Способ получения сорбента компонентов табачного дыма
Авторы патента:
Использование: прикладная экология, в частности производство сорбентов компонентов табачного дыма для сигаретных фильтров. Сущность изобретения: полисахаридсодержащее сырье кипятят в течение 1 - 5 ч в смеси, содержащей ортофосфорную кислоту, диметилформамид и мочевину, промывают до нейтрального значения pH, сушат, измельчают и смешивают с наполнителем в соотношении 1:1 - 1:99. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области биотехнологии и химической технологии, в частности к получению сорбентов из полисахаридсодержащего сырья, которые могут быть использованы в фильтрах для удаления вредных компонентов табачного дыма.
Вещества, образующиеся при пиролизе табака и вдыхаемые курильщиками, обладают широким спектром вредного воздействия. Вредные вещества газовой фазы, в частности угарный газ (CO), образуя комплекс с гемоглобином крови, снижают ее кислородную емкость и осложняют стенокардию, ведут к повреждению сосудов. С веществами, содержащимися в смоле, связаны рак легкого, ротовой полости, пищевода, поджелудочной железы. Не меньшую опасность для организма человека представляет никотин. Попадая в организм человека в избытке, он оказывает хроническое токсическое действие. В большинстве отечественных сигарет содержание никотина выше 1,5 мг. Таким образом, уменьшение содержания вредных компонентов в табачном дыме является весьма актуальной задачей. Известен способ получения сорбентов полициклических ароматических углеводородов путем введения пуринов в состав ацетатцеллюлозы (патент США N 4517995, кл. A 24 D 3/08, 1979). Известен способ получения адсорбента для окиси углерода, включающий пропитку активированного угля насыщенным водным раствором хлорида натрия, калия, меди (II) или железа (III), или сульфата натрия, или калия (авт. св. СССР N 1535824, кл. C 01 B 31/08, 1988). Известен сорбент для извлечения моноокиси углерода на основе медно-натриевой формы цеолита Y, содержащего 8 15% обменных катионов меди (авт. св. СССР N 1191423, кл. C 01 B 33/34, 1983). Известен способ получения сорбента никотина путем обработки ацетатцеллюлозы дикарбоновыми или поликарбоновыми кислотами или их ангидридами (патент США N 5052415, кл. A 24 D 3/14, 1991). Известен способ получения сорбента компонентов табачного дыма для сигаретных фильтров, включающий обработку (размол или гранулирование) хлореллы, содержащей полисахариды, или комбинирование порошка или гранул хлореллы с минеральными адсорбентами, такими как цеолит, селикагель и др. (патент США N 4269204, кл. A 24 B 15/00, 1979). Этот способ является наиболее близким аналогом заявленного изобретения. Однако сорбенты, полученные перечисленными способами, недостаточно эффективны и, как правило, сорбируют отдельные компоненты табачного дыма. Кроме того, представленные способы дороги и трудны в технологическом решении. Задачей изобретения является разработка способа получения сорбента компонентов табачного дыма, эффективно сорбирующего конденсат, смолистые вещества, никотин и моноокись углерода. Поставленная задача достигается следующим образом. Полисахаридсодержащее измельченное сырье (биомасса микроорганизмов, свекловичный жом, солодовые ростки, овсяная шелуха и др.) кипятят в смеси, содержащей ортофосфорную кислоту, диметилформамид и мочевину, при температуре 150oC в течение 1 5 ч, отделяют твердый остаток, промывают, сушат и смешивают с наполнителем в соотношении 1:1 1:99 соответственно. В качестве наполнителя используют полисахаридсодержащее сырье (биомасса микроорганизмов, свекловичный жом, солодовые ростки, овсяная шелуха и др.), предварительно обработанное паром при избыточном давлении, или термоокисленное полисахаридсодержащее сырье. Добавление наполнителя обусловлено тем, что сорбент без наполнителя обладает высокими сорбционными характеристиками по отношению к компонентам табачного дыма, в т.