KR102373179B1 - Cigarette filter for toxic gas decomposition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 담배연기에 포함된 독성 기체물질을 분해함과 함께 저독성 물질로의 재합성을 유도하여 담배연기의 독성을 저감시킬 수 있는 유기물 분해촉매 및 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터 그리고 유기물 분해촉매의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 유기물 분해촉매는 독성 기체물질을 흡착하는 흡착제; 및 독성 기체물질을 분해하여 저독성 기체물질로의 재합성을 유도하는 분해촉진제;를 포함하여 이루어지며, 상기 흡착제는 산화금속계 흡착제, 광물계 흡착제 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 상기 분해촉진제는 금속염인 것을 특징으로 한다. The present invention decomposes toxic gas substances contained in cigarette smoke and induces resynthesis into low-toxic substances to reduce the toxicity of cigarette smoke, a cigarette filter for reducing toxic gas substances, and an organic substance decomposition catalyst As a manufacturing method, the organic material decomposition catalyst according to the present invention comprises: an adsorbent for adsorbing toxic gas substances; and a decomposition accelerator that decomposes a toxic gas substance and induces resynthesis into a low-toxic gas substance, wherein the adsorbent is any one or a combination of a metal oxide-based adsorbent and a mineral-based adsorbent, and the decomposition accelerator is a metal salt characterized in that
Description
본 발명은 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 담배연기에 포함된 독성 기체물질을 분해함과 함께 저독성 물질로의 재합성을 유도하여 담배연기의 독성을 저감시킬 수 있는 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터에 관한 것이다. The present invention relates to a cigarette filter that reduces toxic gas substances, and more particularly, can reduce the toxicity of cigarette smoke by decomposing toxic gas substances contained in cigarette smoke and inducing resynthesis into low toxic substances It relates to a cigarette filter that reduces toxic gas substances.
담배는 500개 이상의 물질(Tobacco Blend & Additives)로 구성되어 있으며, 담배가 탈 때는 7,000개 이상의 화학물질이 생성된다고 한다. 담배 연기에 포함된 물질들은 벤젠(Benzene), 포름알데히드(formaldehyde) 등 기체물질, 니코틴, 타르 등 액체물질 그리고 크롬(Cr), 카드뮴(Cd) 등 고체물질로 구성된다. 이들 화학물질 중 최소 60개는 암 유발물질이고, 독성물질도 다수 포함되었다고 한다. Cigarettes are made up of more than 500 substances (Tobacco Blend & Additives), and it is said that more than 7,000 chemicals are produced when a cigarette is burned. The substances contained in cigarette smoke are composed of gaseous substances such as benzene and formaldehyde, liquid substances such as nicotine and tar, and solid substances such as chromium (Cr) and cadmium (Cd). At least 60 of these chemicals are cancer-causing, and many of them are toxic.
이들 독성물질들은 흡연자의 거의 모든 장기에 위해를 입힐 수 있다고 한다. 예를 들어, 이들 독성물질들은 폐암 등 암 종류, 만성 폐쇄성 폐 질환, 심장병 등의 주요한 원인이 된다. 또한, 담배에 포함된 니코틴은 매우 중독성이 강하여 흡연자에게 흡연을 강요한다. 궁극적으로는 흡연자의 약 50%가 흡연을 직접 사망 원인으로 하여 사망하고, 장기 흡연자의 경우 평균 수명이 14년 단축되는 것으로 조사되었다. 세계보건기구(WHO)에서의 2009년 보고에 의하면 전 세계에서 매년 800만 명이 직접흡연으로, 그리고 120만 명이 간접흡연으로 사망한다. 또한, 임산부의 흡연은 조산아, 저체중아, 비정상아 출산의 주요 원인이 되기도 한다.It is said that these toxic substances can harm almost all organs of a smoker. For example, these toxic substances are a major cause of cancer types such as lung cancer, chronic obstructive pulmonary disease, and heart disease. In addition, nicotine contained in cigarettes is very addictive, forcing smokers to smoke. Ultimately, about 50% of smokers die as a result of smoking as the direct cause of death. According to a 2009 report from the World Health Organization (WHO), 8 million people worldwide die each year from direct smoking and 1.2 million people die from secondhand smoke. In addition, smoking by pregnant women is a major cause of premature birth, low birth weight, and abnormal births.
한편, 담배의 독성물질을 걸러내기 위해 다양한 형태의 담배필터가 제시되고 있다. 현재 상용의 담배필터는 셀룰로즈 아세테이트(Cellulose acetate), 활성탄, 숯 등을 이용하고 있다. 예를 들어, 셀룰로즈 아세테이트로 이루어진 필터, 셀룰로즈 아세테이트에 활성탄, 숯 등의 탄소체를 혼합한 필터, 필터와 필터 사이에 탄소체를 삽입한 담배필터 등이 제시되어 있고, 이들을 다양하게 조합한 필터도 담배필터에 적용되고 있다. On the other hand, various types of cigarette filters have been proposed to filter out toxic substances in cigarettes. Currently, commercial cigarette filters use cellulose acetate, activated carbon, charcoal, and the like. For example, a filter made of cellulose acetate, a filter in which cellulose acetate is mixed with a carbon material such as activated carbon, charcoal, and a cigarette filter in which a carbon material is inserted between the filter and the filter are suggested, and filters combining these various types are also provided. It is applied to cigarette filters.
