CN110973717A - 一种用于加热不燃烧烟草加热器的隔热件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于加热不燃烧烟草加热器的隔热件,它是由二氧化硅气凝胶隔热毡、纳米石墨烯膜或气凝胶隔热纸通过胶黏剂粘合而成的。本发明隔热件不仅解决了加热不燃烧烟草加热器使用过程中外壁发烫问题,还有效降低烟具内电子元器件表面温度过高现象,有效降低烟具元器件由于温度过高而出现的工作效率下降、工作不稳定的问题,同时提升烟具整体使用寿命与消费者使用感受。
Description
【技术领域】
本发明属于一种烟草加热器技术领域。更具体地,本发明涉及一种用于加热不燃烧烟草加热器的隔热件。
【背景技术】
近年来,随着健康意识的逐渐提升,各国对公共吸烟管控愈加严格。以加热不燃烧、电子烟以及无烟气烟草制品等品类的新型烟草制品逐步收到了广大消费者的青睐。目前在加热不燃烧腌菜加热器具研发、设计以及生产制造受到了国内外烟草行业的高度重视,并成为烟草研究的热点课题。新型烟草中,低温加热不燃烧烟草加热器通过将电能转化为热能为烟支进行加热,从而将烟支中的挥发性物质进行释放。无可避免的导致加热烟具外表面过烫的现象。
由于物体之间只要有温差存在,就会有热量交换,实现热量交换的途径有三种:即传导、对流和辐射。要组织物体间的热量交换,就得采取必要的隔热技术,以减少物体间的热量交换。依据被隔热物体和环境温度方位,可以把隔热技术分为高温隔热技术,被隔热物提出与高温范围,环境温度远低于被隔热的物体温度,要保持被隔热的温度恒定,就得阻止其向周围环境散热而产生的热损,如高温锅炉壁的隔热。低温隔热技术,被隔热物体的温度出于低温范围内(即120K 以下),环境温度高于被隔热物体的温度,要保持被隔热物体恒温,就得阻止其与环境之间的热量交换而产生冷损。由于被隔热物体在高温和低温下的性能不同,因此高温和低温下所采取的的隔热技术、材料也就不同。作为新型烟草中使用最为广泛的低温加热不燃烧加热烟具,与普通电子烟加热器原理并无太大差异,但对烟具有着特殊要求,如:保温隔热,减少热量散失;耐受一定的温度,防止烟具表面过热,影响消费体验;恒定温度,将多余散发出来的热量进行扩散,减小烟具元器件因为加热腔体所带来的高温而导致性能下降。
因此,针对现有技术的诸多缺陷,本发明人通过不同材料的组合方式,进行大量的数据模拟与实验分析,终于完成了本发明。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种用于加热不燃烧烟草加热器的隔热件。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种用于加热不燃烧烟草加热器的隔热件。
所述的隔热件位于加热腔体与烟具外壳之间;所述的隔热件是由二氧化硅气凝胶隔热毡、纳米石墨烯膜或气凝胶隔热纸通过胶黏剂粘合而成的。
根据本发明的一种优选实施方式,所述的隔热件是由纳米石墨烯膜与气凝胶隔热纸粘合而成的,其中纳米石墨烯膜、胶黏剂与气凝胶隔热纸的厚度比是1~3:0.05~0.1:1~5。
根据本发明的另一种优选实施方式,所述的隔热件是由二氧化硅气凝胶隔热毡、纳米石墨烯膜与气凝胶隔热纸粘合而成的,其中二氧化硅气凝胶隔热毡、胶黏剂、纳米石墨烯膜、胶黏剂与气凝胶隔热纸的厚度比是1~3:0.05~0.10:1~3:0.05~0.10:1~5。
根据本发明的另一种优选实施方式,所述的二氧化硅气凝胶隔热毡是一种采用双层真空热压法由二氧化硅与聚氨酯按照重量比1:3~ 15在温度100~700℃与压力100~500kPa的条件下热压而成的黑色纤维毡。
根据本发明的另一种优选实施方式,所述的二氧化硅气凝胶隔热毡的导热系数在平均温度为500℃时是0.053~0.057W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的。
根据本发明的另一种优选实施方式,所述的纳米石墨烯膜是采用干法层压复合法由纳米石墨烯与PE低粘度保护膜按照厚度比1:1 复合而成的,或者是由纳米石墨烯、超薄压延铜箔与超薄高分子膜按照厚度比2:2:1复合而成的。
根据本发明的另一种优选实施方式,所述的纳米石墨烯膜的导热系数是4300~7300W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的或者是沿着X轴、Y轴与Z轴方向导热的。
