毒素和環境污染物的俘獲制造技術

一種用來從一批氣體中除去毒素和／或環境污染物的過濾材料，其包括設置在載體內的膨潤土，所述載體的設置使得這批氣體和所述膨潤土相接觸。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及潛在的有毒化學物質以及環境污染物(特別是在燃燒過程中產 生的或揮發的)的去除。本專利技術特別可應用于任意材料燃燒產生的煙，包括工廠 排放物、汽車廢氣等，還包括煙草燃燒產生的煙。為了方便起見，本專利技術將主 要參照煙草煙霧的過濾材料進行描述，所述過濾材料與香煙、雪茄煙或煙斗或 其它抽煙用具結合使用或作為其一部分。然而，預期本專利技術的材料可以與空調系統等結合使用，以除去房間或建筑物之內的揮發性有機污染物；作為反恐行 動中所用防毒面具的一部分來過濾毒素；用于火災和/或具有持久性大氣污染的 城市周圍，作為煙囪或其它未知的工業生產過程的過濾器；作為汽車廢氣排放 系統的一部分來減少有毒排放物，以及用于其它類似的應用。另外，還預期了 結合入空氣取樣裝置、俘獲揮發性物質用于分析，以及其它的并非與毒素和/或 環境污染物的去除直接相關的其它應用。
技術介紹
根據國際癌癥研究機構(International Agency for Research on Cancer)(IARC)的報導，在香煙煙霧中發現了44種被歸為"I類致癌物"的不同的化學物質。報 道的九種主要化學物質包括金屬化合物和有機化合物(鈹、鎘、砷、鎳、鉻、2-萘基胺、氯乙烯、4-氨基聯苯和苯)。它們在主流煙霧中的濃度隨香煙的種類而 變化(Smith等，1997)。通過在20世紀50年代引入有孔和無孔的過濾嘴，以及使用 高度多孔性巻煙紙，人們觀察到從香煙煙霧攝入的致癌物顯著減少。但是，許 多這樣的常規香煙過濾器無法滯留某些化學物質(Deliconstantinos等，1994)。因此，人們仍然需要更有效的過濾器，用來從香煙煙霧中除去在抽煙過程 中產生的潛在有毒化學物質，特別是致癌物質。
技術實現思路
根據本專利技術的第一個方面，提供了一種用來從一批氣體(abodyofgas)除去毒素和/或環境污染物的過濾材料，該過濾材料包含設置在載體內的膨潤土，所 述載體的設置方式使得所述這批氣體與所述膨潤土相接觸。根據本專利技術的第二個方面，提供了一種從一批氣體中除去毒素和/或環境污 染物的方法，該方法包括使所述這批氣體與膨潤土相接觸。根據本專利技術的第三個方面，提供了使用膨潤土從這批氣體除去毒素和/或有 機污染物的應用。所述膨潤土可與離散的載體一起形成過濾材料，或者可以形成過濾材料的 一部分。所述過濾材料可以是常規的過濾材料，例如通常用于香煙的纖維狀乙 酸纖維素過濾器，但是也可形成可用來使氣流流過的過濾器的其它聚合基質或 材料的一部分，例如沿管道或通道橫向設置的透氣性薄膜。可采用任意的方式將膨潤土包封在過濾材料中。當使用膨潤土從香煙煙霧 中過濾潛在的有毒化學物質的時候，例如，膨潤土可以以研碎的、顆粒狀的或 粉末狀的形式分散在聚合基質中，或者可以在所述基質中形成離散的區域。具 體來說，對于香煙煙霧，所述基質可以用紙或其它惰性載體包封，所述紙或其 它惰性載體可以是多孔性的，或是不可透過煙霧的，這是本領域技術人員眾所 周知的。或者，存在將膨潤土包封在所述紙之內的離散區域。可以存在一個或 幾個這樣的區域，這些區域可與常規過濾器的區域或者膨潤土分散在常規過濾 器之內的區域相交替。在一個實施方式中，提供了一種用于香煙、雪茄或煙斗的煙草煙霧過濾器， 該過濾器包含膨潤土，所述膨潤土的設置方式使得在抽香煙、雪茄或煙斗的時 候產生的煙草煙霧在被吸入之前通過所述膨潤土過濾。該實施方式還提供了一種具有包含膨潤土的煙草煙霧過濾器的煙斗、香煙 或雪茄，所述煙草煙霧過濾器以一定的方式設置，使得在抽香煙、雪茄或煙斗 的時候產生的煙草煙霧在被吸入之前通過所述膨潤土過濾。香煙、雪茄和煙斗的常規形式是本領域技術人員眾所周知的。