專利名稱：從煙草煙霧中除氧化氮的吸收劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及清除煙草煙霧中氧化氮的吸收劑和這種吸收劑在帶過濾咀香煙上的應用。
眾所周知，煙草在燃燒時產(chǎn)生的煙霧中含有焦油、尼古丁苯駢芘、CO、NO等有害人體健康的物質(zhì)。為了減少這些有害物對吸煙者的毒害，發(fā)明了帶過濾器的香煙。煙草煙霧經(jīng)過濾器除去部分毒害物后入吸煙者體內(nèi)。過濾器除毒害物效率越高，吸煙者的健康受傷害越小，因此人們對如何提高香煙過濾器清除有害物的效率進行了許多研究，對過濾器的結(jié)構(gòu)、材料、吸收劑進行了探討。英國專利2150806公開了一種香煙過濾器，它含有由醋酸、纖維素、或者醋酸纖維素纖維基體和由過渡金屬與肟系配位體的絡合化合物吸收劑，但這種過濾器只能吸住不到10%的CO和NO，原因是所用絡合化合物對氮和碳的氧化物親合力不足。
CN1046842A公開了莫斯科雅娃煙草工廠阿那吐里等6位科學家發(fā)明的“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霧的過濾器以及用該組分浸潤過濾器基體的方法”，描述了一種由二價鐵離子與含一硫醇低分子或含二硫醇低分子、二乙氨基二硫代甲酸鹽配位體的絡合化合物作吸收劑，浸潤由醋酸、纖維素和醋酸纖維素制成的基體，清除煙草煙霧中的NO80%，清除率還不很高，該技術(shù)尚處于研究階段，未進入工業(yè)化生產(chǎn)。
NO是一種極為有害的氣體，當NO液吸入肺部后生成亞硝基，和人體內(nèi)叔胺和仲胺結(jié)合，形成亞硝胺物質(zhì)。
再和脫氧核糖核酸(DNA-Deoxy nbonucleic acid)等大分子發(fā)生共價結(jié)合，由不活潑的致癌物(Precarcinogen)轉(zhuǎn)為終致癌物(Ueimatecarcinogen)。(見醫(yī)用生物化學P746、740，上海第一醫(yī)學院1979)因此，盡可能除去煙草煙霧中的氧化氮對人體健康有重大意義。
除了肟和含二硫醇的低分子化合物與過渡族金屬結(jié)合形成能絡合氧化氮、氧化碳外，過濾族金屬還可以和其他絡合劑結(jié)合形成能與氧化氮、氧化碳更好結(jié)合的絡合物，更為有效的是鐵與氨羧絡合劑所形成的絡合物。經(jīng)試驗加入無機鋰鹽有利于絡合物對氧化氮的結(jié)合。
另外一氧化氮高溫下能與某些金屬鹽結(jié)合，如與硫酸亞鐵FeSO4溶液形成[Fe(NO)]SO4而被吸收。(化工辭典P2化學工業(yè)出版社、1979)。
本發(fā)明的目的是提高清除煙草煙霧中氧化氮的程度。
本發(fā)明的目的是采用如下方法實現(xiàn)的，用二價鐵、一價鋰和氨羧絡合劑乙二胺四乙酸或其二鈉鹽(EDTA)組成絡合物混合物，此絡合物混合物作為吸收氧化氮的組分，用這種混合絡合化合物組分浸漬活性炭，或者麥飯石，濾紙、膨潤土的細粉，然后將其在＜80℃下干燥，用載有上述絡合物的活性炭，或者麥飯石、濾紙、膨潤土作吸收劑，用此吸收劑和醋酸、纖維素、醋酸纖維素纖維制成清除煙草煙霧中氧化氮的復合過濾器。當每支復合過濾器中吸收劑的二價鐵鹽加鋰鹽＞4mg時，可保證清除煙草煙霧中的氧化氮高達90%。這是因為本發(fā)明用的混合絡合化合物比較二價鐵和含硫醇低分了配位體的絡合化合物，類似的和肟的絡合化合物具有對氧化氮更高的親合力。
這里使用的二價鐵是亞鐵鹽，是FeSO4、FeCl2、FeCO3、Fe(CH3COO)2等可溶性無毒鐵鹽中的任何一種。
