两个至上App
全球领先的雾化科技媒体和智库
下载App
App内打开
中文站
中文站
英文站 - English
西语站 - Spanish
俄罗斯站 - русский язык
下载APP
扫码下载
两个至上APP

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

2022-04-02
2022-04-02
单因素实验研究明胶含量、反应时间、加热温度对凝胶态烟油持液力、透光率及凝胶时间的影响,通过扫描电镜(SEM)及热分析法研究凝 胶态烟油的微观形貌和热分析特性,并对其添加在电子烟后的漏油效果和感官质量进行评价。

近年来,电子烟作为一种新型烟草制品发展的尤为迅速。烟油作为电子烟体系中核心组分,也一直是研究的热点。

 

市售电子烟多采用低粘度 可流动的液态烟油,在雾化器底座、油仓与底座连 接处、吸嘴等部位易发生漏液和污染,影响产品储 运和消费者抽吸体验。

 

针对现有液体烟油不足,开发新型非液体烟油体系。虽然完全固态的烟油较液态烟油易于携带和储存,但是固态烟油存在加热不均匀、雾化效果差等难以克服的问题。相比之下,凝胶因子具有独特的高分子侧链交缠结构,形成的凝胶网络既能有效缓解或阻止液态烟油流动,又能随温度变化而改变状态,从而有效解决液态烟油在不同阶段的渗漏问题,便于消费者随身携带和使用。

 

凝胶因子种类众多,功能各异,在开发凝胶态烟油过程中应依据安全性、溶解分散性、 电子烟雾化温度下的稳定性等原则筛选合适的凝胶因子。

 

明胶作为一种常见的食品添加剂,具有价格低廉、安全无毒且凝胶-液化转变性能良好等优势,已广泛应用于食品、医药、生物、化工等领域。

 

明胶含量对凝胶状态的影响

 

当加热温度为100℃、反应时间为5h时,明胶含量对凝胶体系的持液力、透光率和凝胶时间的影响见图1。

 

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

 

反应时间对凝胶状态的影响

 

当明胶含量4%,加热温度为100℃时,反应时间对凝胶体系的持液力、透光率和凝胶时间的影响见图2。

 

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

 

加热温度对凝胶状态的影响

 

当明胶含量4%,反应时间为4h时,加热温度对凝胶体系的持液力、透光率和凝胶时间的影响见图3。

 

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

 

回归模型分析

 

根据Box-Behnken设计原理设计17个实验点,所得实验结果如表3所示:

 

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

 

模型的二次回归方差分析结果见表4。

 

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

 

二次回归模型的相关系数如表5所示,模型的决定系数R2 为0.9973,说明数据相关性较好;校正回归系数R2adj为0.9961,表明99.61%的实验数据可以用此回归模型来解释,模型与实际结果拟合度较高。

 

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

 

综上所述,回归方程对被研究的整个回归区域拟合很好,实验误差较小,从而能准确地描述各因素与响应值之间的真实关系。模型可以选择且能有效地分析各因素对凝胶时间的影响结果。因此,可以采用此 回归方程及其数学模型对实验结果进行预测。

 

 

因素间的交互作用分析

 

根据表4中回归模型的方差分析结果,对接近显 著的AB间的交互作用通过响应图面与等高线图进行 分析,如图4所示。当加热温度在中心水平时,明胶 含量和反应时间共同作用下对凝胶时间的影响,凝 胶时间随明胶含量增加而呈现缩短趋势。

 

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

 

最优工艺条件及模型验证实验

 

通过建立凝胶时间与各因素之间的响应面拟合模型,在选取的各因素范围内,根据回归模型得出制备凝胶态烟油最优工艺条件为:明胶含量5.93%、加热温度 80.0℃、反应时间4.16h,对应凝胶时间预测值为1.95h。 在此基础上对进行 3次重复验证实验,通过比较理论值和实验均值来验证模型的有效性,结果如表6所示:

 

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

在上述优化工艺条件下重复实验3次,所得凝胶态烟油产物为性状稳定的浅黄透明凝胶。

 

凝胶态烟油的应用研究

 

1.凝胶态烟油的微观形貌表征:

凝胶态烟油的扫描电镜图如图5所示,从图5中可以看出凝胶态烟油中的明胶可以形成类纤维的交联网络状的聚集结构,且纤维的规整度较均匀。

 

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

 

 

2.凝胶态烟油的热分析特性:

热重分析仪是通过程序升温加热样品,采用精密天平测定样品随温度升高其质量的变化,从而推测样品的物理与化学变化过程,热重曲线记录了物质组分随温度和加热时间的变化关系,反映了物质的热变化过程。从图6 TG-DTA曲线可以看出,凝胶态烟油样品的热重曲线存在一个不太明显的失重阶段和三个直观可见的失重阶段。

 

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

 

3.漏油效果评价:

烟油在烟弹中的防渗漏性能至关重要,结合实际应用情况,针对储存和抽吸后的漏油测试分别选择了不同的周期,分别测试电子烟烟弹中的凝胶态烟油及对照液体烟油在室温储存以及抽吸循环后不同时间烟油渗漏情况,考察其抗渗漏性。具体测试结果见表7:

 

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

 

4.质量评价:

对采用上述工艺制备得到的凝胶态烟油和对照的液体烟油采用感官评吸方法进行感官质量评价,评吸结果见表8

 