根据本发明的另一种优选实施方式,所述的气凝胶隔热纸是采用涂布干燥法由二氧化硅气凝胶与超薄玻璃纤维基材复合而成的。
根据本发明的另一种优选实施方式,所述的气凝胶隔热纸的导热系数是0.051~0.056W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的。
根据本发明的另一种优选实施方式,所述胶黏剂选自环氧树脂胶、酚醛树脂胶黏剂、双组分聚氨酯或无机高温密封胶;它们含有以重量计5~20%的二氧化硅气凝胶,它的耐温范围是200~600℃。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种用于加热不燃烧烟草加热器的隔热件。
在本发明中,所述低温加热不燃烧烟草加热器隔热件应该理解是一种用于低温加热不燃烧加热器的隔热元件,它的主要作用在于保温隔热,减少热量散失,防止烟具表面过热,影响消费体验,减小烟具元器件因为加热腔体所带来的高温而导致的性能下降。
在本发明中,所述的隔热件位于加热腔体与烟具外壳之间;所述的隔热件是由二氧化硅气凝胶隔热毡、纳米石墨烯膜与气凝胶隔热纸通过胶黏剂粘合而成的。
根据本发明,所述的隔热件是由纳米石墨烯膜与气凝胶隔热纸粘合而成时,其中纳米石墨烯膜、胶黏剂与气凝胶隔热纸的厚度比是 1~3:0.05~0.10:1~5。
在本发明中,胶黏剂与气凝胶隔热纸的厚度比在所述的范围内时,如果纳米石墨烯膜的厚度比小于1,则降温速率较慢,造成热量累积,导致设备内部温度上升;如果纳米石墨烯膜的厚度比大于3,则提高降温速率不理想,增加设备体积,影响半导体元器件工作效率;因此,纳米石墨烯膜的厚度比为1~3是合理的,优选地是1.4~2.5;
纳米石墨烯膜与气凝胶隔热纸的厚度比在所述的范围内时,如果胶黏剂的厚度比小于0.05,则粘合不稳定,石墨烯薄膜容易脱落;如果胶黏剂的厚度比大于0.10,则会降低设备导热效率,造成热量堆积,还增加设备体积;因此,胶黏剂的厚度比为0.05~0.10是可取的,优选地是0.06~0.08;
纳米石墨烯膜与胶黏剂的厚度比在所述的范围内时,如果气凝胶隔热纸的厚度比小于1,则导致设备空腔内部温度上升较快,降低设备工作效率;如果气凝胶隔热纸的厚度比大于5,则增加加热腔体内部热量积累,导致加热腔体内加热物料发糊;因此,气凝胶隔热纸的厚度比为1~5是可行的,优选地是2.0~3.8。
优选地,纳米石墨烯膜、胶黏剂与气凝胶隔热纸的厚度比是 1.4~2.5:0.06~0.08:2.0~3.8。
根据本发明,所述的隔热件是由二氧化硅气凝胶隔热毡、纳米石墨烯膜与气凝胶隔热纸粘合而成时,二氧化硅气凝胶隔热毡、胶黏剂、纳米石墨烯膜、胶黏剂与气凝胶隔热纸的厚度比是1~3:0.05~0.10: 1~3:0.05~0.10:1~5。
胶黏剂、纳米石墨烯膜与气凝胶隔热纸的厚度比在所述的范围内时,如果二氧化硅气凝胶隔热毡的厚度比小于1,则不能进行稳定贴合,石墨烯薄膜容易脱落;如果二氧化硅气凝胶隔热毡的厚度比大于 3,则降低能量传到效率,增加加热腔体内部热量积累,导致腔体内部加热物料温度较高容易出现发糊现象;因此,二氧化硅气凝胶隔热毡的厚度比为1~3是可行的,优选地是1.4~2.5。
二氧化硅气凝胶隔热毡、纳米石墨烯膜与气凝胶隔热纸的厚度比在所述的范围内时,如果胶黏剂的厚度比小于0.05,则粘合材料容易脱落,导致隔热功能结构失效;如果胶黏剂的厚度比大于0.10,则降低能量传递效率,设备内部能量积累,影响设备工作效率;因此,胶黏剂的厚度比为0.05~0.10是可行的,优选地是0.06~0.08。
二氧化硅气凝胶隔热毡、胶黏剂与气凝胶隔热纸的厚度比在所述的范围内时,如果纳米石墨烯膜的厚度比小于1,则降温速率较慢,造成热量累积,导致设备内部温度上升;如果纳米石墨烯膜的厚度比大于3,则降温速率不理想,增加设备体积,影响半导体元器件工作效率;因此,纳米石墨烯膜的厚度比为1~3是可行的,优选地是 1.6~2.4。
二氧化硅气凝胶隔热毡、胶黏剂与纳米石墨烯膜的厚度比在所述范围内时,如果气凝胶隔热纸的厚度比小于1,则导致设备空腔内部温度上升较快,降低设备工作效率;如果气凝胶隔热纸的厚度比大于 5,则增加加热腔体内部热量积累,导致加热腔体内部加热物料发糊;因此,气凝胶隔热纸的厚度比为1~5是可行的,优选地是1.8~4.2,更优选地是2.4~3.6。