이러한 담배필터의 다양한 구성에도 불구하고, 최근의 연구에서는 이들 담배 필터 또는 니코틴 함량을 줄인 'Light cigarette'이 폐암을 줄이는 데 거의 효과가 없음이 밝혀졌다(NCI, 2001; IARC 83, 2004; U.S. Surgeon General, 2004). 다만 필터의 구성에 따라 분자 크기가 큰 고체물질이나 타르, 니코틴 등 액체물질의 함량을 50%까지 줄일 수는 있었다. 그러나 분자 크기가 작은 기체물질 제거에는 상기 흡착제들의 조합으로 구성된 담배 필터가 거의 효과가 없다는 사실이 밝혀진 것이다. Despite the various configurations of these cigarette filters, a recent study found that these cigarette filters or 'Light cigarette' with reduced nicotine content had little effect in reducing lung cancer (NCI, 2001; IARC 83, 2004; US Surgeon) General, 2004). However, depending on the configuration of the filter, it was possible to reduce the content of solid substances with large molecular sizes or liquid substances such as tar and nicotine by 50%. However, it has been found that a tobacco filter composed of a combination of the above adsorbents has little effect on the removal of gaseous substances having a small molecular size.
즉, 담배 연기 중 주요 암 유발물질은 불행하게도 Acrolein(CH2=CHCHO), Formaldehyde(HCHO), Acrylonitrile(CH2=CH-C≡N), 1,3-butadiene(CH2=CH-CH=CH2), Acetaldehyde (CH3CHO), Ethylene oxide(CH4O), Isoprene(C5H8) 등 기체물질이며(Food Chem. Toxicol. 49(11):2921-33, 2011), 따라서 흡착제들의 조합으로만 구성된 담배 필터로는 이들 독성 물질의 제거가 불가능하다고 할 수 있다. In other words, the major cancer-causing substances in cigarette smoke are unfortunately Acrolein (CH2=CHCHO), Formaldehyde (HCHO), Acrylonitrile (CH2=CH-C≡N), 1,3-butadiene (CH2=CH-CH=CH2), Gases such as Acetaldehyde (CH3CHO), Ethylene oxide (CH4O), Isoprene (C5H8), etc. (Food Chem. Toxicol. 49(11):2921-33, 2011) It can be said that removal of the material is impossible.
한국등록특허 제2077430호, 한국등록특허 제1702966호, 한국공개특허 제2019-0094176호, 한국공개특허 제2017-0060810호, 한국등록특허 제1420500호 등에는 담배연기의 독성물질을 저감시킬 수 있는 필터에 대해 개시하고 있다. Korean Patent No. 2077430, Korean Patent No. 1702966, Korean Patent Publication No. 2019-0094176, Korean Patent Publication No. 2017-0060810, Korean Patent No. 1420500, etc. A filter is disclosed.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 담배연기에 포함된 독성 기체물질을 분해함과 함께 저독성 물질로의 재합성을 유도하여 담배연기의 독성을 저감시킬 수 있는 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and it is possible to decompose toxic gas substances contained in cigarette smoke and induce resynthesis into low toxic substances to reduce the toxicity of cigarette smoke. It is an object of the present invention to provide a cigarette filter that reduces cigarette smoke.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터는 섬유소와 유기물 분해촉매를 포함하여 이루어지며, 상기 유기물 분해촉매는 독성 기체물질을 흡착하는 흡착제와, 독성 기체물질을 분해하여 저독성 기체물질로의 재합성을 유도하는 분해촉진제로 구성되며, 상기 흡착제는 산화금속계 흡착제, 광물계 흡착제 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 한다. The tobacco filter for reducing toxic gas substances according to the present invention for achieving the above object is made to include cellulose and an organic substance decomposition catalyst, the organic substance decomposition catalyst is an adsorbent for adsorbing toxic gas substances, and decomposes toxic gas substances It is composed of a decomposition accelerator that induces resynthesis into low-toxic gaseous substances, and the adsorbent is characterized in that it is any one of a metal oxide-based adsorbent and a mineral-based adsorbent, or a combination thereof.
또한, 본 발명에 따른 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터는 제 1 필터와 제 2 필터를 포함하여 이루어지며, 상기 제 1 필터는 섬유소로 이루어진 필터이며, 제 2 필터는 섬유소와 유기물 분해촉매가 혼합된 필터이며, 상기 유기물 분해촉매는 독성 기체물질을 흡착하는 흡착제와, 독성 기체물질을 분해하여 저독성 기체물질로의 재합성을 유도하는 분해촉진제로 구성되며, 상기 흡착제는 산화금속계 흡착제, 광물계 흡착제 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 다른 특징으로 한다. In addition, the cigarette filter for reducing toxic gas substances according to the present invention comprises a first filter and a second filter, the first filter is a filter made of cellulose, and the second filter is a mixture of cellulose and an organic material decomposition catalyst filter, and the organic material decomposition catalyst is composed of an adsorbent that adsorbs toxic gas substances, and a decomposition accelerator that decomposes toxic gas substances to induce resynthesis into low-toxic gas substances, and the adsorbent is a metal oxide-based adsorbent or a mineral-based adsorbent. It is characterized in that it is any one or a combination thereof.