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

通过上述研究发现所制备的基于明胶的凝胶态烟 油在电子烟中具有良好的应用前景。

 

 

原文链接:
[文件]凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用-张霞.pdf

全球首发“即抽即停”产品PTH MASTER,合元集团开启加热烟新时代电子烟物流服务商精选合集以合规驱动全球化发展——2Firsts 合规解决方案
推荐阅读
美国FDA宣布生成式AI系统6月底全面上线  首个审评试点已完成
美国FDA宣布生成式AI系统6月底全面上线 首个审评试点已完成
美国FDA宣布完成首个AI辅助科学审评试点,并计划于6月30日前全面部署统一AI系统,以提升审评效率并减轻专业人员负担。部署后,FDA将优化功能并扩展应用场景,同时确保符合信息合规与安全标准。
新闻
05-09
美国肯塔基州检察长发声:严打面向未成年人的非法中国电子烟
美国肯塔基州检察长发声:严打面向未成年人的非法中国电子烟
美国肯塔基州共和党检察长Russell Coleman表示,该州将对来自中国、以未成年人为目标的电子烟产品进行严格打击。
新闻
05-28
国家局就电子烟监管工作举行新闻发布会
国家局就电子烟监管工作举行新闻发布会
5月27日,国家烟草专卖局就电子烟监管工作举行新闻发布会。国家局新闻发言人就近年来电子烟监管工作举措和成效、当前面临的形势和任务及下一步工作思路和安排向新闻媒体作了介绍,媒体记者就关心的问题进行现场提问,国家市场监督管理总局网络交易监督管理司、国家局电子烟监督管理司、国家局专卖监督管理司、深圳市烟草专卖局负责人详细回答提问。
国内监管
05-27
韩媒称韩国烟草拟2亿美元收购北欧尼古丁袋企业 公司回应“尚未最终决定 ”
韩媒称韩国烟草拟2亿美元收购北欧尼古丁袋企业 公司回应“尚未最终决定 ”
消息人士透露,韩国KT&G正考虑以约3000亿韩元(约2亿美元)收购一家北欧尼古丁袋公司,这是该公司自2011年以来最大海外并购。此举意在扩展其现代口服尼古丁市场份额,应对卷烟市场萎缩与监管趋严的压力。目前,KT&G未就此消息发表评论,称尚未最终确定任何决定。
新闻
06-04
巴西卫生部长重申反对电子烟合法化 支持全面禁售政策
巴西卫生部长重申反对电子烟合法化 支持全面禁售政策
在2025年世界无烟日之际,巴西卫生部长亚历山大·帕迪里亚重申反对放开电子烟及类似设备销售,明确支持国家卫生监督局关于禁售电子烟的决议。2024年巴西通过RDC 855/2024强化禁令,覆盖销售、进口及广告宣传。
新闻
05-29
捷克卫生部发布电子烟监管草案 产品不得含甜味剂成分
捷克卫生部发布电子烟监管草案 产品不得含甜味剂成分
捷克卫生部近日发布法规草案,拟禁止含有卡通、动物形象、甜味剂、大麻提取物及其他精神活性物质的电子烟产品,以减少对青少年的吸引力。该草案还要求统一尼古丁含量标签,扩大禁用成分清单,并强化健康警示标识。
新闻
1天前
美国爱荷华州PMTA注册法案被暂停 法官裁定其违反联邦优先权
美国爱荷华州PMTA注册法案被暂停 法官裁定其违反联邦优先权
美国爱荷华州法官裁定,暂缓执行该州针对电子烟产品的PMTA注册法案(HF 2677)。法院认为该法案违反了美国宪法中的联邦优先权条款,干涉了FDA的专属监管权力。该法案已被暂停执行,等待进一步司法审理。
新闻
05-05 · Vaping360
产品|英药监局公示:ELFBAR、SKE、IVG等品牌新增SKU 多款电子烟口味更新
产品|英药监局公示:ELFBAR、SKE、IVG等品牌新增SKU 多款电子烟口味更新
英国药监局(MHRA)四月第二周公示信息显示多款电子烟新增SKU,涵盖2+10电子烟及可注油产品。其中SKE电子烟 SIKARY S6000公示10个新口味,ELFBAR、IVG等品牌设备新增SKU。
产品
04-14
菲莫国际计划在美国南卡州推出IQOS 州议会提议对HNB产品征收低税率
菲莫国际计划在美国南卡州推出IQOS 州议会提议对HNB产品征收低税率
美国南卡州议会初审加热烟草税率法案,拟设定低于传统卷烟的税率,引发公共卫生组织反对。菲莫国际支持法案,计划在州内销售其产品 IQOS,并强调仅面向成年人。法案已通过众议院小组初审,但在本届立法期内完成立法的可能性较低。
新闻
04-24
英国调查:信息传达不足,10%电子烟用户未意识到禁令即将生效
英国调查:信息传达不足,10%电子烟用户未意识到禁令即将生效
英国将于2025年6月1日起正式实施一次性电子烟禁售令,但最新研究显示,约60万电子烟用户对这一政策毫不知情。
新闻
05-28
温馨提示
本网站仅供产业从业者、研究者等专业人士访问。无关人员请勿进入!
未成年人禁止访问!
确认我已满21周岁
我未满21周岁
本网站不包含任何烟草、电子烟产品广告、销售信息。