优选地,二氧化硅气凝胶隔热毡、胶黏剂、纳米石墨烯膜、胶黏剂与气凝胶隔热纸的厚度比是1.4~2.5:0.06~0.08:1.6~2.4:0.06~0.08: 2.4~3.6。
下面将分别详细描述这些材料。
一、二氧化硅气凝胶隔热毡
所述的二氧化硅气凝胶隔热毡是一种黑色毡状纤维毡材,它是采用双层真空热压方法由二氧化硅与聚氨酯按照重量比1:3~15在温度100~700℃与压力100~500kPa的条件下热压而成的。
本发明采用的双层真空热压方法是一种使用真空热压机将两种材料热压成复合材料的方法,具体情况参见CN101367221B,发明名称“真空热压覆膜机的覆膜装置”。本发明使用目前市场上销售的真空热压机是目前市场上销售的产品。
本发明使用二氧化硅的粒度是6000~12000目,它的比表面积是是200~1000m2/g,它是一种目前市场上销售的化工产品,例如由山东省寿光市昌泰微纳化工厂以商品名气凝胶粉末保温材料用二氧化硅销售的产品。
本发明使用的聚氨酯(聚氨基甲酸酯)是一种聚氨酯弹性体,同时具备橡胶的高弹性和塑料的刚性,它是一种目前市场上销售的化工产品,例如由广东冠志新材料科技有限公司以商品名PU2816水性聚氨酯分散体销售的产品。
根据本发明,所述二氧化硅气凝胶隔热毡的导热系数在平均温度为500℃时是0.053~0.057W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的,即意味着烟支燃烧产生的热量只能通过二氧化硅气凝胶隔热毡的X轴与Y轴方向传热,z轴方向不传热或传热极低。
所述二氧化硅气凝胶隔热毡的导热系数是根据《GB/10294-2008 (绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法)》标准方法测定的。
在本发明中,如果该导热系数低于0.053W(m·k)-1,则设备内部温度积累较高,影响设备工作效率,降低设备使用寿命;如果该导热系数高于0.057W(m·k)-1,则设备外壁温度较高,降低消费者使用感受;因此,该导热系数为0.053~0.057W(m·k)-1是恰当的。
二、纳米石墨烯膜
所述的纳米石墨烯膜是采用干法层压复合法由纳米石墨烯与PE 低粘度保护膜按照厚度比1:1复合而成的,或者是由纳米石墨烯、超薄压延铜箔与超薄高分子膜按照厚度比2:2:1复合而成的。
所述干法层压复合法是指在复合材料上均匀涂布一层溶剂型胶黏剂,经过烘箱烘干除去胶黏剂,在热压状态下与其他基材复合形成材料的方法。
纳米石墨烯膜是通过纳米石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,具有非常好的热传导性能。本发明使用的纳米石墨烯是通过化学还原石墨烯氧化物法制取的石墨烯膜。本发明使用的纳米石墨烯是目前市场上销售的产品,例如由深圳市凯邦胶粘制品有限公司以商品名石墨烯膜销售的产品。
超薄压延铜箔是由T0或T1铜材通过拉伸压薄所得到的材料;超薄压延铜箔在纳米石墨烯膜材料中的主要作用是提高这种材料在 Z轴方向上的导热性能,提高材料的散热能力,使烟具温度保持在一定范围内。本发明使用的超薄压延铜箔是目前市场上销售的产品,例如由上海金伟实业有限公司以商品名T0超薄铜箔销售的产品。
超薄高分子膜是由有机高分子聚合物材料制成的超薄薄膜。这种有机高分子聚合物例如是聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、涤纶树脂(PET)或超高分子量聚乙烯(UPE);这种薄膜的厚度通常是 10~100μm,它在纳米石墨烯膜材料中的主要作用是绝缘与防止纳米石墨烯膜材料刮损;本发明使用的超薄高分子膜是目前市场上销售的产品,例如由上海孚重实业有限公司以商品名BOPET透明聚酯薄膜的产品。
PE低粘度保护膜是剥离强度为10~20g/cm、拉伸率>400的聚乙烯保护膜,它的粘力稳定,贴附性好,再剥落性能良好,无残胶现象。它在纳米石墨烯膜材料中的主要作用是保温与防止二氧化硅气凝胶材料泄漏;本发明使用的PE低粘度保护膜是是目前市场上销售的产品,例如由深圳市益鸿发科技有限公司以商品名PET防静电保护膜的产品。当然,凡是具有这种作用,并且对本发明隔热件不会产生负面影响的其它聚合物膜材料都可以用于本发明,它们也在本发明的保护范围之内。
