本發(fā)明涉及電加熱卷煙技術領域，具體是一種電加熱卷煙針式加熱器及其制備方法。

背景技術：

香煙燃燒一般需要達到800℃以上，燃燒產生的多種氣體產物和蒸餾物從煙草中釋放出來。在香煙燃燒過程中，添加到煙草制品的香精香料隨著香煙的燃燒而被燃燒分解，破壞了香精香料的原品質。為了降低卷煙的抽吸溫度，將煙草進行特殊處理后，采用加熱器進行加熱的方式進行加熱，目前，市面上的電加熱產品的加熱器采用片式加熱器，加熱煙支采用縱向有序排列方式，但是該加熱器無法直接插入傳統(tǒng)卷煙煙支中。因此，為了最大限度的利用現(xiàn)有卷煙設備，減少設備的改造，降低成本，需要開發(fā)新型可直接插入煙支的加熱器。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術的不足，提供一種電加熱卷煙針式加熱器及其制備方法，能夠滿足傳統(tǒng)卷制設備卷制的煙支，在加熱器強度、耐熱性實現(xiàn)提高，并且具有加熱效率高，并對卷煙吸味無影響等優(yōu)點。

本發(fā)明的采用的主要技術方案為：

一種電加熱卷煙針式加熱器，包括針形加熱體、發(fā)熱元件、加熱器支撐座、加熱器底座，所述針形加熱體包括錐帽及與錐帽底部連接的加熱器基體，發(fā)熱元件通過涂布印刷的方式附著在加熱器基體上，加熱器基體固定于加熱器底座，或者加熱器基體通過加熱器支撐座固定于加熱器底座。

進一步的，加熱器基體的尾部設有電極，電極通過電極連線與電池及控制板相連。

進一步的，錐帽為圓錐、三角錐或三菱錐，加熱器基體對應為圓柱、橢圓柱、三角柱或三菱柱。

進一步的，加熱器長度為8mm-30mm。

一種電加熱卷煙針式加熱器的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)配料、混料：取D50＜0.8μm的氧化鋁粉料，放入球磨機中，加入一定量的球磨子，使氧化鋁粉料：球磨子質量比為1:2，再在球磨機中加入占原料總質量12％的粘結劑，連續(xù)球磨使得氧化鋁粉和粘結劑混合均勻；

(2)練泥：取出已混合好的粉料，加入占原料總質量8％的潤滑劑，再加入占原料總質量15-20％的水，攪拌均勻，使其混合均勻，取出攪拌好的泥料，放入粗練泥機中進行粗練泥，反復練泥至少3遍得到氧化鋁泥料；

(3)陳腐：將氧化鋁泥料用保鮮膜包裹住，陳腐至少48小時，得到96瓷柔性陶瓷坯體；

(4)坯體切割：將氧化鋁96瓷柔性陶瓷坯體在機械沖床上進行尺寸沖切，沖切后得到所需尺寸；

(5)印刷：在無塵環(huán)境下，將電阻漿料印刷在沖切好的柔性陶瓷坯體上形成發(fā)熱元件，同時印刷與發(fā)熱元件連接的電極；

(6)包裹：另取一根氧化鋁陶瓷棒芯，將已印刷發(fā)熱元件、電極的柔性陶瓷坯體包裹在氧化鋁陶瓷棒芯上；

(7)坯體成型：經過溫等靜壓機在95～100℃附近溫等靜壓成型成針狀陶瓷坯體；

(8)修坯：將成型后的加熱型陶瓷套管用沖床沖切，并同時形成錐帽，進行尺寸校對與修正；

(9)坯體預燒制：在排膠爐中將修好陶瓷套管坯料以＜5℃/min，從常溫升溫到500℃，保溫時間：100℃、200℃、300℃、400℃各保溫30min，最高排膠溫度500℃保溫120min，使有機物充分排盡；

(10)坯體燒成：在充滿氫氣的還原氣氛下，以10℃/min升溫到500℃，在以＜5℃/min的升溫速度升至1650℃進行燒制形成加熱型陶瓷套管，保溫時間：700℃、900℃、1100℃、1300℃各保溫30min，最高燒成溫度1500℃保溫120min；