所使用的鋰是鋰鹽，它是Li2SO4、LiCl、CH3COOLi、Li2CO3中的任何一種。
本吸收劑的百分重量組成是亞鐵鹽5-20，鋰鹽5-20，乙二胺四乙酸1-5，乙二胺四乙酸二鈉1-10，活性炭或麥飯石、濾紙、膨潤土10-80，總量為100%。
本吸收劑成分的最佳重量比例是二價鐵鹽∶鋰鹽∶EDTA∶EDTA＝鈉鹽∶活性炭(或麥飯石，膨潤土，濾紙)＝10∶10∶1∶2∶60-80。
本吸收劑的制備方法是先將二價鐵鹽、鋰鹽、EDTA、EDTA二鈉鹽按比例溶于不含氮的水中，得混合液，將所需量的活性炭或麥飯石，膨潤土，濾紙置于上述混合液中，充分混勻，再將上述浸有混合液的活性炭等于＜80℃下干燥制得吸收劑。
用此吸收劑和醋酸、纖維素、醋酸纖維素纖維制成清除煙草煙霧中氧化氮的復合過濾器。方法是先把本吸收劑均勻噴在醋酸、纖維素、醋酸纖維素纖維基體上，卷成所需粗細的濾棒，切成10-14mm長棒，在此長度濾棒中含亞鐵鹽和鋰鹽量＞4mg，一般為4-8mg為好。將此濾棒一端與不含吸收劑的上述纖維的纖維棒對接，另一端接在煙草棒上，即制成帶有能清除煙草煙霧中NO的過濾咀香煙。
實施例1，取2.5%FeSO4、Li2SO4溶液各2ml，5%EDTANa2水溶液2ml，2.5%EDTA水溶液1ml，置于量杯中，加無氮蒸餾水至10ml，混勻，取此混合液0.2ml，點注入香煙濾咀中，置于80℃干燥箱內(nèi)干燥，香煙濾咀中含F(xiàn)eSO4、Li2SO4各為1mg/支，測定煙草煙霧經(jīng)過濾咀和不經(jīng)過濾咀的NO含量，算出過濾咀清除NO達60%。
NO經(jīng)中國醫(yī)學科學院采用改進鹽酸萘乙二胺法測定。
實施例2，取5%FeSO4、Li2SO4、EDTA二鈉水溶液各2ml，2.5%EDTA水溶液1ml于容器中，再加無氮蒸餾水至10ml、混勻，取此混合液0.15，0.2ml分別點注入香煙濾咀中，將此香煙于80℃下干燥，香煙過濾咀中FeSO4、Li2SO4含量分別各為1.5，2mg/支用例1相同的方法測得NO清除率分別達80%、90%。
實施例3，取10%FeSO4、Li2SO4水溶液各2ml，5%EDTA二鈉水溶液2ml，2.5%EDTA水溶液1ml置于容器中，加無氮蒸餾水至10ml、混勻，取此混合液0.2ml點注入香煙濾咀內(nèi)，80℃下干燥5小時，香煙濾咀中FeSO4、Li2SO4含量分別各為4mg/支，按例1方法測定NO清除率＞90%。
實施例4，按實施例3的配方配四分10ml混合液，置于四個燒杯中，分別向三個燒杯中溶液中加1.6g活性炭、麥飯石，膨潤土，另一個燒杯中加入1.2g濾紙，拌勻，在＜80℃下干燥后，碾細，均勻噴在醋酸、纖維素、醋酸纖維素纖維基體上，然后將含有上述吸收劑的纖維卷成直徑7.9mm棒，再切成12mm長短棒使每支短棒中含F(xiàn)eSO4、Li2SO4各2mg，將含吸收劑的纖維棒對接在香煙上，按例1的方法測定經(jīng)過和不經(jīng)過濾棒的煙草煙霧中NO量，測得經(jīng)過濾的NO清除率達90%。
實施例5，取10%FeCl2、LiCl水溶液各2ml，5%EDTA二鈉鹽水溶液2ml，2.5%EDTA水溶液1ml，加無氮蒸餾水至10ml，混合，分成2等分，向二分溶液中分別加入1.0，2.0g活性炭、混勻、在80℃下干燥，再按實施例4制濾棒的方法制成香煙濾咀，使每支煙濾棒中含F(xiàn)eCl2、LiCl各為3mg，按例1的方法測得濾棒清除NO率達90%。