ч. и никотину. Однако чрезмерное уменьшение содержания никотина в дыме сигарет (до 0,5 0,6 мг) в большинстве случаев приводит к увеличению числа выкуриваемых сигарет (Freedman S, Fleatcher C.M. Brit Med. Joninal, 1976, N 12, p. 1427 -1430). Добавление наполнителя снижает сорбцию никотина (0,8 1,1 мг), сорбция остальных компонентов табачного дыма практически не изменяется. Кроме того, добавление наполнителя значительно снижает затраты на производство сорбента. Кроме компонентов табачного дыма сорбент, полученный по заявленному способу способен связывать тяжелые металлы, в т.ч. радионуклиды, содержащиеся в табаке. Только заявленная совокупность признаков и их последовательность обеспечивают решение поставленной задачи получение сорбента с оптимальными сорбционными свойствами по отношению к компонентам табачного дыма. Изобретение иллюстрируют следующие примеры. Пример 1. 10 г биомассы мицелиального гриба Trichoderma viride (регистрационный номер BKMF-120) кипятят в течение 5 ч в смеси, содержащей 100 мл диметилформамида, 7,5 г ортофосфорной кислоты и 50 г мочевины. Затем отделяют твердый остаток, промывают его дистиллированной водой до нейтрального значения pH, сушат и измельчают. Полученный сорбент используют в качестве сорбента компонентов табачного дыма. Качество сорбента оценивали по содержанию конденсата, смолы, никотина и CO в дыме, прошедшем через сорбент, по сравнению с контролем (пустая капсула). Результаты представлены в таблице. Эксперимент проводят на курительном автомате ротационного типа "Боргвальд" при следующих условиях: продолжительность затяжки 2 с, объем затяжки 35 мл. вод. ст. интервал между затяжками 1 мин, количество сорбента 0,022 г. Осаждение конденсата дыма производится на кембриджский фильтр. Затем по методу Карла Фишера определяют влагу и сухой остаток конденсата дыма. Методом пароводяной дистилляции из сухого остатка выделяют никотин, который спектрофотометрическим методом определяют количественно. После выделения никотина в полярном органическом растворителе методом экстракции определяют смолу. В процессе скуривания осуществляют сбор не только твердо-жидкой фазы дыма, но и газовой. В газовой фазе сигаретного дыма определяют содержание CO. Методика определения компонентов табачного дыма одинакова во всех примерах. Пример 2. Согласно примеру 1, но полученный сорбент смешивают с термоокисленным при температуре 400oC свекловичным жомом в соотношении 1:9 соответственно. Результаты представлены в таблице. Пример 3. Согласно примеру 1, но полученный по примеру 1 сорбент смешивают в соотношении 1:99 с наполнителем, полученным следующим образом: 10%-ную суспензию измельченных солодовых ростков подвергают обработке паром при P 1,5 ати в течение 2 ч, затем отделяют твердый остаток, промывают, сушат, измельчают и используют в качестве наполнителя. Результаты представлены в таблице. Пример 4. Согласно примеру 3, но в качестве полисахаридсодержащего сырья используют солодовые ростки и кипячение проводят в течение 1 ч, а для приготовления наполнителя используют биомассу мицелиального гриба Aspergillus foetidus M45 (регистрационный номер BKMF-81). Результаты представлены в таблице. Пример 5. Согласно примеру 3, но в качестве полисахаридсодержащего сырья используют свекловичный жом, смешивают в соотношении 1:1 с наполнителем, для приготовления которого применяют овсяную шелуху, обработанную паром при P 2 ати в течение 1 ч. Результаты представлены в таблице. Пример 6. Согласно примеру 4, но в качестве полисахаридсодержащего сырья используют биомассу Aspergillus awamori (регистрационный номер BKMF-122) и смешивают с наполнителем в соотношении 2:8. Результаты представлены в таблице.Формула изобретения
1. Способ получения сорбента компонентов табачного дыма, включающий измельчение полисахаридсодержащего сырья и смешивание с наполнителем, отличающийся тем, что перед смешиванием измельченное полисахаридсодержащее сырье обрабатывают смесью, содержащей ортофосфорную кислоту, диметилформамид и мочевину, при температуре 150oС в течение 1 5 ч, промывают дистиллированной водой до нейтрального значения рН, сушат и измельчают, а в качестве наполнителя используют органическое вещество при соотношении обработанного полисахаридсодержащего сырья и наполнителя 1 1 1 99 соответственно. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что наполнитель представляет собой полисахаридсодержащее сырье, обработанное паром при избыточном давлении. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что наполнитель представляет собой термоокислительное полисахаридсодержащее сырье.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Курительное изделие типа сигареты // 1837814