이와 함께, 본 발명에 따른 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터는 전단필터; 후단필터; 및 전단필터와 후단필터 사이에 개재된 유기물 분해촉매;를 포함하여 이루어지며, 상기 전단필터 또는 후단필터는 섬유소로 이루어진 필터, 섬유소와 유기물 분해촉매가 혼합된 필터 중 어느 하나이며, 상기 유기물 분해촉매는 독성 기체물질을 흡착하는 흡착제와, 독성 기체물질을 분해하여 저독성 기체물질로의 재합성을 유도하는 분해촉진제로 구성되며, 상기 흡착제는 산화금속계 흡착제, 광물계 흡착제 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 또 다른 특징으로 한다. In addition, the cigarette filter for reducing toxic gas substances according to the present invention is a front-end filter; post filter; and an organic material decomposition catalyst interposed between the front-end filter and the rear-end filter, wherein the front-end filter or the rear-end filter is any one of a filter made of cellulose, a filter in which cellulose and an organic material decomposition catalyst are mixed, and the organic material decomposition catalyst is composed of an adsorbent that adsorbs a toxic gas substance, and a decomposition accelerator that decomposes a toxic gas substance to induce resynthesis into a low-toxic gas substance, and the adsorbent is any one of a metal oxide-based adsorbent and a mineral adsorbent, or a combination thereof Another feature.
상기 분해촉진제는 금속염이다. The decomposition accelerator is a metal salt.
상기 분해촉진제는 질산이온을 포함하는 금속염, 인산이온을 포함하는 금속염, 황산이온을 포함하는 금속염, 염화이온을 포함하는 금속염, 불화이온을 포함하는 금속염, 탄산이온이 포함된 금속염 중 어느 하나 또는 이들의 조합이다. The decomposition accelerator is a metal salt containing a nitrate ion, a metal salt containing a phosphate ion, a metal salt containing a sulfate ion, a metal salt containing a chloride ion, a metal salt containing a fluoride ion, a metal salt containing a carbonate ion, any one or these is a combination of
상기 질산이온을 포함하는 금속염은 질산칼슘(Ca(NO3)2), 질산아연(Zn(NO3)2), 질산철Ⅲ(Fe(NO3)3) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이다. 또한, 상기 인산이온을 포함하는 금속염은 인산알루미늄(AlPO4), 인산철Ⅲ(FePO4), 인산구리(Cu3(PO4)2), 인산아연(Zn3(PO4)4), 인산마그네슘(Mg3(PO4)2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이다. 상기 황산이온을 포함하는 금속염은 황산나트륨(Na2SO4), 황산칼륨(K2SO4), 황산칼슘(CaSO4), 황산망간(MnSO4), 황산니켈(NiSO4), 황산구리(CuSO4), 황산코발트(CoSO4), 황산마그네슘(MgSO4), 황산철Ⅱ(FeSO4), 황산알루미늄(Al2(SO4)3) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이다. 상기 염화이온을 포함하는 금속염은 염화알루미늄(AlCl3), 염화티타늄(TiCl4), 염화칼슘(CaCl2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이다. 또한, 상기 불화이온을 포함하는 금속염은 불화칼슘(CaF2), 불화바륨(BaF2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 상기 탄산이온을 포함하는 금속염은 탄산칼슘(CaCO3)이 해당될 수 있다. The metal salt containing the nitrate ion is calcium nitrate (Ca(NO 3 ) 2 ), zinc nitrate (Zn(NO 3 ) 2 ), iron nitrate Ⅲ (Fe(NO 3 ) 3 ), or a combination thereof. In addition, the metal salt containing the phosphate ion is aluminum phosphate (AlPO4), iron phosphate III (FePO 4 ), copper phosphate (Cu 3 (PO 4 ) 2 ), zinc phosphate (Zn 3 (PO 4 ) 4 ), magnesium phosphate (Mg 3 (PO 4 ) 2 ) or a combination thereof. The metal salt containing the sulfate ion is sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), potassium sulfate (K 2 SO 4 ), calcium sulfate (CaSO 4 ), manganese sulfate (MnSO 4 ), nickel sulfate (NiSO 4 ), copper sulfate (CuSO 4 ) ), cobalt sulfate (CoSO 4 ), magnesium sulfate (MgSO 4 ), iron sulfate II (FeSO 4 ), aluminum sulfate (Al 2 (SO 4 ) 3 ), or a combination thereof. The metal salt containing the chloride ion is aluminum chloride (AlCl 3 ), titanium chloride (TiCl 4 ), calcium chloride (CaCl 2 ) Any one or a combination thereof. In addition, the metal salt containing the fluoride ion is calcium fluoride (CaF 2 ), barium fluoride (BaF 2 ), any one or a combination thereof, and the metal salt containing the carbonate ion is calcium carbonate (CaCO 3 ). there is.
