[发明专利]一种红外辐射浆料及基于其的红外辐射加热元件

说明书

本发明公开了一种红外辐射浆料及基于其的红外辐射加热元件，该红外辐射浆料的原料包括高红外辐射率材料、导电材料和基底粘接剂，将各原料混合均匀后涂布在石英玻璃管上并进行炭化，即获得红外辐射加热元件。本发明利用所复配的红外辐射浆料可以在玻璃基板上形成组分均一、阻值均匀可控、电热辐射转换效率高、粘接性强的涂层，从而使所得红外辐射加热元件性能优异。

技术领域

本发明属于新型烟草制品技术领域，尤其涉及的是一种加热卷烟配套烟具用的红外辐射浆料及基于其的红外辐射加热元件。

背景技术

随着人们越来越多的注重身体健康，开发新型的烟草制品势在必行。低温加热型卷烟，是新型烟草制品的重要品类之一，一般通过加热但不燃烧烟草的方式将满足感和部分烟草香味传递给消费者，其外观与消费方式上也与传统卷烟相似，在一定程度上适应和满足了消费者的需求。

加热卷烟通常由加热烟具与烟弹组成。目前市售产品中以电加热烟具产品为主，其中以IQOS为代表的为片式电加热元件，以湖北中烟为代表的为针式电加热元件，都是利用电加热原理对烟芯材料进行加热。但烟芯材料与加热元件直接接触，加热结束后烟芯材料由于碳化、焦化会粘接在加热元件上，使得加热元件被污染，降低加热效率，影响消费体验，同时由内向外的传热方式使得烟芯材料内外加热不均匀，降低了原料利用率与感官品质。红外辐射加热烟具是利用红外加热原理对烟芯材料进行穿透性加热，烟芯材料内外受热均匀，感官品质更优、原料利用率更高，同时避免了加热元件与烟芯材料直接接触，无需清洁。

红外辐射浆料是红外辐射加热烟具的核心材料之一，对烟芯材料的加热起到决定性作用。红外辐射浆料通常包括红外辐射材料以及其他功能性组分，依据使用环境功能组分可包含导电材料、粘结剂、烧结助剂等，通过导电层或其他热源对红外辐射材料进行加热，使红外辐射材料激发出特定波段的红外射线，以对待加热物体进行加热。目前所用导电层以Ag、石墨烯等为主，成本较高，且经高温烧结后的各组分分布不均匀，使得对烟芯材料的加热不均一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种加热卷烟配套烟具用红外辐射浆料及基于其的红外辐射加热元件，以期可以在玻璃基板上形成组分均一、阻值可控、电热辐射转换效率高、粘接性强的涂层。

本发明为实现目的，采用如下技术方案：

本发明首先公开了一种红外辐射浆料，其包括按质量百分比构成的如下原料：

高红外辐射率材料30～75％，导电材料20～55％，基底粘接剂5～30％。

进一步地，所述高红外辐射率材料为石墨烯、纳米铁酸镍、纳米铁酸锰、纳米铁酸锌、纳米氧化铁、纳米氧化钛和纳米氧化锡中的至少两种。

进一步地，所述导电材料为可高温炭化的生物基材，优选为环糊精、麦芽糊精、酚醛树脂、微晶纤维素和木质素中的至少一种。

进一步地，所述基底粘接剂为水玻璃和硅溶胶中的至少一种。

本发明还公开了一种红外辐射加热元件，所述红外辐射加热元件上形成有利用上述红外辐射浆料制成的红外辐射涂层。

本发明所述红外辐射加热元件的制备方法，按如下步骤进行：

步骤1、将高红外辐射率材料、导电材料和基底粘接剂加去离子水并混合均匀，制得红外辐射浆料；

步骤2、将所述红外辐射浆料涂布在石英玻璃管上(内壁和/或外壁，按需设定，内壁、外壁均可，外壁最优)，置于炭化炉中进行炭化，使所述红外辐射浆料成型为红外辐射涂层，即获得红外辐射加热元件。

进一步地，步骤1的具体方法为：

将高红外辐射率材料、导电材料和基底粘接剂置于球磨罐中，加入去离子水和球磨珠球磨混合均匀，获得红外辐射浆料；