WO2007116751A1 - たばこ主流煙の処理方法および喫煙具 - Google Patents
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Definitions
- FIG. 2 is a graph showing selective filtration coefficients for nicotine and CO when various oxidation catalysts are used.
- the selective filtration coefficient S—BZA between the A component (for example, CO) and the B component (for example, nicotine) is
- hopcalite, CuO / ZnO, CuO are used as oxidation catalysts.
- / ZnO or CuOZCeO S—Nic./C
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Abstract
たばこ主流煙中の一酸化炭素を選択的に除去できる喫煙具を提供する。たばこ主流煙成分のうちニコチンに対して一酸化炭素を選択的に除去できる酸化触媒（３）が充填され、たばこ主流煙が導入される触媒充填部（４）と、前記触媒充填部（４）を加熱する加熱手段（５）とを備えたことを特徴とする喫煙具（１）。
Description
明 細 書
たばこ主流煙の処理方法および喫煙具
技術分野
[0001] 本発明はたばこ主流煙の処理方法および喫煙具に関する。
背景技術
[0002] 従来、たばこ煙中の有害物質を除去するために、フィルターに各種の吸着剤ゃ改 質剤を添加することが提案されて 、る。
[0003] また、喫煙材のロッドとこれに連設されたフィルタ一部とからなり、喫煙材ロッドから 発生する煙中の粒状物を収集領域に収集する手段と、不揮発性物質がフィルターに 保持され、半揮発性物質が放出されるように前記の収集領域を加熱する手段を、前 記のフィルタ一部が備えて 、る喫煙物品が知られて 、る（特開平 4— 262773号公報 参照)。
[0004] しかし、従来は、たばこ主流煙から一酸化炭素を選択的に除去する有効な手段は 知られていなかった。
発明の開示
[0005] 本発明の目的は、たばこ主流煙中の一酸ィ匕炭素を選択的に除去できる、たばこ主 流煙の処理方法および喫煙具を提供することにある。
[0006] 本発明の一態様に係るたばこ主流煙の処理方法は、たばこ主流煙を、酸化銅を含 有する酸化触媒が充填され加熱された触媒充填部に導入して、たばこ主流煙成分 のうちニコチンに対して一酸ィ匕炭素を選択的に除去することを特徴とする。
[0007] 本発明のたばこ主流煙の処理方法においては、前記触媒充填部を 200〜350°C の範囲に加熱することが好ま U、。
[0008] 本発明の他の態様に係る喫煙具は、たばこ主流煙成分のうちニコチンに対して一 酸ィ匕炭素を選択的に除去できる酸ィ匕触媒が充填され、たばこ主流煙が導入される触 媒充填部と、前記触媒充填部を加熱する加熱手段とを備えたことを特徴とする。
[0009] 本発明の喫煙具において、前記酸ィ匕触媒は、ホプカライト Hopcalite (登録商標）
、 CuO/ZnO, CuO/ZnOおよび CuOZCeO力もなる群より選択される。また、
前記加熱手段は、前記触媒充填部を好ましくは 200〜350°C、より好ましくは 200〜
280°Cの範囲に加熱するように設定されて!、る。
[0010] 本発明の喫煙具は、前記触媒充填部の後段に、たばこ主流煙を冷却する冷却部 を有して!/、てもよ 、し、タールを捕集するろ過材を有して 、てもよ 、。
[0011] 本発明によれば、たばこ主流煙中の一酸ィ匕炭素を選択的に除去できる、たばこ主 流煙の処理方法および喫煙具を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]図 1は、本発明の実施例に係る喫煙具にシガレットを取り付けた状態を示す構 成図である。
[図 2]図 2は、種々の酸化触媒を用いた場合のニコチンと COの選択ろ過係数を示す 図である。
[図 3]図 3は、ホプカライトの温度と、ニコチン、 CO、 NOの透過率の変化を示す図で ある。
発明を実施するための最良の形態
[0013] 以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
[0014] 図 1は本発明の一実施例に係る喫煙具にシガレットを取り付けた状態で実験を行う ための装置構成を示す構成図である。図 1に示すように、喫煙具 1の上流側にたばこ 単卷ロッド 10が取り付けられ、喫煙具 1の吸口側に自動喫煙装置 20が接続される。 喫煙具 1は酸化触媒 3を充填した触媒充填部 4と、ガラスウール（110〜130mg)を 充填したステンレス管 2と、タールを捕集するろ過材 7を有する。触媒充填部 4の周囲 に加熱手段としてのヒーター 5が設けられて 、る。ガラスウールを充填したステンレス 管 2の周囲に第 1冷却部 6が設けられている。ろ過材 7の周囲に第 2冷却部 8が設けら れている。