實施例6，取水溶液10%Fe(CH3COO)2、CH3COOLi各2ml，5%EDTA二鈉鹽2ml，2.5%EDTA1ml，于燒杯中，加無氮蒸餾水至10ml，混合，加入活性炭1.6g，混勻，在80℃下干燥，再按例4的方法和醋酸纖維棒制成煙的復合過濾咀，使每支過濾咀中含F(xiàn)e(CH3COO)2、CH3COOLi各為2、3、4mg，再按前述方法測得濾咀對NO清除率均＞91%。
實施例7，取2.5%FeCO3、10%Li2CO3水溶液各2ml，5%EDTA二鈉水溶液2ml，2.5%EDTA1ml于量杯中，加無氮蒸餾水至10ml、混合，加入1.6g膨潤土、混勻，在80℃下干燥，再按上述方法噴在醋酸纖維上制成香煙復合濾咀，使每支香煙過濾咀中含F(xiàn)eCO3、Li2CO3共為4和6mg兩種，然后按前述例的方法測得濾咀清除NO達90%。
實施例8，分別取2.5%FeSO4、FeCl2、Fe(CH3COO)2溶液2ml，置于1、2、3三支量杯中，再分別取10%Li2SO4、LiCl、CH3COOLi 2ml，對應加在1、2、3量杯中，向三個量杯中各加5%EDTA二鈉溶液1ml，2.5%EDTA1ml，加無氮蒸餾水至10ml，混合，再分別加入1.2g活性炭、混勻后在80℃下干燥，然后按前述方法制成香煙復合濾咀，使每支煙過濾咀中含鐵、鋰鹽共4和6mg，按前述方法測得濾咀清除NO達90%。
實施例9，分別取2.5%Li2SO4、LiCl、CH3COOLi水溶液2ml，置于三個量杯中，分別取10%FeSO4、FeCl2、Fe(CH3COO)2，水溶液2ml分別放入具有同樣酸根鋰鹽的三個量杯中，然后向各量杯中加入2.5%EDTA二鈉溶液1ml，5%EDTA2ml，加無氮蒸餾水至10ml，混合，向混合液中各加入1g活性炭、混勻，在80℃下干燥，然后按例8方法制成每支香煙濾咀中含鐵、鋰鹽共4、6mg，按前述方法測得濾咀清除NO達90%。
權(quán)利要求
1.從煙草煙霧中吸收氧化氮的組分，它本身是金屬與配位體的絡合物混合物，其特征是使用二價鐵、一價鋰可溶無機鹽和氨羧絡合劑乙二胺四乙酸和其二鈉鹽組成的絡合混合物。
2.從煙草煙霧中吸收氧化氮的吸收劑，其特征在于它是由權(quán)利要求1的組分浸漬活性炭、或者麥飯石、膨潤土、濾紙、混勻，在＜80℃下干燥后碾成的細粉。其組成重量百分數(shù)為二價鐵鹽5-20，鋰鹽5-20，乙二胺四乙酸1-5，乙二胺四乙酸二鈉1-10，活性炭或者麥飯石、膨潤土、濾紙10-80，總量共100%。
3.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權(quán)利要求2的吸收劑，在基體上均勻噴布著吸收劑后卷成香煙一樣粗細的棒和基體卷成的棒對接成過濾器。
4.按照權(quán)利要求3的過濾器，其特征在于吸收劑的用量是過濾器中含鐵鹽，鋰鹽總量＞4mg。
5.按照權(quán)利要求4的過濾器，其特征在于吸收劑的用量是過濾器中含鐵鹽、鋰鹽總量4-8mg最好。
全文摘要
本發(fā)明是從煙草煙霧中除氧化氮的吸收劑及其應用的方法。用二價鐵、一價鋰和氨羧絡合劑乙二胺四乙酸或其二鈉鹽EDTA組成絡合混合物，用這種混合物浸漬活性炭、或者麥飯石、濾紙、膨潤土細粉作吸收劑，用此吸收劑和醋酸、纖維素、醋酸纖維素纖維制成清除煙草煙霧中氧化氮的復合過濾器，清除NO可達90％以上。
文檔編號B01J20/22GK1072837SQ9211103
公開日1993年6月9日 申請日期1992年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月22日
發(fā)明者汪家鼎 申請人:汪家鼎