專利名稱：從煙草煙霧中吸收氧化氮的組分，用這種組分吸收氧化氮的方法，使用該組分清潔煙草煙 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及清除煙草煙霧中的氧化氮，更確切地說是涉及清除煙草煙霧中的氧化氮的過濾器。這種過濾器可以用于煙草工業(yè)以制備帶過濾咀的香煙。
眾所周知，煙草煙霧含尼古丁和其它有毒產(chǎn)物的同時(shí)含有氧化碳(CO)和氧化氮(NO)，這些氣體對(duì)人體呈有害作用。已知的香煙過濾器(參閱，例如，1985年7月10日公布的英國(guó)申請(qǐng)2150806)含有由醋酸，纖維素或者醋酸纖維素纖維所組成的基體，該纖維與吸收劑相結(jié)合。這種吸收劑是過渡族金屬與肟系配位體的絡(luò)合化合物，該化合物載于惰性載體顆粒如浮石，鐵型氧化硅，硅酸鎂等上。這些化合物在空氣中比較穩(wěn)定，但與煙草煙霧接觸時(shí)它們就被活化，此后與氧化氮和/或氧化碳結(jié)合，從而將其從煙霧中除去。結(jié)果形成過渡族金屬與肟的一亞硝?；蛞霍驶j(luò)合物。
現(xiàn)有的煙草過濾器僅吸收部分氣體。尤其是在上述英國(guó)申請(qǐng)No2150806中所描述的過濾器只能吸住不到10%的CO和NO，原因是由于絡(luò)合化合物是以顆粒狀引入過濾器，而且必需予先用煙草煙霧成分還原這些化合物，因而使金屬與肟的絡(luò)合化合物對(duì)氮和碳的氧化物親合力不足，以及煙草煙霧與該絡(luò)合化合物的接觸不夠。
除了肟以外，過渡族金屬可以和其他性質(zhì)配位體相結(jié)合而形成具有也能與氧化氮和氧化碳結(jié)合的絡(luò)合物。為此目的，最有效的是鐵與含二硫醇配位體形成的絡(luò)合化合物(參閱，例如，МОРДВИНЦеВЦ.И.和KПещевА.Л.在“StadiaBiophisica”中的文章，1984，102卷，135頁(yè))。
這樣的成分可以產(chǎn)生，例如，在動(dòng)物體組織內(nèi)，如，對(duì)鼠注射引入二乙氨基二硫代甲酸鹽(ДЕТС)，這時(shí)，ДЕТС與內(nèi)生的鐵形成金屬絡(luò)合化合物，它接受呈現(xiàn)在器官組織中的氧化氮。
本發(fā)明的目的是提高清除煙草煙霧中氧化氮的程度。
此目的是這些達(dá)到的，從煙草煙霧中吸收氧化氮的組分是過渡族金屬和配位體的絡(luò)合化合物，按照本發(fā)明，作為過渡族金屬是使用二價(jià)鐵，作為配位體是使用含硫醇的低分子化合物，而鐵對(duì)配位體分子數(shù)的比不大于1∶2。
本發(fā)明的組分保證提高從煙草煙霧中吸收氧化氮的程度，這是由于二價(jià)鐵與含硫醇低分子配位體的絡(luò)合化合物，與類似的與肟的絡(luò)合化合物相比具有對(duì)氧化氮更高的親和力。
適宜的是，本發(fā)明組分是二價(jià)鐵和含硫醇低分子配位體的絡(luò)合化合物。
也可以使用二價(jià)鐵和含二硫醇有機(jī)低分子配位體的絡(luò)合化合物作為組分。
也可以使用二價(jià)鐵和二乙氨基二硫代甲酸鹽的絡(luò)合化合物作為上述組分。
