D子煙是一種模仿傳統(tǒng)卷煙的口吸式電子產(chǎn)品,主要由煙桿、霧化器、吸嘴3個(gè)部分構(gòu)成。

D子煙是通過霧化器將液體煙變成蒸汽,瞬間達(dá)到超高溫,如果選用的材料不安全,反復(fù)加熱的過程中會(huì)不斷釋放有毒物質(zhì)。為此,D子煙使用的材料不僅要有優(yōu)異的耐高溫性能、機(jī)械性能,更重要的是無毒無害,與人體接觸部位一般都要求用醫(yī)療食品級(jí)別材料。

PCTG全稱為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯,是一種非晶型共聚酯,常用的共聚單體為1,4-環(huán)己烷二甲醇。PCTG是由對(duì)苯二甲酸、乙二醇和1,4-環(huán)己烷二甲醇三種單體用酯交換法縮聚的產(chǎn)物,與PET比較多了1,4-環(huán)己烷二甲醇共聚單體,與PCT相比多了乙二醇共聚單體,因此,PCTG的性能和PET、PCT大不相同。PCTG具有與玻璃一樣的透明度和接近玻璃的密度,不含雙酚A,無毒無害及阻燃性優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),早先應(yīng)用于化妝品包裝以及塑料水杯較多。目前,PCTG在大部分電Z煙的煙油倉、煙嘴、煙桿外殼等上面都有應(yīng)用,而且需求量極大。

透明尼龍是一類具備特殊結(jié)構(gòu)的無定型結(jié)晶聚合物,它分子鏈上含有的側(cè)基或環(huán)結(jié)構(gòu),破壞了分子鏈規(guī)整性,也就是說它不會(huì)結(jié)晶,或者微結(jié)晶,從而具有良好的透明性。

跟普通的尼龍材料不同,透明尼龍一方面透明性優(yōu)異(透明性甚至超過PC,接近PMMA),另一方面在耐環(huán)境應(yīng)力開裂、耐油性溶劑、耐磨損等方面比一般的透明聚合物材料(如PS、PC、PMMA等)更為優(yōu)越。

DZ煙透明尼龍結(jié)構(gòu)件

作為PCTG的替代材料,在電Z煙上面透明尼龍主要被用于油倉、煙嘴等部件。

霧化器是電Z煙的核心部件,通過加熱可以把煙油蒸發(fā)成煙霧,這個(gè)過程會(huì)產(chǎn)生200℃～300℃的高溫。因此,霧化器及周邊的配件必須選擇耐高溫且具有良好散熱性的材料,這樣才能經(jīng)受得住加熱霧化過程的高溫,且不會(huì)因熱量堆積而損壞霧化器。

除此之外,受熱過程不能產(chǎn)生異味,破壞煙霧口感,同時(shí)還要有足夠的強(qiáng)度,這樣在中輕度磕碰或跌落后還能繼續(xù)使用,不至于摔壞。

高端DZ煙的霧化器油倉材料選用的聚醚醚酮(PEEK)材料。PEEK目前在DZ煙領(lǐng)域應(yīng)用于DZ煙煙具外殼、加熱片底座、霧化倉等部位。

PEEK是一種獨(dú)特的半結(jié)晶、熱塑性工程塑料,具有優(yōu)異的化學(xué)性能,常被應(yīng)用于熱水或蒸汽環(huán)境中,可保持高水平的抗彎曲強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度,能耐高溫,長期使用溫度可達(dá)260℃,且高溫下無任何氣味、導(dǎo)熱性能好。

電Z煙周邊PEEK加熱配件

高端電Z煙霧化器的上蓋外殼處還會(huì)采用聚亞苯基砜樹脂(PPSU)改性材料。

聚苯砜(PPSU)是一種新型的非結(jié)晶熱塑性工程塑料,質(zhì)量輕、強(qiáng)度高,且在高溫下氣味好,不含雙酚A,在反復(fù)加熱的情況下也不會(huì)變性,可消毒性好,可以長期與水接觸,其典型應(yīng)用之一是嬰兒奶瓶,因此又被稱做“奶瓶料”。

上蓋外殼采用PPSU改性材料

PEI學(xué)名聚醚酰亞胺,是具有高機(jī)械強(qiáng)度和剛度的非結(jié)晶性熱塑性塑料,在大跨度的溫度范圍內(nèi)和長期高工作溫度下具有優(yōu)異的抗蠕變性,此外,PEI還有非常好的抗水解性和尺寸穩(wěn)定性,缺點(diǎn)就是價(jià)格略高。PEI主要在中高端霧化器煙嘴上應(yīng)用較多。

PC材料具有透明、耐沖擊性能好以及良好的尺寸穩(wěn)定性,在DZ煙霧化倉、煙嘴上有應(yīng)用。據(jù)了解,E-hose電子水煙透明煙嘴采用的是PC塑膠件煙嘴,以及部分DZ煙品牌也有采用PC材質(zhì)的煙彈外殼。