상기 분해촉진제는 황산나트륨(Na2SO4)을 포함함과 함께 황산니켈(NiSO4), 질산아연(Zn(NO3)2), 황산망간(MnSO4), 황산코발트(CoSO4), 염화티타늄(TiCl4), 탄산칼슘(CaCO3), 인산구리(Cu3(PO4)2), 인산마그네슘(Mg3(PO4)2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함한다. The decomposition accelerator includes sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and nickel sulfate (NiSO 4 ), zinc nitrate (Zn(NO 3 ) 2 ), manganese sulfate (MnSO 4 ), cobalt sulfate (CoSO 4 ) , titanium chloride (TiCl 4 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), copper phosphate (Cu 3 (PO 4 ) 2 ), magnesium phosphate (Mg 3 (PO 4 ) 2 ), or a combination thereof.
상기 산화금속계 흡착제는 산화세슘(CeO2), 산화바나듐(V2O5), 산화아연(ZnO), 산화티타늄(TiO2), 산화니켈(NiO), 산화코발트(CoO), 산화구리(CuO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이다. The metal oxide-based adsorbent is cesium oxide (CeO 2 ), vanadium oxide (V 2 O 5 ), zinc oxide (ZnO), titanium oxide (TiO 2 ), nickel oxide (NiO), cobalt oxide (CoO), copper oxide (CuO) ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ) Any one or a combination thereof.
또한, 상기 광물계 흡착제는 현무암, 화강암, 사암, 석회암, 셰일, 변성암, 아타풀가이트(attapulgite), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 벤토나이트(bentonite), 카올리나이트(kaolinite), 제올라이트(zeolite) 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터. In addition, the mineral-based adsorbent is basalt, granite, sandstone, limestone, shale, metamorphic rock, attapulgite (attapulgite), montmorillonite (montmorillonite), bentonite (bentonite), kaolinite (kaolinite), any one of zeolite (zeolite) or Tobacco filter to reduce toxic gas substances, characterized in that the combination.
상기 흡착제는 유기물 분해촉매의 총 중량 대비 10∼95%가 포함될 수 있다. 또한, 상기 분해촉진제는 유기물 분해촉매의 총 중량 대비 5∼90%가 포함될 수 있다. The adsorbent may be included in an amount of 10 to 95% based on the total weight of the organic decomposition catalyst. In addition, the decomposition accelerator may be included in 5 to 90% of the total weight of the organic material decomposition catalyst.
섬유소와 유기물 분해촉매를 포함하는 필터에 있어서, 유기물 분해촉매는 섬유소 중량 대비 5∼30%의 비율로 혼합될 수 있다. In a filter comprising cellulose and an organic material decomposition catalyst, the organic material decomposition catalyst may be mixed in a ratio of 5 to 30% based on the weight of the cellulose.
섬유소로 이루어진 필터 또는 섬유소와 유기물 분해촉매로 이루어진 필터에 탄소체가 포함되며, 상기 탄소체는 활성탄 분말, 숯 분말 중 어느 하나 또는 이들의 조합이다. 또한, 상기 탄소체는 섬유소 중량 대비 최대 50%까지 혼합될 수 있다. A carbon body is included in a filter made of cellulose or a filter made of cellulose and an organic material decomposition catalyst, and the carbon body is any one of activated carbon powder and charcoal powder, or a combination thereof. In addition, the carbon body may be mixed up to 50% based on the weight of the cellulose.
본 발명에 따른 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터는 다음과 같은 효과가 있다. The cigarette filter for reducing toxic gas substances according to the present invention has the following effects.
흡착제와 분해촉진제로 이루어지는 유기물 분해촉매를 담배필터에 적용함으로써 담배 연기에 포함되어 있는 암 유발물질 등의 독성 기체물질을 효과적으로 분해, 제거할 수 있다. By applying an organic material decomposition catalyst consisting of an adsorbent and a decomposition accelerator to a cigarette filter, it is possible to effectively decompose and remove toxic gaseous substances such as cancer-causing substances contained in tobacco smoke.
도 1은 독성 기체물질과 유기물 분해촉매의 결합 및 전자교환반응에 의해 독성 기체물질이 분해되는 것을 나타낸 참고도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터의 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터의 구성도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터의 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 분해촉매의 제조방법을 설명하기 위한 참고도.
도 6은 유기 기상화합물 분해 실험장치의 모식도. 1 is a reference diagram showing the decomposition of a toxic gas substance by a combination of a toxic gas substance and an organic substance decomposition catalyst and an electron exchange reaction.
Figure 2 is a block diagram of a cigarette filter for reducing toxic gas substances according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a cigarette filter for reducing toxic gas substances according to another embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a cigarette filter for reducing toxic gas substances according to another embodiment of the present invention.
5 is a reference diagram for explaining a method of manufacturing an organic material decomposition catalyst according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram of an organic gaseous compound decomposition experimental apparatus.
