一体式纤维加热雾化件及其制备方法和一种雾化装置与流程

1.本技术涉及雾化的领域，更具体地说，它涉及一种一体式纤维加热雾化件及其制备方法和一种雾化装置。


背景技术：

2.目前，市场上售卖的雾化件主要由雾化芯和加热丝组成，随着雾化技术的发展，雾化芯以棉芯和多孔陶瓷为主。由于棉芯价格低廉，加工难度小，对雾化液的风味还原度高，因此，新型雾化件的设计仍然追求高风味还原度的雾化效果。
3.传统棉芯雾化件采用的成型方式主要是绕棉或者包棉。绕棉是指发热丝螺旋缠绕在棉芯外周壁上，而包棉是指发热体和外部组装支架将棉芯限制两者之间，形成导液介质。
4.而上述相关技术中，传统雾化件不论是采取的绕棉或者包棉的成型方式，均导致发热丝与棉芯外壁仅处于贴合状态，发热丝的传热效果不佳，易出现炸油现象，而为了降低炸油现象的出现，通常采取增加棉芯的压缩量的方法，增加发热丝与棉芯之间的贴合紧密程度，提高发热丝的传热效率，但此方法易出现糊芯现象。因此，发明人认为亟需开发一种雾化件，该雾化件具备较高的风味还原度以及较低的糊芯、炸油现象出现概率的特点，该雾化件综合雾化效果佳。


技术实现要素：

5.为了提高雾化件的综合雾化效果，本技术提供一种一体式纤维加热雾化件及其制备方法和一种雾化装置。
6.第一方面，本技术提供一种一体式纤维加热雾化件，采用如下的技术方案：一种一体式纤维加热雾化件，包括具有导液功能的纤维弹性雾化芯、与纤维弹性雾化芯嵌合并且用于导电后产生热量的发热轨迹、分别连接在发热轨迹两端的电极引线，所述电极引线用于与供电单元电性连接。
7.通过采用上述技术方案制得的一体式纤维加热雾化件相较于传统雾化件而言，具有以下特点：第一，发热轨迹与纤维弹性雾化芯一体成型，发热轨迹能够牢固镶嵌在纤维弹性雾化芯表面，保证其至少有一个面与纤维弹性雾化芯接触，增大了发热轨迹与纤维弹性雾化芯之间的接触面积；第二，纤维弹性雾化芯是一种多孔体型结构并且具有一定弹性和硬度的固体，具有较好的吸油和储油功能。
8.电极引线的自由端与供电单元相连，电极引线通电后，电能快速转化为热能，使纤维弹性雾化芯内储存的电子雾化液快速雾化，一体式纤维加热雾化件的雾化效率高，出现糊芯和炸油现象的概率降低，对电子雾化液的风味还原性较好，一体式纤维加热雾化件的雾化性能优越。
9.优选的，所述发热轨迹镶嵌在纤维弹性雾化芯中。
10.优选的，所述发热轨迹在纤维弹性雾化芯中的嵌入深度为0～0.5mm。
11.发热轨迹镶嵌在纤维弹性雾化芯中包括了发热轨迹仅有一个端面露出纤维弹性
雾化芯以及发热轨迹无端面露出纤维弹性雾化芯这两种状态，并且当发热轨迹露出纤维弹性雾化芯的端面与纤维弹性雾化芯表面齐平时，一体式纤维加热雾化件的雾化效果最佳。
12.优选的，所述发热轨迹露出纤维弹性雾化芯的端面所形成的形状为平面或弧面。
13.发热轨迹露出纤维弹性雾化芯的端面所形成的形状由纤维弹性雾化芯的结构决定，当纤维弹性雾化芯与发热轨迹相嵌合的端面所形成的形状为平面时，发热轨迹露出纤维弹性雾化芯的端面所形成的形状则为平面，同理纤维弹性雾化芯与发热轨迹相嵌合的一面为弧面时，发热轨迹露出纤维弹性雾化芯的一面则为弧面，通过采用上述技术方案，使发热轨迹在纤维弹性雾化芯内的镶嵌深度一致，发热轨迹各处对纤维弹性雾化芯的传热均匀，改善雾化效果。
14.优选的，所述纤维弹性雾化芯由植物纤维、无机纤维、合成纤维类中至少一种纤维类材料制成，其内部具有间隙，其间隙具有传导液体的效果。