(11)焊接：將燒成的加熱型陶瓷套管在電極處焊接電極連線；

(12)浸錫：將焊接好的加熱型陶瓷套管在焊接處進行浸錫，浸錫時間為2～3s。

進一步的，在步驟(10)燒制完成后進行上釉，以對發(fā)熱元件進行保護，同時提高加熱器對接觸煙草的加熱速度。

進一步的，步驟(5)中電阻漿料的電阻值控制在0.3Ω-6Ω之間。

進一步的，所述氧化鋁粉料為氧化鋁或者氧化鋁與氮化鋁、脈石英、砂巖、石英巖、石英砂、燧石、硅藻土、莫來石、堇青石、硅灰石、紅柱石、石灰石、石英、高嶺土、氧化鉀、氧化鈉、氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵、氧化鈦中一種或幾種混合而成。

進一步的，所述粘結劑為羧甲基纖維素、瓊脂、明膠和黃原膠中的一種或幾種的混合物。

進一步的，所述潤滑劑由豆油和桐油按照組成，其中豆油所占質量百分比為40％，桐油所占質量百分比為60％。

采用本發(fā)明的有益效果：(1)采用該種涂布形式，可以顯著降低加熱器的直徑，更好的匹配現(xiàn)有煙支結構；(2)發(fā)熱元件外置用釉封可以提高熱效率，傳熱更快，提高發(fā)熱元件的抗氧化性；(3)幾種形式的加熱器，可以更好的匹配現(xiàn)有卷煙煙支結構，不需要對現(xiàn)有設備進行較大的改造，減少煙支卷制成本；(3)錐形結構形式或者寶劍式結構可以更容易插入煙支，減少煙支插入過程中煙支中煙絲密度的變化，保證抽吸吸阻的均勻性；(4)該種加熱器強度高，耐高溫，易于清洗，可長時間高溫工作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明電加熱卷煙針式加熱器其中一個實施例的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明其中一個實施例插入煙支的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明其中一個實施例的側面展開示意圖；

圖4是本發(fā)明另一個實施例的加熱器基體底部電極的布局結構示意圖；

圖5是本發(fā)明電加熱卷煙針式加熱器的制備工藝流程圖。

圖中：1-錐帽，2-加熱器基體，3-發(fā)熱元件，4-加熱器支撐座，5-加熱器底座，6-電極連線，7-煙絲段，8-濾嘴段，A、B-電極。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明中的技術方案進行清楚、完整地描述。

請參考圖1-3，本發(fā)明電加熱卷煙針式加熱器其中一個實施例包括針形加熱體、發(fā)熱元件3、加熱器支撐座4、加熱器底座5，所述針形加熱體包括錐帽1及與錐帽1底部連接的加熱器基體2，錐帽1可為圓錐、三角錐、三菱錐等錐形結構，其與加熱器基體2連接形成針式加熱器主體結構，連接方式可為焊接或者一體成型。加熱器基體2為柱體結構，其對應錐帽1的形狀設計，例如圓柱、三角柱、三菱柱等。發(fā)熱元件3通過涂布印刷的方式附著在加熱器基體2上。加熱器基體2固定(比如插接)在加熱器支撐座4上，加熱器支撐座4固定于加熱器底座5。

為了更好的插入煙支中，圓柱體的直徑一般不超過2.5mm，長度控制在10mm-25mm之間，加熱器基體2的尾部設有電極，電極通過電極連線6與電池及控制板相連。

圖2所示的為本發(fā)明電加熱卷煙針式加熱器其中一個實施例插入煙支的結構示意圖，將電加熱卷煙針式加熱器插入到煙支的煙絲段7，加熱過程中，等溫度升高到霧化溫度，通過濾嘴段8進行抽吸。圖3所示的為本發(fā)明電加熱卷煙針式加熱器其中一個實施例的側面展開示意圖，所涂布的發(fā)熱元件3根據(jù)實際所需的熱量的多少，調整所涂布其中的電阻絲的阻值，一般單支加熱器電阻值在0.8Ω-2.0Ω。

