CN113336445A - 生物玻璃及其用途、生物玻璃雾化芯的制造方法 - Google Patents

生物玻璃及其用途、生物玻璃雾化芯的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种生物玻璃及其用途、生物玻璃雾化芯的制造方法。所述生物玻璃的用途，用于制造生物玻璃雾化芯。本发明的生物玻璃及其用途、生物玻璃雾化芯的制造方法设计新颖，实用性强。

Description

生物玻璃及其用途、生物玻璃雾化芯的制造方法
技术领域
本发明涉及生物玻璃的应用领域，尤其涉及一种生物玻璃及其用途、生物玻璃雾化芯的制造方法。
背景技术
电子烟的核心部件为雾化芯，雾化芯的雾化性能影响着电子烟所产生烟雾的大小、浓度以及口感等。
现有雾化芯主要为陶瓷芯。陶瓷芯一般由刚玉、硅藻土或者石英混合玻璃粉低温烧结而成。陶瓷芯在长期使用过程中会产生不具有生物活性的粉末，在用户抽吸时会随气流进入人体内，从而损害人体健康。
发明内容
本发明针对以上技术问题，提供一种生物玻璃及其用途、生物玻璃雾化芯的制造方法。
本发明所提出的技术方案如下：
本发明提出了一种生物玻璃的用途，用于制造生物玻璃雾化芯。
本发明上述的生物玻璃的用途中，生物玻璃包括40wt％～45wt％的SiO2，22wt％～25wt％的Na2O，21wt％～25wt％的CaO，5.5wt％～6.5wt％的P2O5，1.5wt％～6.0wt％的CaF2以及1wt％～2.5wt％的Ag2O。
本发明上述的生物玻璃的用途中，生物玻璃雾化芯经混料、制粉、成型以及烧结过程制备而成。
本发明上述的生物玻璃的用途中，在混料过程中，根据生物玻璃的配方组成计算生物玻璃各原料的用量，再根据所计算得到的生物玻璃各原料的用量准确称量原料，均匀混合，从而得到混合物。
本发明上述的生物玻璃的用途中，在制粉过程中，将混合物先后经煅烧和研磨，制成粉末。
本发明上述的生物玻璃的用途中，在成型过程中，将所述粉末装入注射机的模具中，再通过注射成型法成型，得到待烧结结构。
本发明上述的生物玻璃的用途中，在烧结过程中，将待烧结结构在800℃-900℃下进行烧结，得到生物玻璃雾化芯。
本发明还提出了一种生物玻璃，生物玻璃用于制造生物玻璃雾化芯；生物玻璃包括40wt％～45wt％的SiO2，22wt％～25wt％的Na2O，21wt％～25wt％的CaO，5.5wt％～6.5wt％的P2O5，1.5wt％～6.0wt％的CaF2以及1wt％～2.5wt％的Ag2O。
本发明还提出了一种生物玻璃雾化芯的制造方法，包括以下步骤：
步骤S1、根据生物玻璃的配方组成计算生物玻璃各原料的用量，再根据所计算得到的生物玻璃各原料的用量准确称量原料，均匀混合，从而得到混合物；其中，生物玻璃的配方组成包括：40wt％～45wt％的SiO2，22wt％～25wt％的Na2O，21wt％～25wt％的CaO，5.5wt％～6.5wt％的P2O5，1.5wt％～6.0wt％的CaF2以及1wt％～2.5wt％的Ag2O；
步骤S2、将混合物先后经煅烧和研磨，制成粉末；再将所述粉末装入注射机的模具中，再通过注射成型法成型，得到待烧结结构；
步骤S3、将待烧结结构在800℃-900℃下进行烧结，得到生物玻璃雾化芯。
本发明的生物玻璃及其用途、生物玻璃雾化芯的制造方法，通过将生物玻璃用于制造雾化芯，可有效降低粉体脱落量，减少用户抽吸电子烟时抽吸进入体内的粉末量，提高雾化芯的使用安全性。同时，利用生物玻璃雾化芯的生物活性，不会损害人体健康。本发明的生物玻璃及其用途、生物玻璃雾化芯的制造方法设计新颖，实用性强。
附图说明
图1示出了一种生物玻璃雾化芯的粉末在进行生理模拟体液(SBF)浸泡试验后的XRD图谱。
具体实施方式