根据本发明,纳米石墨烯膜的导热系数是4300~7300W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的或者是沿着X轴、Y轴与Z轴方向导热的。纳米石墨烯膜的导热系数是根据《DB32/T3596-2019石墨烯材料热扩散系数及导热系数的测定闪光法》标准方法测定的。如果该导热系数低于4300W(m·k)-1,则设备内部温度积累较高,影响设备工作效率,降低设备使用寿命;如果该导热系数高于7300W (m·k)-1,则设备外壁温度较高,影响消费者使用感受;因此,该导热系数为4300~7300W(m·k)-1是合适的;
三、气凝胶隔热纸
气凝胶隔热纸是采用涂布法由二氧化硅气凝胶与超薄玻璃纤维基材复合而成的。
二氧化硅气凝胶是一种防热隔热性能非常优异的轻质纳米多孔非晶固体材料。二氧化硅气凝胶在气凝胶隔热纸中的主要作用是增加气凝胶隔热纸孔隙率和降低热导率。本发明使用的二氧化硅气凝胶含有结晶二氧化硅或无定型二氧化硅,优选地含有结晶二氧化硅。二氧化硅在二氧化硅气凝胶中的主要作用是阻挡热传导,也阻燃。本发明使用的二氧化硅是目前市场上销售的产品,例如由深圳安米矽科新材料有限公司以商品名深圳安米矽可低熔点玻璃粉销售的无定型二氧化硅,济南新田化工有限公司以商品名济南新田化工气相型二氧化硅销售的有结晶二氧化硅,杭州智钛净化科技有限公司以商品名杭州智钛净化气相纳米二氧化硅粉销售的含有结晶二氧化硅。
超薄玻璃纤维基材是一种耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高的无机非金属材料。超薄玻璃纤维基材在气凝胶隔热纸中的主要作用是作为气凝胶基质载体增强材料。本发明使用超薄玻璃纤维基材的抗张能量吸收指数是200mJ/g以上。如果抗张能量吸收指数低于200mJ/g,则容易使气凝胶隔热纸断裂。本发明中使用超薄玻璃纤维基材是目前市场上销售的产品,例如由陆洲保温材料厂以商品名无碱玻纤薄带销售的产品。
根据本发明,二氧化硅气凝胶与超薄玻璃纤维基材复合达到其气凝胶隔热纸的导热系数为0.051~0.056W(m·k)-1,它是沿着X轴与 Y轴方向导热的。气凝胶隔热纸的导热系数是根据GB/T34336-2017 《纳米孔气凝胶复合绝热制品》标准方法测定的。如果该导热系数低于0.051W(m·k)-1,则设备内部温度积累较高,影响设备工作效率,降低设备使用寿命;如果该导热系数高于0.056W(m·k)-1,则设备外壁温度较高,影响消费者使用感受;因此,该导热系数为 0.053~0.057W(m·k)-1是合适的;
本发明也可以使用目前市场上销售的气凝胶隔热纸,例如由浙江贝来新材料有限公司以商品名气凝胶隔热纸销售的产品,只是它的导热系数应该达到0.051~0.056W(m·k)-1,否则是不能使用的。
四、胶黏剂
胶黏剂是一种能够将二氧化硅气凝胶隔热毡、纳米石墨烯膜、气凝胶隔热纸等粘合起来并达到前面所述质量要求的、并对加热不燃烧烟草燃烧及其烟气不产生负面影响的粘合剂。
本发明使用的胶黏剂选自环氧树脂胶、酚醛树脂胶黏剂、双组分聚氨酯或无机高温密封胶;它们含有以重量计5~20%的二氧化硅气凝胶,它的耐温范围是200~600℃。在所述胶黏剂中添加二氧化硅气凝胶的主要目的在于降低胶黏剂中游离醛含量,并提高胶黏剂固化后结构机械强度增强高温工作稳定性。所述的二氧化硅气凝胶在前面已经描述过,在此不再赘述。
根据本发明,所述的胶黏剂含有以重量计5~20%的二氧化硅气凝胶,它的耐温范围是200~600℃。在本发明中,如果胶黏剂的二氧化硅气凝胶含量低于以重量计5%时,则胶黏剂粘性较低粘合效果差;如果胶黏剂的二氧化硅气凝胶含量高于以重量计20%时,则胶黏剂易出现固化现象;于是,胶黏剂的二氧化硅气凝胶含量为以重量计 5~20%是恰当的,优选地是8~15%。
如果胶黏剂的耐温范围低于200℃,则加热器工作过程中胶黏剂失效,隔热结构各部件发生脱落;如果胶黏剂的耐温范围高于600℃,则胶黏剂干燥后柔韧性不足,设备组装难度增加;因此,胶黏剂的耐温范围为200~600℃是合适的,优选地是320~480℃。
