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一种电子烟雾化芯多孔陶瓷及其制备方法

阅读:1044发布:2020-06-07

专利汇可以提供一种电子烟雾化芯多孔陶瓷及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 电子 烟技术领域,具体涉及一种 电子烟 雾化芯多孔陶瓷及其制备方法,该多孔陶瓷是由按 质量 百分比计的 长石 50%~70%、助烧剂1%~5%、造孔剂15%~35%和粘结剂14%~30%,经过混合密炼、 造粒 、 注塑成型 、高温 脱脂 等步骤制成。与 现有技术 相比,本发明的多孔陶瓷孔隙率高, 比表面积 大,对烟油的 吸附 能 力 强,其抗压强度高, 稳定性 好,而且制备工艺简单,过程易于控制,有利于降低成本。,下面是一种电子烟雾化芯多孔陶瓷及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种电子烟雾化芯多孔陶瓷,其特征在于:由以下质量百分比的原料制成:
长石   50%~65%
助烧剂 1%~5%
造孔剂 15%~30%
粘结剂 14%~30%。
2.根据权利要求1所述的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷,其特征在于:由以下质量百分比的原料制成:
长石   50%~60%
助烧剂 1%~5%
造孔剂 15%~25%
粘结剂 14%~24%。
3.根据权利要求1或2所述的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷,其特征在于:所述长石为钠长石、长石和长石中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷,其特征在于:所述助烧剂为化钙、氧化二氧化中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷,其特征在于:所述造孔剂为淀粉蔗糖纤维中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷,其特征在于:所述淀粉的颗粒度为300~350目。
7.根据权利要求1或2所述的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷,其特征在于:所述粘结剂为石蜡、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯、硬脂酸和聚乙烯醇缩丁中的至少一种。
8.如权利要求1至6任意一项所述的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷的制备方法,其特征在于:该制备方法包括以下步骤:
S1、按配方量称取所述长石、助烧剂和造孔剂,搅拌混合均匀后形成预混料;
S2、将所述预混料和配方量的粘结剂加入密炼机中进行混合密炼,密炼后得到状陶瓷密炼料;
S3、将所述块状陶瓷密炼料放入造粒机中造粒,得到适合于注射成形的颗粒料;
S4、将所述颗粒料采用凝胶注膜成型或注塑成型工艺得到坯体;
S5、将所述坯体脱脂烧结以1~5℃/min的速度升温至300~550℃,保温1~5hr,然后以
0.5~5℃/min的速度升温至1000~1200℃,保温1~5hr,再以1~10℃/min的速度升温至
1300~1500℃,保温1~3hr,然后自然冷却至室温,即得到所述电子烟雾化芯多孔陶瓷。
9.根据权利要求8所述的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷的制备方法,其特征在于:步骤S2中,密炼时间为1-1.5h。
10.根据权利要求8所述的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷的制备方法,其特征在于:步骤S4中,成型压为55~65MPa,速度为50~60m/s,注射温度为140~150℃。

说明书全文

一种电子烟雾化芯多孔陶瓷及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电子烟技术领域,具体涉及一种电子烟雾化芯多孔陶瓷及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着社会的发展和人们健康意识的提高,消费者对吸烟安全提出了更高的要求。由于吸烟易产生依赖和成瘾性,短时间内戒烟是非常艰难。为了满足目前市场需求,电子烟已成为烟民摆脱烟瘾的首选替代品。
[0003] 雾化器作为电子烟的加热元器件,是重要组成部件之一,其原理是:通过电池供电发热,使雾化器中储存的烟油挥发,产生一定量的烟雾,从而让消费者在抽吸的时候达到“吞吐雾”的效果。随着技术的发展,雾化器中用于吸附烟油的载体主要采用无机非金属多孔陶瓷材料,其不仅具有较好的吸附能,还具有无毒无害、安全可靠、无可燃性、稳定性等优点,因而,多孔陶瓷是适合用于吸附烟油的良好材料之一。
[0004] 现有技术中,多孔陶瓷主要有以下两种工艺制备而成,一种是采用溶胶-凝胶法得到多孔陶瓷,其好处是气孔分布较均匀,但缺点是生产效率低,产品形状单一,孔隙率低,比表面积小,强度较弱,故应用受到很大限制;第二种是采用发泡法得到多孔陶瓷,该方法更适用于闭气孔产品,而且对原料要求高、工艺复杂且条件难以控制。故,目前市场上的多孔陶瓷仍存在孔隙率低、比表面积小的问题,无法吸附太多的烟油,而且强度有待提高,稳定性不足,制备工艺较为复杂,这些缺陷使得现有的多孔陶瓷产品无法满足电子烟雾化芯的需求。

