电子烟:“吞云吐雾”这样实现
电子烟为香烟替代品,越来越受烟民的追捧和青睐。作为一种模仿卷烟的电子产品,它究竟靠什么实现了和卷烟一样的口感、烟雾、味道和感觉呢?
重中之重的雾化液
电子烟要想抽出卷烟的口感,烟油的成分可是重中之重。所谓烟油,也就是电子烟雾化液,是以甘油、丙二醇、食用香料和植物提取物经配料、混合搅拌、静置、过滤、包装等工艺制作而成的。
电子烟油中使用了食品级或者医药级丙二醇(PG),其作用是溶解香精,增强烟油的口感,同时也有稀释甘油的作用,使烟油黏稠度降低,便于导油。此外,PG在加热后会产生少量的雾气,并带有一定的击喉感,因此,PG含量高的烟油一般来说口感都比较厚重,击喉感略强,烟雾量相对少一些。
而甘油在烟油中的主要作用是产生雾气。甘油经过加热后,会产生大量的雾气,因此若想增加电子烟的烟雾量,就需要多加入甘油才能产生理想的效果。
香精在烟油中的作用非常重要,可以说是烟油的灵魂。烟油的风味就是靠香精来决定的,不同口味香精的搭配、比例的多少都决定了一款烟油的风味。
除此之外,烟油中还会加入各种添加剂,包括甜味剂、酸味剂、润喉剂、去离子水等,这些添加物的主要作用是改善烟油的口感,弥补香精的不足。比如有的口味的烟油会稍微有些苦涩、酸味,可以适当加入甜味剂来改善口感。而去离子水的作用主要是稀释甘油。有些烟油是不含PG的,而甘油非常黏稠,会导致一些储油类雾化器导油不畅,所以用去离子水稀释甘油,从而改善烟油的流动性。
那么,电子烟是怎么工作的呢?电子烟通过电池供电到电阻丝(发热丝),产生热量来蒸发烟油产生烟雾,使用者在吸时就会产生类似于吸烟的感觉,实现“吞云吐雾”。
工程塑料撑起骨架
用过电子烟的人都知道,电子烟主要由烟杆、雾化器、吸嘴3个部分构成。
雾化器是电子烟的核心部件,通过加热可以把烟油蒸发成烟雾,这个过程会产生200℃~300℃的高温。因此,雾化器及周边的配件必须选择耐高温且具有良好散热性的材料,这样才能经受得住加热雾化过程的高温,且不会因热量堆积而损坏雾化器。除此之外,受热过程不能产生异味,破坏烟雾口感,同时还要有足够的强度,这样在中轻度磕碰或跌落后还能继续使用,不至于摔坏。
高端电子烟的雾化器油仓材料选用的聚醚醚酮(PEEK)材料。PEEK是一种独特的半结晶、热塑性工程塑料,具有优异的化学性能,常被应用于热水或蒸汽环境中,可保持高水平的抗弯曲强度和抗拉强度,能耐高温,长期使用温度可达260℃,且高温下无任何气味、导热性能好。
虽然对于雾化器而言,PEEK能满足以上所有要求,是性能全面的最佳选择,但是PEEK的价格很高,达到1000元/千克左右。
高端电子烟雾化器的上盖外壳处采用的是聚亚苯基砜树脂(PPSU)改性材料。PPSU是一种新型的非结晶热塑性工程塑料,质量轻、强度高,且在高温下气味好,不含双酚A,在反复加热的情况下也不会变性,可消毒性好,可以长期与水接触。PPSU即使在90℃的热水中浸泡1年,其力学性能也不会下降,用PPSU制造的雾化器上盖,能满足受热状态下的安全性需求。同时,PPSU材质坚韧、注塑件外观好,手感触觉也良好,能够满足零件插拔时的强度要求,并提高合盖时的定位精度。