本发明使用的环氧树脂胶例如是耐高温环氧树脂胶、单组份环氧树脂胶或双组份结构胶,它们都是目前市场上销售的产品,例如由上海岸雄化工科技有限公司以商品名3MDP760双组份环氧树脂结构胶销售的产品。本发明使用的酚醛树脂胶黏剂例如是热固性酚醛树脂、液体酚醛树脂或耐热水溶性酚醛树脂,它们都是目前市场上销售的产品,例如由河北泽田化工有限公司以商品名层压材料用酚醛树脂销售的产品。本发明使用的双组分聚氨酯例如是双组份聚氨酯复合胶、湿固化聚氨酯胶粘剂或双组份聚氨酯密封胶,它们都是目前市场上销售的产品,例如由深圳市乐泰商贸有限公司以商品名双组份改性聚氨酯复合胶水销售的产品。本发明使用的无机高温密封胶例如是无机硅酸锌无机高温密封胶、液体硅酸钠无机高温密封胶或活性二氧化硅无机高温密封胶,它们都是目前市场上销售的产品,例如株洲元盛商贸有限公司销售的无机高温密封胶XJ81产品。
根据国家标准YC/T29-1996规定的卷烟抽吸模型进行模拟吸烟,组织由10名专家组成的抽吸评价小组,使用由云南巴菰生物科技有限公司研发的无烟气加热不燃烧烟支对安装本发明隔热件的烟具进行了评吸,采用K型DC5508U温度巡回检测仪检测了在抽吸时加热腔内与烟具表面的温度。其评吸结果表明,使用本发明隔热件的烟具解决了加热不燃烧烟草加热器使用过程中外壁发烫问题,有效降低烟具内电子元器件表面温度过高现象。
[有益效果]
本发明的有益效果是:
本发明用于低温加热不燃烧烟草加热器的隔热件具有良好的烟具适应性,适用于各类低温加热不燃烧烟草加热器使用要求,且能充分使用烟具剩余空间,有效降低低温加热不燃烧烟支加热器烟具使用过程中的局部表面发热问题。
本发明隔热件不仅解决了加热不燃烧烟草加热器使用过程中外壁发烫问题,还有效降低烟具内电子元器件表面温度过高现象,有效降低烟具元器件由于温度过高而出现的工作效率下降、工作不稳定的问题,同时提升烟具整体使用寿命与消费者使用感受。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
实施例1:本发明用于加热不燃烧烟草加热器的隔热件
该实施例的实施方式如下:
所述的隔热件在加热不燃烧烟草加热器的加热腔体与烟具外壳之间,它是由纳米石墨烯膜(103)与气凝胶隔热纸(102)通过胶黏剂(104)粘合而成的,其中纳米石墨烯膜(103)、胶黏剂(104)与气凝胶隔热纸(102)的厚度比是2:0.05:1。
其中:
纳米石墨烯膜(103)是采用干法层压复合法由佛山市暖扬扬电热科技有限公司以商品名NZW-013石墨烯销售的纳米石墨烯与由东莞市新常美薄膜科技有限公司以商品名光学级PE保护膜销售的剥离强 PE低粘度保护膜度为10g/cm、拉伸率402的按照厚度比1:1复合而成的;
根据本申请说明书描述的方法测定,该纳米石墨烯膜(103)的导热系数是4300W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的或者是沿着X轴、Y轴与Z轴方向导热的。
气凝胶隔热纸(102)是采用涂布法由杭州鹏晟建材有限公司以商品名NMQNJ-1二氧化硅气凝胶销售的二氧化硅气凝胶与泰安市嘉程纤维有限公司以商品名B6超薄玻璃纤维销售的超薄玻璃纤维基材复合而成的,它是沿着X轴与Y轴方向导热的。根据《GB/10294-2008 (绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法)》标准方法测定,它的导热系数为0.051W(m·k)-1。
胶黏剂(104)是由耐力佳(广州)粘胶有限公司以商品名 HBC-2390环氧树脂销售的环氧树脂胶黏剂,它含有以重量计8%的二氧化硅气凝胶,它的耐温范围是520℃。
根据本申请说明书描述的评吸方法对本实施例的隔热件进行了评吸,其评吸测试结果列于表1中,同时对使用单一的二氧化硅气凝胶隔热毡(101)、纳米石墨烯膜(103)、气凝胶隔热纸(102)隔热件以及无任何隔热件也进行同样评吸,其评吸测试结果也列于表1中。
实施例2:本发明用于加热不燃烧烟草加热器的隔热件
该实施例的实施方式如下:
所述的隔热件在加热不燃烧烟草加热器的加热腔体与烟具外壳之间,它是由纳米石墨烯膜(103)与气凝胶隔热纸(102)通过胶黏剂 (104)粘合而成的,其中纳米石墨烯膜(103)、胶黏剂(104)与气凝胶隔热纸(102)的厚度比是1:0.1:3。
其中纳米石墨烯膜(103)是采用干法层压复合法由江苏玛优电子科技有限公司以商品名纳米石墨烯膜销售的纳米石墨烯与由深圳市益鸿发科技有限公司以商品名PET防静电保护膜销售的剥离强度为 20g/cm、拉伸率410的PE低粘度保护膜按照厚度比1:1复合而成的;