上述目的也是這樣達(dá)到的，通過使用吸收組分吸收煙草煙霧以從煙草煙霧中吸收氧化氮的方法中，根據(jù)本發(fā)明，同時(shí)產(chǎn)生在煙草煙霧中所含物質(zhì)溶解上述絡(luò)合化合物和上述化合物結(jié)合氧化氮。
由于使用上述組分并不必要進(jìn)行鐵的還原反應(yīng)，從而使本發(fā)明提高從煙草煙霧中吸收氧化氮的程度，因?yàn)樯鲜鼋j(luò)合化合物的活化通過用煙草煙霧中所含物質(zhì)來溶解而達(dá)到。
上述目的是這樣達(dá)到的，清潔煙草煙霧的過濾器中含有由醋酸，纖維素和醋酸纖維素纖維組成的基體和吸收劑，根據(jù)本發(fā)明，吸收劑是上述吸收組分，而上述基體用這種組分浸潤(rùn)。
本發(fā)明的過濾器保證清除煙草煙霧中的氧化氮高達(dá)80%，這是由于使用了本發(fā)明吸收劑并由于過濾器基體用上述吸收劑浸潤(rùn)而使該吸收劑與煙草煙霧更有效地接觸所導(dǎo)致的。
吸收劑的含量最好至少是過濾器總重量的3%。這樣的比例保證了吸收氧化氮的最大效果。
最好，吸收劑是二價(jià)鐵與含一硫醇低分子配位體的絡(luò)合化合物。
也可以使用二價(jià)鐵與含二硫醇有機(jī)低分子配位體的絡(luò)合化合物作為吸收劑。
由于這種絡(luò)合化合物不受潮濕的作用，因此可以提高過濾器質(zhì)量的貯存時(shí)限。
也可以使用二價(jià)鐵與二乙氨基二硫代甲酸鹽的絡(luò)合化合物作為上述吸收劑。
適宜的是，二價(jià)鐵的濃度為0.3～1%，而含硫醇低分子配位體的濃度為1～5%。
最好是，吸收劑量是過濾器總重量的3-13%。
上述目的也是這樣達(dá)到的，由醋酸，纖維素，醋酸纖維素纖維所制成的清除煙草煙霧中氧化氮的過濾器基體的浸潤(rùn)方法，按照本發(fā)明，是在于將上述基體用二價(jià)鐵與含硫醇低分子配位體的絡(luò)合化合物的水懸浮液或水溶液處理，然后干燥基體。
所述目的也可以這樣達(dá)到，由醋酸，纖維素，醋酸纖維素纖維所制成的，清除煙草煙霧中氧化氮的過濾器基體的浸潤(rùn)方法，按照本發(fā)明，包括下列順序步驟將所述基體用含硫醇低分子配位體的水溶液處理，干燥處理過的基體，將干燥的基體用二價(jià)鐵水溶液處理并干燥所得基體。
這樣的工藝過程保證過濾器對(duì)機(jī)械作用(拍打，震動(dòng)等等)具有更高的穩(wěn)定性，這由于二價(jià)鐵和含二硫醇低分子有機(jī)配位體的粉狀絡(luò)合化合物的更明顯的分散性，從而使它們與過濾器基體之間具有更牢固的連結(jié)。
下面以其對(duì)具體實(shí)施例的描述來說明本發(fā)明。
從煙草煙霧中吸收氧化氮的組分包括二價(jià)鐵與含硫醇低分子配位體的絡(luò)合化合物，其中，鐵離子與配位體分子數(shù)之比不大于1∶2。
如果鐵離子與配位體分子數(shù)之比大于1∶2則由于缺乏鐵離子而減少所述絡(luò)合化合物的量，導(dǎo)致過濾器結(jié)合氧化氮的能力變差。
可以使用二價(jià)鐵與含一硫醇低分子配位體或含二硫醇低分子有機(jī)配位體的絡(luò)合化合物作為所述組分。
含一硫醇化合物可以有，如，硫代硫酸鈉(Na2S2O3)半胱氨酸，還原的谷胱甘肽等等。
