一种乙醇蒸汽感应微芯片及包含其烟嘴、烟支和电加热烟制造技术

本实用新型专利技术公开一种乙醇蒸汽感应微芯片，其包括：玻璃衬底(31)，其具有穿透玻璃衬底(31)的衬底孔(311)；感应膜(32)，其置于玻璃衬底(31)上的感应膜腔(33)内；玻璃顶盖(35)，其具有穿透玻璃顶盖(35)的顶盖孔(351)；其中，感应膜腔(33)、感应膜(32)和玻璃顶盖(35)位于玻璃衬底(31)同侧；玻璃顶盖(35)与玻璃衬底(31)连接。本实用新型专利技术以烟支作为乙醇蒸汽感应微芯片(3)的载体，将乙醇蒸汽感应微芯片(3)固定于烟支滤嘴段(2)，应用于吸烟和饮酒同时进行的场合，在不影响吸烟的前提下，可实时监控呼出的乙醇蒸汽水平，以便及时控制饮酒量。

An ethanol vapor sensing microchip and a cigarette holder, cigarette and electric heating cigarette thereof

【技术实现步骤摘要】
一种乙醇蒸汽感应微芯片及包含其烟嘴、烟支和电加热烟
：本技术属于卷烟
，具体涉及一种乙醇蒸汽感应微芯片及包含其烟嘴、烟支和电加热烟。
技术介绍
：酒文化在中国乃至世界几千年来一直长久不衰，尤其在中国经常有所谓“烟酒不分家”的说法，从沟通交流的角度看，烟酒可以打开人与人之间的隔阂，从科学的角度看，也有一定的科学依据，已有研究表明：酒里的酒精会使人萌生困意而烟里的尼古丁则会抵消酒精带来的疲倦感，原因是尼古丁会通过刺激基底前脑的大脑区域反应来削弱酒精的睡眠诱导作用。但同时，中国酒桌文化中也存在劝酒、酗酒等陋习，仅中国2016年一年就因酗酒死亡近71万人。悲剧的发生除了外在的原因，也有内在的原因，即很多人对自己的酒精耐受量并不清楚或者仅有含糊的了解，而酒精耐受性与酒精在体内的分解代谢能力有关，因为酒精在不同的人体内分解代谢能力不同，所以不同的人对酒精的耐受性不同，特别是对于体内乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶水平较低的人，极易在饮酒后出现恶心呕吐、昏迷不适等醉酒症状，另外，在不同的环境和不同的情绪影响下，酒精的耐受量也会发生变化，当代谢水平下降时，大量的乙醇会进入肺部和大脑，呼气中会含有大量乙醇蒸汽。当出现不适症状前，多数人难以及时监测体内酒精含量并立即停止饮酒，加之存在侥幸心理，结果造成过量饮酒或酗酒。不仅影响了与人的正常交流，更重要的是严重危害身体健康，甚至危及生命安全。目前虽然有市售的便携式酒精测试仪，但普遍价格昂贵而且体积较大，测试方法相对繁琐，在饮酒场合还要随身携带一个这样的设备显得不太实际。因此，更简单的实现实时监控呼出的乙醇蒸汽水平，以便及时控制饮酒量，是人们所希望的。为了解决以上问题，提出本技术。
技术实现思路
：本技术第一方面提供一种乙醇蒸汽感应微芯片，其包括：玻璃衬底31，其具有穿透所述玻璃衬底31的衬底孔311；感应膜腔33，其位于所述玻璃衬底31上；感应膜32，其置于所述感应膜腔33内；玻璃顶盖35，其具有穿透所述玻璃顶盖35的顶盖孔351；其中，所述感应膜腔33、所述感应膜32和所述玻璃顶盖35位于所述玻璃衬底31同侧；所述玻璃顶盖35与所述玻璃衬底31连接；所述感应膜32为尼罗红和聚合物的混合物层。其中，尼罗红是溶剂化变色染料，随着环境极性的变化，发射峰会有大的波长位移。尼罗红可溶于各种溶剂，光化学稳定性好，有强的荧光峰，有强的摩尔吸光，可感应乙醇等极性物质。特别是对于pH4-9之间的极性溶剂或溶剂蒸汽，尼罗红吸收光和发射光的颜色固定且与pH无关。同时，尼罗红可溶于聚合物基质中，尼罗红和聚合物的混合物可以形成独特的感应区域，和各种蒸汽分子作用产生不同的荧光响应。优选地，所述聚合物包括但不限于纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚己内酯、聚乙烯吡咯烷酮。其中，所述聚合物的作用包括：(1)渗透待感应蒸汽，以聚二甲基硅氧烷为例，其渗透性来自于其中的硅氧烷键的转动自由度在大分子链之间形成的较大自由容积；(2)所述聚合物作为吸附相，可吸附和浓缩待感应蒸汽，也允许蒸汽扩散至聚合物基质以外，产生可逆的响应；(3)通过尼罗红和待感应蒸汽对聚合物上反应位点的竞争，发生取代反应或氢键键合，从而使尼罗红的荧光发射波长发生红移或蓝移，从视觉上可直观感受到所述感应膜32前后的颜色变化，变化颜色的深度直接反映出蒸汽中乙醇水平的高低；(4)通过对所述聚合物材料类型的选择、所述感应膜32膜厚以及所述感应膜32制造工艺的选择，可调控所述乙醇蒸汽感应微芯片3的灵敏度和选择性。本技术第二方面提供一种可感应乙醇蒸汽的烟嘴，其包括：烟嘴主体(4)，其包括嘴端(41)和烟支端(42)；所述的乙醇蒸汽感应微芯片；其位于所述烟嘴主体(4)的所述嘴端(41)的端面；所述感应膜(32)位于所述玻璃衬底(31)远离所述烟支端(42)的一侧。