根据本申请说明书描述的方法测定,该纳米石墨烯膜(103)的导热系数是7300W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的或者是沿着X轴、Y轴与Z轴方向导热的。
气凝胶隔热纸(102)是采用涂布法由浙江贝来新材料有限公司以商品名超薄二氧化硅空气凝胶销售的二氧化硅气凝胶与泰安市嘉程纤维有限公司以商品名B6超薄玻璃纤维销售的超薄玻璃纤维基材复合而成的,它是沿着X轴与Y轴方向导热的。根据《GB/10294-2008 (绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法)》标准方法测定,它的导热系数为0.053W(m·k)-1。
胶黏剂(104)是由河北泽田化工有限公司以商品名层压材料用酚醛树脂销售的酚醛树脂胶黏剂,它含有以重量计5%的二氧化硅气凝胶,它的耐温范围是200℃。
根据本申请说明书描述的评吸方法对本实施例的隔热件进行了评吸,其评吸结果列于表1中。
实施例3:本发明用于加热不燃烧烟草加热器的隔热件
该实施例的实施方式如下:
所述的隔热件在加热不燃烧烟草加热器的加热腔体与烟具外壳之间,它是由纳米石墨烯膜(103)与气凝胶隔热纸(102)通过胶黏剂 (104)粘合而成的,其中纳米石墨烯膜(103)、胶黏剂(104)与气凝胶隔热纸(102)的厚度比是3:0.08:1。
其中纳米石墨烯膜(103)是采用干法层压复合法由江苏玛优电子科技有限公司以商品名纳米石墨烯膜销售的纳米石墨烯与由深圳市益鸿发科技有限公司以商品名PE防静电保护膜销售的剥离强度为 15g/cm、拉伸率420的PE低粘度保护膜按照厚度比1:1复合而成的;
根据本申请说明书描述的方法测定,该纳米石墨烯膜(103)的导热系数是6600W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的或者是沿着X轴、Y轴与Z轴方向导热的。
气凝胶隔热纸(102)是采用涂布法由浙江贝来新材料有限公司以商品名二氧化硅隔热片销售的二氧化硅气凝胶与泰安市嘉程纤维有限公司以商品名B6超薄玻璃纤维销售的超薄玻璃纤维基材复合而成的,它是沿着X轴与Y轴方向导热的。根据《GB/10294-2008(绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法)》标准方法测定,它的导热系数为0.054W(m·k)-1。
胶黏剂(104)是由公司以商品名深圳市乐泰商贸有限公司销售的双组份改性聚氨酯复合胶水双组分聚氨酯,它含有以重量计20%的二氧化硅气凝胶,它的耐温范围是280℃。
根据本申请说明书描述的评吸方法对本实施例的隔热件进行了评吸,其评吸结果列于表1中。
实施例4:本发明用于加热不燃烧烟草加热器的隔热件
该实施例的实施方式如下:
所述的隔热件在加热不燃烧烟草加热器的加热腔体与烟具外壳之间,它是由二氧化硅气凝胶隔热毡(101)、纳米石墨烯膜(103)与气凝胶隔热纸(102)通过胶黏剂(104)粘合而成的,其中二氧化硅气凝胶隔热毡(101)、胶黏剂(104)、纳米石墨烯膜(103)、胶黏剂(104)与气凝胶隔热纸(102)的厚度比是1:0.08:1:0.08:3。
其中,二氧化硅气凝胶隔热毡(101)是采用双层真空热压方法由由杭州鹏晟建材有限公司以商品名NMQNJ-1二氧化硅气凝胶销售的二氧化硅与由广东冠志新材料科技有限公司以商品名PU2816水性聚氨酯分散体销售的聚氨酯按照重量比1:3在温度580℃与压力500kPa 的条件下热压而成的;根据本申请说明书描述的方法测定,它的导热系数在平均温度为500℃时是0.057W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y 轴方向导热的。
纳米石墨烯膜(103)是采用干法层压复合法由江苏玛优电子科技有限公司以商品名纳米石墨烯膜销售的纳米石墨烯、由上海金伟实业有限公司以商品名T0超薄铜箔销售的超薄压延铜箔与由上海孚重实业有限公司以商品名BOPET透明聚酯薄膜销售的厚度10~20μm超薄高分子膜按照厚度比2:2:1复合而成的;
