[发明专利]非燃烧型低温卷烟用相变控温式燃料组件及其热塑性制备方法

权利要求书

1.一种非燃烧型低温卷烟用相变控温式燃料组件，其特征在于，包括燃料元件和燃料元件嵌套，所述燃料元件由碳质原料和碳质原料热塑性结合剂制成，所述碳质原料包括竹炭和隐晶质石墨，所述燃料元件嵌套套在所述燃料元件外部，所述燃料元件嵌套与燃料元件之间有环状的空腔，所述燃料元件嵌套由基体材料、基体原料热塑性结合剂和相变蓄热材料制成。

2.根据权利要求1所述的非燃烧型低温卷烟用相变控温式燃料组件，其特征在于，所述碳质原料中竹碳和隐晶质石墨的配比如下，按质量百分数计为：

竹炭50％～95％，固定碳含量不低于95％，放热峰起始温度范围310～325℃，放热峰终止温度约为355～370℃；

隐晶质石墨5％～50％，固定碳含量大于90％，碳质晶体层间距放热峰起始温度范围540～590℃，放热峰终止温度为770～960℃。

3.根据权利要求1所述的非燃烧型低温卷烟用相变控温式燃料组件，其特征在于，所述碳质原料热塑性结合剂由以下组分组成，按质量百分数计为：

聚环氧乙烷40％～48％；麦芽糖醇20％～25％；甘露醇5％～10％，丙三醇20％～30％。

4.根据权利要求1所述的非燃烧型低温卷烟用相变控温式燃料组件，其特征在于，所述基体材料由以下组分组成，按质量百分数计为：

电气石10％～33％，高岭土46％～80％，氧化铁6％～15％，氧化铈2％～6％。

5.根据权利要求1所述的非燃烧型低温卷烟用相变控温式燃料组件，其特征在于，所述相变蓄热材料取自以下材料中的一种或几种材料的物理混合物：低温玻璃粉，铝基共晶合金，三氧化二硼，氢氧化锶，氯化钠与氯化钙混合盐。

6.根据权利要求1所述的非燃烧型低温卷烟用相变控温式燃料组件，其特征在于，所述基体原料热塑性结合剂由以下组分组成，按质量百分数计为：

羟丙基纤维素30％～45％；聚环氧乙烷15％～25％；赤藓糖醇15％～20％；甘露醇3％～5％，丙三醇16％～30％。

7.一种相变控温式燃料组件的热塑性制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取竹炭和隐晶质石墨的粒状配比原料；

S2、对碳质原料进行超细粉碎；

S3、通过碳质原料热塑性结合剂对碳质原料进行预塑化混合，获得碳质原料预塑化配比混合粉体；

S4、通过基体原料热塑性结合剂对基体原料和相变蓄热粉进行预塑化混合，获得嵌套预塑化配比混合粉体；

S5、经复合组模熔体连续挤出和风冷固结快速成型、热解碳化的方法制备燃料组件。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在对碳质原料进行粉碎的过程中，利用介质磨剥类超细磨的粉碎机械力化学效应和参杂效应，以及粉碎粒度分布方程的分布模数，来调整所述碳质原料的燃烧性能和对CO的氧化催化效果。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述介质磨剥类超细磨采用球磨机干法间歇式防爆粉磨工艺。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述碳质原料的超细粉碎粒度分布方程符合：其中，R(D)为粒径为D的颗粒筛上累积质量百分数，De取值范围2.0～8.0μm，n取值范围0.5～2.7。