Мастер-класс: Переформулирование электронных жидкостей для керамических спиралей — углубленный разбор вязкости, пропитываемости и динамики вкуса

作者： Команда исследований и разработок, CUIGUAI Flavoring

Опубликовано: 广东独特风味有限公司

最后更新：28 февраля 2026

Микроуровень пропитывания керамики

В стремительно развивающемся мире производства паровых устройств единственная неизменная величина — это эволюция. По мере перехода от традиционных атомайзеров с волокнистой намоткой (хлопок, силика) к передовым пористым керамическим нагревательным элементам, вызванному требованиями к стабильности, чистоте вкуса и долговечности устройств, производители готовых электронных жидкостей сталкиваются с важной инженерной задачей.

Устаревшие формулы, оптимизированные для быстрого капиллярного потока органического хлопка, часто не работают в керамических системах.

Это несоответствие влияет не только на пользовательский опыт, но и вызывает катастрофические сбои: сухие затяжки, преждевременное обгорание спирали и протечки из-за плохого насыщения или неправильной герметизации.

As a premier global manufacturer of advanced fragrances and flavor concentrates for electronic liquids, we understand that flavor excellence is inherently tied to physical chemistry. Success in the modern market requires more than just mixing. It requires reformulation with intent, focused on the complex interplay of viscosity, thermal dynamics, and flavor compound volatility within porous media.

Этот всесторонний технический гид раскрывает научные основы перепрофилирования электронных жидкостей специально для керамических нагревательных элементов, предлагая практические рекомендации для мастеров по смешиванию жидкостей и руководителей производств.

Часть 1: Материаловедение пропитывания — хлопок против керамики

Чтобы понять, как перепрофилировать, необходимо начать с анализа фундаментальных различий в физических механизмах капиллярного насыщения между «старой школой» и «новым стандартом».

1.1 Traditional Wicks (Cotton/Cellulose)

Традиционный капиллярный транспорт использует натуральные или синтетические волокна, расположенные линейно или случайным образом.

• Mechanism:Capillary action occurs in the microscopic gaps between волокна.
• Characteristics:Чрезвычайно высокая скорость впитывания. Он действует как губка, быстро поглощая жидкость независимо от высокой вязкости.
• Drawback:Он быстро разлагается при высоких температурах, сохраняет «призраки вкуса» (остаточный аромат после предыдущих заправок) и подвержен появлению горячих точек.

1.2 Porous Ceramics

Advanced ceramic wicks are engineered from materials like Silicon Carbide (SiC) or alumina, which are synthesized through a sintering process to create a rigid, porous matrix.

• Mechanism:Истинный капиллярный поток внутри взаимосвязанной микроскопической пористой структуры. Жидкость движется throughтвердый материал через его пустые внутренние полости.
• Characteristics:Высокоточный контроль размера и распределения пор, исключительная термостойкость (устраняющая привкус горелого хлопка) и химическая инертность материалов.
• Drawback:Значительно более высокое сопротивление течению жидкости по сравнению с сетками из открытых волокон. Всасывание происходит систематично и в значительной степени зависит от гидродинамики.
• The Crucial Formula Deviation:Because ceramic wicks are inherently “slower” to saturate than cotton, standard high-VG (Vegetable Glycerin) formulas (e.g., 70VG/30PG or 80VG/20PG) often cannot reload the ceramic pores quickly enough after a draw, leading to dry hits even though the tank appears full.

Часть 2: Основная задача — расшифровка вязкости и потока

Вязкость — это сопротивление жидкости течению (внутреннее трение). Это наиболее важное физическое свойство при перепрофилировании для керамических спиралей.

2.1 The Dynamic and Kinematic Split

При переформулировании необходимо учитывать два вида вязкости:

• Dynamic (Absolute) Viscosity (μ):Показатель внутреннего сопротивления (часто измеряется в сантиспазах, cP).
• Kinematic Viscosity (ν):Измерение сопротивления потоку под действием гравитации (ν = μ / density).