根据本申请说明书描述的方法测定,该纳米石墨烯膜(103)的导热系数是5500W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的或者是沿着X轴、Y轴与Z轴方向导热的。
气凝胶隔热纸(102)是采用涂布法由浙江贝来新材料有限公司以商品名二氧化硅隔热片销售的二氧化硅气凝胶与泰安市嘉程纤维有限公司以商品名B6超薄玻璃纤维销售的超薄玻璃纤维基材复合而成的,它是沿着X轴与Y轴方向导热的。根据《GB/10294-2008(绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法)》标准方法测定,它的导热系数为0.056W(m·k)-1。
胶黏剂(104)是由株洲元盛商贸有限公司公司以商品名无机高温密封胶XJ81销售的活性二氧化硅无机高温密封胶,它含有以重量计 17%的二氧化硅气凝胶,它的耐温范围是600℃。
根据本申请说明书描述的评吸方法对本实施例的隔热件进行了评吸,其评吸结果列于表1中。
实施例5:本发明用于加热不燃烧烟草加热器的隔热件
该实施例的实施方式如下:
所述的隔热件在加热不燃烧烟草加热器的加热腔体与烟具外壳之间,它是由二氧化硅气凝胶隔热毡(101)、纳米石墨烯膜(103)与气凝胶隔热纸(102)通过胶黏剂(104)粘合而成的,其中二氧化硅气凝胶隔热毡(101)、胶黏剂、纳米石墨烯膜(103)、胶黏剂(104)与气凝胶隔热纸(102)的厚度比是3:0.05:3:0.05:1。
其中,二氧化硅气凝胶隔热毡(101)是采用双层真空热压方法由由州鹏晟建材有限公司以商品名NMQNJ-1二氧化硅气凝胶销售的二氧化硅与由广东冠志新材料科技有限公司以商品名PU2816水性聚氨酯分散体销售的聚氨酯按照重量比1:9在温度100℃与压力260kPa 的条件下热压而成的;根据本申请说明书描述的方法测定,它的导热系数在平均温度为500℃时是0.053W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y 轴方向导热的。
纳米石墨烯膜(103)是采用干法层压复合法由江苏玛优电子科技有限公司以商品名纳米石墨烯膜销售的纳米石墨烯、由上海金伟实业有限公司以商品名T0超薄铜箔销售的超薄压延铜箔与由上海孚重实业有限公司以商品名BOPET透明聚酯薄膜销售的厚度15μm超薄高分子膜按照厚度比2:2:1复合而成的;
根据本申请说明书描述的方法测定,该纳米石墨烯膜(103)的导热系数是6000W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的或者是沿着X轴、Y轴与Z轴方向导热的。
气凝胶隔热纸(102)是采用涂布法由浙江贝来新材料有限公司以商品名二氧化硅隔热片销售的二氧化硅气凝胶与泰安市嘉程纤维有限公司以商品名B6超薄玻璃纤维销售的超薄玻璃纤维基材复合而成的,它是沿着X轴与Y轴方向导热的。根据《GB/10294-2008(绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法)》标准方法测定,它的导热系数为0.055W(m·k)-1。
胶黏剂(104)是由深圳市爱优固实业有限公司以商品名A09环氧树脂结构胶销售的耐热透明环氧树脂胶,它含有以重量计11%的二氧化硅气凝胶,它的耐温范围是360℃。
根据本申请说明书描述的评吸方法对本实施例的隔热件进行了评吸,其评吸结果列于表1中。
实施例6:本发明用于加热不燃烧烟草加热器的隔热件
该实施例的实施方式如下:
所述的隔热件在加热不燃烧烟草加热器的加热腔体与烟具外壳之间,它是由二氧化硅气凝胶隔热毡(101)、纳米石墨烯膜(103)与气凝胶隔热纸(102)通过胶黏剂(104)粘合而成的,其中二氧化硅气凝胶隔热毡(101)、胶黏剂(104)、纳米石墨烯膜(103)、胶黏剂(104)与气凝胶隔热纸(102)的厚度比是2:0.10:2:0.10:5。
其中,二氧化硅气凝胶隔热毡(101)是采用双层真空热压方法由由杭州鹏晟建材有限公司以商品名NMQNJ-1二氧化硅气凝胶销售的二氧化硅与由广东冠志新材料科技有限公司以商品名PU2816水性聚氨酯分散体销售的聚氨酯按照重量比1:15在温度700℃与压力100kPa的条件下热压而成的;根据本申请说明书描述的方法测定,它的导热系数在平均温度为500℃时是0.055W(m·k)-1,它是沿着 X轴与Y轴方向导热的。