发明内容

[0005] 发明的目的在于针对现有技术中的不足,而提供一种电子烟雾化芯多孔陶瓷及其制备方法,该方法制备的多孔陶瓷孔隙率高,比表面积大,对烟油的吸附能力强,而且抗压强度高,稳定性好,制备工艺简单。
[0006] 本发明的目的通过以下技术方案实现:
[0007] 提供一种电子烟雾化芯多孔陶瓷,由以下质量百分比的原料制成:
[0008] 长石50%~65%
[0009] 助烧剂1%~5%
[0010] 造孔剂15%~30%
[0011] 粘结剂14%~30%。
[0012] 上述技术方案中,所述一种电子烟雾化芯多孔陶瓷由以下质量百分比的原料制成:
[0013] 长石50%~60%
[0014] 助烧剂1%~5%
[0015] 造孔剂15%~25%
[0016] 粘结剂14%~24%。
[0017] 上述技术方案中,所述长石为钠长石、长石和长石中的至少一种。
[0018] 上述技术方案中,所述助烧剂为化钙、氧化二氧化中的至少一种。
[0019] 上述技术方案中,所述造孔剂为淀粉蔗糖纤维中的至少一种。
[0020] 上述技术方案中,所述淀粉的颗粒度为300~350目。
[0021] 上述技术方案中,所述粘结剂为石蜡、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯、硬脂酸和聚乙烯醇缩丁中的至少一种。
[0022] 本发明还提供上述一种电子烟雾化芯多孔陶瓷的制备方法,包括以下步骤:
[0023] S1、按配方量称取所述长石、助烧剂和造孔剂,搅拌混合均匀后形成预混料;
[0024] S2、将所述预混料和配方量的粘结剂加入密炼机中进行混合密炼,密炼后得到状陶瓷密炼料;
[0025] S3、将所述块状陶瓷密炼料放入造粒机中造粒,得到适合于注射成形的颗粒料;
[0026] S4、将所述颗粒料采用凝胶注膜成型或注塑成型工艺得到坯体;
[0027] S5、将所述坯体脱脂烧结以1~5℃/min的速度升温至300~550℃,保温1~5hr,然后以0.5~5℃/min的速度升温至1000~1200℃,保温1~5hr,再以1~10℃/min的速度升温至1300~1500℃,保温1~3hr,然后自然冷却至室温,即得到所述电子烟雾化芯多孔陶瓷。
[0028] 上述技术方案中,步骤S2中,密炼时间为1-1.5h。
[0029] 上述技术方案中,步骤S4中,成型压力为55~65MPa,速度为50~60m/s,注射温度为140~150℃。
[0030] 本明的有益效果:
[0031] 本发明的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷,是由按质量百分比计的长石50%~70%、助烧剂1%~5%、造孔剂15%~35%和粘结剂14%~30%,先经过混合密炼后造粒,然后采用凝胶注膜成型或注塑成型工艺得到坯体,再将该坯体脱脂烧结以1~5℃/min的速度升温至300~550℃,保温1~5hr,然后以0.5~5℃/min的速度升温至1000~1200℃,保温1~5hr,再以1~10℃/min的速度升温至1300~1500℃,保温1~3hr,最后然冷却至室温,即得到所述电子烟雾化芯多孔陶瓷成品现有技术相比,本发明采用上述原材料及特定工艺所制备的多孔陶瓷的孔隙率高,比表面积大,孔隙率达到了57%以上,对烟油的吸附能力强,而且抗压强度高,稳定性更好,该制备工艺简单,过程易于控制,有利于降低成本。