烟杆和吸嘴部分对塑料部件的要求则不是很高,只要能保证外观好、能喷涂、能电镀,吸嘴部分能满足食品级要求,材质坚硬、不易划伤即可。因此,烟杆和吸嘴上一般采用的基本都是PC、ABS、PP、PE等通用塑料,价格便宜,经过电镀喷涂处理也能达到使用要求。
有的高档电子烟的烟嘴会使用聚醚酰亚胺(PEI)材料。PEI是具有高机械强度和刚度的非结晶性热塑性塑料,在大跨度的温度范围内和长期高温下具有非常高的抗蠕变性。此外,它还具有非常好的抗水解性和尺寸稳定性,可耐200℃高温,高温下无气味,导热性和安全性都很好。
除此之外,也有品牌的烟嘴会使用聚甲醛(POM),俗称超钢或者赛钢,其强度、刚度都很高,弹性好、耐磨性好,可在-40℃~100℃温度范围内长期使用。
硅塑材料保证防水
电子烟也是电子产品,要保证防水、防尘、防摔,这样里面的电子元件才不会被损坏,保证其使用寿命。电子烟的机身制造一般有金属塑胶复合成型、TPU或TPE材料类软胶双色注塑、硅橡胶成型等类型,并会对电池仓盖及接口等电气部位做特殊保护处理,以达到防水、防尘、防摔的“三防”效果。
有的电子烟机身采用金属+软胶包裹成型的方法制造。这种方法就是将金属框架放置于模具内,在金属框架的四周注塑包裹一层TPU或TPE类软胶。TPU软胶具有高耐磨性、加工性能好、耐油、耐水、无毒无味,能丝印及印刷加工。
普通电子烟的按键与机体之间存在缝隙,很容易进尘进水,因此,按键一般会用硅胶一体成型或防水结构胶组装的方式实现防水防尘效果。硅橡胶具有优良的电气绝缘性及耐疲劳性等诸多特点,按键与包裹的硅胶层一体成型,防尘防水没问题,按键手感有力度。电池仓盖增加透明硅胶防水密封圈,通过挤压作用,硅胶变形密封螺纹间隙,起到防水作用。USB充电口配置软胶塞,软胶塞与USB座子通过软胶的紧配合,起到防尘防水作用。(张兴刚)
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电子烟用特种塑料PEEK,全球8家生产企业汇总
PEEK,位于塑料金字塔塔尖的一种材料,目前掌握PEEK材料聚合工艺的企业数量较少,全球不足10家,但是潜在市场较大,据了解,2018年全球销量达到6035吨。作为一种可替代金属的高性能工程塑料,PEEK的应用市场在不断扩大,在电子烟上应用主要集中在加热周边配件。
图 电子烟周边PEEK加热配件
随着IQOS的走红,新型烟草制品尤其是加热不燃烧电子烟受到的关注呈指数增长,据行业人士分析,2018年IQOS烟具出货量超过2000万台。日前,菲莫国际韩国公司为11种HEETS产品建立了生产系统,预计每年能生产120亿支HEETS,可想而知加热不燃烧市场在逐渐扩大,那么作为配件主要材料之一的PEEK或也将迎来市场爆发期。
接下来,就跟随小编一起看看peek的聚合企业有哪些?采用什么合成工艺?各有什么特点?
