JP5654016B2 - 煙のろ過 - Google Patents
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Description
カーボンキセロゲルサンプルを「Chem. Mater. (2004) 16, 5676-5681」(これは誤って得られる材料をエアロゲルとしている)に記載された一般的な方法に従って周囲圧力下でレゾルシノール/ホルムアルデヒドポリマーを乾燥させることによって調製した。
実施例1の各カーボンの77Kでの窒素吸着等温線を得て、分岐線のBJH分析を行って孔径および孔径分布を算出した。サンプルの表面積も測定した。ミクロ孔のスチーム活性されたヤシカーボン(Jacobi Carbonsから入手したEsocorb(登録商標)CX)を対照としてテストした。結果を下記表に示す。
標準的な構造の紙巻きタバコ(56mmのタバコロッド、24.6mmの円周、変性されたヴァージニアブレンド、27mmのフィルター)を設け、フィルターは、両端がセルロースアセテートセクションで区切られた凹部を有する。実施例1で得られたキセロゲル1を60mg秤量し、フィルター凹部内に入れた。さらに同じように紙巻きタバコを調製し、他のキセロゲルサンプルまたはヤシカーボンをそれぞれ含有させた。同じ寸法の空の凹部を有する紙巻きタバコを対照として使用した。調製したあと、喫煙する前に22°C、相対湿度60%で約3週間、熟成させた。
キセロゲル2、4、5および6は、すべてヤシカーボンに対して改善されたことを示している。
しかしながらキセロゲル1は、ヤシカーボンほど効果を示さなかった、これはおそらくメソ孔容積が小さくおよび/またはメソ孔が小さいことによるものだと推定される。
ミクロ孔およびメソ孔を有するさらに5つのカーボンキセロゲルサンプル(1つのサンプルでは、メソ孔を小さくした)を以下のように調製した。
77Kでの窒素吸着等温線を得て、分岐線のBJH分析を行った。カーボンの特性は、以下の通りであった。
紙巻きタバコを実施例3の方法で調製し、喫煙したが、ここでは実施例4のキセロゲル186−02、−04、−08および−09および実施例2の対照ヤシカーボンを使用した。結果を下記の表に示す。
60mgのキセロゲル008−10または60mgのEcosorb(登録商標)CXを含む紙巻きタバコを実施例3の方法で調製した。これら紙巻きタバコを2つの異なる喫煙形態で喫煙した。最初は、35mlのパフを2秒間60秒(35/2/60)ごとに行う標準的な喫煙形態である。次は55mlのパフを2秒間30秒(55/2/30)ごとに行う集中喫煙形態である。本発明のキセロゲルは、以下の表に示すようにヤシカーボンより良好な性能を示した。
キセロゲル(puriss.(98.5−100.5%(Riedel-de Haen(登録商標)、カタログ番号RdH 16101-1KG))を60.0g=545mmolをポリエチレンの瓶に入れ、脱イオン水275g、ホルムアルデヒド溶液(Fluka(登録商標)、37%)88.45g=1090mmolおよび無水炭酸カルシウム(Fluka(登録商標))83mg=0.87mmolと混合し、透明な液を得た。
12.4gの粒状物Zを石英管に入れ、それを回転炉に入れた。加熱中は、管を動かさなかった。
BET表面積:659m2/g
単一点総孔容積:1.19cm3/g
ミクロ孔容積:メソ孔容積比(窒素物理吸着で測定):1:4.89
メソ孔径(BJH脱着により測定):32nmで最大
47.24gの粒状物Zを石英管に入れ、それを回転炉に入れた。加熱中は、管を動かさなかった。
BET表面積:922m2/g
単一点総孔容積:1.65cm3/g
ミクロ孔容積:メソ孔容積比(窒素物理吸着で測定):1:3.80
メソ孔径(BJH脱着により測定):33nmで最大
材料を飽和窒素下で880°Cで30分間(15分ではなく)活性化させた以外は、実施例1bと同様に51.1gの粒状物Zを処理した。生成物:5.38g(1kgのレゾルシノールから470gのカーボンキセロゲルが得られる)
BET表面積:1254m2/g
単一点総孔容積:1.93cm3/g
ミクロ孔容積:メソ孔容積比(窒素物理吸着で測定):1:3.55
メソ孔径(BJH脱着により測定):33nmで最大
材料を飽和窒素下で880°Cで60分間(15分ではなく)活性化させた以外は、実施例8bと同様に51.04gの粒状物Zを処理した。生成物:3.62g(1kgのレゾルシノールから317gのカーボンキセロゲルが得られる)
BET表面積:1720m2/g
単一点総孔容積:2.53cm3/g
ミクロ孔容積:メソ孔容積比(窒素物理吸着で測定):1:3.49
メソ孔径(BJH脱着により測定):24nmで最大
材料を飽和窒素下で880°Cで105分間(15分ではなく)活性化させた以外は、実施例8bと同様に粒状物Zを処理した。生成物:2.11g(1kgのレゾルシノールから180gのカーボンキセロゲルが得られる)
BET表面積:2254m2/g
単一点総孔容積:3.23cm3/g
ミクロ孔容積:メソ孔容積比(窒素物理吸着で測定):1:4.19
メソ孔径(BJH脱着により測定):25nmで最大
レゾルシノール(純度98%)を25.85g=230mmolをポリエチレンの瓶内で脱イオン水118.5g、ホルムアルデヒド溶液(Fluka(登録商標)、37%)37.40g=461mmolおよび無水炭酸カルシウム(Fluka(登録商標))36mg=0.34mmolと混合し、透明な液を得た。
BET表面積:1843m2/g