至少在存在 過濾器的情況下，香煙中過濾器和煙草的常規設置形式是在遠離抽煙者口部的 一端用紙包封含煙草的部分，與該部分相接的是靠近抽煙者口部的過濾器。預 期這種常規的設置可用于本專利技術，但是也可采用任意其它的設置，使得膨潤土 可用來過濾抽煙過程中產生的煙草煙霧。 一種根據本專利技術的過濾器可插入煙斗 中。如果需要的話，還可將膨潤土引入煙草中，例如引入雪茄中與抽煙者的嘴 相鄰的部分。在另一個實施方式中，提供了一種過濾系統，該系統用來從位于某一空間 內的一批氣體中過濾毒素和/或環境污染物，該系統包含膨潤土，其設置方式使 得在所述空間內循環或再循環到該空間的氣流從該系統通過。具體來說，本專利技術的這個實施方式預期了一種置于空調裝置或通風管道等之內的過濾系統，使得在所述空調區域內產生的香煙煙霧和任意其它煙霧中包 含的潛在的有毒化學物質，在其循環通過所述空調系統的時候從位于該區域的 空氣中逐漸濾去。因此，即使在存在許多抽煙者的環境中，空氣中潛在有毒的 化學物質的含量也可減少。因此，未抽煙的人員吸入的潛在有毒化學物質的量 也會減少。同樣地，這批氣體可以被空氣取樣裝置俘獲以便用于分析。在另一個實施方式中，提供了一種用來從燃燒室產生的煙霧中過濾毒素的 過濾器系統，該系統包括按一定方式設置的膨潤土，使得燃燒室內產生的氣體 在排放的時候與所述膨潤土接觸。在本專利技術的一種形式中，在煙通過一堆膨潤土排放的時候，所述膨潤土可 以與煙接觸。或者，所述膨潤土可以形成汽車廢氣面罩或防毒面具的一部分。通常所述膨潤土可以結合在過濾系統中，例如HEPA過濾器(丙烯酸酯封閉的聚氧化乙烯聚合物)或用于這樣的系統的其它常規過濾器。或者，所述氣流可 通過設置在合適的容器內或通過載體固定的大塊膨潤土。 本專利技術的膨潤土優選是鈣膨潤土 。所述膨潤土可通過化學處理或物理處理進行改性，或者可以不經過改性。未改性的膨潤土主要是綠土粘土(smectitic clay)，具有帶負電性的表面(negative surface)。本專利技術可采用改性和未改性的膨潤土的組合。可通過引入一種或多種 表面活性劑對膨潤土顆粒的表面進行改性。可通過引入一種或多種表面活性 劑，具體來說是陽離子性表面活性劑，以降低膨潤土的親水性，來對膨潤土進 行改性。為達到此目的，通常可以使用具有通式(CH3)3NR+的季銨表面活性劑， 例如溴化十六垸基三甲銨(CTAB)或甲苯磺酸十六烷基三甲銨(TTAB)對膨潤土 進行改性。附圖簡述下面將參照以下附圖，僅通過實施例的形式描述本專利技術的實施方式，圖中: 圖l顯示了在抽一支香煙之后，與空白膨潤土過濾器(即沒有香煙煙霧通過 該過濾器)(A)相比，膨潤土(B)和改性膨潤土(C和D)過濾器變色的差異；圖2顯示了沒有香煙煙霧通過(附圖說明圖1A)的己烷洗脫的吸收劑(膨潤土)的GC/MS譜圖；圖3顯示了有香煙煙霧通過的己烷洗脫的市售過濾器的GC/MS譜圖； 圖3a-d給出了對于常規可得的過濾器，樣品MS譜圖中(a)甲苯，(b)4-環戊烯-1,3-二酮，(c)苯酚和(d)尼古丁的碎片圖樣(上部圖譜)與圖譜資料庫(下部圖譜)的比較；圖4顯示了有香煙煙霧通過的己烷洗脫的未改性膨潤土過濾器的GC/MS譜圖；圖4a-f給出了對于未改性的膨潤土過濾器，樣品MS譜圖中(a)乙苯，(b)對二 甲苯，(c)苯，(d)間甲酚，(e)萘和(f)尼古丁的碎片圖樣(上部圖譜)與圖譜資料庫 (下部圖譜)的比較；圖5顯示了用CTAB進行改性，并且有香煙煙霧通過的己烷洗脫的膨潤土過 濾器的GC/M本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用來從一批氣體中除去毒素和／或環境污染物的過濾材料，其包含設置在載體內的膨潤土，所述載體按照一定方式設置，使得這批氣體和膨潤土能夠接觸。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：PJ拜恩，
申請(專利權)人：愛克斯諾克斯技術有限公司，
類型：發明
國別省市：AU[澳大利亞]