一种电子烟陶瓷雾化芯耐久性评价方法与流程

本发明属于电子烟，涉及一种陶瓷雾化芯耐久性评价方法，更具体的涉及一种电子烟陶瓷雾化芯耐久性评价的无损测试方法。所述评价方法通过介质烟油质子弛豫形态的检测，追溯陶瓷雾化芯孔道结构的转变，并由此开展雾化芯耐久性评价。

背景技术：

1、陶瓷雾化芯作为电子烟产品的关键结构单位，可实现消费者电子烟过程中烟油受热雾化及递送，从而满足消费者抽吸需求。电子烟雾化工作机制在于烟油在陶瓷雾化芯处受热汽化过程中，雾化芯发热功率同烟油理化特性、导油速度等存在相关性，即可根据烟油黏度、表面张力等物理特性设计出适宜的陶瓷雾化芯流道结构和孔径分布，以达到较好的雾化效果。若雾化芯线圈热传导、耐久性欠佳，发热不均匀、过热、或雾化速度快于导油速度，易导致雾化芯积碳、糊芯现象，继而影响雾化芯使用寿命、电子烟产品品质及消费者抽吸感官体验。

2、因此开发陶瓷雾化芯结构及孔径分布快速且无损测试方法对雾化芯耐久性评价及电子烟产品品质监测具有重要意义。然而目前本领域中未见报道如何对陶瓷雾化芯耐久性进行评价。

3、为了解决以上问题，提出本发明。

技术实现思路

1、本发明公开一种电子烟陶瓷雾化芯耐久性评价的无损测试方法。所述评价方法通过介质烟油质子弛豫形态的检测，追溯陶瓷雾化芯孔道结构的转变，并由此开展雾化芯耐久性评价。该快速无损评价方法有助于揭示陶瓷雾化芯运行状态，为揭示烟油理化特性、陶瓷芯结构设计等因素对其雾化品质的构效关系提供评价方法，为提升电子烟产品品质，优化消费者感官体验提供技术支撑。

2、具体的，本发明将陶瓷雾化芯放置于电子烟设备中，并按照抽吸条件要求，进行循环使用测试。采用核磁共振测试技术，开展模拟使用过程中雾化芯介质烟油质子弛豫形态，并依据测试结果追溯陶瓷雾化芯孔道结构的转变，并由此评估雾化芯使用次数耐久性评价。

3、本发明提供一种陶瓷雾化芯耐久性评价方法，所述陶瓷雾化芯耐久性为陶瓷雾化芯最高有效使用次数，通过陶瓷雾化芯孔道结构保留率确定陶瓷雾化芯使用次数耐心性。

4、优选地，使陶瓷雾化芯吸附介质烟油，并采用核磁共振技术获取初始饱油未雾化状态下介质烟油质子弛豫形态和雾化使用次数达到n时的介质烟油质子弛豫形态，通过介质烟油质子弛豫时间t2对应的峰信号强度p对所述孔道结构保留率进行量化表征。t2是横向弛豫时间，即为烟油质子弛豫时间的评价指标，p则为该指标对应的实际测试结果，是核磁共振检测仪器输出。