生物玻璃是一种以硅酸盐类CaO-SiO2为基础的人工骨修复代替材料，由硅、钙、磷和钠的氧化物组成CaO-SiO2-P2O5系统，可通过添加MgO、K2O、Na2O、B2O3、TiO2等成分进行改性。生物玻璃由于良好的生物活性、生物相容性、无细胞毒性、能促进骨及软组织的再生，可作为骨、牙齿修复，创面修复等用途。
本发明提出了一种生物玻璃的用途，用于制造生物玻璃雾化芯。
具体地，生物玻璃包括40wt％～45wt％的SiO2，22wt％～25wt％的Na2O，21wt％～25wt％的CaO，5.5wt％～6.5wt％的P2O5，1.5wt％～6.0wt％的CaF2以及1wt％～2.5wt％的Ag2O。
在这里，通过在生物玻璃的配方中掺加Ag，增强生物玻璃的抗菌性能。
进一步地，生物玻璃雾化芯经混料、制粉、成型以及烧结过程制备而成。
其中，在混料过程中，根据生物玻璃的配方组成计算生物玻璃各原料的用量，再根据所计算得到的生物玻璃各原料的用量准确称量原料，均匀混合，从而得到混合物。
在制粉过程中，将混合物先后经煅烧和研磨，制成粉末。
在成型过程中，将所述粉末装入注射机的模具中，再通过注射成型法成型，得到待烧结结构。
在烧结过程中，将待烧结结构在800℃-900℃下进行烧结，得到生物玻璃雾化芯。
此外，本发明还提出了一种生物玻璃雾化芯的制造方法，包括以下步骤：
步骤S1、根据生物玻璃的配方组成计算生物玻璃各原料的用量，再根据所计算得到的生物玻璃各原料的用量准确称量原料，均匀混合，从而得到混合物；其中，生物玻璃的配方组成包括：40wt％～45wt％的SiO2，22wt％～25wt％的Na2O，21wt％～25wt％的CaO，5.5wt％～6.5wt％的P2O5，1.5wt％～6.0wt％的CaF2以及1wt％～2.5wt％的Ag2O；
步骤S2、将混合物先后经煅烧和研磨，制成粉末；再将所述粉末装入注射机的模具中，再通过注射成型法成型，得到待烧结结构；
步骤S3、将待烧结结构在800℃-900℃下进行烧结，得到生物玻璃雾化芯。
为了使本发明的技术目的、技术方案以及技术效果更为清楚，以便于本领域技术人员理解和实施本发明，下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
生物玻璃雾化芯的制备
按照44.6wt％的SiO2，23.3wt％的Na2O，22.4wt％的CaO，6.3wt％的P2O5，1.8wt％的CaF2以及1.6wt％的Ag2O的配方配料，均匀混合，从而得到混合物；
将混合物在1400℃下熔融，再经常温水淬火急冷，然后通过机械研磨，制成300目的粉末；再将所述粉末装入注射机的模具中，再通过注射成型法成型，得到待烧结结构；
将待烧结结构在880℃下进行烧结，得到生物玻璃雾化芯。
生物活性试验
将所制成的生物玻璃雾化芯的样品破碎，研磨成400目的粉体，取该粉体0.3g，置于200mL的生理模拟体液(SBF)中，于37℃下恒温浸泡48h；然后将反应后的粉末用滤纸过滤，再用丙酮清洗，干燥，对干燥后的粉末进行XRD测定，其结果见图1所示。
在这个试验中，生理模拟体液(SBF)的pH值为7.4，所含各种无机离子浓度及缓冲能力与人体血浆基本相同。
由图1可知，生物玻璃雾化芯破碎后的粉末在生理模拟体液(SBF)浸泡后，其表面会沉积形成有羟基磷灰石，因此可以认为生物玻璃雾化芯的粉末具备一定的生物活性。由此可以想到，当生物玻璃雾化芯的粉末被抽吸进入人体内，其表面会形成对人体无毒的羟基磷灰石，不会损害人体健康。
雾化芯的粉末脱落试验
试验一
分别取生物玻璃雾化芯和氧化铝陶瓷雾化芯各5个样品，在190℃下受热3秒，再停止受热15秒，循环1000次。然后，测试并计算循环受热后各样品的失重百分比，结果见表1所示：
表1试验结果
编号 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5
氧化铝陶瓷雾化芯 1.39％ 1.25％ 1.76％ 1.45％ 1.46％