纳米石墨烯膜(103)是采用干法层压复合法由江苏玛优电子科技有限公司以商品名纳米石墨烯膜销售的纳米石墨烯、由上海金伟实业有限公司以商品名T0超薄铜箔销售的超薄压延铜箔与由上海孚重实业有限公司以商品名BOPET透明聚酯薄膜销售的厚度20μm超薄高分子膜按照厚度比2:2:1复合而成的;
根据本申请说明书描述的方法测定,该纳米石墨烯膜(103)的导热系数是4900W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的或者是沿着X轴、Y轴与Z轴方向导热的。
气凝胶隔热纸(102)是采用涂布法由浙江贝来新材料有限公司以商品名二氧化硅隔热片销售的二氧化硅气凝胶与泰安市嘉程纤维有限公司以商品名B6超薄玻璃纤维销售的超薄玻璃纤维基材复合而成的,它是沿着X轴与Y轴方向导热的。根据《GB/10294-2008(绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法)》标准方法测定,它的导热系数为0.054W(m·k)-1。
胶黏剂(104)是由武汉仕全兴新材料科技股份有限公司以商品名 7240双组分水性聚氨酯树脂销售的水性耐高温双组分聚氨酯,它含有以重量计14%的二氧化硅气凝胶,它的耐温范围是440℃。
根据本申请说明书描述的评吸方法对本实施例的隔热件进行了评吸,其评吸结果列于表1中。
表1:实施例1-6隔热件的评吸结果
表1列出的结果清楚表明,本发明用于烧烟草加热器的隔热件可以有效地降低设备外表壁温度,解决了设备在加热使用过程中可能出现的设备外表壁发热现象,消费者在设备使用过程的实际使用感受得到了明显改善。
Claims (10)
1.一种用于加热不燃烧烟草加热器的位于加热腔体与烟具外壳之间的隔热件,其特征在于所述的隔热件是由二氧化硅气凝胶隔热毡、纳米石墨烯膜与气凝胶隔热纸通过胶黏剂粘合而成的。
2.根据权利要求1所述的隔热件,其特征在于所述的隔热件是由纳米石墨烯膜与气凝胶隔热纸粘合而成的,其中纳米石墨烯膜、胶黏剂与气凝胶隔热纸的厚度比是1~3:0.05~0.1:1~5。
3.根据权利要求1所述的隔热件,其特征在于所述的隔热件是由二氧化硅气凝胶隔热毡、纳米石墨烯膜与气凝胶隔热纸粘合而成的,其中二氧化硅气凝胶隔热毡、胶黏剂、纳米石墨烯膜、胶黏剂与气凝胶隔热纸的厚度比是1~3:0.05~0.10:1~3:0.05~0.10:1~5。
4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的隔热件,其特征在于所述的二氧化硅气凝胶隔热毡是一种采用双层真空热压法由二氧化硅与聚氨酯按照重量比1:3~15在温度100~700℃与压力100~500kPa的条件下热压而成的黑色纤维毡。
5.根据权利要求4所述的隔热件,其特征在于所述的二氧化硅气凝胶隔热毡的导热系数在平均温度为500℃时是0.053~0.057W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的。
6.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的隔热件,其特征在于所述的纳米石墨烯膜是采用干法层压复合法由纳米石墨烯与PE低粘度保护膜按照厚度比1:1复合而成的,或者是由纳米石墨烯、超薄压延铜箔与超薄高分子膜按照厚度比2:2:1复合而成的。
7.根据权利要求6所述的隔热件,其特征在于所述的纳米石墨烯膜的导热系数是4300~7300W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的或者是沿着X轴、Y轴与Z轴方向导热的。
8.根据权利要求1所述的隔热件,其特征在于所述的气凝胶隔热纸是采用涂布法由二氧化硅气凝胶与超薄玻璃纤维基材复合而成的。
9.根据权利要求8所述的隔热件,其特征在于所述的气凝胶隔热纸的导热系数是0.051~0.056W(m·k)-1,它是沿着X轴与Y轴方向导热的。
10.根据权利要求1-3中任一项权利要求中所述的隔热结构,其特征在于所述胶黏剂选自环氧树脂胶、酚醛树脂胶黏剂、双组分聚氨酯或无机高温密封胶;它们含有以重量计5~20%的二氧化硅气凝胶,它的耐温范围是200~600℃。
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