본 발명은 유기물 분해촉매를 담배필터에 적용하여 담배 연기에 포함된 독성 기체물질의 독성을 완화시키는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a technique for alleviating the toxicity of toxic gas substances contained in cigarette smoke by applying an organic decomposition catalyst to a cigarette filter.
유기물 분해촉매는 담배 연기에 포함되어 있는 독성 기체물질을 분해함과 함께 저독성 기체물질로의 재합성을 유도한다. 독성 기체물질로는 앞서 '발명의 배경이 되는 기술'에서 언급한 바와 같이, 아크로레인(CH2=CHCHO), 포름알데히드(HCHO), 아크릴로니트릴(CH2=CH-C≡N), 1,3-부타디엔(CH2=CH-CH=CH2), 아세트알데히드(CH3CHO), 에틸렌옥사이드(CH4O), 이소프렌(C5H8) 등의 암 유발물질이 포함된다. The organic decomposition catalyst decomposes toxic gaseous substances contained in cigarette smoke and induces resynthesis into low-toxic gaseous substances. As toxic gas substances, as mentioned in the 'Technology Background to the Invention', acrolein (CH 2 =CHCHO), formaldehyde (HCHO), acrylonitrile (CH 2 =CH-C≡N), 1 Cancer-causing substances such as ,3-butadiene (CH 2 =CH-CH=CH 2 ), acetaldehyde (CH 3 CHO), ethylene oxide (CH 4 O), and isoprene (C 5 H 8 ) are included.
유기물 분해촉매는 흡착제와 분해촉진제의 조합으로 이루어진다. 흡착제는 독성 기체물질을 흡착하는 역할을 하며, 분해촉진제는 흡착된 독성 기체물질을 분해하여 저독성의 기체물질로의 재합성을 유도하는 역할을 한다. 흡착제와 분해촉진제는 물리적 또는 화학적으로 결합된 형태이며, 흡착제와 분해촉진제가 혼합된 형태를 이룰 수도 있다. 이러한 유기물 분해촉매는 다양한 방식으로 담배필터에 적용될 수 있으며, 이에 대해서는 후술하는 실시예를 통해 상세히 설명하기로 한다. The organic material decomposition catalyst consists of a combination of an adsorbent and a decomposition accelerator. The adsorbent plays a role of adsorbing toxic gas substances, and the decomposition accelerator serves to decompose the adsorbed toxic gas substances and induce resynthesis into low-toxic gas substances. The adsorbent and the decomposition accelerator are physically or chemically combined, and the adsorbent and the decomposition accelerator may be mixed. Such an organic material decomposition catalyst can be applied to the cigarette filter in various ways, which will be described in detail through the following examples.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a cigarette filter for reducing toxic gas substances according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 담배필터에 적용되는 유기물 분해촉매는 담배 연기에 포함된 독성 기체물질을 분해함과 함께 저독성 기체물질로의 재합성을 유도한다. The organic material decomposition catalyst applied to the tobacco filter of the present invention decomposes toxic gas substances contained in tobacco smoke and induces resynthesis into low-toxic gas substances.
상기 유기물 분해촉매는 흡착제 및 분해촉진제로 이루어진다. 상기 흡착제와 분해촉진제는 물리적 또는 화학적으로 결합된 형태를 이루거나 혼합된 형태를 이룰 수도 있다. 흡착제 및 분해촉진제로 구성되는 유기물 분해촉매는 소정의 제조공정을 통해 제조되는데 유기물 분해촉매의 제조방법에 대해서는 후술하기로 한다. The organic material decomposition catalyst consists of an adsorbent and a decomposition accelerator. The adsorbent and the decomposition accelerator may form a physically or chemically combined form or may form a mixed form. The organic material decomposition catalyst composed of an adsorbent and a decomposition accelerator is manufactured through a predetermined manufacturing process, and the method for preparing the organic material decomposition catalyst will be described later.
유기물 분해촉매에 있어서, 상기 흡착제는 담배 연기에 포함되어 있는 독성 기체물질을 흡착하는 역할을 하며, 상기 분해촉진제는 유기물 분해촉매에 흡착된 독성 기체물질을 분해하여 저독성의 기체물질로의 재합성을 유도하는 역할을 한다. 여기서, 담배 연기에 포함되어 있는 독성 기체물질은 아크로레인(CH2=CHCHO), 포름알데히드(HCHO), 아크릴로니트릴(CH2=CH-C≡N), 1,3-부타디엔(CH2=CH-CH=CH2), 아세트알데히드(CH3CHO), 에틸렌옥사이드(CH4O), 이소프렌(C5H8) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이거나, 상기 물질 이외에 담배 연기에 포함되어 있는 다양한 독성 기체물질을 의미할 수 있다. In the organic material decomposition catalyst, the adsorbent serves to adsorb toxic gas substances contained in tobacco smoke, and the decomposition accelerator decomposes the toxic gas material adsorbed on the organic material decomposition catalyst to resynthesize into low-toxic gas substances. serves to induce Here, the toxic gas substances contained in cigarette smoke are acrolein (CH 2 =CHCHO), formaldehyde (HCHO), acrylonitrile (CH 2 =CH-C≡N), 1,3-butadiene (CH 2 = CH-CH=CH 2 ), acetaldehyde (CH 3 CHO), ethylene oxide (CH 4 O), isoprene (C 5 H 8 ) Any one or a combination thereof, or various other substances contained in cigarette smoke in addition to the above substances It can mean toxic gaseous substances.