含二硫醇有機(jī)化合物可以有，如，二乙氨基二硫代甲酸鹽(ДETC)，二甲氨基二硫代甲酸鹽(ДMTC)，乙基黃原酸鈉等等。
獲取二價(jià)鐵的源可以是鐵鹽，如FeSO4，F(xiàn)eCl2，F(xiàn)e(NO3)2等。
由于在二價(jià)鐵與含二硫醇低分子配位體之間的下述反應(yīng)形成水不溶的，對(duì)氧化穩(wěn)定的，在保存時(shí)不分解的微晶絡(luò)合化合物，該絡(luò)合化合物是吸收煙草煙霧中氧化氮的制劑
其中P＝N(C2H5)2，N(CH3)2，C2H5O和CH3O。
從煙草煙霧中吸收氧化氮的方法是煙草煙霧通過上述絡(luò)合物滲透，這時(shí)產(chǎn)生了由含于煙草煙霧中的物質(zhì)(有機(jī)溶劑)如水，松節(jié)油，丙酮等溶解絡(luò)合化合物。
用這種絡(luò)合化合物吸收氧化氮的過程是按下述反應(yīng)進(jìn)行的
在使用含一硫醇化合物(L)作配位體時(shí)，從煙草煙霧中吸收氧化氮是按下述反應(yīng)進(jìn)行的
清除煙草煙霧中的氧化氮的過濾器包括由醋酸，纖維素或醋酸纖維素纖維制成的基體，該基體用吸收劑浸潤(rùn)，吸收劑是上述用于吸收氮的組分。
浸潤(rùn)上述過濾器基體的方法是通過將它用二價(jià)鐵與含硫醇低分子配位體的絡(luò)合化合物的水懸浮液或水溶液進(jìn)行處理，然后將它干燥而實(shí)現(xiàn)的。
(在下列表中該方法以Ⅰ表示)在使用含二硫醇低分子有機(jī)化合物作為配位體時(shí)，為了增加過濾器基體和二價(jià)鐵與這些配位體的絡(luò)合化合物之間連結(jié)的牢固性，最好采用以下方法浸潤(rùn)過濾器基體。
由醋酸，纖維素或醋酸纖維素纖維所制成的基體用含硫醇低分子配位體的水溶液處理，干燥，然后將干燥后的基體用二價(jià)鐵鹽的水溶液處理，然后重新干燥(在表中該方法以Ⅱ表示)。
下面的實(shí)施例說明本發(fā)明組分的制備方法和本發(fā)明過濾器的制備過程。
實(shí)施例1制備濃度為0.6%的FeSO4水溶液和濃度2%的ДETK水溶液。兩種溶液以等體積相混合。結(jié)果FeSO4的濃度成為0.3%，而ДETK的濃度成為1%，相當(dāng)于鐵離子與ДETK分子數(shù)之比為1∶5。在攪拌后由于進(jìn)行了化學(xué)反應(yīng)(Ⅰ)，在溶液中形成了細(xì)分散的絡(luò)合物A的沉淀。用所制得的不少于5ml的水懸浮液浸潤(rùn)由醋酸纖維制成的直徑為7.9mm，長(zhǎng)15mm，重110mg的柱形過濾器60秒鐘。從懸浮液滲透到過濾器基體中的絡(luò)合物A(參閱化學(xué)反應(yīng)Ⅱ)的量是過濾器重量的3.6%。然后將所得基體在室溫干燥48小時(shí)。所制得的過濾器保證清除煙草煙霧中的氧化氮達(dá)80%。
實(shí)施例2制備濃度為10%的FeSO4水溶液和濃度為5.5%的ДETK水溶液。兩種溶液以1∶10體積比混合。結(jié)果FeSO4的濃度成為1%，而ДETK的濃度成為5%，相當(dāng)于鐵離子與ДETK分子數(shù)之比為1∶8。用所制得的不少于5ml的水懸浮液處理過濾器基體，該基體由醋酸纖維制成，直徑為7.9mm，長(zhǎng)15mm，重110mg的園柱體。從懸浮液轉(zhuǎn)入基體的絡(luò)合物A的量為過濾器重量的13%。然后將獲得的基體在室溫干燥48小時(shí)。過濾器保證從煙草煙霧中清除80%的氧化氮(NO)。