DZ煙也是電子產(chǎn)品,要保證防水、防塵、防摔,這樣里面的電子元件才不會(huì)被損壞,保證其使用壽命。DZ煙機(jī)身制造一般有金屬塑膠復(fù)合成型、TPU或TPE材料類軟膠雙色注塑、硅橡膠成型等方法,并會(huì)對(duì)電池倉蓋及接口等電氣部位做特殊保護(hù)處理,以達(dá)到防水、防塵、防摔的“三防”效果。

有的DZ煙機(jī)身采用金屬+軟膠包裹成型的方法制造。這種方法就是將金屬框架放置于模具內(nèi),在金屬框架的四周注塑包裹一層TPU或TPE類軟膠。TPU軟膠具有高耐磨性、加工性能好、耐油、耐水、無毒無味,能絲印及印刷加工。

普通DZ煙的按鍵與機(jī)體之間存在縫隙,很容易進(jìn)塵進(jìn)水,因此,按鍵一般會(huì)用硅膠一體成型或防水結(jié)構(gòu)膠組裝的方式實(shí)現(xiàn)防水防塵效果。硅橡膠具有優(yōu)良的電氣絕緣性及耐疲勞性等諸多特點(diǎn),按鍵與包裹的硅膠層一體成型,防塵防水沒問題,按鍵手感有力度。電池倉蓋增加透明硅膠防水密封圈,通過擠壓作用,硅膠變形密封螺紋間隙,起到防水作用。USB充電口配置軟膠塞,軟膠塞與USB座子通過軟膠的緊配合,起到防塵防水作用。

碳纖維具有強(qiáng)度高、重量輕等特點(diǎn),是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在35GPa以上,是鋼的7.9倍,抗拉彈性模量為230GPa～430GPa,也高于鋼。除此之外,碳纖維還有耐腐蝕、耐高溫、耐摩擦等優(yōu)點(diǎn),不懼酸堿鹽的腐蝕。

在加熱不燃燒煙彈中基本都會(huì)有PLA材料通過褶皺成型而制成的降溫段。有拆解類文章顯示,IQOS煙彈結(jié)構(gòu)就包含有PLA煙油過濾片,如下圖,從左到右的結(jié)構(gòu)分別是過濾棉、PLA煙油過濾片、空心過濾、煙絲。

IQOS煙彈結(jié)構(gòu)拆解

除此之外,在傳統(tǒng)煙濾嘴的材料選用上,乙酸纖維素絲束是應(yīng)用Z廣泛的材料,但它的降解速度較慢,因此近幾年有人將PLA絲束用在煙濾嘴上面,它在降解性、疏水性、抑菌性、降溫、成本方面都有一定優(yōu)勢(shì)。值得注意的是,PLA材料對(duì)精油類的物質(zhì)具有極高的阻礙性,也就是有很好的吸油性。

煙桿和吸嘴部分對(duì)塑料部件的要求則不是很高,只要能保證外觀好、能噴涂、能電鍍,吸嘴部分能滿足食品級(jí)要求,材質(zhì)堅(jiān)硬、不易劃傷即可。因此,煙桿和吸嘴上一般采用的基本都是PC、ABS、PP、PE等通用塑料,價(jià)格便宜,經(jīng)過電鍍噴涂處理也能達(dá)到使用要求。有的DZ煙的煙嘴會(huì)使用聚醚酰亞胺(PEI)材料。PEI是具有高機(jī)械強(qiáng)度和剛度的非結(jié)晶性熱塑性塑料,在大跨度的溫度范圍內(nèi)和長期高溫下具有非常高的抗蠕變性。此外,它還具有非常好的抗水解性和尺寸穩(wěn)定性,可耐200℃高溫,高溫下無氣味,導(dǎo)熱性和安全性都很好。除此之外,也有品牌的煙嘴會(huì)使用聚甲醛(POM),俗稱超鋼或者賽鋼,其強(qiáng)度、剛度都很高,彈性好、耐磨性好,可在-40℃~100℃溫度范圍內(nèi)長期使用。

以上這些材料都是電Z煙涉及到的化工材料，這些材料他們價(jià)格不一，但形狀相似。一旦在生產(chǎn)中投料出錯(cuò)，將造成企業(yè)的重大損失。因此原料鑒別步驟在每家企業(yè)都必不可少。

紅外光譜分析是一種根據(jù)物質(zhì)的光譜來鑒別物質(zhì)及確定它的化學(xué)組成，結(jié)構(gòu)或者相對(duì)含量的方法。對(duì)于電Z煙企業(yè)來說，紅外光譜在煙具原料研究中的應(yīng)用主要為：原料的分析與鑒別。不同的物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)不一樣，對(duì)應(yīng)的圖譜也不同，因此可以根據(jù)分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對(duì)比得到Z終結(jié)果。