상기 흡착제로는 유기 기체물질에 대한 흡착능이 있는 물질이 적용되며, 산화금속계 흡착제 또는 광물계 흡착제가 적용될 수 있다. 참고로, 담배 연기에 포함되어 있는 독성 기체물질은 탄소와 수소를 포함하는 유기 기체물질에 해당된다. As the adsorbent, a material capable of adsorbing an organic gas material is applied, and a metal oxide-based adsorbent or a mineral-based adsorbent may be applied. For reference, toxic gas substances contained in cigarette smoke correspond to organic gas substances including carbon and hydrogen.
산화금속계 흡착제와 광물계 흡착제 각각 또는 이들의 혼합이 유기물 분해촉매의 흡착제로 적용 가능하며, 후술하는 실험결과에 따르면 산화금속계 흡착제가 유기물 분해촉매에 적용된 경우 상대적으로 우수한 독성 기체물질 분해특성을 나타낸다. Metal oxide-based adsorbents and mineral-based adsorbents each or a mixture thereof can be applied as adsorbents for organic material decomposition catalysts, and according to the experimental results described below, when metal oxide-based adsorbents are applied to organic material decomposition catalysts, they exhibit relatively excellent decomposition properties of toxic gas substances.
상기 산화금속계 흡착제로는 산화세슘(CeO2), 산화바나듐(V2O5), 산화아연(ZnO), 산화티타늄(TiO2), 산화니켈(NiO), 산화코발트(CoO), 산화구리(CuO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이 이용 가능하며, 상기 광물계 흡착제로는 현무암, 화강암, 사암, 석회암, 셰일, 변성암, 아타풀가이트(attapulgite), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 벤토나이트(bentonite), 카올리나이트(kaolinite), 제올라이트(zeolite) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이 이용 가능하다. The metal oxide-based adsorbent includes cesium oxide (CeO 2 ), vanadium oxide (V 2 O 5 ), zinc oxide (ZnO), titanium oxide (TiO 2 ), nickel oxide (NiO), cobalt oxide (CoO), copper oxide ( CuO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ) Any one or a combination thereof is available, and the mineral adsorbent includes basalt, granite, sandstone, limestone, shale, metamorphic rock, attapulgite (attapulgite), montmorillonite (montmorillonite), bentonite (bentonite), kaolinite (kaolinite), any one or a combination of zeolite (zeolite) is available.
한편, 상술한 바와 같이, 유기물 분해촉매는 흡착제와 분해촉진제로 이루어지고, 흡착제와 분해촉진제는 물리적 또는 화학적으로 결합된 형태를 이룬다. 따라서, 흡착제에 독성 기체물질이 흡착됨은 유기물 분해촉매에 흡착됨을 의미하며, 유기물 분해촉매에 흡착된 독성 기체물질은 분해촉진제와의 화학 반응이 가능한 상태를 이루게 된다. Meanwhile, as described above, the organic material decomposition catalyst consists of an adsorbent and a decomposition accelerator, and the adsorbent and the decomposition accelerator are physically or chemically combined. Therefore, adsorption of a toxic gas substance to the adsorbent means adsorption to the organic substance decomposition catalyst, and the toxic gas substance adsorbed to the organic substance decomposition catalyst achieves a state in which a chemical reaction with the decomposition accelerator is possible.
본 발명의 흡착제 특히, 산화금속계 흡착제는 분해촉진제의 존재 없이도 독성 기체물질에 대한 분해능이 있다. 산화금속계 흡착제(M-O-M+δ-O-δ)에 흡착된 독성 기체물질(RO-H)은 산화금속계 흡착제(M-O-M+δ-O-δ)와 수소결합과 배위결합의 이중결합을 이루며, 이러한 결합 상태에서 독성 기체물질(RO-δ-H+δ)과 산화금속계 흡착제(M-O-M+δ-O-δ) 사이에는 전자교환반응이 일어나며, 전자교환반응에 의해 흡착제에 흡착된 독성 기체물질(RO-δ-H+δ)은 RO·와 H·로 분해된다(도 1 참조). The adsorbent of the present invention, particularly the metal oxide-based adsorbent, has the ability to decompose toxic gaseous substances without the presence of a decomposition accelerator. Toxic gaseous substances (RO-H) adsorbed on the metal oxide adsorbent (MOM + δ -O -δ ) form a double bond of hydrogen and coordination with the metal oxide adsorbent (MOM +δ -O -δ ). In the state, an electron exchange reaction occurs between the toxic gas substance (RO -δ -H +δ ) and the metal oxide-based adsorbent (MOM +δ -O -δ ), and the toxic gas substance (RO - δ -H +δ ) is decomposed into RO· and H· (see FIG. 1 ).
