[發明專利]一種紅外輻射漿料及基于其的紅外輻射加熱元件

有效

• 申請號: 202210245399.4
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114621609B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 張勁;曹蕓;周順;丁乃紅;王孝峰;張亞平;張曉宇;李文政;李延巖;田慧娟
• 申請（專利權）人: 安徽中煙工業有限責任公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/24;C09D5/33;A24F40/40;A24F40/465
• 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

本發明公開了一種紅外輻射漿料及基于其的紅外輻射加熱元件，該紅外輻射漿料的原料包括高紅外輻射率材料、導電材料和基底粘接劑，將各原料混合均勻后涂布在石英玻璃管上并進行炭化，即獲得紅外輻射加熱元件。本發明利用所復配的紅外輻射漿料可以在玻璃基板上形成組分均一、阻值均勻可控、電熱輻射轉換效率高、粘接性強的涂層，從而使所得紅外輻射加熱元件性能優異。

技術領域

本發明屬于新型煙草制品技術領域，尤其涉及的是一種加熱卷煙配套煙具用的紅外輻射漿料及基于其的紅外輻射加熱元件。

背景技術

隨著人們越來越多的注重身體健康，開發新型的煙草制品勢在必行。低溫加熱型卷煙，是新型煙草制品的重要品類之一，一般通過加熱但不燃燒煙草的方式將滿足感和部分煙草香味傳遞給消費者，其外觀與消費方式上也與傳統卷煙相似，在一定程度上適應和滿足了消費者的需求。

加熱卷煙通常由加熱煙具與煙彈組成。目前市售產品中以電加熱煙具產品為主，其中以IQOS為代表的為片式電加熱元件，以湖北中煙為代表的為針式電加熱元件，都是利用電加熱原理對煙芯材料進行加熱。但煙芯材料與加熱元件直接接觸，加熱結束后煙芯材料由于碳化、焦化會粘接在加熱元件上，使得加熱元件被污染，降低加熱效率，影響消費體驗，同時由內向外的傳熱方式使得煙芯材料內外加熱不均勻，降低了原料利用率與感官品質。紅外輻射加熱煙具是利用紅外加熱原理對煙芯材料進行穿透性加熱，煙芯材料內外受熱均勻，感官品質更優、原料利用率更高，同時避免了加熱元件與煙芯材料直接接觸，無需清潔。

紅外輻射漿料是紅外輻射加熱煙具的核心材料之一，對煙芯材料的加熱起到決定性作用。紅外輻射漿料通常包括紅外輻射材料以及其他功能性組分，依據使用環境功能組分可包含導電材料、粘結劑、燒結助劑等，通過導電層或其他熱源對紅外輻射材料進行加熱，使紅外輻射材料激發出特定波段的紅外射線，以對待加熱物體進行加熱。目前所用導電層以Ag、石墨烯等為主，成本較高，且經高溫燒結后的各組分分布不均勻，使得對煙芯材料的加熱不均一。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種加熱卷煙配套煙具用紅外輻射漿料及基于其的紅外輻射加熱元件，以期可以在玻璃基板上形成組分均一、阻值可控、電熱輻射轉換效率高、粘接性強的涂層。

本發明為實現目的，采用如下技術方案：

本發明首先公開了一種紅外輻射漿料，其包括按質量百分比構成的如下原料：

高紅外輻射率材料30～75％，導電材料20～55％，基底粘接劑5～30％。

進一步地，所述高紅外輻射率材料為石墨烯、納米鐵酸鎳、納米鐵酸錳、納米鐵酸鋅、納米氧化鐵、納米氧化鈦和納米氧化錫中的至少兩種。

進一步地，所述導電材料為可高溫炭化的生物基材，優選為環糊精、麥芽糊精、酚醛樹脂、微晶纖維素和木質素中的至少一種。

進一步地，所述基底粘接劑為水玻璃和硅溶膠中的至少一種。

本發明還公開了一種紅外輻射加熱元件，所述紅外輻射加熱元件上形成有利用上述紅外輻射漿料制成的紅外輻射涂層。

本發明所述紅外輻射加熱元件的制備方法，按如下步驟進行：

步驟1、將高紅外輻射率材料、導電材料和基底粘接劑加去離子水并混合均勻，制得紅外輻射漿料；

步驟2、將所述紅外輻射漿料涂布在石英玻璃管上(內壁和/或外壁，按需設定，內壁、外壁均可，外壁最優)，置于炭化爐中進行炭化，使所述紅外輻射漿料成型為紅外輻射涂層，即獲得紅外輻射加熱元件。

進一步地，步驟1的具體方法為：

將高紅外輻射率材料、導電材料和基底粘接劑置于球磨罐中，加入去離子水和球磨珠球磨混合均勻，獲得紅外輻射漿料；