基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片及其制作工艺的制作方法

本发明涉及电子烟，具体为基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片及其制作工艺。

背景技术：

1、随着电子烟产品的普及，消费者对电子烟的使用体验要求越来越高，尤其是在香味释放的持续性、均匀性以及产品的环保性方面。传统的电子烟香精片通常使用石蜡或塑料材料作为基体，这些材料在使用时虽然能有效释放香精，但存在挥发不均、过热以及对环境有负面影响等问题。因此，研究一种能够在低温条件下均匀挥发、环保且具有稳定性的新型香精片材料，成为电子烟行业的重要课题。

2、现有的电子烟香精片大多采用非降解性的塑料或合成树脂作为基体材料。虽然这些材料在使用中能够提供一定的机械强度和香精油的持久释放，但它们的导热性能较差，导致香精油在加热过程中挥发不均匀。此外，由于塑料基体不具有环保性，这些材料在使用后对环境造成较大的负担，特别是当大量废弃物进入生态系统时，难以降解，带来了严重的环境问题。同时，现有技术中用于提高香精挥发的解决方案，往往会导致材料在使用时因局部过热而产生异味，严重影响使用者的体验。

3、然而，现有技术中香精片的材料结构和性能仍然存在一些问题，特别是导热性能差导致香精挥发不均匀，这是电子烟香精片常见的问题之一。在使用过程中，香精片可能因为热量分布不均而导致局部过热或挥发速率不稳定，进而影响到香精的释放效果。尤其在低温条件下，导热不良的材料很难确保香精能够持续均匀地挥发，直接影响用户的体验。因此，亟需一种改进的电子烟香精片，能够通过提升导热性能和优化材料结构，实现香精油的均匀挥发，同时具有良好的环保性。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片及其制作工艺，解决了传统的电子烟香精片存在香精油的持久释放，但它们的导热性能较差，导致香精油在加热过程中挥发不均匀的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片，所述香精片包括：

3、香精片包括以聚乳酸为基体的复合材料，其中聚乳酸的改性包括与氧化铝纳米粒子的复合，以提高其热稳定性；

4、所述复合材料进一步包括一定比例的香精油，该香精油通过与聚乳酸的特定化学键结合，用于在加热过程中以控制的速率和低温条件下挥发；

5、氧化铝纳米粒子的体积分数精确控制在5％，通过增强复合材料的热导率，实现更均匀的热分布，从而优化香精的挥发性能；

6、所述复合材料的导热系数根据改进的maxwell模型进行计算，该模型考虑了纳米粒子的形状和分布的非均匀性。

7、优选的，所述香精油选自具有较高沸点和稳定化学结构的香精油类别，以确保在低温下也能有效挥发。

8、优选的，所述复合材料的导热系数优化是基于maxwell模型进行的，模型公式如下所示，用于精确调控纳米粒子的分散均匀性和形状因子：

9、

10、其中kmatrix是聚乳酸的导热系数，kparticle是氧化铝的导热系数，φ是氧化铝纳米粒子的体积分数。

11、优选的，所述香精油选自柑橘或薄荷，并且所述香精油与聚乳酸的体积比例为2％，该比例是基于flory-huggins理论进行优化，以实现最佳的挥发效果和香精持久性，使用以下公式进行计算：

12、

13、其中v1是香精油的摩尔体积，r是气体常数，t是绝对温度，δ1和δ2分别是香精油和聚乳酸的溶解度参数。

14、基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片制作工艺，包括以下步骤：

15、步骤一、将改性聚乳酸和氧化铝纳米粒子按预定比例混合，确保氧化铝纳米粒子均匀分布；

16、步骤二、将香精油加入混合物中，控制加入速度和混合温度以保持香精油的化学稳定性；

17、步骤三、使用超声波技术优化氧化铝纳米粒子在聚乳酸基体中的分散性，从而提高最终产品的热导率和香精释放性能；

18、步骤四、通过热压法在控制的压力和温度下形成香精片，确保材料的热稳定性和香精的均匀挥发。

19、优选的，所述步骤二中，在混合改性聚乳酸和氧化铝纳米粒子的步骤中，采用动态光散射技术来精确测量和监控纳米粒子的平均粒径和粒径分布，确保纳米粒子的平均粒径控制在50至100纳米范围内，以达到预定的分散均匀性。

20、优选的，所述步骤二中，添加香精油的步骤中，采用自动滴定系统精确控制香精油的添加量，该系统基于flory-huggins理论和实时溶解度监测结果自动调整香精油的添加速率，确保香精油与聚乳酸的体积比率维持在恒定的2％。

21、优选的，所述步骤四中，所述热压成型工艺在特定的设备中进行，该设备能够精确控制压力和温度，压力设定为200psi，温度设定为65℃，压制时间固定为10分钟，所述步骤一中熔融共混过程中，使用高速搅拌器提高纳米粒子的分散均匀性，确保香精片具有良好的热导性能。