그런데, 흡착제(예를 들어, 산화금속계 흡착제)에 의한 독성 기체물질의 분해반응은 매우 느린 속도로 진행된다. 반면, 흡착제 외에 분해촉진제가 상술한 독성 기체물질(RO-δ-H+δ)과 산화금속계 흡착제(M-O-M+δ-O-δ) 간의 전자교환반응에 개입되면 전자교환반응이 활성화되어 독성 기체물질의 분해가 촉진된다. 또한, 담배필터를 통과하는 담배 연기는 약 60℃의 온도를 갖고 있기 때문에, 분해촉진제의 존재 및 약 60℃의 온도 조건에 의해 독성 기체물질의 분해가 보다 더 촉진될 수 있다. However, the decomposition reaction of the toxic gas substance by the adsorbent (eg, metal oxide-based adsorbent) proceeds at a very slow rate. On the other hand, when a decomposition accelerator other than the adsorbent is involved in the electron exchange reaction between the above-described toxic gas substance (RO -δ -H +δ ) and the metal oxide-based adsorbent (MOM +δ -O -δ ), the electron exchange reaction is activated and the toxic gas substance decomposition is promoted. In addition, since the tobacco smoke passing through the cigarette filter has a temperature of about 60°C, the decomposition of toxic gas substances can be further promoted by the presence of the decomposition accelerator and the temperature condition of about 60°C.
유기물 분해촉매에 흡착된 독성 기체물질로 상술한 바와 같이 다양한 암 유발물질이 있는데, 이 중 포름알데히드(HCHO)가 분해촉진제의 개입 하에 분해되는 과정 및 저독성의 기체물질로 재합성되는 과정을 설명하면 다음과 같다. As described above, there are various cancer-causing substances as toxic gas substances adsorbed to organic decomposition catalysts. As follows.
아래의 반응식 1에 기재된 바와 같이, 유기물 분해촉매의 흡착제에 수소결합과 배위결합의 이중결합 형태로 흡착된 포름알데히드(HCHO)는 흡착제와의 전자교환반응에 의해 메탄올(CH3OH)과 일산화탄소(CO)로 분해되는데, 이 과정에서 분해촉진제는 전자교환반응을 활성화시켜 포름알데히드(HCHO)의 메탄올(CH3OH)로의 분해를 촉진시킨다. 이어, 메탄올(CH3OH)은 디메톡시메탄(CH2(OCH3)2)으로의 변환(반응식 2 내지 3 참조)을 거쳐 최종적으로 물과 이산화탄소로 변환(반응식 4 내지 6 참조)되며, 각각의 변환 과정에서도 분해촉진제가 해당 반응을 촉진시키는 역할을 한다. As described in
(반응식 1) 2CH2O → CH3OH + CO(Scheme 1) 2CH 2 O → CH 3 OH + CO
(반응식 2) CH3OH → CH3O· + H·(Scheme 2) CH 3 OH → CH 3 O + H
(반응식 3) CH3OH + 2CH3O· → 2CH2(CH3O)2 + H2O(Scheme 3) CH 3 OH + 2CH 3 O. → 2CH 2 (CH 3 O) 2 + H 2 O
(반응식 4) 4H· + O2 → 2H2O(Scheme 4) 4H· + O2 → 2H 2 O
(반응식 5) 2CO + O2 → 2CO2 (Scheme 5) 2CO + O 2 → 2CO 2
(반응식 6) 2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O(Scheme 6) 2CH 3 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 4H 2 O
본 발명에서 상기 분해촉진제로 금속염이 이용된다. 구체적으로, 상기 금속염은 질산이온을 포함하는 금속염, 인산이온을 포함하는 금속염, 황산이온을 포함하는 금속염, 염화이온을 포함하는 금속염, 불화이온을 포함하는 금속염, 탄산이온을 포함한다. In the present invention, a metal salt is used as the decomposition accelerator. Specifically, the metal salt includes a metal salt containing a nitrate ion, a metal salt containing a phosphate ion, a metal salt containing a sulfate ion, a metal salt containing a chloride ion, a metal salt containing a fluoride ion, and a carbonate ion.