В динамике парообразования мы уделяем особое внимание динамической вязкости.

• Propylene Glycol (PG):≈ 42 cP при 25°C.
• Vegetable Glycerin (VG):≈ 1 400+ cP при 25°C.

VG в сотни раз более вязкая, чем PG. Небольшие изменения в соотношении VG и PG кардинально меняют общую вязкость электронной жидкости.

2.2 The Viscosity-Temperature Relationship

Крайне важно понять, что такое вязкость not constant. It drops dramatically as temperature increases. For instance, VG’s viscosity plummets from 1,400 cP at room temperature to roughly 100 cP at just 60°C.

Ceramic coils excel here. Because they hold residual heat well, they reduce the viscosity of the liquid immediately surrounding them во время парения. Однако для первого затяжки («холодный старт») или цепного парения (частых последовательных затяжек) лимитирующим фактором является вязкость при комнатной температуре. Если жидкость в баке не может добраться до керамики, она обгорит в порах керамики.

A standard benchmark used by device manufacturers for reliable wicking in typical 1.0–1.5 Ω ceramic pod systems is a dynamic viscosity between 20 cP and 80 cP at ambient temperature (25°C). Стандартные формулы 70VG часто имеют вязкость 150 cP или выше.

According to research shared by the American Chemical Society, the physical properties, including viscosity, of PG/VG mixtures deviate significantly from ideal behavior, meaning simple linear calculations do not always apply when additives (flavors) are included [^1].

Сравнение вязкости при заливке

Часть 3: Мастерство пропитываемости через поверхностное натяжение и размер пор

Если вязкость — это «сопротивление движению», то способность пропитывать — это «легкость, с которой жидкость насыщает пористый твердый материал». Это определяется уравнением Вошборна, описывающим капиллярный поток в пористых материалах:

The Strategy: Чтобы максимизировать скорость капиллярного насыщения (увеличить L over time t), you must decrease viscosity (η), increase pore radius (r, determined by hardware design), decrease the contact angle (θ, improve “wetting”), or increase surface tension (γ, although this is complex as it counteracts wetting).

3.1 Wettability (θ)

Это сила притяжения между жидкостью и керамической поверхностью. Если керамика обладает гидрофобными свойствами по отношению к вашей формуле, жидкость будет образовывать капли, создавая высокий угол контакта и сопротивляясь капиллярному насыщению.

Некоторые керамические формулы требуют использования специальных веществ, подобных поверхностно-активным веществам, в электронных жидкостях для снижения этого угла контакта и обеспечения немедленной и полной сатурации при контакте.

3.2 Dynamic Pore Utilization

Жидкости с высоким содержанием VG часто сталкиваются с «заблокированными порами». Большие молекулы VG не могут легко проникнуть в меньшие поры керамической матрицы. Это фактически снижает active wicking area в катушке. Переформулирование для снижения вязкости позволяет жидкости полностью использовать спроектированные поры.

Часть 4: Химия вкуса — взаимодействия объема, летучести и вязкости

As a fragrance manufacturer, this is where our expertise becomes paramount. Flavor concentrates are not just aromatic markers; they are chemical diluents that radically affect the base fluid mechanics.

4.1 Concentration Dynamics (Muting vs. Amplification)

Ceramic coils are known for producing exceptionally clean flavor, but they generally vaporize less liquid volume per puff than cotton-wicked sub-ohm tanks.

The Counter-Intuitive Approach: При перепрофилировании формулы (например, сложного десертного вкуса) с базы 70/30 на хлопке до керамически совместимой 50/50, вы можете предположить, что потребуется more вкуса, поскольку вы снизили объем VG (основного носителя пара).

Однако, поскольку жидкость 50/50 faster, the ceramic can run more efficiently and at lower temperatures without burning. The flavor is often perceived as stronger или «чище», поскольку высоковязкий «щит» (VG) снижается, что позволяет более чисто испарять верхние и средние ароматические ноты. Мы часто рекомендуем небольшое reduction в нагрузке аромата (снижение на 5–10%) при переходе на базу с высоким содержанием PG, чтобы избежать переизбытка аромата и химической жесткости.

