毒素和环境污染物的俘获制造技术

一种用来从一批气体中除去毒素和／或环境污染物的过滤材料，其包括设置在载体内的膨润土，所述载体的设置使得这批气体和所述膨润土相接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及潜在的有毒化学物质以及环境污染物(特别是在燃烧过程中产 生的或挥发的)的去除。本专利技术特别可应用于任意材料燃烧产生的烟，包括工厂 排放物、汽车废气等，还包括烟草燃烧产生的烟。为了方便起见，本专利技术将主 要参照烟草烟雾的过滤材料进行描述，所述过滤材料与香烟、雪茄烟或烟斗或 其它抽烟用具结合使用或作为其一部分。然而，预期本专利技术的材料可以与空调系统等结合使用，以除去房间或建筑物之内的挥发性有机污染物；作为反恐行 动中所用防毒面具的一部分来过滤毒素；用于火灾和/或具有持久性大气污染的 城市周围，作为烟囱或其它未知的工业生产过程的过滤器；作为汽车废气排放 系统的一部分来减少有毒排放物，以及用于其它类似的应用。另外，还预期了 结合入空气取样装置、俘获挥发性物质用于分析，以及其它的并非与毒素和/或 环境污染物的去除直接相关的其它应用。
技术介绍
根据国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer)(IARC)的报导，在香烟烟雾中发现了44种被归为"I类致癌物"的不同的化学物质。报 道的九种主要化学物质包括金属化合物和有机化合物(铍、镉、砷、镍、铬、2-萘基胺、氯乙烯、4-氨基联苯和苯)。它们在主流烟雾中的浓度随香烟的种类而 变化(Smith等，1997)。通过在20世纪50年代引入有孔和无孔的过滤嘴，以及使用 高度多孔性巻烟纸，人们观察到从香烟烟雾摄入的致癌物显著减少。但是，许 多这样的常规香烟过滤器无法滞留某些化学物质(Deliconstantinos等，1994)。因此，人们仍然需要更有效的过滤器，用来从香烟烟雾中除去在抽烟过程 中产生的潜在有毒化学物质，特别是致癌物质。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面，提供了一种用来从一批气体(abodyofgas)除去毒素和/或环境污染物的过滤材料，该过滤材料包含设置在载体内的膨润土，所 述载体的设置方式使得所述这批气体与所述膨润土相接触。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种从一批气体中除去毒素和/或环境污 染物的方法，该方法包括使所述这批气体与膨润土相接触。根据本专利技术的第三个方面，提供了使用膨润土从这批气体除去毒素和/或有 机污染物的应用。所述膨润土可与离散的载体一起形成过滤材料，或者可以形成过滤材料的 一部分。所述过滤材料可以是常规的过滤材料，例如通常用于香烟的纤维状乙 酸纤维素过滤器，但是也可形成可用来使气流流过的过滤器的其它聚合基质或 材料的一部分，例如沿管道或通道横向设置的透气性薄膜。可采用任意的方式将膨润土包封在过滤材料中。当使用膨润土从香烟烟雾 中过滤潜在的有毒化学物质的时候，例如，膨润土可以以研碎的、颗粒状的或 粉末状的形式分散在聚合基质中，或者可以在所述基质中形成离散的区域。具 体来说，对于香烟烟雾，所述基质可以用纸或其它惰性载体包封，所述纸或其 它惰性载体可以是多孔性的，或是不可透过烟雾的，这是本领域技术人员众所 周知的。或者，存在将膨润土包封在所述纸之内的离散区域。可以存在一个或 几个这样的区域，这些区域可与常规过滤器的区域或者膨润土分散在常规过滤 器之内的区域相交替。在一个实施方式中，提供了一种用于香烟、雪茄或烟斗的烟草烟雾过滤器， 该过滤器包含膨润土，所述膨润土的设置方式使得在抽香烟、雪茄或烟斗的时 候产生的烟草烟雾在被吸入之前通过所述膨润土过滤。该实施方式还提供了一种具有包含膨润土的烟草烟雾过滤器的烟斗、香烟 或雪茄，所述烟草烟雾过滤器以一定的方式设置，使得在抽香烟、雪茄或烟斗 的时候产生的烟草烟雾在被吸入之前通过所述膨润土过滤。香烟、雪茄和烟斗的常规形式是本领域技术人员众所周知的。