[發明專利]一種加熱不燃燒煙草制品用電紅外復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910072098.4
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109793283A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 張曉宇;周順;王孝峰;曹蕓;何慶;王成虎;張亞平
• 申請（專利權）人: 安徽中煙工業有限責任公司
• 主分類號: A24F47/00
• 分類號: A24F47/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 盧敏

本發明公開了一種加熱不燃燒煙草制品用電紅外復合材料及其制備方法，是由金屬陶瓷材料和摻雜NiCr₂O₄紅外輻射材料復合而成。本發明的電紅外復合材料，具有優良的紅外輻射性能和導電性能，在6s內快速將釋煙材料加熱至300℃，且電熱轉換效率高、2.5～5μm波段的紅外輻射性能增強。

技術領域

本發明屬于新型煙草制品領域，具體涉及一種加熱不燃燒煙草制品用電紅外復合材料及其制備方法。

背景技術

加熱不燃燒煙草制品是新型煙草制品的重要品類之一，在較低的溫度下(理想溫度區間450～550℃)加熱但不燃燒煙草，將尼古丁和部分煙草香味傳遞給消費者，避免了煙草燃燒時高溫環境導致的焦油和大量有害化合物生成，而且由于基本沒有側流煙氣，不會產生二手煙氣，不會對公共環境產生影響。加熱不燃燒煙草制品的實現方式一般是將煙草與熱源在物理上分離，因此，熱源供熱的質量將直接影響產品的抽吸體驗?，F有的電加熱不燃燒煙具主要是采用電加熱的方式，在煙具的加熱腔內設置發熱體，利用電阻加熱原理對釋煙材料進行加熱。

煙具加熱腔內設置的發熱體以金屬片、陶瓷片、陶瓷針以及陶瓷管為主，將發熱體產生的焦耳熱通過熱傳導的方式傳遞給釋煙材料。但是，此種結構的加熱不燃燒煙具在加熱釋煙材料時，熱量在傳遞過程中損失大，使得加熱中心溫度與邊緣溫度有差異，釋煙材料受熱不均勻，且與加熱元件直接接觸的釋煙材料由于焦化、碳化、粘結等原因，不僅在使用后容易粘連在加熱腔內，不易拔出，還會殘留在電加熱組件上，污染加熱組件，降低加熱效率。如何解決加熱不燃燒煙具在使用過程中產生的這一系列問題，是目前亟待解決的技術問題。

紅外輻射加熱是指利用波長2.5～25μm的電磁波，通過電能激發材料進行紅外輻射，被加熱物體吸收到達表面的紅外射線，重新轉變成熱能加熱物體。這種加熱方式不需要傳遞介質，在空氣或者真空中都能有效地傳遞熱量，熱傳遞效率高，而且無污染，在一定程度上可以實現物質內外同時加熱，被加熱物體受熱更加均勻，而且能耗少，對溫度的響應時間短。并且大多數有機化合物對遠紅外線都有強烈的吸收特性，利用這一特性，若對煙草材料進行紅外輻射加熱，或可解決上述問題。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明旨在提供一種加熱不燃燒煙草制品用電紅外復合材料及其制備方法，將其應用至加熱不燃燒煙具中，通過紅外輻射進行非接觸式加熱，解決煙具使用過程中的清潔問題，提高熱量利用率，同時解決加熱不燃燒卷煙受熱不均勻等問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明公開了一種加熱不燃燒煙草制品用電紅外復合材料，其特點在于：所述電紅外復合材料是在金屬陶瓷表面通過涂覆摻雜NiCr₂O₄紅外輻射材料，而形成有紅外輻射層。

所述加熱不燃燒煙草制品用電紅外復合材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、將NiO、Cr₂O₃和摻雜劑置于球磨罐中，以乙醇或水為球磨介質，按照球料比為1～4:1的比例球磨5～10h，獲得球磨后物料；

其中NiO、Cr₂O₃與摻雜劑的質量百分比為：40～70％NiO、25～50％Cr₂O₃、1～15％摻雜劑；

步驟2、將所述球磨后物料在80～100℃干燥3～5h，獲得干燥后物料；

步驟3、將所述干燥后物料置于1000～1300℃管式爐中燒結5～10h，得到摻雜NiCr₂O₄紅外輻射材料；