實(shí)施例3制備濃度為0.2%的FeSO4水溶液和濃度為2%的ДETK水溶液。將兩種溶液等體積混合。結(jié)果FeSO4濃度成為0.1%，而ДETK成為1%，相當(dāng)于鐵離子對(duì)ДETK分子數(shù)之比為1∶16。
用所得的不少于5ml的水懸浮液處理過濾器基體，該基體由醋酸纖維制成，直徑為7.9mm，長(zhǎng)15mm，重110mg的園柱體。從懸浮液轉(zhuǎn)入過濾器基體的絡(luò)合物A的量為過濾器重量的1.3%。然后在室溫將基體干燥48小時(shí)。過濾器保證清除煙草煙霧的15%的氧化氮(NO)。
實(shí)施例4制備含有0.3%FeSO4和1%硫代硫酸鈉(Na2S2O3)的水溶液，相當(dāng)于鐵離子對(duì)Na2S2O3的分子數(shù)比為1∶5。用所制得的不少于5ml的溶液處理過濾器基體，該基體由醋酸纖維制成，直徑7.9mm，長(zhǎng)15mm，重110mg的園柱體。在室溫干燥48小時(shí)。用過濾器清除煙草煙霧的氧化氮(NO)程度是80%。
實(shí)施例5用含有2%ДЗTK的水溶液，其量不少于5ml，浸潤(rùn)由醋酸纖維制成的直徑7.9mm，長(zhǎng)15mm，重110mg園柱體過濾器基體60秒鐘，在室溫下干燥48小時(shí)，然后用含有0.5%FeSO4的水溶液浸潤(rùn)并在室溫干燥48小時(shí)。這時(shí)Fe離子對(duì)ДЭTK的分子數(shù)之比等于1∶7，而在過濾器基體中形成的絡(luò)合物A的量是過濾器重量的7%。過濾器清除煙草煙霧中的氧化氮(NO)程度是80%。
實(shí)施例6制備含F(xiàn)eSO4濃度1%的水溶液和濃度4%的ДЭTK水溶液。兩種溶液以等體積混合?；旌辖Y(jié)果FeSO4的濃度成為0.5%，而ДЭTK的濃度成為2%，相當(dāng)于鐵離子對(duì)ДЗTK分子數(shù)之比為1∶7。用不少于5ml的所得水懸浮液浸潤(rùn)過濾器基體60秒鐘，該基體與例1的基體相同。從懸浮液滲入基體的絡(luò)合物A的量是過濾器重量的7%。過濾器清除煙草煙霧中的氧化氮(NO)程度是80%。
實(shí)施例7浸潤(rùn)過濾器基體的方法按實(shí)施例5進(jìn)行。使用FeCl2作為二價(jià)鐵鹽。在水溶液中FeCl2和ДЭTK的含量為1%和5%，相當(dāng)于鐵離子對(duì)ДЭTK分子數(shù)之比為1∶8。在過濾器基體中所形成的絡(luò)合物A的量是過濾器重量的13%。用過濾器清除煙草煙霧中氧化氮(NO)的程度是80%。
實(shí)施例8制備濃度1%的Fe(NO3)2水溶液和濃度4%的ДЭTK水溶液。兩種溶液以等體積混合。結(jié)果Fe(NO3)2的濃度為0.5%，而ДЭTK濃度為2%，相當(dāng)于鐵離子對(duì)ДЭTK分子數(shù)之比為1∶7。用不少于5ml的所得水懸浮液處理與例1基體一樣的過濾器基體60秒鐘。從懸浮液滲入過濾器基體的絡(luò)合物A的量是過濾器重量的7%。過濾器清除煙草煙霧中氧化氮(NO)的程度是80%。