4.2 Volatility Management and Boilers

Ceramic coils heat up methodically and maintain a more stable thermal envelope than cotton. This affects the “flash-off” sequence of your flavor compounds.

• Low-Boiling Point Esters (Fruits, Citrus):В традиционных хлопковых системах они могут испаряться слишком быстро, исчезая при мощных затяжках. На керамике — они испаряются более плавно.
• High-Boiling Point Ketones/Phenols (Creams, Tobaccos, Custards):На хлопке для этого часто требуется высокая температура, которая рискует сжечь вату. Керамика способна поддерживать необходимые высокие температуры для полного раскрытия нот без пригорания.

Следовательно, перепрофилирование для керамических систем представляет собой уникальную возможность сделать профиль вкуса более тонким, используя повышенные концентрации соединений с высокой температурой кипения, которые ранее было трудно эффективно испарять в системах с низкой мощностью и хлопковыми фитилями.

4.3 Understanding Aromatic Thinning

Большинство концентратов вкуса растворены в базе на основе PG. Добавляя 15% ароматизатора, вы не просто добавляете аромат — вы также добавляете 15% разбавителя PG. Это значительно снижает вязкость.

При разработке ароматизаторов для керамики мы создаем специальные смеси растворителей (часто с использованием PDO — пропандиола, как альтернативы для разбавления), чтобы контролировать эффект разбавления и сохранять растворимость ароматов. Для керамической формулы концентрат аромата должен быть максимально «тонким» (низкая вязкость, cP), чтобы способствовать общему течению состава [^2].

Ceramic Pore Flow Visualization

Часть 5: Пошаговое руководство по переформулированию для керамических систем

Эта методика применяется нашими техническими консультантами для помощи клиентам в переходе их продуктовых линий.

Phase 1: Establish the Target Viscosity

• Benchmark the Base:Начните с определения текущей точки отказа. Если ваша формула с 70VG вызывает сухие затяжки, проверьте её вязкость в окружающей среде. Вероятно, необходимо снизить её с примерно 150 cP до менее 100 cP.
• Adjust the VG/PG Ratio:Наиболее действенный рычаг воздействия.
• For standard pod systems (1.2Ω): Переходите с 70VG/30PG к соотношению 50VG/50PG или даже 40VG/60PG (высокий PG часто предпочтителен для стабильности соли никотина и быстрого течения).
• For high-power ceramic systems (CBD/Distillate):Высокий VG редко совместим; для переформулировки требуется почти полностью PG, PDO или специальные разжижители (которые мы предоставляем).

Phase 2: Diluent Optimization

• Use High-Purity Diluents:Always use USP/EP grade PG and VG. Impurities in VG can increase viscosity and introduce microscopic particulates that clog ceramic pores.
• Explore PG Alternatives:Если клиент требует более мягкого затяжки, чем стандартный PG, мы можем предложить пропандиол (PDO). У PDO немного иные динамика вязкости при температуре и свойства поверхностного натяжения по сравнению с PG, что иногда улучшает смачивание в упрямых керамических формулах.
• Manage Total Solids:Be mindful of formulas with high sugar contents (sweeteners like sucralose) or highly complex, dense flavor compounds. These can leave carbon deposits (“gunk”) inside the ceramic matrix. While ceramic can withstand burn-offs that would destroy cotton, minimizing gunk through flavor reformulations (reducing sweeteners) is crucial for coil life.

Phase 3: Flavor Re-Profiling

• Re-balance Flavor Load:Не предполагайте простое снижение общего процента аромата. Вместо этого выполните повторное профилирование relative ratios withinароматическая концентрат,
• Strategy:Увеличьте долю средних и базовых нот (соединений с высокой температурой кипения) и немного снизьте верхние ноты (низкокипящие эфиры). Это позволяет воспользоваться термической стабильностью керамики.
• Eliminate Essential Oils:Некоторые линии органических ароматизаторов используют натуральные эфирные масла. Они редко совместимы с керамикой из-за очень высокой температуры кипения, возможных остатков и сложных характеристик насыщения фитиля. Перейдите исключительно на оптимизированные ароматические химикаты и ароматические фракции.