橢圓柱的外表面積會相對較大，可以采用兩個橢圓面分別獨立涂布電阻的方式，或將電阻涂布成一個整體，只采用兩個電極的方式。

圖4所示的是本發(fā)明電加熱卷煙針式加熱器另一實施例的加熱器結構示意圖,其加熱器基體2為橢圓柱體結構，為了更好的插入煙支中，橢圓柱體的短直徑一般不超過2.5mm，長直徑不超過6.5mm，長度在控制在10mm-25mm之間，橢圓的離心率控制在0.05-0.9之間，這個根據(jù)加熱器進行適當?shù)恼{整，加熱器基體2尾部的電極通過電極連線與電池及控制板相連。在本實例中，加熱器基體2的電極包括電極A和電極B，并且每個電極又包括兩個，即電極A有曲面電阻元件A1和曲面電阻元件A2，電極B有曲面電阻元件B1和曲面電阻元件B2，將A1和B1相連組成一個電極，A2和B2相連組成一個電極，將兩個曲面電阻元件并聯(lián)后，再與電池及控制電路電極相連，該種結構電阻漿料在兩面進行均勻，兩邊布局電極，可通過電極作為支座，并與電路板連接，減少加熱器無效長度，降低熱量損耗。

本發(fā)明還提供一種電加熱卷煙針式加熱器的制備方法，其中一個實施例包括如下步驟：

1.配料、混料：取D50＜0.8μm的高純氧化鋁粉料，放入球磨機中，加入一定量的球磨子，使氧化鋁粉料：球磨子質量比為1:2，再在球磨機中加入占原料總質量12％的粘結劑羧甲基纖維素，連續(xù)球磨使得氧化鋁粉和粘結劑混合均勻；

氧化鋁粉料配方可按照如下組分和配比制成：

2.練泥：取出已混合好的粉料，加入占原料總質量8％的潤滑劑(其中豆油為40％，桐油為60％)，再加入占原料總質量15％的水，攪拌均勻，使其混合均勻，取出攪拌好的泥料，放入粗練泥機中進行粗練泥，反復練泥至少3遍；

3.陳腐：由于氧化鋁粉料是非親水非可塑的瘠性料，因此泥料中的水分等液相成分在經過反復練泥后還是不能均勻地分布于泥料中，而必須陳腐一定的時間。本實驗將氧化鋁泥料用保鮮膜包裹住，陳腐至少48小時，得到96瓷(96％)柔性陶瓷坯體。

4.坯體切割：將0.1mm厚的氧化鋁96瓷(96％)柔性陶瓷坯體在機械沖床上進行尺寸沖切，沖切后得到尺寸長*寬*高為25mm×7mm×0.1mm長方體。

5.印刷：在無塵環(huán)境下，將電阻漿料(例如電阻絲)印刷在沖切好的柔性陶瓷坯體上形成發(fā)熱元件，同時印刷與發(fā)熱元件連接的電極。

6.包裹：另取一根直徑約1.6mm的氧化鋁陶瓷棒芯，長度為25mm，將已印刷發(fā)熱元件、電極的柔性陶瓷坯體包裹在25mm氧化鋁陶瓷棒芯上。

7.坯體成型：經過溫等靜壓機在95～100℃附近溫等靜壓成型成直徑1.8mm，高度為25mm的針狀陶瓷坯體。

8.修坯：將成型后的加熱型陶瓷套管用沖床沖切，并同時形成錐帽，進行尺寸校對與修正。

9.坯體預燒制：在排膠爐中將修好陶瓷套管坯料以＜5℃/min，從常溫升溫到500℃。保溫時間：100℃、200℃、300℃、400℃各保溫30min，最高排膠溫度500℃保溫120min，使有機物充分排盡。

10.坯體燒成：在充滿氫氣的還原氣氛下，以10℃/min升溫到500℃，在以＜5℃/min的升溫速度升至1650℃進行燒制。保溫時間：700℃、900℃、1100℃、1300℃各保溫30min，最高燒成溫度1500℃保溫120min。燒制完成后還可進行上釉，以對發(fā)熱元件進行保護，同時提高加熱器對接觸煙草的加熱速度。

11.焊接：將燒成的加熱型陶瓷套管在電極處焊接電極連線。

12.浸錫：將焊接好的加熱型陶瓷套管在焊接處進行浸錫，浸錫時間為2～3s。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何屬于本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。