實(shí)施例9浸潤(rùn)過濾器基體的方法按例5進(jìn)行。使用Fe(NO3)2作為二價(jià)鐵鹽。在水溶液中Fe(NO3)2和ДЭTK的含量是0.5%和2%，相當(dāng)于鐵離子對(duì)ДЭTK分子數(shù)之比為1∶7。在過濾器基體中形成的絡(luò)合物量是過濾器重量的7%。過濾器清除煙草煙霧中的氧化氮(NO)程度為80%。
實(shí)施例10浸潤(rùn)過濾器基體的方法按例5進(jìn)行。使用ДMTK作為氨基甲酸鈉的烷基化衍生物。在水溶液中FeSO4和ДMTK的含量是0.5%和2%，相當(dāng)于鐵離子對(duì)ДMTK分子數(shù)之比為1∶7。在過濾器基體中形成的絡(luò)合物A的量是7%。過濾器清除煙草煙霧中氧化氮(NO)的程度是80%。
實(shí)施例11制備2%濃度的FeSO4水溶液和2.4%濃度的ДЭTK水溶液。兩種溶液以等體積混合?；旌辖Y(jié)果FeSO4濃度成為1%，而ДЭTK為1.2%。相當(dāng)于鐵離子對(duì)ДЭTK分子數(shù)之比為1∶2。用所制得的水懸浮液浸潤(rùn)與例1中的基體一樣的過濾器基體60秒鐘。從懸浮液滲入過濾器基體的絡(luò)合物A的量是3%。過濾器清除煙草煙霧中氧化氮(NO)的程度是80%。
實(shí)施例12浸潤(rùn)過濾器基體的方法按實(shí)施例5進(jìn)行。使用由纖維素纖維制成的過濾器基體。在基體中形成的絡(luò)合物A的量是7%。過濾器清除煙草煙霧中氧化氮(NO)的程度是80%。
實(shí)施例13浸潤(rùn)過濾器基體的方法按實(shí)施例5進(jìn)行。使用醋酸-纖維素纖維制成的基體。在基體中形成的絡(luò)合物A的量是7%。過濾器清除煙草煙霧中的氧化氮(NO)的程度是80%。
列于表1的實(shí)施例結(jié)果證明獲得高程度清除煙草煙霧中氧化氮的最適宜的條件是在浸潤(rùn)溶液中二價(jià)鐵鹽濃度和氨基甲酸鈉的烷基化衍生物的濃度的范圍相應(yīng)地是0.3～1%和1-5%，相當(dāng)于在過濾器中鐵和氨基甲酸鈉的烷基化衍生物的絡(luò)合物量的范圍是3.0～13%。提高二價(jià)鐵和氨基甲酸鈉烷基化衍生物的絡(luò)合物濃度高于13%是不適宜的，因?yàn)樗辉偬岣咔宄裏煵轃熿F中的氧化氮而僅僅妨礙煙草煙霧滲透通過過濾器。在試驗(yàn)前存放過濾器365天也不降低過濾器的吸附性質(zhì)，這對(duì)工業(yè)生產(chǎn)是最重要的優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，本發(fā)明過濾器提高清除煙草煙霧中氧化氮的程度達(dá)80%。用該過濾器清除煙草煙霧中氧化碳的程度保證在10%的范圍。
考慮到吸煙者喜歡帶有白色過濾咀的香煙，可以制造配有兩部分組成的過濾咀的香煙，第一部分安放在煙草方向，它是按本發(fā)明制備的過濾器，而第二部分，是在煙草工業(yè)中所使用的，由醋酸，纖維素和醋酸纖維素纖維所制成的，在煙草的對(duì)面與第一部分相連結(jié)。
權(quán)利要求