15.当本技术中纤维粉选择植物纤维粉时，植物纤维粉包括但不限于棉绒粉、碎纸粉、碳纤维粉等，当纤维粉选择无机纤维粉时，无机纤维粉包括但不限于玻纤粉，当纤维粉选择合成纤维粉时，合成纤维粉包括但不限于涤纶粉，由上述纤维类材料制得的纤维弹性雾化芯具有较多的有效孔隙(即间隙)，间隙通过毛细吸附等作用实现液体传导。
16.优选的，所述发热轨迹与纤维弹性雾化芯相连接的一侧设有第一卡合部，所述第一卡合部位于纤维弹性雾化芯内。
17.通过采用上述技术方案，第一卡合部增大发热轨迹与纤维弹性雾化芯的接触面积增大，加强发热轨迹与纤维弹性雾化芯之间的连接强度，降低纤维弹性雾化芯与发热轨迹之间分离的可能性，从而降低糊芯现象出现的可能性。
18.优选的，所述第一卡合部设有若干。
19.通过采用上述技术方案，第一卡合部设置多个，进一步增强发热轨迹与纤维弹性雾化芯之间的连接强度。
20.优选的，所述第一卡合部靠近发热轨迹的一端设有支撑部，所述支撑部的一端固定连接于发热轨迹上，所述支撑部的另一端固定连接于第一卡合部上。
21.通过采用上述技术方案，支撑部的两端连接第一卡合部与发热轨迹，起到支撑作用，一方面，支撑部增大第一卡合部与发热轨迹之间的接触面积，从而增强两者的连接强度，另一方面，第一卡合部在压制成型过程中易由于较大的压力作用发生断裂，支撑部降低第一卡合部从发热轨迹上发生断裂的可能性。
22.优选的，所述发热轨迹的两端一体成型有安装部，所述安装部与电极引线固定连接，所述安装部与纤维弹性雾化芯贴合的一侧设有第二卡合部，所述第二卡合部延伸入纤维弹性雾化芯内。
23.通过采用上述技术方案，第二卡合部增大安装部与纤维弹性雾化芯的接触面积，进一步降低发热轨迹脱落的可能性。
24.优选的，所述纤维弹性雾化芯为中空柱状结构。
25.通过采用上述技术方案，中空柱状的纤维弹性雾化芯的雾化量较高，一体式纤维加热雾化件出液量高，雾化效果佳。
26.优选的，所述电极引线的固定端位于纤维弹性雾化芯内。
27.通过采用上述技术方案，电极引线增加了发热轨迹与纤维弹性雾化芯之间的连接
强度。
28.第二方面，本技术提供一种一体式纤维加热雾化件的制备方法，采用如下的技术方案：一种一体式纤维加热雾化件的制备方法，包括如下步骤：浆料制备：将纤维粉、粘结剂和溶剂搅拌混匀，配置成浆料；模具预处理：将发热轨迹固定在模具中，得到预制模具；压制成型：将浆料注入预制模具中，通过压制成型，烘干得到一体式纤维加热雾化件。
29.优选的，所述粘结剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸盐、淀粉、糖类、树胶、羧甲基纤维素和木质素磺酸钠中的一种或多种。
30.本技术中的溶剂包括但不限于乙醇、水等可食用且易挥发溶剂。本技术中的原料均为安全无毒的原料，具有较高的使用安全性。
31.本技术制备方法的原理如下：纤维粉均匀分散浸润在粘结剂和溶剂中，调整粘结剂、溶剂和纤维粉之间的配比，使浆料的粘度小于10pa
·
s，浆料具有一定的流动性，能够均匀地填充至预制模具中。在压制成型过程中，粘结剂交联固化，使纤维粉之间粘结成型，同时溶剂起到造孔作用，溶剂在高温高压下挥发，留下孔隙，使得纤维粉体固化形成的纤维弹性雾化芯具有多孔结构，纤维弹性雾化芯通过毛细作用，到达较好的吸液储液效果。
32.纤维弹性雾化芯在粘结剂作用下与发热轨迹紧密相连，发热轨迹与纤维弹性雾化芯嵌合，发热轨迹与纤维弹性雾化芯表面之间的接触面积增大，发热轨迹的加热传热速率加快，发热轨迹和纤维弹性雾化芯配合，有效地降低了一体式纤维加热雾化件出现糊芯和炸油现象，同时提高雾化效率，对电子雾化液的风味还原性较好，一体式纤维加热雾化件的雾化效果佳。