Изобретение относится к изготовлению биологически разлагаемого фильтрующего жгута или фильтрующего материала из растительных видов сырья для использования в качестве фильтрующих элементов табачного дыма в сигаретах, сигарах и курительных трубках
Изобретение относится к диспергирующимся в воде биологически разрушающимся композициям, которые можно сформовать в пленки и волокна, а именно к фильтрующему элементу курительного изделия, содержащему волокна, изготовленные из композиции, содержащей смесь полилактида (PLA) и растворимого в воде полимера, где смесь дополнительно содержит реакционноспособное вещество, обеспечивающее совместимость, в количестве, достаточном для обеспечения совместимости смеси. Также изобретение относится к применению привитых сополимеров (PLA-привитых растворимых в воде полимеров) для обеспечения совместимости PLA и растворимых в воде полимеров. Такое реакционное обеспечение совместимости несмешивающихся смесей полимеров проводится так, что основные компоненты смеси становятся ковалентно связанными. Кроме того, такое реакционное обеспечение совместимости можно реализовать с помощью реакционной экструзии. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 ил.
Фильтр для табачного дыма // 2562035
Настоящее изобретение относится к фильтрам для табачного дыма и их производству. Предложен фильтр (1) для табачного дыма или фильтрующий элемент, содержащий стержень (2), выполненный из материала для фильтрации табачного дыма, сплошной экструдированный элемент (7), проходящий продольно по длине стержня (2), и ароматизатор, причем ароматизатор может быть нанесен, например, на экструдированный элемент. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к курительному изделию, в котором содержится ароматизирующая композиция для улучшения табачного запаха выдыхаемого воздуха, причем данная ароматизирующая композиция содержит по меньшей мере один ароматизирующий компонент A, выбранный из гераниола, кариофиллена, геранилацетата, терпинеола, цитронеллола, цитронеллилацетата, цитраля, ментилацетата, карвона, пиперитона, линалоола, 4'-метилацетофенона, ментона, 3-гексен-1-ола, гексилацетата, фелландрена, лимонена и этилкапроата, и по меньшей мере один ароматизирующий компонент B, выбранный из эвкалиптола, изоамилацетата, этилизовалерата и этилпропионата. Технический результат заключается в обеспечении улучшения табачного запаха. 5 з.п. ф-лы, 3 табл.
Настоящее изобретение относится к фильтровальным материалам, предназначенным для применения в фильтрах или фильтрующих элементах курительных изделий, к материалам, включающим полилактидные волокна и один или более пластификаторов. Фильтровальный материал для включения в фильтр или фильтрующий элемент курительного изделия, причем указанный фильтровальный материал включает полилактидные волокна и пластификатор, где полилактидные волокна в основном состоят из полилактида, и где полилактидные волокна не связаны друг с другом пластификатором. Техническим результатом изобретения является получение биодеградабельных фильтровальных материалов, предпочтительно изготовленных из материалов, которые можно перерабатывать простым методом в волокна, которые обладают термической технологичностью и достаточно высокими механическими и физическими свойствами. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.
Изобретение относится к мундштуку или к фильтрующему элементу мундштука курительного изделия, содержащему материал, превращенный из органического геля в структуру с открытыми порами. Курительное изделие содержит мундштук, содержащий структуру с открытыми порами, полученную из органического геля, и функциональный материал, диспергированный в структуре с открытыми порами. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности функционального материала. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.
