CN112617292A - 一种电子烟的抗菌型烟弹及其制造工艺 - Google Patents

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杨柳
王聪
林雨标
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Abstract

本发明涉及一种电子烟的抗菌型烟弹，包括：双层防烫烟嘴、防水胶层、隔水膜层、抗菌涂层和固‑液相变剂层；所述双层防烫烟嘴包括外嘴壁和内嘴壁，所述外嘴壁与所述内嘴壁之间设有空腔；所述隔水膜层通过所述防水胶层与所述外嘴壁的表面黏合连接；所述抗菌涂层设于所述隔水膜层背离所述外嘴壁的一侧，所述抗菌涂层以重量份计，包括微纳米氧化锌复合颗粒85‑90份和牡丹根皮提取物9‑12份，所述微纳米氧化锌锌复合颗粒以质量百分比计，包括微米级氧化锌颗粒20‑25％和纳米级氧化锌颗粒75‑80％；所述固‑液相变剂层设于空腔内，所述固‑液相变剂层的相变临界点为20‑25℃，上述抗菌型烟弹不需要在电子烟内安装紫外线灯，可以持续有效杀菌消毒、并且可以有效防烫嘴的抗菌型烟弹。

Description

一种电子烟的抗菌型烟弹及其制造工艺
技术领域
本发明涉及电子烟技术领域，尤其是一种电子烟的抗菌型烟弹及其制造工艺。
背景技术
电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，它主要由烟油、加热系统、电源和烟弹、雾化器组成，通过加热雾化产生具有特定气味的气溶胶供使用。
在一件授权公布号为CN 210747264 U的中国实用新型专利文件中，公开了一种防尘并且可杀菌的电子烟，包括烟弹、烟杆外壳和固定在烟杆外壳底部的烟杆底壳，烟杆外壳内滑动设置有滑块，滑块一面上固设有助推块，助推块穿设至烟杆外壳外侧，滑块上固定有PCBA板，PCBA板上安装有若干输出触针，烟弹底部设置有若干输入触点，烟弹插接在滑块上且输入触点与输出触针抵接；烟杆外壳顶部内位于烟弹的烟嘴处安装有导光圈和封闭烟杆外壳顶部的顶盖，PCBA板上朝向导光圈安装有紫外线灯，该专利的技术方案中通过将烟弹设置成可活动伸缩来防止灰尘进入烟弹中引发堵塞情况，并且通过在电子烟壳体内设置紫外线灯对烟弹进行杀菌消毒。
上述专利的技术方案存在着以下问题：(1)紫外线灯的功率消耗和灯泡消耗大，灯泡的使用寿命一般为1至2年，随着灯泡的老化，将丧失30％至40％的强度。另一方面，每隔一段时间要清洗石英管，不然石英管上面就会产生一层薄薄的膜，它能阻挡紫外线的照射，减小紫外线杀菌器的杀毒效果；(2)由于是通过加热雾化，因此雾化的气体会存在一定的温度，所以烟弹存在烫嘴的情况，上述专利的技术方案并没有解决烫嘴的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种不需要在电子烟内安装紫外线灯，可以持续有效杀菌消毒、并且可以有效防烫嘴的抗菌型烟弹。
为了实现上述目的，本发明的提供的技术方案为：一种电子烟的抗菌型烟弹，包括：双层防烫烟嘴、防水胶层、隔水膜层、抗菌涂层和固-液相变剂层；
所述双层防烫烟嘴包括外嘴壁和内嘴壁，所述外嘴壁与所述内嘴壁之间设有空腔；
所述隔水膜层通过所述防水胶层与所述外嘴壁的表面黏合连接；
所述抗菌涂层设于所述隔水膜层背离所述外嘴壁的一侧，所述抗菌涂层以重量份计，包括微纳米氧化锌复合颗粒85-90份和牡丹根皮提取物9-12份，所述微纳米氧化锌锌复合颗粒以质量百分比计，包括微米级氧化锌颗粒20-25％和纳米级氧化锌颗粒75-80％；
所述固-液相变剂层设于空腔内，所述固-液相变剂层的相变临界点为20-25℃。
进一步地，所述双层隔水膜层的材质为聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜或聚四氟乙烯薄膜其中任意一种。
进一步地，所述抗菌涂层以重量份计还包括氧化锆粉末3-5份。
进一步地，所述隔水膜层与所述外嘴壁之间设有偶联剂。
进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