33.除此之外，本技术还具有以下效果：第一，一体式纤维加热雾化件相较于传统的多孔陶瓷的制备工艺而言，其制备工艺简单，只需烘干即可，无需烧结，生产周期短，节约能源的同时可以大批量生产；第二，一体式纤维加热雾化件装配方便，可以根据模具定制多种特殊形状。
34.优选的，所述模具预处理步骤的具体操作为将加热轨迹固定于固定板上，所述固定板可拆卸连接于模具的模腔内。
35.通过采用上述技术方案，通过固定固定板即可实现对发热轨迹的定位，以便于控制发热轨迹的镶嵌深度，增大发热轨迹与纤维弹性雾化芯的接触面积，达到更好的雾化效果。
36.优选的，所述压制成型采用模压成型、压注成型和注射成型中的任意一种。
37.优选的，所述压制成型的成型压力为0.1～10mpa。
38.优选的，所述压制成型的保压时间为0～2min。
39.优选的，所述烘干温度为70～300℃。
40.第三方面，本技术提供一种雾化装置，采用如下技术方案：一种雾化装置，包括前述一体式纤维加热雾化件。
41.前述一体式纤维加热雾化件应用于雾化装置中，安装在雾化装置的雾化仓内，与电子雾化液接触，实现雾化装置的雾化功能。
42.综上所述，本技术具有以下有益效果：
1、通过将纤维弹性雾化芯与发热轨迹嵌合，保证发热轨迹至少有一个面与纤维弹性雾化芯接触，增大发热轨迹与纤维弹性雾化芯表面之间的接触面积，电极引线通电后，电能快速转化为热能，使纤维弹性雾化芯内储存的电子雾化液快速雾化，一体式纤维加热雾化件的雾化效率高，出现糊芯和炸油现象的概率降低，对电子雾化液的风味还原性较好，一体式纤维加热雾化件的雾化性能优越。
43.2、通过在发热轨迹上设置第一卡合部和第二卡合部，提高发热轨迹与纤维弹性雾化芯之间的连接强度，降低发热轨迹与纤维弹性雾化芯之间发生分离的可能性。
44.3、通过将发热轨迹固定于固定板上，使发热轨迹在纤维弹性雾化芯表面镶嵌深度均匀，发热轨迹各处对纤维弹性雾化芯的传热均匀，降低出现局部温度骤升的可能性。
45.4、本技术的制备方法简单，装配方便，可适用于制备多种形状的雾化件。
附图说明
46.图1是用于体现传统雾化件的整体结构示意图；图2是用于体现传统雾化件的a
‑
a方向上的剖面结构示意图；图3是用于体现本技术实施例1的整体结构示意图；图4是用于体现本技术实施例1整体结构的爆炸示意图；图5是用于体现本技术实施例1纤维弹性雾化芯与发热轨迹之间的多种镶嵌方式的结构示意图；图6是用于体现本技术实施例1另一角度的发热轨迹结构示意图；图7是用于体现本技术实施例2整体结构的爆炸示意图；图8是用于体现本技术实施例2主视方向上的剖面结构示意图。
47.附图标记：1、纤维弹性雾化芯；2、发热轨迹；21、安装部；3、电极引线；4、第一卡合部；5、第二卡合部；6、支撑部；7、固定板；01、棉芯；02、发热丝。
具体实施方式
48.以下结合附图1
‑
8和实施例对本技术作进一步详细说明。
49.参照图1和图2，传统雾化件包括棉芯01和发热丝02，发热丝02呈螺旋状缠绕于棉芯01表面，发热丝01与棉芯02外壁贴合，棉芯01吸取电子雾化液后，发热丝02加热，使雾化液雾化。实施例
50.实施例1本技术实施例1公开一种一体式纤维加热雾化件，参照图3，一种一体式纤维加热雾化件，包括纤维弹性雾化芯1、与纤维弹性雾化芯1嵌合的发热轨迹2、分别固定连接在发热轨迹2两端的两条电极引线3。纤维弹性雾化芯1与电子雾化液接触，吸收电子雾化液。电极引线3通电，发热轨迹2快速升温，使储存在纤维弹性雾化芯1内的电子雾化液快速雾化。