Phase 4: Wicking and Stability Testing

• The Ambient Flow Test:Измеряйте вязкость при 25°C. Для стандартных картриджей электронных жидкостей рекомендуется 40 cP — 80 cP [^3].
• The “Cold Start” Dry Hit Test:Поместите заполненное устройство в холодильник при температуре 4°C на 30 минут. Немедленно сделайте первый затяжку. Если катушка обгорает, вязкость при низких температурах всё ещё слишком высока. Жидкость around спираль не может быстро поступать. Необходимо увеличить долю PG или использовать модификатор вязкости.
• The Stability Stress Test:Циклически подвергайте заполненное устройство экстремальному нагреву (35°C) и охлаждению (4°C). Этот тест выявляет протечки (слишком сильное снижение вязкости при нагреве) и кристаллизацию/осаждение (вкусовые соединения выпадают из раствора при холоде).

Conclusion: Engineering Excellence Over “Trial and Error”

Переформулирование для керамических спиралей — это не игра угадайки; это сложная инженерная задача, требующая глубокого понимания гидродинамики, материаловедения и химии ароматов. Опора на устаревшие формулы с высоким содержанием VG в современных керамических устройствах — стратегия устаревания на рынке, вызывающая разочарование потребителей и ухудшение качества продукции.

As a dedicated manufacturer of high-performance fragrances and flavor concentrates for the vapor industry, we provide more than just ingredients. We are your technical partners in this transition.

Наши аналитические лаборатории оснащены для измерения динамической вязкости, поверхностного натяжения и профилей летучих ароматов при термическом стрессe. Мы создаем ароматы на молекулярном уровне, обеспечивая их исключительный вкус и необходимые физические свойства для точной и эффективной работы в пористых керамических системах.

By embracing the science of reformulation, your brand can unlock the true potential of ceramic technology: unparalleled flavor purity, unprecedented consistency, and enhanced consumer trust. The market has shifted. Your formulations must shift with it.

Ceramic Optimized Product Hero Shot

Преобразуйте свою продуктовую линейку: партнеры по совместимости с керамическими системами

Не позволяйте устаревшим формулам сдерживать потенциал вашего бренда. Если ваши продукты сталкиваются с сухими затяжками, горьким вкусом или протечками в современных керамических системах, мы готовы вам помочь.

Мы предоставляем индивидуальные технические консультации, передовой анализ вязкости и обширную библиотеку ароматических концентратов, специально разработанных для совместимости с керамикой.

Сделайте первый шаг:

• Технический обмен опытом:Давайте назначим звонок с нашими специалистами по ароматам и материаловедами, чтобы обсудить ваши конкретные задачи совместимости оборудования.
• Запросить бесплатные образцы:Испытайте на себе, какое значение имеет концентрат вкуса, оптимизированный для керамики, в плане текучести, стабильности и вкуса.

立即联系我们：

Цитаты

[^1]:

«Свойства смесей пропиленгликоля и глицерина и их последствия для пользователей электронных сигарет», анализ, представленный в рецензируемых источниках, таких как ACS Chemical Health & Safety, или на соответствующих химических конференциях.

[^2]:

Данные о взаимодействиях летучих органических соединений и носителей, взятые из баз данных, таких как Ассоциация производителей ароматизаторов и экстрактов (FEMA) или Информационная система компании Good Scents.

[^3]:

Benchmarks for dynamic viscosity (centipoise, cP) are derived from collaborative research between e-liquid mixology laboratories and leading global ceramic heating element manufacturers (e.g., Smoore/CCELL, ALD, or similar industry engineering whitepapers).