进一步地，所述固-液相变剂以重量份数计，包括四水氯化铍19份、二水氯化钡8份、二氧化硅4份、巴豆酸11份、氯化钾7份和水25份。
进一步地，所述固-液相变剂以重量份数计，包括四水氯化铍51份、二水氯化钡23份、二氧化硅3份、顺丁烯二酸酐4份、醋酸钠6份、氯化钾7份和水49份。
进一步地，所述双层防烫烟嘴的材质为聚双环戊二烯、聚乙烯或聚丙烯其中任意一种。
进一步地，所述防水胶层为丙烯酸酯胶黏剂、聚氨酯胶黏剂或丁基胶其中任意一种
另一方面，本发明还提供了上述抗菌型烟弹的制造工艺，包括以下步骤：
S1:注射成型，将粒料从注射机的料斗送入料筒内加热熔融得到塑化后的物料，在螺杆的加压下塑化后的物料被压缩向前移动，通过机筒前的喷嘴注入到闭合的膜腔内，冷却定型后开启模具取出制品得到内部设有空腔的烟弹坯体；
S2：填充固-液相变剂，向烟弹坯体的空腔内填充固-液相变剂材料，然后密封的烟弹半成品；
S3：涂胶，在密封后的烟弹半成品表面涂覆防水胶；
S4：贴隔水膜，将隔水膜贴于烟弹半成品涂覆有防水胶的表面上；
S5：高压无气喷涂，采用增压泵增加将抗菌涂料从喷孔喷出形成扇形雾状并沉积在隔水膜上得到抗菌型烟弹。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的抗菌涂层中添加了由微米级氧化锌颗粒和纳米级氧化锌颗粒组合成的微纳米氧化锌锌复合颗粒，该微纳米氧化锌锌复合颗粒具有较强的催化能力，形成自由移动的带负电的电子和带正电的空穴，吸附在材料表面的氧气、羟基和水等就会吸附“空穴”上，产生具有还原作用的羟基自由基及活性氧离子，激发空气和水中的氧变为活性氧ROS，活性氧具有极强的氧化活性，它们能破坏细菌细胞的增殖能力，从而杀灭细菌，另外，锌离子具有氧化还原性，会刺破细菌的膜蛋白结构，使其失去活性，达到杀菌目的，当细菌被杀死后，锌离子又会从溶解的菌体中游离出来，再与其他细菌接触，完成新的杀菌任务，所以显出很强的杀菌活性，微纳锌复合颗粒对已知的多种常见细菌均有良好的杀菌抑菌作用，并且持久有效，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等多种致病菌的杀灭率达到99.9％以上，用ASTM F1980方法对微纳锌复合颗粒进行了模拟加速老化试验，5年后其杀菌率仍然保持99.9％。
2、抗菌涂层中的牡丹根皮提取物里面含有丹皮酚、没食子酸、槲皮素、单宁酸及茶叶素等多种活性物，因此该牡丹根皮提取物可以抗细菌(大肠杆菌，黄色葡萄球菌，沙门氏菌，李斯特菌等)、抗霉菌类(黑霉菌，兰霉菌等)、抗真菌(发廯菌，念珠菌，痤疮致病菌等)和抗病毒(口蹄疫病毒，禽流感等)。
3、防烫烟嘴双层设置起到了一定的防烫效果，并且通过在两层嘴壁之间设置了空腔，往空腔里加入相变临界点为20-25℃的固-液相变剂，当电子烟工作，通过加热是雾化器产生气溶胶，当气溶胶通过烟弹时通过固-液相变剂由固态变化成液态，过程中吸收了部分气溶胶的热量，这样可以持续对雾化产生的气溶胶降温。
4、在冬季，烟弹通常在使用时都是冰冷的，通过加热雾化产生的气溶胶遇骤冷极易液化附着在烟弹内壁，通过本固-液相变剂从液态变化成固态，过程中释放了热量，使得烟弹内部温度高于外界并且保持稳定，这样就有效避免了气溶胶遇骤冷极易液化附着在烟弹内壁的情况发生，在冬季电子烟可以保证正常使用。
附图说明
图1是本发明实施例的电子烟结构示意图。
图2是本发明实施例的双层防烫烟嘴内部结构示意图。
图3是本发明实施例的烟弹分层结构示意图。
图中，双层防烫烟嘴100，外嘴壁110，内嘴壁120，空腔130；防水胶层200；隔水膜层300；抗菌涂层400；固-液相变剂层500。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明一种电子烟的抗菌型烟弹及其制造工艺进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
一种电子烟的抗菌型烟弹，包括：双层防烫烟嘴100、防水胶层200、隔水膜层300、抗菌涂层400和固-液相变剂层500；