51.参照图3，纤维弹性雾化芯1由纤维粉和固化剂通过压制成型的工艺进行固化成型，纤维粉在固化剂与压制成型工艺共同作用下，发生颗粒形变和位移，纤维粉颗粒间的接触面积增大，同时纤维粉颗粒表面的原子间出现强键力，纤维粉之间的联结增加，纤维粉发生弹/塑形形变，形成多孔的体型结构，此多孔的体型结构即为纤维弹性雾化芯1。
52.参照图3，纤维弹性雾化芯1内部间隙均为贯通孔隙，纤维弹性雾化芯1通过毛细作用具有较好的导油能力，同时纤维弹性雾化芯1内部微粒呈现长径比较大的物质形态，使得纤维弹性雾化芯1具有一定的强度和弹性。纤维弹性雾化芯1吸液后，略微膨胀，通过压力增强其与发热轨迹2之间的连接强度，提高一体式纤维雾化棉芯的雾化效果。
53.参照图4，在实际生产过程中，发热轨迹2可以选择金属丝或者金属片等具有较好导热效果的材料。本实施例中发热轨迹2由金属片经过刻蚀出形成。发热轨迹2呈蛇形，蛇形发热轨迹2增大其与纤维弹性雾化芯1之间的接触面积，加快传热。发热轨迹2可以根据实际生产需要，改变其形状，如制成波纹形、环管状等。
54.参照图5，发热轨迹2与纤维弹性雾化芯1之间嵌合的理想状态为发热轨迹2嵌入纤维弹性雾化芯1内，并且发热轨迹2露出纤维弹性雾化芯1的端面为一平面，当发热轨迹2露出纤维弹性雾化芯1的端面与纤维弹性雾化芯表面齐平时，一体式纤维加热雾化件的雾化效果最佳。
55.参照图5，但在实际生产过程中，发热轨迹2受到温度和压力的影响，会出现发热轨迹2部分嵌入在纤维弹性雾化芯1中，同时发热轨迹2部分露出纤维弹性雾化芯1的情况。一般的，发热轨迹2的嵌入深度控制在0～0.5mm，保证发热轨迹2至少有一个面与纤维弹性雾化芯1嵌合。
56.参照图4和图6，发热轨迹2位于纤维弹性雾化芯1内的一侧固定连接有多个第一卡合部4，第一卡合部4位于纤维弹性雾化芯1内。第一卡合部4可以制成t型、l型等形状，增大第一卡合部4与纤维弹性雾化芯1之间的连接强度，进一步降低纤维弹性雾化芯1与发热轨迹2发生分离的可能性。
57.参照图4和图6，发热轨迹2的两端一体成型有安装部21，安装部21位于纤维弹性雾化芯1内，安装部21上焊接有电极引线3，电极引线3用于与外部电源连接，当一体式纤维加热雾化件使用时，电极引线3通电，发热轨迹2即可快速加热，将热量传递至纤维弹性雾化芯1中，纤维弹性雾化芯1吸取的电子雾化液快速雾化，具有较好的抽吸口感。
58.参照图4和图6，安装部21与纤维弹性雾化芯1贴合的一侧设有第二卡合部5，第二卡合部5延伸入纤维弹性雾化芯1内，第二卡合部5可以选择t型、l型等形状，增大第二卡合部5与纤维弹性雾化芯1之间的连接强度，进一步降低纤维弹性雾化芯1与发热轨迹2发生分离的可能性。
59.实施例2本技术实施例2公开一种一体式纤维加热雾化件，与实施例1的区别点在于：参照图7和图8，纤维弹性雾化芯1制成中空柱状结构，发热轨迹2制成与纤维弹性雾化芯1对应的筒状，发热轨迹2位于纤维弹性雾化芯1的中空部分。
60.发热轨迹2为表面镂空的金属片，发热轨迹2上开有供电子雾化液雾化流出的通道，通道可根据实际需求刻蚀成多种形状(如蛇形等)，蛇形通道增大电子雾化液的雾化量。
61.发热轨迹2外周壁上焊接有两条电极引线3，每条电极引线3均固定穿设在纤维弹性雾化芯1内，提高纤维弹性雾化芯1与发热轨迹2之间的连接强度。
62.应用例以下应用例1
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24均为上述实施例1的制备方法，此制备方法以实施例1为例进行说明。
63.应用例1
‑
8应用例1
