一种加热不燃烧卷烟及二氧化钛发热涂层制备方法与流程

本发明属于加热不燃烧卷烟，具体而言，涉及一种加热不燃烧卷烟及二氧化钛发热涂层制备方法。

背景技术：

1、烟草消费的主流形式通常以卷烟为主。

2、卷烟在燃烧时，会产生非常多的有害物质，如：焦油、一氧化碳等，严重时危害吸烟者和周围群众的身体健康，因此，如何降低卷烟有害物质的释放量是一个迫在眉睫的问题。

3、加热不燃烧卷烟(如电加热卷烟和炭加热卷烟)，由于烟丝受热温度较低，因此有害物释放量显著低于常规卷烟；且这种低温卷烟，侧流烟气量也较少，对环境的影响也较小。因此，这种加热不燃烧形的低温卷烟，受到越来越多消费者的追捧，销量不断攀升。

4、发热体作为加热不燃烧卷烟烟具的核心组件，其性能对使用者的感官抽吸效果具有重要影响，目前现有的内芯发热体存在升温速率较慢、导热不均匀和热效率不高的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种加热不燃烧卷烟及二氧化钛发热涂层制备方法，能够增加使用者的抽吸体验，解决内芯发热体存在的升温速率较慢、导热不均匀和热效率不高的问题。

2、本发明是这样实现的：

3、本发明提供一种加热不燃烧卷烟，包括烟具和烟支，所述烟具包括进气腔、加热腔和烟支安装通道，所述进气腔内部设置有电池仓，所述电池仓内部设置有电池，其中，所述进气腔的前端设置有进气通道，所述进气通道包括主通道以及所述主通道两侧的辅助通道，所述辅助通道的内部设置有出烟量辅助调节机构，所述进气腔的内部设置有音量采集器，所述加热腔的内部设置有加热体，所述加热体上设置有纳米二氧化钛发热涂层，所述加热体与所述烟支安装通道内部的所述烟支相接触。

4、本发明提供的一种加热不燃烧卷烟的技术效果如下：通过上述设置，使用者通过烟支安装通道将烟支插入加热腔，使加热腔内部加热体插进烟支内部，对烟支内的烟丝进行加热烘烤，通过加热体上的纳米二氧化钛发热涂层提高加热体的升温效率，由于涂层厚度均匀且可控制在纳米级别，因此纳米二氧化钛发热涂层的加热均匀性更好，能够提升使用者的抽吸口感和使用体验。

5、在上述技术方案的基础上，本发明的一种加热不燃烧卷烟还可以做如下改进：

6、可选的，所述烟支包括烟丝部分和滤嘴部分，所述烟支的长度大于所述加热腔与所述烟支安装通道的长度，所述加热体的长度略短于所述烟丝部分的长度，所述滤嘴部分漏出所述烟支安装通道。

7、进一步的，所述出烟量辅助调节机构包括往复限位开关、挡板和响应排扇，所述往复限位开关设置在所述进气腔的外端，用于带动所述挡板对所述辅助通道进行封闭，所述响应排扇的转动轴与所述进气腔与所述电池仓之间的底板连接，所述电池仓与所述加热腔之间设置有第二底板，所述底板与所述第二底板上均环绕贯穿设置有圆形通气孔。

8、采用上述改进方案的有益效果为：通过设置往复限位开关用于带动挡板对辅助通道进行开启和关闭，通过开启和关闭辅助通道从而使音量采集器对响应排扇触发时的音量进行采集，触发加热体不同的加热功率。

9、进一步的，所述电池仓内部设置有控制面板，所述控制面板用于接收所述音量采集器对所述进气通道内部音量采集输出的电信号，并根据采集的音量，输出控制信号。

10、采用上述改进方案的有益效果为：通过上述设置，用于实现达到不同的抽吸口感，从而为使用者能够得到不同的口感体验，通过音量采集器对进气腔内部音量进行采集，将信号传输至控制面板，通过控制面板根据音量输出高功率或者低功率的控制信号，通过电池向加热体进行通电，通过加热体与烟丝部分接触，对烟丝部分进行加热烘烤，以不同的加热功率输出，使消费者获得不同的抽吸口感。

11、进一步的，所述电池仓外端设置有usb充电口，所述usb充电口用于连接外置电源线对所述电池进行充电。

12、进一步的，所述加热体上所述纳米二氧化钛发热涂层的制备流程包括：

13、s10：对加热体进行前处理；

14、s20：对前处理后的加热体进行抽真空操作；

15、s30：在抽真空完成后，对加热体进一步进行反溅清洗；

16、s40：反溅清洗完成后，对加热体表面进行沉积二氧化钛涂层；

17、s50：待二氧化钛涂层沉积完成后，对加热体进行保温静置；

18、s60：对加热体进行降温处理，完成加热体上二氧化钛涂层的制备。

19、进一步的，所述对加热体进行前处理的具体步骤包括：

20、将发热体基体放入丙酮溶液中通过超声波清洗机超声清洗15-25min，去除表面污渍，然后放入乙醇溶液中超声清洗15-25min，去除发热体残留的丙酮和其它杂质附着物，然后用高压氮气瓶将发热体吹干备用。

21、进一步的，所述对前处理后的加热体进行抽真空操作的具体步骤包括：

22、将吹干的发热体放置在靶托上固定，然后放入到镀膜腔室里，将二氧化钛靶材安装在靶位上，安装完毕后，关闭镀膜腔室，开始进行抽真空，将背底真空抽至2×10-4-8×10-4pa。

