[发明专利]一种加热不燃烧烟草制品用电红外复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种加热不燃烧烟草制品用电红外复合材料及其制备方法，是由金属陶瓷材料和掺杂NiCr₂O₄红外辐射材料复合而成。本发明的电红外复合材料，具有优良的红外辐射性能和导电性能，在6s内快速将释烟材料加热至300℃，且电热转换效率高、2.5～5μm波段的红外辐射性能增强。

技术领域

本发明属于新型烟草制品领域，具体涉及一种加热不燃烧烟草制品用电红外复合材料及其制备方法。

背景技术

加热不燃烧烟草制品是新型烟草制品的重要品类之一，在较低的温度下(理想温度区间450～550℃)加热但不燃烧烟草，将尼古丁和部分烟草香味传递给消费者，避免了烟草燃烧时高温环境导致的焦油和大量有害化合物生成，而且由于基本没有侧流烟气，不会产生二手烟气，不会对公共环境产生影响。加热不燃烧烟草制品的实现方式一般是将烟草与热源在物理上分离，因此，热源供热的质量将直接影响产品的抽吸体验。现有的电加热不燃烧烟具主要是采用电加热的方式，在烟具的加热腔内设置发热体，利用电阻加热原理对释烟材料进行加热。

烟具加热腔内设置的发热体以金属片、陶瓷片、陶瓷针以及陶瓷管为主，将发热体产生的焦耳热通过热传导的方式传递给释烟材料。但是，此种结构的加热不燃烧烟具在加热释烟材料时，热量在传递过程中损失大，使得加热中心温度与边缘温度有差异，释烟材料受热不均匀，且与加热元件直接接触的释烟材料由于焦化、碳化、粘结等原因，不仅在使用后容易粘连在加热腔内，不易拔出，还会残留在电加热组件上，污染加热组件，降低加热效率。如何解决加热不燃烧烟具在使用过程中产生的这一系列问题，是目前亟待解决的技术问题。

红外辐射加热是指利用波长2.5～25μm的电磁波，通过电能激发材料进行红外辐射，被加热物体吸收到达表面的红外射线，重新转变成热能加热物体。这种加热方式不需要传递介质，在空气或者真空中都能有效地传递热量，热传递效率高，而且无污染，在一定程度上可以实现物质内外同时加热，被加热物体受热更加均匀，而且能耗少，对温度的响应时间短。并且大多数有机化合物对远红外线都有强烈的吸收特性，利用这一特性，若对烟草材料进行红外辐射加热，或可解决上述问题。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种加热不燃烧烟草制品用电红外复合材料及其制备方法，将其应用至加热不燃烧烟具中，通过红外辐射进行非接触式加热，解决烟具使用过程中的清洁问题，提高热量利用率，同时解决加热不燃烧卷烟受热不均匀等问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明公开了一种加热不燃烧烟草制品用电红外复合材料，其特点在于：所述电红外复合材料是在金属陶瓷表面通过涂覆掺杂NiCr₂O₄红外辐射材料，而形成有红外辐射层。

所述加热不燃烧烟草制品用电红外复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、将NiO、Cr₂O₃和掺杂剂置于球磨罐中，以乙醇或水为球磨介质，按照球料比为1～4:1的比例球磨5～10h，获得球磨后物料；

其中NiO、Cr₂O₃与掺杂剂的质量百分比为：40～70％NiO、25～50％Cr₂O₃、1～15％掺杂剂；

步骤2、将所述球磨后物料在80～100℃干燥3～5h，获得干燥后物料；

步骤3、将所述干燥后物料置于1000～1300℃管式炉中烧结5～10h，得到掺杂NiCr₂O₄红外辐射材料；