厂商
2018年总销量(吨)
产能(吨/年)
产地
合成工艺
威格斯
4600
7150
英国
ICI,亲核
Solvay
500
600
美国、印度
Gharda,亲电
嬴创
500
600
德国
吉大,亲核
鹏孚隆
65
800
浙江
亲核
中研
230
1000
吉林
吉大,亲核
浩然
60
300
山东
亲核
吉大
60
100
吉林
吉大,亲核
盘锦中润特塑
50
1000(目前开工率不详)
盘锦
吉大,亲核
(注:关于产能数据有可能存在些许问题,欢迎各位朋友指正)
一、威格斯(Victrex)
1977年英国ICI公司成功合成聚醚醚酮PEEK,1978年开始在市场上销售,1982年以VICTREX®(威格斯)牌号销售至今。经过近30年的发展,VICTREX®已成为牌号最齐全的聚醚醚酮品牌,包括VICTREX®PEEK聚合物、VICOTE™涂料和APTIV™薄膜。2007年,ICI卖给荷兰公司后,VICTREX独立,目前属于英国的上市企业。
牌号:VICTREX™
产能:7000吨
合成工艺:ICI、亲核
官网:https://www.victrex.com
二、索尔维(Solvay)
总部位于比利时首都布鲁塞尔的跨国性化工集团,1863年由比利时化学家欧内斯特·索尔维创立。索尔维集团的产品被广泛应用于各行业领域,旗下90%的销售产品位居全球前三甲。索尔维在稀土、白炭黑、工程塑料、聚酰胺和中间体、香料及功能化学品、基础化学品、特种化学品、特种聚合物、新兴生物化学等业务领域占据重要地位。
牌号:KetaSpire®
产能:约2000吨
合成工艺:Gharda,亲电
官网:https://www.solvay.cn
三、赢创(Evonik)
赢创是德国创意产业集团,在特种化学品领域处于世界领先地位。凭借其VESTAKEEP®聚醚醚酮(PEEK)塑料,赢创进一步巩固了其在高性能聚合物领域的技术领先地位。
牌号:VESTAKEEP®
产能:500吨
合成工艺:吉大,亲核
官网:http://corporate.evonik.com
四、浙江鹏孚隆科技股份有限公司
浙江鹏孚隆科技股份有限公司(以下简称PFLUON)始于1989年,为全球三大食品级不粘涂料供应商之一,2009年开始在浙江省衢州市国家级化工产业园区投建PEEK特种工程塑料的聚合生产基地。公司拥有全球最大的自动化不粘涂料生产基地。鹏孚隆已建成年产700吨PEEK和PES树脂生产线。
产品线:PEEK纯树脂原粉、细粉、颗粒、纤维增强PEEK、ESD抗静电PEEK、陶瓷填充PEEK、耐磨牌号、耐高温牌号、无油润滑牌号、个性化定制牌号。
官网:http://www.pfluonpolymer.com
五、山东浩然特塑有限公司
山东浩然特塑有限公司成立于2010年8月,是一家以聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚醚醚酮塑料原料及二次制品的研发、生产和销售为主的国家级高新技术企业,可为电子烟行业提供定制产品,并提供成熟解决方案。公司已经建设完成2800吨聚砜生产线和300吨PEEK生产线。
产能:300吨
官网:http://www.horann.com
六、中研高性能工程塑料有限公司
吉林中研高性能工程塑料有限公司成立于2006年,公司现有生产能力为年产PEEK树脂1000吨,是目前全球范围内第二家采用5000升反应釜进行生产的PEEK专利企业,有效地保证了PEEK产品质量的稳定性和一致性,以及颜色和纯度的恒定性。
产能:1000吨
技术:吉大,亲核
官网:http://www.zypeek.cn
七、吉大特塑工程研究有限公司
成立于2002年,是一家从事特种工程塑料及高性能改性专用料研发的高科技股份制企业。公司拥有年产100吨聚醚醚酮(PEEK)、100吨聚醚醚酮酮(PEEKK)、100吨聚醚酮(PEK)、100吨聚醚砜(PES)和100吨联苯聚醚醚砜(PPSU)树脂生产及改性料的生产能力,拥有高耐热等级特种料。是全球特种工程塑料品种较为齐全的企业之一
产能:100吨
生产技术:吉大,亲核
官网:http://www.jdsep.net/
八、盘锦中润特塑有限公司
辽宁盘锦中润特塑有限公司成立于2009年,拥有4项特种工程塑料合成专利权,涉及到不同方法生产聚砜、聚醚砜、聚醚醚砜、联苯聚醚醚砜及共聚醚醚酮的合成技术。公司一期工程建设1000吨/年CoPEEK的生产装置。
牌号:CoPEEK Grade
产能:1000吨(目前开工率不详)
技术:吉大,亲核
官网:http://www.pjzrhpp.com.cn
文章来源:艾邦高分子
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