5、优选地，所述介质烟油包括丙二醇、丙三醇中一种或多种。

6、优选地，陶瓷雾化芯耐久性评价方法包括以下步骤：

7、(1)将未使用的陶瓷雾化芯放入介质烟油存放容器中，待其吸附至饱油状态取出；

8、(2)测试初始饱油未雾化状态下，即使用次数为0时，陶瓷雾化芯横向弛豫时间t2对应的峰信号强度pi0；

9、(3)将陶瓷雾化芯放置于电子烟设备中，进行一次抽吸过程；

10、(4)测试经n次模拟抽吸过程后，陶瓷雾化芯横向弛豫时间t2对应的峰信号强度pin；

11、(5)通过以下公式计算孔道结构保留率的量化表征pdi，％，

12、pdi＝(pin/pi0)×100                式1，

13、pdi孔道结构转变的量化表征，

14、pi0为初始饱油未雾化状态下雾化芯样品对应的横向弛豫时间峰信号强度，pin为使用次数达到n时雾化芯样品对应的横向弛豫时间峰信号强度；

15、(6)重复步骤(3)-(5)，并依据设定的陶瓷雾化芯可接受的孔道结构保留率的量化表征pdi，确定其对应的可接受抽吸次数na，即陶瓷雾化芯使用次数耐久性。

16、依据波尔量子理论每一个原子都由一个带正电的原子核和若干围绕原子核运动的带负电荷电子组成，带有磁性的原子核具有自旋磁场，当无外磁场作用时，核自旋为无序的，自旋系统的宏观磁矩为零；当具有外部磁场时微观磁矩沿磁场方向有序排列，并具有沿外部磁场方向的宏观磁化强度。当外界作用停止后，自旋系统非平衡状态不能维持，向平衡状态恢复。将自旋系统从不平衡状态向平衡状态恢复的过程，称为弛豫过程，恢复过程需要的时间为弛豫时间。核磁共振技术根据质子对射频辐射的吸收水平实现待测样品组成、结构、组织形态等定性或定量分析的有效工具。

17、本发明通过核磁共振技术可实现电子烟陶瓷雾化芯样品无损状态下孔隙结构的快速测试。样品横向弛豫时间t2同其孔隙存在量化关系，如式(2)所示：

18、

19、式中，ρ为横向表面弛豫强度；s为孔隙表面积；v为孔隙体积。

20、本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

21、本发明采用核磁共振技术获取弛豫时间分布及信号强度差异以区分样品中质子赋存形态和对应占比，关联雾化芯的孔隙结构表征。因此本发明通过检测电子烟陶瓷雾化芯介质烟油质子赋存形态的转变可获得雾化芯孔道结构的转变，并依据设定的陶瓷雾化芯可接受的孔道结构，确定陶瓷雾化芯使用次数耐久性，即可实现雾化芯耐久性的快速且无损判定，该方法通过简单的方法可以客观的对陶瓷雾化芯的耐久性进行评价，为电子烟领域检测手段开发及产品品质保障提供技术支撑。

技术特征：

1.一种电子烟陶瓷雾化芯耐久性评价方法，其特征在于，所述陶瓷雾化芯耐久性为陶瓷雾化芯最高有效使用次数，通过陶瓷雾化芯孔道结构保留率确定陶瓷雾化芯有效使用次数。

2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，使陶瓷雾化芯吸附介质烟油，并采用核磁共振技术获取初始饱油未雾化状态下介质烟油质子弛豫形态和雾化使用次数达到n时的介质烟油质子弛豫形态，通过介质烟油质子弛豫时间t2对应的峰信号强度p对所述孔道结构保留率进行量化表征。

3.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述介质烟油包括丙二醇、丙三醇中一种或多种。

4.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，其包括以下步骤：

技术总结本发明公开一种电子烟陶瓷雾化芯耐久性评价方法，所述陶瓷雾化芯耐久性为陶瓷雾化芯最高有效使用次数，通过陶瓷雾化芯实际使用过程中孔道结构保留率监测确定陶瓷雾化芯耐久性。本发明通过检测电子烟陶瓷雾化芯介质烟油质子赋存形态的转变可获得雾化芯孔道结构的变化，并根据陶瓷雾化芯可接受的孔道结构保留率，确定陶瓷雾化芯使用次数耐久性，即可实现雾化芯耐久性的快速且无损判定，为电子烟领域检测手段开发及产品品质保障提供技术支撑。技术研发人员：付丽丽,张柯,李斌,张越,王爽,王琳,孟庆华,黄锋,王亚林,侯林,金心妍,鲁燕受保护的技术使用者：中国烟草总公司郑州烟草研究院技术研发日：技术公布日：2024/3/4