其中，双层防烫烟嘴100的材质为聚双环戊二烯，双层防烫烟嘴100包括外嘴壁110和内嘴壁120，外嘴壁110与内嘴壁120之间设有空腔130，聚双环戊二烯这种材质可以耐热、耐寒、耐酸碱，弯曲模量1790～2070MPa，拉伸强度34MPa，热变形温度185.5℃，这种材质的韧性明显优于现有技术中常用的材质，因此用这种材质做的双层防烫烟嘴100不存在材质很脆的问题，双层防烫烟嘴100随着长时间的使用不会出现破裂，其使用寿命延长。
防水胶层200为丙烯酸酯胶黏剂，隔水膜层300为聚四氟乙烯薄膜，聚四氟乙烯薄膜通过丙烯酸酯胶黏剂与外嘴壁110的表面黏合连接。
抗菌涂层400设于聚四氟乙烯薄膜背离外嘴壁110的一侧，抗菌涂层400以重量份计，包括微纳米氧化锌复合颗粒85份和牡丹根皮提取物12份，微纳米氧化锌锌复合颗粒以质量百分比计，包括微米级氧化锌颗粒25％和纳米级氧化锌颗粒75％，其中，优选微米级氧化锌颗粒尺寸在10-30微米，纳米级氧化锌颗粒尺寸在40-50纳米，这样制备工艺简单，杀菌效果也很好。
固-液相变剂层500设于空腔130内，固-液相变剂以重量份数计，包括四水氯化铍19份、二水氯化钡8份、二氧化硅4份、巴豆酸11份、氯化钾7份和水25份，该固-液相变剂层300的相变临界点为20℃。
实施例二
一种电子烟的抗菌型烟弹，包括：双层防烫烟嘴100、防水胶层200、隔水膜层300、抗菌涂层400和固-液相变剂层500；
其中，双层防烫烟嘴100的材质为聚乙烯，双层防烫烟嘴100包括外嘴壁110和内嘴壁120，外嘴壁110与内嘴壁120之间设有空腔130。
防水胶层200为聚氨酯胶黏剂，隔水膜层300为聚酰亚胺薄膜，聚酰亚胺薄膜通过聚氨酯胶黏剂与外嘴壁110的表面黏合连接。
抗菌涂层400设于聚酰亚胺薄膜背离外嘴壁110的一侧，抗菌涂层400以重量份计，包括微纳米氧化锌复合颗粒90份和牡丹根皮提取物9份，微纳米氧化锌锌复合颗粒以质量百分比计，包括微米级氧化锌颗粒25％和纳米级氧化锌颗粒75％，其中，优选微米级氧化锌颗粒尺寸在10-30微米，纳米级氧化锌颗粒尺寸在40-50纳米，这样制备工艺简单，杀菌效果也很好。
固-液相变剂层500设于空腔130内，固-液相变剂以重量份数计，包括四水氯化铍51份、二水氯化钡23份、二氧化硅3份、顺丁烯二酸酐4份、醋酸钠6份、氯化钾7份和水49份，该固-液相变剂层300的相变临界点为25℃。
实施例三
一种电子烟的抗菌型烟弹，包括：双层防烫烟嘴100、防水胶层200、隔水膜层300、抗菌涂层400和固-液相变剂层500；
其中，双层防烫烟嘴100的材质为聚丙烯，双层防烫烟嘴100包括外嘴壁110和内嘴壁120，外嘴壁110与内嘴壁120之间设有空腔130。
防水胶层200为丁基胶，隔水膜层300为聚酯薄膜，聚酯薄膜通过聚丁基胶与外嘴壁110的表面黏合连接。
抗菌涂层400设于聚酯薄膜背离外嘴壁110的一侧，抗菌涂层400以重量份计，包括微纳米氧化锌复合颗粒87份和牡丹根皮提取物10份，微纳米氧化锌锌复合颗粒以质量百分比计，包括微米级氧化锌颗粒25％和纳米级氧化锌颗粒75％，其中，优选微米级氧化锌颗粒尺寸在10-30微米，纳米级氧化锌颗粒尺寸在40-50纳米，这样制备工艺简单，杀菌效果也很好。
固-液相变剂层500设于空腔130内，固-液相变剂以重量份数计，包括四水氯化铍51份、二水氯化钡23份、二氧化硅3份、顺丁烯二酸酐4份、醋酸钠6份、氯化钾7份和水49份，该固-液相变剂层300的相变临界点为25℃。
需要提到的是，在本发明的三个实施例中，为了进一步提升杀菌能力，可以向抗菌涂层按重量份计加入3-5份的氧化锆粉末，氧化锆可以诱发空气负离子，该负离子可以起到杀菌、消毒的效果。
对比例
相比实施例一，没有喷涂抗菌涂层400，其他相同。
通过GB/T 31402-2015对产品抗菌性能测试
Figure BDA0002874417490000081
本发明通过选取分别使用了3个月、6个月、9个月以后的抗菌型烟弹做抗菌稳定性的实验发现，本发明的抗菌型烟弹对已知的多种常见细菌均有良好的杀菌抑菌作用，并且持久有效，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等多种致病菌的杀灭率达到99.9％以上，随着使用时间的增长对其的杀菌能力几乎没有影响，依旧保持着稳定的杀灭率；另外本发明还进行了没有喷涂抗菌涂层400对比例实验，发现没有喷涂抗菌涂层400的烟弹是没有任何杀菌效果，进而证实了抗菌涂层400对细菌杀灭的有效性。