生物玻璃雾化芯 0.32％ 0.41％ 0.21％ 0.30％ 0.35％
试验二
分别取生物玻璃雾化芯和氧化铝陶瓷雾化芯各5个样品，在210℃下受热3秒，再停止受热15秒，循环1000次。然后，测试并计算循环受热后各样品的失重百分比，结果见表2所示：
表2试验结果
编号 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5
氧化铝陶瓷雾化芯 1.66％ 1.59％ 1.09％ 1.32％ 1.68％
生物玻璃雾化芯 0.42％ 0.51％ 0.21％ 0.29％ 0.45％
试验三
分别取生物玻璃雾化芯和氧化铝陶瓷雾化芯各5个样品，在230℃下受热3秒，再停止受热15秒，循环1000次。然后，测试并计算循环受热后各样品的失重百分比，结果见表3所示：
表3试验结果
Figure BDA0003101307090000051
Figure BDA0003101307090000061
结论：可以发现，生物玻璃雾化芯的失重百分比在0.21％～0.53％之间，氧化铝陶瓷雾化芯的失重百分比在1.09％～1.76％之间。采用生物玻璃来制造雾化芯可以有效降低粉体脱落量，减少用户抽吸电子烟时抽吸进入体内的粉末量，提高雾化芯的使用安全性。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种生物玻璃的用途，其特征在于，用于制造生物玻璃雾化芯。
2.根据权利要求1所述的生物玻璃的用途，其特征在于，生物玻璃包括40wt％～45wt％的SiO2，22wt％～25wt％的Na2O，21wt％～25wt％的CaO，5.5wt％～6.5wt％的P2O5，1.5wt％～6.0wt％的CaF2以及1wt％～2.5wt％的Ag2O。
3.根据权利要求2所述的生物玻璃的用途，其特征在于，生物玻璃雾化芯经混料、制粉、成型以及烧结过程制备而成。
4.根据权利要求3所述的生物玻璃的用途，其特征在于，在混料过程中，根据生物玻璃的配方组成计算生物玻璃各原料的用量，再根据所计算得到的生物玻璃各原料的用量准确称量原料，均匀混合，从而得到混合物。
5.根据权利要求4所述的生物玻璃的用途，其特征在于，在制粉过程中，将混合物先后经煅烧和研磨，制成粉末。
6.根据权利要求5所述的生物玻璃的用途，其特征在于，在成型过程中，将所述粉末装入注射机的模具中，再通过注射成型法成型，得到待烧结结构。
7.根据权利要求6所述的生物玻璃的用途，其特征在于，在烧结过程中，将待烧结结构在800℃-900℃下进行烧结，得到生物玻璃雾化芯。
8.一种生物玻璃，其特征在于，生物玻璃用于制造生物玻璃雾化芯；生物玻璃包括40wt％～45wt％的SiO2，22wt％～25wt％的Na2O，21wt％～25wt％的CaO，5.5wt％～6.5wt％的P2O5，1.5wt％～6.0wt％的CaF2以及1wt％～2.5wt％的Ag2O。
9.一种生物玻璃雾化芯的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、根据生物玻璃的配方组成计算生物玻璃各原料的用量，再根据所计算得到的生物玻璃各原料的用量准确称量原料，均匀混合，从而得到混合物；其中，生物玻璃的配方组成包括：40wt％～45wt％的SiO2，22wt％～25wt％的Na2O，21wt％～25wt％的CaO，5.5wt％～6.5wt％的P2O5，1.5wt％～6.0wt％的CaF2以及1wt％～2.5wt％的Ag2O；
步骤S2、将混合物先后经煅烧和研磨，制成粉末；再将所述粉末装入注射机的模具中，再通过注射成型法成型，得到待烧结结构；
步骤S3、将待烧结结构在800℃-900℃下进行烧结，得到生物玻璃雾化芯。
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