至少在存在 过滤器的情况下，香烟中过滤器和烟草的常规设置形式是在远离抽烟者口部的 一端用纸包封含烟草的部分，与该部分相接的是靠近抽烟者口部的过滤器。预 期这种常规的设置可用于本专利技术，但是也可采用任意其它的设置，使得膨润土 可用来过滤抽烟过程中产生的烟草烟雾。 一种根据本专利技术的过滤器可插入烟斗 中。如果需要的话，还可将膨润土引入烟草中，例如引入雪茄中与抽烟者的嘴 相邻的部分。在另一个实施方式中，提供了一种过滤系统，该系统用来从位于某一空间 内的一批气体中过滤毒素和/或环境污染物，该系统包含膨润土，其设置方式使 得在所述空间内循环或再循环到该空间的气流从该系统通过。具体来说，本专利技术的这个实施方式预期了一种置于空调装置或通风管道等之内的过滤系统，使得在所述空调区域内产生的香烟烟雾和任意其它烟雾中包 含的潜在的有毒化学物质，在其循环通过所述空调系统的时候从位于该区域的 空气中逐渐滤去。因此，即使在存在许多抽烟者的环境中，空气中潜在有毒的 化学物质的含量也可减少。因此，未抽烟的人员吸入的潜在有毒化学物质的量 也会减少。同样地，这批气体可以被空气取样装置俘获以便用于分析。在另一个实施方式中，提供了一种用来从燃烧室产生的烟雾中过滤毒素的 过滤器系统，该系统包括按一定方式设置的膨润土，使得燃烧室内产生的气体 在排放的时候与所述膨润土接触。在本专利技术的一种形式中，在烟通过一堆膨润土排放的时候，所述膨润土可 以与烟接触。或者，所述膨润土可以形成汽车废气面罩或防毒面具的一部分。通常所述膨润土可以结合在过滤系统中，例如HEPA过滤器(丙烯酸酯封闭的聚氧化乙烯聚合物)或用于这样的系统的其它常规过滤器。或者，所述气流可 通过设置在合适的容器内或通过载体固定的大块膨润土。 本专利技术的膨润土优选是钙膨润土 。所述膨润土可通过化学处理或物理处理进行改性，或者可以不经过改性。未改性的膨润土主要是绿土粘土(smectitic clay)，具有带负电性的表面(negative surface)。本专利技术可采用改性和未改性的膨润土的组合。可通过引入一种或多种 表面活性剂对膨润土颗粒的表面进行改性。可通过引入一种或多种表面活性 剂，具体来说是阳离子性表面活性剂，以降低膨润土的亲水性，来对膨润土进 行改性。为达到此目的，通常可以使用具有通式(CH3)3NR+的季铵表面活性剂， 例如溴化十六垸基三甲铵(CTAB)或甲苯磺酸十六烷基三甲铵(TTAB)对膨润土 进行改性。附图简述下面将参照以下附图，仅通过实施例的形式描述本专利技术的实施方式，图中: 图l显示了在抽一支香烟之后，与空白膨润土过滤器(即没有香烟烟雾通过 该过滤器)(A)相比，膨润土(B)和改性膨润土(C和D)过滤器变色的差异；图2显示了没有香烟烟雾通过(附图说明图1A)的己烷洗脱的吸收剂(膨润土)的GC/MS谱图；图3显示了有香烟烟雾通过的己烷洗脱的市售过滤器的GC/MS谱图； 图3a-d给出了对于常规可得的过滤器，样品MS谱图中(a)甲苯，(b)4-环戊烯-1,3-二酮，(c)苯酚和(d)尼古丁的碎片图样(上部图谱)与图谱资料库(下部图谱)的比较；图4显示了有香烟烟雾通过的己烷洗脱的未改性膨润土过滤器的GC/MS谱图；图4a-f给出了对于未改性的膨润土过滤器，样品MS谱图中(a)乙苯，(b)对二 甲苯，(c)苯，(d)间甲酚，(e)萘和(f)尼古丁的碎片图样(上部图谱)与图谱资料库 (下部图谱)的比较；图5显示了用CTAB进行改性，并且有香烟烟雾通过的己烷洗脱的膨润土过 滤器的GC/M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来从一批气体中除去毒素和／或环境污染物的过滤材料，其包含设置在载体内的膨润土，所述载体按照一定方式设置，使得这批气体和膨润土能够接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PJ拜恩，
申请(专利权)人：爱克斯诺克斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]