另一方面，本发明还提供了本发明抗菌型烟弹的制造工艺，包括以下步骤：
S1:注射成型，将粒料从注射机的料斗送入料筒内加热熔融得到塑化后的物料，在螺杆的加压下塑化后的物料被压缩向前移动，通过机筒前的喷嘴注入到闭合的膜腔内，冷却定型后开启模具取出制品得到内部设有空腔的烟弹坯体；
S2：填充固-液相变剂，向烟弹坯体的空腔内填充固-液相变剂材料，然后密封的烟弹半成品；
S3：涂胶，在密封后的烟弹半成品表面涂覆防水胶；
S4：贴隔水膜，将隔水膜贴于烟弹半成品涂覆有防水胶的表面上；
S5：高压无气喷涂，采用增压泵增加将抗菌涂料从喷孔喷出形成扇形雾状并沉积在隔水膜上得到抗菌型烟弹。
需要提到的是在贴膜工艺中，可以选择喷涂工艺、共挤工艺、模内覆膜工艺中的任何一种，只要能满足贴膜固定即可，在此不做限定。
该工艺流程简单，生产速率快，并且抗菌涂层喷涂附着效果好。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种电子烟的抗菌型烟弹，其特征在于，包括：双层防烫烟嘴(100)、防水胶层(200)、隔水膜层(300)、抗菌涂层(400)和固-液相变剂层(500)；
所述双层防烫烟嘴(100)包括外嘴壁(110)和内嘴壁(120)，所述外嘴壁(110)与所述内嘴壁(120)之间设有空腔(130)；
所述隔水膜层(300)通过所述防水胶层(200)与所述外嘴壁(110)的表面黏合连接；
所述抗菌涂层(400)设于所述隔水膜层(300)背离所述外嘴壁(110)的一侧，所述抗菌涂层(400)以重量份计，包括微纳米氧化锌复合颗粒85-90份和牡丹根皮提取物9-12份，所述微纳米氧化锌锌复合颗粒以质量百分比计，包括微米级氧化锌颗粒25％和纳米级氧化锌颗粒75％；
所述固-液相变剂层(500)设于空腔(130)内，所述固-液相变剂层(300)的相变临界点为20-25℃。
2.根据权利要求1所述的抗菌型烟弹，其特征在于，所述隔水膜层(300)的材质为聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜或聚四氟乙烯薄膜其中任意一种。
3.根据权利要求1所述的抗菌型烟弹，其特征在于，所述抗菌涂层(400)以重量份计还包括氧化锆粉末3-5份。
4.根据权利要求1所述的抗菌型烟弹，其特征在于，所述固-液相变剂以重量份数计，包括四水氯化铍19份、二水氯化钡8份、二氧化硅4份、巴豆酸11份、氯化钾7份和水25份。
5.根据权利要求1所述的抗菌型烟弹，其特征在于，所述固-液相变剂以重量份数计，包括四水氯化铍51份、二水氯化钡23份、二氧化硅3份、顺丁烯二酸酐4份、醋酸钠6份、氯化钾7份和水49份。
6.根据权利要求1所述的抗菌型烟弹，其特征在于，所述双层防烫烟嘴(100)的材质为聚双环戊二烯、聚乙烯或聚丙烯其中任意一种。
7.根据权利要求1所述的抗菌型烟弹，其特征在于，所述防水胶层(200)为丙烯酸酯胶黏剂、聚氨酯胶黏剂或丁基胶其中任意一种。
8.一种权利要求1-7任意一项所述抗菌型烟弹的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1:注射成型，将粒料从注射机的料斗送入料筒内加热熔融得到塑化后的物料，在螺杆的加压下塑化后的物料被压缩向前移动，通过机筒前的喷嘴注入到闭合的膜腔内，冷却定型后开启模具取出制品得到内部设有空腔的烟弹坯体；
S2：填充固-液相变剂，向烟弹坯体的空腔内填充固-液相变剂材料，然后密封的烟弹半成品；
S3：涂胶，在密封后的烟弹半成品表面涂覆防水胶；
S4：贴隔水膜，将隔水膜贴于烟弹半成品涂覆有防水胶的表面上；
S5：高压无气喷涂，采用增压泵增加将抗菌涂料从喷孔喷出形成扇形雾状并沉积在隔水膜上得到抗菌型烟弹。
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