22、优选的，所述步骤二中，添加真空抽取工艺的压力范围控制在0.01至0.05mpa，以确保香精油能够充分渗透到聚乳酸基体中。

23、优选的，所述步骤三超声波处理的步骤为在20khz的频率下对混合物处理至少30分钟，以确保纳米粒子的均匀分散并防止团聚。

24、本发明提供了基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片及其制作工艺。

25、具备以下有益效果：

26、1、本发明通过在聚乳酸基体中引入氧化铝纳米粒子，并采用maxwell模型优化材料的导热系数，显著提高了复合材料的导热性能。相比于纯聚乳酸材料，导热系数提高了大约3倍，从而使香精油在低温加热时能够均匀挥发，避免了传统香精片因热传导不良导致的局部过热或香精挥发不均的问题。

27、2、本发明通过优化香精油的配比和聚乳酸基体的相容性，本发明确保香精油在加热时能以稳定、持续的速率均匀释放。借助flory-huggins理论计算出最佳的香精油与基体的比例，使得香精油在低温条件下能够有效挥发，同时延长了香精片的使用寿命，改善了用户体验。

28、3、本发明引入了微孔结构，使得香精油的扩散速率显著提升。通过可控发泡技术生成的微孔结构，缩短了香精油的扩散路径，提高了挥发效率，同时微孔增加了香精油的比表面积，使得香味释放更加持久和均匀，从而显著改善了电子烟的使用体验。

29、4、本发明的综合优化技术确保了香精片在使用过程中的稳定性和香精油的均匀释放，使得电子烟使用者能够获得更持久且均匀的香味体验。相比传统香精片，本发明的产品挥发更加稳定，不会因为过热而产生异味或过度挥发，显著提升了用户的整体感受。

技术特征：

1.基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片，其特征在于，所述香精片包括：

2.根据权利要求1所述的基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片，其特征在于，所述香精油选自具有较高沸点和稳定化学结构的香精油类别，以确保在低温下也能有效挥发。

3.根据权利要求1所述的基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片，其特征在于，所述复合材料的导热系数优化是基于maxwel l模型进行的，模型公式如下所示，用于精确调控纳米粒子的分散均匀性和形状因子：

4.根据权利要求1所述的基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片，其特征在于，所述香精油选自柑橘或薄荷，并且所述香精油与聚乳酸的体积比例为2％，该比例是基于flory-huggins理论进行优化，以实现最佳的挥发效果和香精持久性，使用以下公式进行计算：

5.基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片制作工艺，依据权利要求1-4中任意一项所述的基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片制作工艺，其特征在于，所述步骤二中，在混合改性聚乳酸和氧化铝纳米粒子的步骤中，采用动态光散射技术来精确测量和监控纳米粒子的平均粒径和粒径分布，确保纳米粒子的平均粒径控制在50至100纳米范围内，以达到预定的分散均匀性。

7.根据权利要求5所述的基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片制作工艺，其特征在于，所述步骤二中，添加香精油的步骤中，采用自动滴定系统精确控制香精油的添加量，该系统基于flory-huggins理论和实时溶解度监测结果自动调整香精油的添加速率，确保香精油与聚乳酸的体积比率维持在恒定的2％。

8.根据权利要求5所述的基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片制作工艺，其特征在于，所述步骤四中，所述热压成型工艺在特定的设备中进行，该设备能够精确控制压力和温度，压力设定为200psi，温度设定为65°c，压制时间固定为10分钟，所述步骤一中熔融共混过程中，使用高速搅拌器提高纳米粒子的分散均匀性，确保香精片具有良好的热导性能。

9.根据权利要求5所述的基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片制作工艺，其特征在于，所述步骤二中，添加真空抽取工艺的压力范围控制在0.01至0.05mpa，以确保香精油能够充分渗透到聚乳酸基体中。

10.根据权利要求5所述的基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片制作工艺，其特征在于，所述步骤三超声波处理的步骤为在20khz的频率下对混合物处理至少30分钟，以确保纳米粒子的均匀分散并防止团聚。

技术总结
本申请涉及电子烟技术领域，公开了基于高效环保低温高分子挥发电子烟香精片及其制作工艺，所述香精片包括：精片包括以聚乳酸为基体的复合材料，其中聚乳酸的改性包括与氧化铝纳米粒子的复合，以提高其热稳定性；所述复合材料进一步包括一定比例的香精油，该香精油通过与聚乳酸的特定化学键结合，用于在加热过程中以控制的速率和低温条件下挥发；氧化铝纳米粒子的体积分数精确控制在5％，通过增强复合材料的热导率，实现更均匀的热分布，从而优化香精的挥发性能。通过在聚乳酸基体中引入氧化铝纳米粒子，相比于纯聚乳酸材料，导热系数提高了大约3倍，避免了传统香精片因热传导不良导致的局部过热或香精挥发不均的问题。

技术研发人员：曾飞,付金文
受保护的技术使用者：深圳市吉尔生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/10