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8均采用相同制备方法，此制备方法以应用例1为例进行说明：浆料制备：s1、纤维粉预处理：将短绒棉放入行星式球磨机中进行研磨(牌号为瑞绅葆prepbm
‑
01a型)，过筛，控制棉绒粉的出料的粒度为150μm～250μm；s2、称取上述棉绒粉10g，蒸馏水90g，聚乙烯醇10g，在600rpm的转速下搅拌5h后得到浆料；模具预处理：通过切割、腐蚀等工艺将金属片材刻蚀成发热轨迹，将发热轨迹放置于模具内(模具模腔的形状与实施例2的结构对应)，得到预制模具；压制成型：将浆料注入模具中，缓慢增压至0.5mpa，保压30s，脱模后将半成品雾化芯置于烘箱中100℃烘干，得到一体式纤维加热雾化件。
64.应用例1
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8的区别点在于浆料的组成不同，具体组成如下表1所示。
65.表1.浆料的组成注：玻纤粉同纤维粉预处理步骤进行处理，玻纤粉的出料粒度为150μm～250μm。
66.应用例9
‑
12应用例9
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12与应用例8的区别点在于浆料制备的s2步骤中浆料搅拌混匀的工艺参数不同，具体如下表2所示。
67.表2.浆料搅拌混匀的工艺参数应用例搅拌转速/rpm搅拌时间/h应用例98004应用例1010002.5应用例1112001应用例1215000.5应用例13
一种一体式纤维加热雾化件，与应用例8的区别点在于，模具预处理步骤的操作不同，此步骤的具体操作如下：通过切割、腐蚀等工艺将金属片材刻蚀成具有发热轨迹的固定板，将固定板放置于模具内，得到预制模具。
68.应用例14
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21应用例14
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21与应用例8的区别点在于压制成型步骤的工艺参数不同，具体如下表3所示。
69.表3.浆料搅拌混匀工艺参数应用例成型压力/mpa保压时间/s烘干温度/℃应用例1413070应用例15103070应用例16203070应用例17106070应用例181012070应用例191030070应用例2010120100应用例2110120120应用例2210120150应用例23一种一体式纤维加热雾化件，具体操作步骤为：将短绒棉放入行星式球磨机中进行研磨(牌号为瑞绅葆prepbm
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01a型)，过筛，控制棉绒粉的出料的粒度为150μm～250μm；通过切割、腐蚀等工艺将金属片材刻蚀成具有发热线路的发热片，将发热片放置于模具内(模具内模腔的形状与实施例1的结构对应)，得到预制模具；称取10g棉绒粉、10g聚乙烯醇搅拌混匀，加热至120℃，通过注射机压入预制模具中，模具冷却后至室温后脱模，去除发热片，得到一体式纤维加热雾化件。
70.应用例24一种一体式纤维加热雾化件，具体操作步骤为：将短绒棉放入行星式球磨机中进行研磨(牌号为瑞绅葆prepbm