単一点総孔容積:2.72cm3/g
ミクロ孔容積:メソ孔容積比(窒素物理吸着で測定):1:3.64
メソ孔径(BJH脱着により測定):24nmで最大
レゾルシノール(puriss.(Riedel-de Haen(登録商標)、カタログ番号RdH 16101))を35.0g=318mmolをポリエチレンの瓶(250ml)に入れ、脱イオン水24.5g、ホルムアルデヒド溶液(Fluka(登録商標)、37%)51.65g=636mmolおよび無水炭酸カルシウム(Fluka(登録商標))66.5mg=0.63mmolと混合し、透明な液を得た。
BET表面積:1628m2/g
単一点総孔容積:1.56cm3/g
ミクロ孔容積:メソ孔容積比(窒素物理吸着で測定):1:1.83
メソ孔径(BJH脱着により測定):8nmで最大
Claims (20)
- フィルターを含む喫煙品であって、このフィルターは、炭素性乾燥ゲルを含み、この炭素性乾燥ゲルがミクロ孔およびメソ孔を有するキセロゲルであり、メソ孔の孔径が10n m〜50nmである喫煙品。
- 前記メソ孔の孔径が20乃至50nmであることを特徴とする請求項1記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルの総孔容積(窒素吸着法で測定される)が少なくとも0.5cm3/gであり、その内少なくとも0.1cm3/gがメソ孔であることを特徴とする請求項1または2記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルの総孔容積(窒素吸着法によって測定される)が、少なくとも0. 6cm3/gであることを特徴とする請求項3記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルの総孔容積(窒素吸着法によって測定される)が、少なくとも0. 80cm 3 /gであることを特徴とする請求項4記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルの総孔容積(窒素吸着法によって測定される)が、少なくとも1. 6cm 3 /gであることを特徴とする請求項4記載の喫煙品
- 前記炭素性乾燥ゲルの総孔容積の少なくとも0.2cm3/gがメソ孔の範囲である(窒素等温線の脱着分岐のBJH分析を使用して窒素吸着法によって測定される)ことを特徴とする請求項3乃至6いずれか1項記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルの総孔容積の少なくとも0.65cm 3 /gがメソ孔の範囲である (窒素等温線の脱着分岐のBJH分析を使用して窒素吸着法によって測定される)ことを 特徴とする請求項7記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルの総孔容積の少なくとも1.4cm 3 /gがメソ孔の範囲である( 窒素等温線の脱着分岐のBJH分析を使用して窒素吸着法によって測定される)ことを特 徴とする請求項7記載の喫煙品
- 前記炭素性乾燥ゲルの総孔容積の少なくとも0.05cm3/gがミクロ孔の範囲である(窒素吸着法で測定される)ことを特徴とする請求項3乃至9いずれか1項記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルの総孔容積の少なくとも0.15cm 3 /gがミクロ孔の範囲であ る(窒素吸着法で測定される)ことを特徴とする請求項10記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルのメソ孔の総孔容積は、ミクロ孔の総容積より大きいことを特徴とする請求項3乃至11いずれか1項記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルは、15乃至45nmの範囲のモードを含む孔径分布を有することを特徴とする請求項3乃至12いずれか1項記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルは、20乃至40nmの範囲のモードを含む孔径分布を有すること を特徴とする請求項3乃至12いずれか1項記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルのBET表面積が、少なくとも500m 2/gであることを特徴とする請求項3乃至14いずれか1項記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルは、アルデヒドと芳香族アルコールを水性重縮合し、その後乾燥、炭化することによって得られることを特徴とする請求項1乃至15いずれか1項記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルは、活性化されることを特徴とする請求項1乃至16いずれか1項記載の喫煙品。
- 前記炭素性乾燥ゲルは、スチームおよび/または二酸化炭素で活性化されることを特徴 とする請求項17記載の喫煙品。
- 請求項1乃至18いずれか1項記載の炭素性乾燥ゲルを含む喫煙品用フィルター。
- 煙のろ過のための喫煙品における炭素性乾燥ゲルの使用であって、この炭素性乾燥ゲル がミクロ孔およびメソ孔を有するキセロゲルであり、メソ孔の孔径が10nm〜50nm である使用。
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