具体实施方式

[0032] 结合以下实施例对本发明作进一步描述。
[0033] 实施例1:
[0034] 本实施例的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷的制备方法如下:
[0035] S1、按质量百分比计,分别称取钠长石20%、钾长石40%、氧化钙2%和淀粉24%放入行星球磨机预磨1h,混合均匀后形成预混料;该步骤中,控制淀粉的颗粒度为300~350目。
[0036] S2、按质量百分比计,将预混料、石蜡7%和高密度聚乙烯7%加入密炼机中进行混合密炼1h,密炼后得到块状陶瓷密炼料。
[0037] S3、将块状陶瓷密炼料放入造粒机中造粒,得到适合于注射成形的颗粒料。
[0038] S4、将颗粒料采用注塑成型工艺得到坯体;该过程参数为:成型压力为60MPa,速度为54m/s,注射温度为145℃。
[0039] S5、将坯体脱脂烧结以2℃/min的速度升温至400℃,保温3hr,然后以3℃/min的速度升温至1100℃,保温3hr,再以6℃/min的速度升温至1420℃,保温2hr,然后自然冷却至室温,即得到电子烟雾化芯多孔陶瓷成品。
[0040] 实施例2:
[0041] 本实施例的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷的制备方法如下:
[0042] S1、按质量百分比计,分别称取钠长石30%、钾长石20%和钙长石15%、氧化钛1%和蔗糖15%放入行星球磨机预磨1h,混合均匀后形成预混料。
[0043] S2、按质量百分比计,将预混料和乙烯-醋酸乙烯19%加入密炼机中进行混合密炼1.2h,密炼后得到块状陶瓷密炼料。
[0044] S3、将块状陶瓷密炼料放入造粒机中造粒,得到适合于注射成形的颗粒料。
[0045] S4、将颗粒料采用注塑成型工艺得到坯体;该过程参数为:成型压力为65MPa,速度为60m/s,注射温度为150℃。
[0046] S5、将坯体脱脂烧结以5℃/min的速度升温至550℃,保温1hr,然后以5℃/min的速度升温至1200℃,保温1hr,再以10℃/min的速度升温至1500℃,保温1hr,然后自然冷却至室温,即得到电子烟雾化芯多孔陶瓷成品。
[0047] 实施例3:
[0048] 本实施例的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷的制备方法如下:
[0049] S1、按质量百分比计,分别称取钾长石30%和钙长石25%、二氧化硅5%和纤维20%放入行星球磨机预磨1h,混合均匀后形成预混料;
[0050] S2、将预混料、聚乙烯醇缩丁醛5%和硬脂酸15%加入密炼机中进行混合密炼1,密炼后得到块状陶瓷密炼料。
[0051] S3、将块状陶瓷密炼料放入造粒机中造粒,得到适合于注射成形的颗粒料。
[0052] S4、将颗粒料采用凝胶注膜成型工艺得到坯体;该过程参数为:成型压力为55~65MPa。
[0053] S5、将坯体脱脂烧结以1℃/min的速度升温至300℃,保温5hr,然后以0.5℃/min的速度升温至1000℃,保温5hr,再以1℃/min的速度升温至1300℃,保温3hr,然后自然冷却至室温,即得到电子烟雾化芯多孔陶瓷成品。
[0054] 实施例4:
[0055] 本实施例的一种电子烟雾化芯多孔陶瓷的制备方法如下:
[0056] S1、按质量百分比计,分别称取钙长石50%、氧化钛2%、二氧化硅1%以及淀粉20%和纤维10%放入行星球磨机预磨1h,混合均匀后形成预混料;该步骤中,控制淀粉的颗粒度为300~350目。
[0057] S2、按质量百分比计,将预混料、高密度聚乙烯5%、乙烯-醋酸乙烯7%和硬脂酸5%加入密炼机中进行混合密炼1.5h,密炼后得到块状陶瓷密炼料。
[0058] S3、将块状陶瓷密炼料放入造粒机中造粒,得到适合于注射成形的颗粒料。
[0059] S4、将颗粒料注塑成型工艺得到坯体;该过程参数为:成型压力为55MPa,速度为50m/s,注射温度为140℃。
[0060] S5、将坯体脱脂烧结以3℃/min的速度升温至450℃,保温2hr,然后以2℃/min的速度升温至1080℃,保温2hr,再以3℃/min的速度升温至1360℃,保温1.5r,然后自然冷却至室温,即得到电子烟雾化芯多孔陶瓷成品。
[0061] 性能测试:
[0062] 1、孔隙率测试:
[0063] 采用阿基米德排法测试实施例1至4制备的多孔陶瓷产品的孔隙率,测试结果如下表1所示:
[0064] 表1.实施例1至4的多孔陶瓷产品的孔隙率
[0065]
[0066]
[0067] 由测试结果可知,本发明的多孔陶瓷材料的孔隙率稳定,开放气孔率达到了57%以上。
[0068] 2、抗压强度测试:
[0069] 按照GB/T 4740-1999测试标准,采用电子万能试验机对样品的抗压强度进行测试,测试结果如下表2所示:
[0070] 表2.实施例1至4的多孔陶瓷产品的抗压强度
[0071]样品编号 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
抗压强度MPa 8.48 8.71 8.53 8.68
[0072] 由测试结果可知,本发明的多孔陶瓷材料抗压强度稳定,其抗压强度达到8MP以上。
[0073] 本实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
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