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01a型)，过筛，控制棉绒粉的出料的粒度为150μm～250μm；通过切割、腐蚀等工艺将金属片材刻蚀成具有发热线路的发热片，将发热片放置于模具内(模具内模腔的形状与实施例1的结构对应)，得到预制模具；称取10g棉绒粉、10g聚乙烯醇搅拌混匀，加热至90℃后，通过注射机压入预制模具中，缓慢增压至0.1mpa，保压30s，模具冷却后至室温后脱模，去除发热片，得到一体式纤维加热雾化件。
71.上述应用例中的原料来源均如下表4所示。
72.表4.原料的来源
性能检测试验检测方法1、按照应用例1
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24的制备方法制得相同规格的一体式纤维加热雾化件，根据阿基米德排水法测试孔隙率和吸水率，并且使用相同的电子雾化液测试吸液时间；2、按照应用例1
‑
24的制备方法制得一体式纤维加热雾化件填装至雾化装置中，10个具有感官试验资质的实验员使用雾化装置分别抽吸相同电子雾化液20次和50次，每10人使用同一种雾化装置作为一组试验，记录每组试验中出现糊芯和炸油现象的平均次数。
73.3、10个具有感官试验资质的实验员使用此雾化装置分别抽吸相同电子雾化液，对雾化液口感还原度进行评价，其中雾化液口感还原度的评价标准如下：1分—雾化液形成的气溶胶气味寡淡；3分—雾化液形成的气溶胶气味较为丰满；5分—雾化液形成的气溶胶气味层次分明，抽吸口感丰富。
74.表5.一体式纤维加热雾化件的孔隙率、吸水率和吸液时间
应用例孔隙率/％吸水率/％吸液时间/s应用例孔隙率/％吸水率/％吸液时间/s应用例17822372应用例138521165应用例27220393应用例148520360应用例37922684应用例158620761应用例48022071应用例168221060应用例58223072应用例178523060应用例68421867应用例188522559应用例78422165应用例198622059应用例88521863应用例208622558应用例98322165应用例218522258应用例108422661应用例228522057应用例118422560应用例237322557应用例128421259应用例247722256
表6.纤维弹性雾化芯的综合雾化效果
数据分析结合应用例1
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24并结合表5可以看出，由应用例1
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24制得的一体式纤维加热雾化件的孔隙率较高，其孔隙率均在72％以上，同时吸水率均在203％以上和吸液时间均低于93s，其吸液能力佳。
75.结合应用例1
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24并结合表6可以看出，由应用例1
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24制得的一体式纤维加热雾化件的雾化效果较好，抽吸口感还原度均不低于3.2分，抽吸20次后，不出现糊芯和炸油现象，抽吸50次后，其糊芯与炸油现象出现次数均不超过2次，其中，添加分散剂对一体式纤维加热雾化件的雾化性能影响较大，一体式纤维加热雾化件出现糊芯与炸油现象的次数均不超过1次。
76.本具体应用例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本
申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。