其中，为了消费者抽吸的目的，所述可感应乙醇蒸汽的烟嘴可以用于电子烟或加热不燃烧卷烟上。本技术第三方面提供一种可感应乙醇蒸汽的烟支，其包括烟草段1和滤嘴段2，所述滤嘴段2远离所述烟草段1的端面具有乙醇蒸汽感应微芯片3；所述感应膜32位于所述衬底31远离所述滤嘴段2的一侧。优选地，所述乙醇蒸汽感应微芯片3的厚度为几百微米至二毫米；所述感应膜32的厚度为几十微米至几百微米。其中，所述可感应乙醇蒸汽的烟支的制备方法包括以下步骤：(1)将所述尼罗红和所述聚合物溶解于甲苯、乙醇或氯仿等有机溶剂中，制得尼罗红与聚合物的混合溶液；(2)在具有衬底孔311的玻璃衬底31上采用SU-8光刻胶34通过图案化、曝光、显影等微制造技术方式制造感应膜腔33，且所述感应膜腔33与所述玻璃衬底31上的衬底孔311交错分布；(3)粘结具有顶盖孔351的玻璃顶盖35，并从顶盖孔351向所述感应膜腔33中注入尼罗红与聚合物的混合溶液，然后在室温下干燥，使在所述感应膜腔33中形成所述感应膜32；(4)将所述乙醇蒸汽感应微芯片3剪成直径与卷烟烟支直径相仿的小圆片，并将其在烟支滤嘴制造过程中压入并固定在所述滤嘴段2远离所述烟草段1的端面，且所述感应膜32位于所述玻璃衬底31远离所述滤嘴段2的一侧。其中，所述SU-8光刻胶34适用于较厚的衬底上需要高深宽比的应用，其特点是在整个光刻胶厚度上都有较好的曝光均匀性，使得整个结构的高度可以有很好的尺寸控制。该方法可采用微结构图案化技术形成一致的所述感应膜32表面，并能根据卷烟烟支的直径制造不同外径的乙醇蒸汽感应微芯片3。所述玻璃顶盖35上的所述顶盖孔351既是尼罗红和聚合物混合溶液的注入孔，也与玻璃衬底的衬底孔311及感应膜腔33形成卷烟烟气和乙醇蒸汽的气流通道。使用过程中，可以在抽吸烟支的同时或抽吸烟支的每口间隔，用嘴对着所述乙醇蒸汽感应微芯片3吹气，呼出的乙醇蒸汽接触感应膜32，典型的，使得原本橙色(尼罗红吸收波长位于绿色区域)的感应膜32发生颜色变化，变化的颜色从橘红色至深红色(与乙醇蒸汽接触后，发射波长位移至橘红色区域)，变色的深度和变色的时间与呼出的乙醇蒸汽浓度有关。当乙醇蒸汽缓慢蒸发后，由于发射波长的变化，颜色逐渐恢复至橙色。所述感应膜32本身的颜色和感应乙醇后变化的颜色与所述乙醇蒸汽感应微芯片3的制造方法及个人视觉颜色分辨能力有关。所述乙醇蒸汽感应微芯片3的直径可根据卷烟烟支的直径进行调整。其中，所述乙醇蒸汽感应微芯片3对饮酒量的监控有定性或半定量/定量措施。所述定性方法是通过直观观察所述感应膜32颜色的变化及变化的深浅度来初步判断饮酒量的多少；所述半定量/定量方法需要建立比色定量关系，通过比色卡来与变化的颜色进行对比，以半定量/定量化判定，以监控饮酒量，避免过量饮酒或酗酒。本技术第四方面提供一种可感应乙醇蒸汽的电加热烟，其包括所述的可感应乙醇蒸汽的烟嘴。所述电加热烟包括但不限于电加热液体烟油的电子烟和电加热烟草的加热不燃烧卷烟。相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乙醇蒸汽感应微芯片，其特征在于，其包括：/n玻璃衬底(31)，其具有穿透所述玻璃衬底(31)的衬底孔(311)；/n感应膜腔(33)，其位于所述玻璃衬底(31)上；/n感应膜(32)，其置于所述感应膜腔(33)内；/n玻璃顶盖(35)，其具有穿透所述玻璃顶盖(35)的顶盖孔(351)；/n其中，所述感应膜腔(33)、所述感应膜(32)和所述玻璃顶盖(35)位于所述玻璃衬底(31)同侧；所述玻璃顶盖(35)与所述玻璃衬底(31)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种乙醇蒸汽感应微芯片，其特征在于，其包括：
玻璃衬底(31)，其具有穿透所述玻璃衬底(31)的衬底孔(311)；
感应膜腔(33)，其位于所述玻璃衬底(31)上；
感应膜(32)，其置于所述感应膜腔(33)内；
玻璃顶盖(35)，其具有穿透所述玻璃顶盖(35)的顶盖孔(351)；
其中，所述感应膜腔(33)、所述感应膜(32)和所述玻璃顶盖(35)位于所述玻璃衬底(31)同侧；所述玻璃顶盖(35)与所述玻璃衬底(31)连接。


2.一种可感应乙醇蒸汽的烟嘴，其特征在于，其包括：
烟嘴主体(4)，其包括嘴端(41)和烟支端(42)；
权利要求1所述的乙醇蒸汽感应微芯片；其位于所述烟嘴...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩熠，张霞，李寿波，巩效伟，赵伟，李廷华，朱东来，陈永宽，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：云南;53