豐富，消費者對食品品質的要求也日益提高，食品包裝的方式和材質也得到了廣泛研究，如有特殊香味的食品要求包裝具有高保香性、乾燥食品要求包裝對水分具有阻隔性等[1-5]。目前，許多食品除外包裝外還會增加一層內襯材料，內襯材料直接與食品接觸，使食品免受外界物理作用、化學作用和微生物的影響，保持食品本身的品質，延長食品的儲存時間，其中，內襯紙做爲阻隔性較好的一種內襯材料得到廣泛應用和研究[6，7]。
煙用內襯紙作爲內襯紙家族中的重要一員，主要用於捲菸小盒包裝內，結合其它包裝材料能有效地對煙支進行防潮和保香，並對捲菸整體包裝有一定的定型作用。目前，煙用內襯紙種類主要有複合內襯紙、真空鍍鋁紙[8]、塗布內襯紙[9]等，不同內襯紙表面結構、所用材料等因素，直接影響着其性能和品質。複合內襯紙大部分使用鋁箔進行復合，鋁箔厚度較大，阻隔性能也較好。然而，隨着社會對環保理念和綠色包裝的日益重視，透過真空鍍鋁製得的真空鍍鋁紙和不使用鋁的塗布內襯紙的使用範圍也日益廣泛。目前，對這些不同類型內襯紙的表面結構和其防潮保香性之間的關係尚缺乏系統的表徵和研究[10]，因此，透過研究內襯紙表面鋁層、表面纖維結構等因素，對不同類型內襯紙的防潮保香性進行對比檢測研究，有助於其在食品包裝中的應用，並對保持捲菸的品質具有一定的意義。
1 材料和方法
1.1 原料
複合內襯紙定量爲68.0g/m2，使用定量爲50.0g/m2的純木漿原紙與定量爲16.2g/m2的鋁箔膠粘複合製得。真空鍍鋁紙利用轉移工藝，將轉移鐳射膜上的鋁層透過粘連作用轉移到原紙上製得，定量爲72.0g/m2。塗布內襯紙是將水溶性的丙烯酸酯類共聚物均勻塗布在原紙表面再烘乾而成，定量爲58.0g/m2。
4A型分子篩，試劑爲去離子水，無水乙醇，均爲分析純。
1.2 儀器
掃描電子顯微鏡型號爲NOVA NANOSEM 430，荷蘭 Philips-FEI 公司;透溼性測試儀型號爲TSY-T1H，濟南蘭光機電技術有限公司;BINDER KBF240恆溫恆溼箱，德國BINDER公司。
1.3 試驗方法
(1)表面結構的掃描電鏡檢測。隨機抽取不同類型內襯紙樣品，修剪爲1cm×1cm樣品，鍍金後於10.0 kV電壓、高真空模式下觀察樣品表面形貌並攝像。
(2)透溼儀測定。內襯紙試樣在測試前，在溫度23±2℃、相對溼度50±5%RH的環境條件下，放置12小時進行平衡。使用適量4A型分子篩作爲乾燥劑，控制相對溼度在88%～92%，溫度爲38℃時，測試樣品的透溼性(水分/乙醇)變化。每次測量保證儀器穩定80分鐘後開始測試。
(3)含水率檢測。從試製捲菸樣品中隨機抽取煙支，取出約5g菸絲放入樣品盒，及時稱重，精確至0.001g。將樣品盒置入恆溫恆溼箱中乾燥，乾燥溫度爲100℃，溫度恆定後計時，乾燥2小時，取出樣品盒放入乾燥器內，冷卻至室溫後稱重，精確至0.001g。菸絲乾燥前後的重量差，除於乾燥前菸絲的重量，即爲菸絲的含水率，精確至0.01%。
2 結果與討論
2.1 不同類型內襯紙的表面結構電鏡圖
利用掃描電子顯微鏡，可對複合內襯紙、真空鍍鋁紙、塗布內襯紙等不同類型內襯紙的表面結構進行觀察和表徵，圖1所示爲複合內襯紙樣品的正面、反面結構圖。目前大部分捲菸產品使用鋁箔複合內襯紙，鋁箔對水分和香氣具有很好的阻隔性能，在食品、飲料、藥品等方面同樣具有廣泛的應用。內襯紙原紙經膠粘劑粘連複合鋁箔後，挺度變大，較易摺疊定型，有利於捲菸包裝加工。
圖1左邊爲複合內襯紙的正面結構圖，爲鋁箔面;右邊爲複合內襯紙的反面結構圖，爲原紙的纖維結構面。由複合內襯紙的反面結構圖可見，雖然纖維緻密的堆砌在一起，但這種無序排列的結構間，仍然存在着大量水分子可以透過的間隙，纖維間的顆粒爲造紙過程中添加的滑石粉、白土、碳酸鈣等輔料，因此，爲增加原紙的阻隔性能，需透過加進其它材料來實現。由正面結構圖可見，複合後的鋁層表面非常平整緊密，能有效隔絕水分子、致香成分和空氣的滲透和擴散，複合內襯紙所用鋁箔厚度一般在6μm-9μm間，對被包裝的食品可起到有效的保護作用。
目前捲菸包裝中使用的真空鍍鋁紙多使用轉移工藝，在塑料膜上進行單面真空鍍鋁，再利用膠粘劑將鍍鋁層轉移粘連在原紙上。鍍鋁層是在真空條件下高溫加熱蒸發金屬鋁，使氣化的鋁原子均勻沉積在轉移膜上，形成緻密鍍鋁層，其厚度一般爲0.03?m左右，僅爲複合內襯紙所用鋁箔厚度的約1/200，大大降低了鋁的使用量，且由於鋁層極薄，在自然狀態下容易降解，符合當前社會綠色包裝的環保理念，因此得到食品包裝行業的日益重視和廣泛使用。
圖2所示爲真空鍍鋁紙樣品的SEM結構圖，左邊爲真空鍍鋁紙的正面結構圖，爲鍍鋁層面;右邊爲真空鍍鋁紙的反面結構圖，爲原紙的纖維結構面。反面結構圖中的纖維結構與複合內襯紙的反面纖維結構類似，而由正面結構圖可知，鍍鋁層較爲緻密和平整，但有少許針孔，空氣、水分子、致香成分可能透過這些針孔進行擴散和滲透，這使得真空鍍鋁紙的阻隔性能較複合內襯紙差。
圖3所示爲塗布內襯紙的SEM結構圖，左邊爲塗布內襯紙的正面結構圖，爲塗布層面;右邊爲塗布內襯紙的反面結構圖，爲原紙的纖維結構面。塗布內襯紙一般在原紙表面塗布具阻隔性能的材料，達到防止空氣、水分子、致香成分的擴散和滲透的目的。隨着食品行業內綠色、環保、無添加等概念受到消費者的日益重視，塗布內襯紙也由於其無鋁可降解、安全性高等優點得到重視和使用。由正面結構圖可知，塗層材料將原紙纖維間的空隙有效填滿，使得紙張具有了一定的阻隔性能。而塗層下面的纖維脈絡也可見，這是由於塗層較薄所致，這一結構特點使得塗布內襯紙的阻隔性能較複合內襯紙差。