一种加热片及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于烟草技术领域，具体涉及一种加热片及其制备方法和防类焦油糊化烧结的应用。

背景技术

加热卷烟利用外部热源加热特制烟草，以产生烟草风味气溶胶，加热温度远低于传统卷烟的燃烧温度，有效减少了因烟芯高温燃烧热裂解和热合成产生的有害成分，同时侧流烟气和环境烟气释放量也大幅降低。近年来，加热卷烟在世界范围内掀起了健康消费的热潮，并已成为世界烟草市场的重要组成部分和各国烟草公司的战略发展重点。

加热卷烟通过发热片等加热元件产生的热量来加热烟支形成烟雾。这些烟雾在冷热交替过程中有一部分会在加热片表面凝结，凝结的类焦油在加热片的反复高温作用下，容易发生分子间的交联使得其沸点增大，变得更难挥发，进而粘度逐渐增大，直至变成粘附在加热片表面的固体，导致加热片表面烧结糊化。当这些加热片表面糊化粘附物累积到一定程度后，会影响加热片的加热效果，同时其产生的糊化气息会影响用户的抽吸体验。目前，针对糊化的方法主要采用毛刷将粘附在加热片表面的糊化物通过物理刮擦的方式去除，这不能从源头上解决加热片糊化的问题。

为解决上述问题提出本发明。

发明内容

本发明公开了一种加热片及其制备方法和应用。本发明的加热片在加热片表面有一层厚度为0.5-5μm的纳米洋葱碳结构层。本发明的加热片用于加热卷烟防类焦油糊化烧结，类焦油对所述加热片的接触角大于150°，且类焦油粘附在所述加热片表面的粘附量低于0.3wt％。

本发明的技术方案如下：

本发明第一方面公开了一种加热片，在加热片的表面有含纳米洋葱碳结构层，所述含纳米洋葱碳结构层的厚度为0.5-5μm。

优选地，类焦油对所述加热片的接触角大于150°，且类焦油粘附在所述加热片表面的粘附量低于0.3wt％。

优选地，所述含纳米洋葱碳结构层中的洋葱碳的尺寸为10-300nm。

优选地，所述加热片为陶瓷片。

本发明第二方面公开了所述的加热片的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备含有纳米洋葱碳的溶胶；

(2)将步骤(1)含有纳米洋葱碳的溶胶涂敷在加热片上，在一定条件下进行交联固化，即得到表面含纳米洋葱碳结构层的加热片。

优选地，步骤(1)含有纳米洋葱碳的溶胶的制备方法为：将原硅酸乙酯加入到无水乙醇中，加入一定量的洋葱碳，混合然后将pH值调节至6-7，加入硅烷偶联剂后在室温下混合一段时间，即得到含有纳米洋葱碳的溶胶。

优选地，所述硅烷偶联剂为甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷或全氟辛基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

优选地，原硅酸乙酯、洋葱碳和硅烷偶联剂的加入质量比为(100):(0.5-30):(0.2-20)。

优选地，步骤(2)交联固化的条件为：120-180℃下3h-15h。

本发明第三方面还公开了所述的加热片用于加热卷烟防类焦油糊化烧结的应用。

本发明的有益效果：

1.本发明加热片的表面有一层厚度为0.5-5μm的纳米洋葱碳结构层，得到的加热片用于加热卷烟防类焦油糊化烧结，类焦油对其的接触角大于150°，且加热100次后，类焦油粘附在所述加热片表面的粘附量低于0.3wt％。

2.本发明表面含有纳米洋葱碳结构层的加热片的制备方法简单。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下实例。在不脱离本发明思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换和变更，均应包含在本发明的范围内。

实施例1：表面含有纳米洋葱碳结构层的加热片的制备，步骤如下：

(1)制备含有纳米洋葱碳的溶胶：将原硅酸乙酯3ml加入到100ml的无水乙醇中，加入0.05g洋葱碳，进行搅拌，然后使用盐酸将pH值调节至6-7之间，加入全氟癸基三乙氧基硅烷0.5ml，在室温下搅拌24h，即得含有纳米洋葱碳的溶胶；

(2)将含有纳米粒子的溶胶凝胶涂敷在加热片上，在180℃下加热处理4h，交联固化，即得到表面含有纳米洋葱碳结构层的加热片；使用的加热片为普通陶瓷加热片。

将得到的表面含有纳米洋葱碳结构层的加热片进行加热卷烟防类焦油糊化烧结应用的评价结果如下：

【注】类焦油粘附量测试步骤为将样品浸入类焦油中1min拿出，称量样品浸入类焦油前后的质量，样品浸入类焦油后多出的质量占样品质量的百分比。

实施例2：表面含有纳米洋葱碳结构层的加热片的制备，步骤如下：

(1)制备含有纳米洋葱碳的溶胶：将原硅酸乙酯2ml加入到100ml的无水乙醇中，加入0.1g洋葱碳，进行搅拌，然后使用盐酸将pH值调节至6-7之间，加入全氟癸基三乙氧基硅烷0.3ml，在室温下搅拌96h，即得含有纳米洋葱碳的溶胶；

(2)将含有纳米粒子的溶胶凝胶涂敷在加热片上，在150℃下加热处理10h，交联固化，即得到表面含有纳米洋葱碳结构层的加热片；使用的加热片为普通陶瓷加热片。

将得到的表面含有纳米洋葱碳结构层的加热片进行加热卷烟防类焦油糊化烧结应用的评价结果与实施例1相似。

实施例3：表面含有纳米洋葱碳结构层的加热片的制备，步骤如下：

(1)制备含有纳米洋葱碳的溶胶：将原硅酸乙酯2ml加入到100ml的无水乙醇中，加入0.15g洋葱碳，进行搅拌，然后使用盐酸将pH值调节至6-7之间，加入全氟癸基三乙氧基硅烷0.5ml，在室温下搅拌72h，即得含有纳米洋葱碳的溶胶；

(2)将含有纳米粒子的溶胶凝胶涂敷在加热片上，在120℃下加热处理15h，交联固化，即得到表面含有纳米洋葱碳结构层的加热片；使用的加热片为普通不锈钢金属片。

将得到的表面含有纳米洋葱碳结构层的加热片进行加热卷烟防类焦油糊化烧结应用的评价结果与实施例1相似。

实施例仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。