电子烟“防爆管”烟弹到底是什么来头?

2019-08-26 21:59:12      点击:
电子烟是一种新兴的消费电子类产品,近几年的增长十分迅速。麻雀虽小,五脏俱全,一根小小的电子烟也是由许多部件构成的,而在方寸体积里实现功能和安全两件大事,就对电子烟的生产技术和使用的材料提出了很高的要求。

图 PCTG在亿雾EVOVE  lite烟嘴上应用
一次性密封“烟弹”的诞生极大地提高了电子烟的使用体验:“即插即用,一秒换弹”成为烟弹的最大优势。不需要注油,除了使更换烟弹更加便捷外,也使各种口味烟油的交替使用不会影响口感。
作为易耗品,消费者往往需要多次购买烟弹。如君所见,各家品牌经常在烟弹的宣传中强调“漏油必赔”,在质保期一年内免费更换。最近市场上更是流行一种叫做“防爆管”的烟弹。这是什么来头?难道这些烟弹如此牛气?

图 PCTG在RELX 可换式烟弹上应用
事实上,烟弹(包括和烟油接触的烟嘴部分)是选材要求非常严苛的产品。先让我们来看一下常见的“烟油”都是由什么构成的。
简单的说:电子烟的烟油,就是在丙二醇(PG)、丙三醇(VG,蔬菜甘油)等为主体的溶剂里加入尼古丁(有些烟油不含)、芳香物质和其他添加剂组成的。
这几种成分里丙二醇和丙三醇是主要的溶剂,在各大品牌的烟油里含量不等,但两者加起来含量往往在80%以上,有时可以达到90%。尼古丁的含量往往在个位数,但一般也有4-5%,烟油的口味来自芳香物质的精油,含量也在个位数。
溶剂里的醇类、尼古丁、芳香物质,都会对雾化器和烟嘴等接触部件产生侵蚀,这就要求这些配件的材料非常稳定、具有非常出色的耐化学性。尤其是烟弹的质保期往往长达一年,这就要求在一年内,烟弹不能开裂、漏油。

图 不良的耐化学性导致的缺陷,源自伊士曼演讲资料
那么什么材料才能满足这么严苛的条件呢?
市场的主流烟弹、尤其所谓的“防爆管”,其实是用一种名为Tritan™TX1501HF的高分子材料做的。Tritan™TX1501HF是具有百年历史的美国伊士曼化工公司开发的材料,它在耐化学性方面有很强的优势。

图 伊士曼Tritan™材料
实验室测试显示,Tritan™ TX1501HF对烟油的主要溶剂丙二醇和丙三醇具有很好的抵御能力,几乎达到满分;对于尼古丁和各种芳香物质的抵御也非常出色,超过包括聚碳酸酯在内的许多常规材料,可以说是全能选手。
Tritan™ TX1501HF在加工上也很有优势:它具有更低的模内应力和组装应力,进一步减少裂纹和开裂;它也很容易加工,并且能实现各种颜色和造型。美国原装进口的材料让生产商用的放心。
而对消费者来说,除了不开裂,Tritan™TX1501HF的安全性也很有优势:它不含双酚A,早就获得了美国食品药监局(FDA)的批准,有食品级和医疗级两大严格认证。Tritan™TX1501HF还有一种优雅的触感,并且没有塑料味,不会影响各种烟油本身的味道,让消费者的体验不打折扣。
有些业内人士和消费者对于Tritan™TX1501HF这么长而且技术色彩浓厚的名词感到陌生,但一说到PCTG这个简单的化学缩写就觉得有几分眼熟。
其实,从化学分子式的角度,PCTG是一个涵盖了许多聚酯的大类,其中每一类的合成单体和成分都不一样,性能自然也有所侧重。

图 TMCD(2,2,4,4-四甲基环丁二醇)结构式
市面通常所说的PCTG是用乙二醇(EG)改性的PCT,而Tritan™TX1501HF 不是普通PCTG,而是采用伊士曼独有的单体TMCD(2,2,4,4-四甲基环丁二醇)改性的PCT,耐温得到了显著提升,且耐化学性优异,非常符合电子烟应用需求。
而普通PCTG耐温较低(热变形温度大约70度左右),且由于聚合物中存在EG单体,耐烟油的性能较弱,可能比较容易出现部件开裂的问题。
正是两者化学结构的不同,导致了它们在耐化学性上表现的差异。
所以严格说来,Tritan™TX1501HF的确算是PCTG的范畴,但不是所有的PCTG都是Tritan™TX1501HF。在电子烟这种对安全性要求非常高的产品上,还是应该认准材料标签,搞清楚是不是Tritan™TX1501HF。
记住Tritan™TX1501HF,下次选“防爆管”的时候就不会选错啦!
另外,伊士曼将在8.29-31东莞电子烟全产业链展览展出电子烟雾化器及烟嘴的理想材料,并将在展会同期论坛上发表演讲。

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