1.從煙草煙霧中吸收氧化氮的組分，它本身是過渡族金屬與配位體的絡(luò)合化合物，其特征在于使用二價(jià)鐵作為過渡族金屬，用含硫醇低分子化合物作為配位體，鐵離子對(duì)配位體分子數(shù)之比不大于1∶2。
2.按照權(quán)利要求1的組分，其特征在于它是二價(jià)鐵離子與含一硫醇低分子配位體的絡(luò)合化合物。
3.按照權(quán)利要求1的組分，其特征在于它是二價(jià)鐵離子與含二硫醇低分子配位體的絡(luò)合化合物。
4.按照權(quán)利要求3的組分，其特征在于它是二價(jià)鐵離子與二乙氨基二硫代甲酸鹽的絡(luò)合化合物。
5.使煙草煙霧滲透通過權(quán)利要求1-4的組分從煙草煙霧中吸收氧化氮的方法，其特征在于與滲透同時(shí)進(jìn)行了用含在煙草煙霧中的物質(zhì)溶解二價(jià)鐵與含硫醇低分子化合物的絡(luò)合化合物，氧化氮被絡(luò)合化合物結(jié)合。
6.清除煙草煙霧中氧化氮的過濾器，包括由醋酸，纖維素和醋酸纖維素纖維所制成的基體及吸收劑，其特征在于吸收劑是按權(quán)利要求1的組分，而基體是用此組分浸潤(rùn)過的。
7.按照權(quán)利要求6的過濾器，其特征在于吸收劑的用量至少是過濾器總重量的3%。
8.按照權(quán)利要求6的過濾器，其特征在于吸收劑是按權(quán)利要求2的組分。
9.按照權(quán)利要求6的過濾器，其特征在于吸收劑是按權(quán)利要求3的組分。
10.按照權(quán)利要求8的過濾器，其特征在于吸收劑是按權(quán)利要求3的組分。
11.按照權(quán)利要求6的過濾器，其特征在于二價(jià)鐵離子的濃度為0.3～1%，而含硫醇低分子配位體的濃度為1～5%。
12.按照權(quán)利要求7的過濾器，其特征在于吸收劑的量是過濾器總重量的3～15%。
13.浸潤(rùn)權(quán)利要求6～12的過濾器基體的方法，其特征在于用權(quán)利要求1～4的組分的水懸浮液或水溶液進(jìn)行處理過濾器基體，并干燥它。
14.浸潤(rùn)權(quán)利要求6～12的過濾器基體的方法，其特征在于，依次地，用含硫醇低分子配位體組分的水溶液處理過濾器基體，干燥處理過的基體，用二價(jià)鐵鹽水溶液處理干燥了的基體并干燥所得基體。
全文摘要
本發(fā)明是從煙草煙霧中吸收氧化氮的方法。它包括由醋酸，纖維素和醋酸纖維素纖維所制成的基體，基體用吸收劑浸潤(rùn)；本發(fā)明也包括用吸收劑浸潤(rùn)過濾器基體的方法；本發(fā)明也包括吸收煙草煙霧中的氧化氮組分；最后本發(fā)明包括由煙草煙霧中清除氧化氮的方法。
文檔編號(hào)A24D3/14GK1046842SQ89106550
公開日1990年11月14日 申請(qǐng)日期1989年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月15日
發(fā)明者阿那吐里·弗的若維奇·娃寧, 帕特·伊萬諾維奇·莫的萬提塞, 留的米拉·尼科拉萬那·庫(kù)巴埃那, 埃哥姆·斯愛姆·歐勒庫(kù)茲班若夫, 埃力澤雅庫(kù)列維奇·卡普林, 萊昂的·雅庫(kù)列維奇·星爾尼科夫 申請(qǐng)人:莫斯科“雅娃”煙草工廠