[0015] この装置構成により、以下のような実験手順で、喫煙具 1を通過したたばこ主流煙 中のガス成分を測定した。
[0016] (l) CO、 CO、 Oの測定
2 2
触媒充填部 4に 200mgの酸化触媒を充填し、ステンレスメッシュで蓋をする。ヒータ 一 5により触媒充填部 4を加熱し、所定の実験温度に達した後、 30分間放置する。リ
ークがないことを確認した後、自動喫煙装置 20にアルミバッグを装着し、希釈空気を 導入する。希釈空気を導入する理由は、 CO測定のためにある程度のガス量が必要 なためである。市販のたばこ単卷ロッド 10を 17. 5ml/ 2秒の条件で喫煙させる。 フを 7回および空パフを 1回行う。上記で導入した希釈空気および自動喫煙させたた ばこ主流煙を 1つのバッグで捕集する。捕集ガスについて、ポータブルガス分析計（ HORIBA社製)を用いて、 CO、 CO、 Oを定量する。以上の実験を 2回繰り返して
2 2
平均値を求める。
[0017] (2) NO、NOの測定
触媒充填部 4に 200mgの酸化触媒を充填し、ステンレスメッシュで蓋をする。ヒータ 一 5により触媒充填部 4を加熱し、所定の実験温度に達した後、 30分間放置する。パ フごとに煙捕集を行うために、 1実験あたり（7パフ + 1空パフ）の 8つのアルミバッグを 用意する。リークがないことを確認した後、別途準備した希釈空気を導入したアルミバ ッグを装着する。市販のたばこ単卷ロッド 10を 17. 5mlZ2秒の条件で喫煙させる。 1 パフごとにバッグを取り替えるようにして、パフを 7回および空パフを 1回行う。各バッ グの捕集ガスについて、ポータブルガス分析計 (HORIBA社製）を用いて、 NO、 N Oを定量する。以上の実験を 2回繰り返して平均値を求める。
[0018] 酸化触媒として、ホプカライト（MnO -CuO)
2 、 CuO/ZnO, CuO/ZnO
2、 Mn
O/Fe O、 ZrO、 ZrO /CeO、 CuO/CeO、または Cu, CuO/CeO (いずれ
2 3 2 2 2 2 2 も粒径 0. 5〜2mmの破砕品）を用い、触媒充填部を 350°Cに加熱して実験を行い、 捕集ガス成分の選択ろ過係数を求めた。
[0019] 選択ろ過係数は以下のように定義される。たばこ単卷ロッドから出る成分の量 (喫煙 具なしの場合)を A、たばこ単卷ロッドに喫煙具を取り付けた場合に喫煙具カゝら出る
in
成分の量を A として、 A成分の透過率（1 E)— Aを（1 E)— A=A ZAで表
out out m す。このとき、 A成分 (たとえば CO)と B成分 (たとえばニコチン）との間の選択ろ過係 数 S— BZAを、
S_B/A= (1 -E)_B/ (1 -E)_A
で表す。その結果を表 1および図 2に示す。
[0020] 表 1および図 2に示されるように、酸化触媒としてホプカライト、 CuO/ZnO, CuO
/ZnO、または CuOZCeOを用いた場合には、 350°Cでの実験で S— Nic. /C
2 2 ―
0 > 1となっており、たばこ主流煙成分のうちニコチンに対して一酸ィ匕炭素を選択的 に除去できることがわかる。
[表 1]
次に、ニコチンに対する一酸ィ匕炭素の選択的な除去率が最も良好であったホプカ ライトを用い、様々な加熱温度で実験を行い、捕集ガス成分中の CO、 NO、および- コチンの透過率（1—E)を求めた。その結果を表 2および図 3に示す。
[表 2]
表 2および図 3から以下のことがわかる。触媒充填部の加熱温度が 200°C〜350°C の範囲であれば、 S— Nic. ZCOの値は 1よりかなり大きぐニコチンに対する一酸化 炭素の選択的な除去を良好に行える。ただし、加熱温度が 280°Cを超えると、 NOの 透過率が増加するので、触媒充填部の加熱温度は 200〜280°Cの範囲に設定する ことがより好ましい。
Claims
[1] たばこ主流煙を、酸化銅を含有する酸化触媒が充填され加熱された触媒充填部に 導入して、たばこ主流煙成分のうちニコチンに対して一酸ィ匕炭素を選択的に除去す ることを特徴とするたばこ主流煙の処理方法。
[2] 前記触媒充填部を 200〜350°Cの範囲に加熱することを特徴とする請求項 1に記 載のたばこ主流煙の処理方法。
[3] たばこ主流煙成分のうちニコチンに対して一酸ィ匕炭素を選択的に除去できる酸ィ匕 触媒が充填され、たばこ主流煙が導入される触媒充填部と、
前記触媒充填部を加熱する加熱手段と
を備えたことを特徴とする喫煙具。
[4] 前記酸化触媒は、ホプカライト (登録商標）、 CuO/ZnO, CuO/ZnOおよび Cu
2
O/CeO力 なる群より選択されることを特徴とする請求項 3に記載の喫煙具。
2
[5] 前記加熱手段は、前記触媒充填部を 200〜350°Cの範囲に加熱することを特徴と する請求項 3に記載の喫煙具。
[6] 前記加熱手段は、前記触媒充填部を 200〜280°Cの範囲に加熱することを特徴と する請求項 5に記載の喫煙具。
[7] 前記触媒充填部の後段に、たばこ主流煙を冷却する冷却部および Zまたはタール を捕集するろ過材を有することを特徴とする請求項 3に記載の喫煙具。
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