23、进一步的，所述在抽真空完成后，对加热体进一步进行反溅清洗的具体步骤包括：

24、在正式沉积涂层前，为了进一步去除发热体表面的杂质，需要进一步进行反溅清洗，当真空镀膜腔室真空达到要求后，通入40sccm的纯氩气，调节腔室气压达到2.5pa，利用脉冲偏压电源对发热体表面进行反溅清洗，施加电压为600v，清洗时间为10-60min。

25、进一步的，所述反溅清洗完成后，对加热体表面进行沉积二氧化钛涂层的具体步骤包括：

26、当对加热体反溅清洗完成后，操作人员将镀膜腔室内温度调至100-500℃，当温度到达设定参数后，先将二氧化钛靶材溅射10-20min，用于去除靶材表面的杂质；然后将镀膜腔室内气压调至0.3-2.5pa，功率调至50-200w，ar：o2比为2∶1-5∶1；进行二氧化钛涂层沉积，沉积厚度为1-8000nm。

27、与现有技术相比较，本发明提供的一种加热不燃烧卷烟及二氧化钛发热涂层制备方法的有益效果是：本发明中纳米二氧化钛发热涂层在加热体通电后，加热体表面温度在加热腔内迅速升高，若持续通电7-20s能够达到300℃以上，当升温后，使其表面与插入烟支的烟丝部分接触并加热烘烤；加热体上的纳米二氧化钛发热涂层可以在300℃温度下持续加热3-5min，并且其充放电使用寿命可以达到5000次以上；且涂层厚度均匀，控制在纳米级别，因此通过纳米二氧化钛发热涂层加热均匀性好的特点，能够提升消费者的抽吸感受和使用体验。

技术特征：

1.一种加热不燃烧卷烟，包括烟具(10)和烟支(24)，所述烟具(10)包括进气腔(11)、加热腔(12)和烟支安装通道(13)，所述进气腔(11)内部设置有电池仓(14)，所述电池仓(14)内部设置有电池(15)，其特征在于，所述进气腔(11)的前端设置有进气通道(16)，所述进气通道(16)包括主通道(17)以及所述主通道(17)两侧的辅助通道(18)，所述辅助通道(18)的内部设置有出烟量辅助调节机构，所述进气腔(11)的内部设置有音量采集器(19)，所述加热腔(12)的内部设置有加热体(20)，所述加热体(20)上设置有纳米二氧化钛发热涂层(21)，所述加热体(20)与所述烟支安装通道(13)内部的所述烟支(24)相接触。

2.根据权利要求1所述的一种加热不燃烧卷烟，其特征在于，所述烟支(24)包括烟丝部分(22)和滤嘴部分(23)，所述烟支(24)的长度大于所述加热腔(12)与所述烟支安装通道(13)的长度，所述加热体(20)的长度略短于所述烟丝部分(22)的长度，所述滤嘴部分(23)漏出所述烟支安装通道(13)。

3.根据权利要求2所述的一种加热不燃烧卷烟，其特征在于，所述出烟量辅助调节机构包括往复限位开关(25)、挡板(26)和响应排扇(27)，所述往复限位开关(25)设置在所述进气腔(11)的外端，用于带动所述挡板(26)对所述辅助通道(18)进行封闭，所述响应排扇(27)的转动轴与所述进气腔(11)与所述电池仓(14)之间的底板连接，所述电池仓(14)与所述加热腔(12)之间设置有第二底板，所述底板与所述第二底板上均环绕贯穿设置有圆形通气孔。

4.根据权利要求3所述的一种加热不燃烧卷烟，其特征在于，所述电池仓(14)内部设置有控制面板(28)，所述控制面板(28)用于接收所述音量采集器(19)对所述进气通道(16)内部音量采集输出的电信号，并根据采集的音量，输出控制信号。

5.根据权利要求4所述的一种加热不燃烧卷烟，其特征在于，所述电池仓(14)外端设置有usb充电口(29)，所述usb充电口(29)用于连接外置电源线对所述电池(15)进行充电。

6.根据权利要求5所述的一种加热不燃烧卷烟，其特征在于，所述加热体(20)上所述纳米二氧化钛发热涂层(21)的制备流程包括：

7.根据权利要求6所述的一种加热不燃烧卷烟的二氧化钛发热涂层制备方法，其特征在于，所述对加热体进行前处理的具体步骤包括：

8.根据权利要求7所述的一种加热不燃烧卷烟的二氧化钛发热涂层制备方法，其特征在于，所述对前处理后的加热体进行抽真空操作的具体步骤包括：

9.根据权利要求8所述的一种加热不燃烧卷烟的二氧化钛发热涂层制备方法，其特征在于，所述在抽真空完成后，对加热体进一步进行反溅清洗的具体步骤包括：

10.根据权利要求9所述的一种加热不燃烧卷烟的二氧化钛发热涂层制备方法，其特征在于，所述反溅清洗完成后，对加热体表面进行沉积二氧化钛涂层的具体步骤包括：

技术总结
本发明提供了一种加热不燃烧卷烟及二氧化钛发热涂层制备方法，属于加热不燃烧卷烟技术领域，该加热不燃烧卷烟的二氧化钛发热涂层制备方法包括以下步骤：对加热体进行前处理；对前处理后的加热体进行抽真空操作；在抽真空完成后，对加热体进一步进行反溅清洗；反溅清洗完成后，对加热体表面进行沉积二氧化钛涂层；待二氧化钛涂层沉积完成后，对加热体进行保温静置；对加热体进行降温处理，完成加热体上二氧化钛涂层的制备；本发明能够增加使用者的抽吸体验，解决内芯发热体存在的升温速率较慢、导热不均匀和热效率不高的问题。

技术研发人员：王坤,于宏晓,赵昆,崔宏伟,成宏卜,欧阳俊,宋时浩,陈梦莹
受保护的技术使用者：山东中烟工业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16