또한, 질산이온을 포함하는 금속염은 질산칼슘(Ca(NO3)2), 질산아연(Zn(NO3)2), 질산철Ⅲ(Fe(NO3)3) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 인산이온을 포함하는 금속염은 인산알루미늄(AlPO4), 인산철Ⅲ(FePO4), 인산구리(Cu3(PO4)2), 인산아연(Zn3(PO4)4), 인산마그네슘(Mg3(PO4)2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 황산이온을 포함하는 금속염은 황산나트륨(Na2SO4), 황산칼륨(K2SO4), 황산칼슘(CaSO4), 황산망간(MnSO4), 황산니켈(NiSO4), 황산구리(CuSO4), 황산코발트(CoSO4), 황산마그네슘(MgSO4), 황산철Ⅱ(FeSO4), 황산알루미늄(Al2(SO4)3) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 염화이온을 포함하는 금속염은 염화알루미늄(AlCl3), 염화티타늄(TiCl4), 염화칼슘(CaCl2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 불화이온을 포함하는 금속염은 불화칼슘(CaF2), 불화바륨(BaF2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 탄산이온을 포함하는 금속염은 탄산칼슘(CaCO3)이 해당될 수 있다. In addition, the metal salt containing nitrate ions is calcium nitrate (Ca(NO 3 ) 2 ), zinc nitrate (Zn(NO 3 ) 2 ), iron nitrate Ⅲ (Fe(NO 3 ) 3 ) Any one or a combination thereof , metal salts containing phosphate ions are aluminum phosphate (AlPO4), iron phosphate III (FePO 4 ), copper phosphate (Cu 3 (PO 4 ) 2 ), zinc phosphate (Zn 3 (PO 4 ) 4 ), magnesium phosphate (Mg) 3 (PO 4 ) 2 ) of any one or a combination thereof, and the metal salt containing sulfate ions is sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), potassium sulfate (K 2 SO 4 ), calcium sulfate (CaSO 4 ), manganese sulfate ( MnSO 4 ), nickel sulfate (NiSO 4 ), copper sulfate (CuSO 4 ), cobalt sulfate (CoSO 4 ), magnesium sulfate (MgSO 4 ), iron sulfate II (FeSO 4 ), aluminum sulfate (Al 2 (SO 4 ) 3 ) any one or a combination thereof, and the metal salt containing chloride ions is any one or a combination of aluminum chloride (AlCl 3 ), titanium chloride (TiCl 4 ), calcium chloride (CaCl 2 ), and a metal salt containing fluoride ions Silver is calcium fluoride (CaF 2 ), barium fluoride (BaF 2 ), any one or a combination thereof, the metal salt containing carbonate ions may be calcium carbonate (CaCO 3 ).
본 발명의 분해촉진제로 상기 질산이온을 포함하는 금속염, 인산이온을 포함하는 금속염, 황산이온을 포함하는 금속염, 염화이온을 포함하는 금속염, 불화이온을 포함하는 금속염, 탄산이온이 포함된 금속염 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 이용할 수 있다. As the decomposition accelerator of the present invention, any one of the above metal salt containing nitrate ion, metal salt containing phosphate ion, metal salt containing sulfate ion, metal salt containing chloride ion, metal salt containing fluoride ion, and metal salt containing carbonate ion One or a combination thereof may be used.
본 발명에 따른 유기물 분해촉매를 구성함에 있어서, 상술한 바와 같이 흡착제로는 산화금속계 흡착제, 광물계 흡착제 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 이용하고, 분해촉진제로는 다양한 금속염을 이용할 수 있는데, 독성 기체물질을 보다 효과적으로 분해하기 위해 다음의 조합을 이용할 수 있다. In constituting the organic material decomposition catalyst according to the present invention, as described above, any one of a metal oxide-based adsorbent and a mineral-based adsorbent or a combination thereof is used as the adsorbent, and various metal salts can be used as the decomposition accelerator, toxic gas substances The following combinations can be used to more effectively decompose
즉, 구체적인 실시예로, 상기 유기물 분해촉매는 흡착제로 산화금속계 흡착제를 이용하는 것이 우선될 수 있다. 또한, 분해촉진제로는 황산나트륨(Na2SO4)이 포함됨과 함께 질산아연(Zn(NO3)2), 인산구리(Cu3(PO4)2), 인산마그네슘(Mg3(PO4)2), 황산망간(MnSO4), 황산니켈(NiSO4), 황산코발트(CoSO4), 염화티타늄(TiCl4), 탄산칼슘(CaCO3) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이 포함된 것을 이용하는 것이 우선될 수 있다. That is, in a specific embodiment, the organic material decomposition catalyst may preferentially use a metal oxide-based adsorbent as the adsorbent. In addition, the decomposition accelerator includes sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), zinc nitrate (Zn(NO 3 ) 2 ), copper phosphate (Cu 3 (PO 4 ) 2 ), magnesium phosphate (Mg 3 (PO 4 ) 2 ) ), manganese sulfate (MnSO 4 ), nickel sulfate (NiSO 4 ), cobalt sulfate (CoSO 4 ), titanium chloride (TiCl 4 ), calcium carbonate (CaCO 3 ) It is preferred to use one or a combination thereof. can be
나아가, 보다 구체적인 실시예로 제 1 실시예로 분해촉진제를 황산나트륨(Na2SO4)과 황산니켈(NiSO4)의 조합으로 구성할 수 있으며, 제 2 실시예로 분해촉진제를 황산나트륨(Na2SO4)과 질산아연(Zn(NO3)2)의 조합으로 구성할 수 있다. 또한, 제 3 실시예로 분해촉진제를 황산나트륨(Na2SO4)과 황산망간(MnSO4)의 조합으로 구성할 수 있으며, 제 4 실시예로 분해촉진제를 황산나트륨(Na2SO4)과 황산코발트(CoSO4)의 조합으로 구성할 수 있다. 제 5 실시예로 분해촉진제를 황산나트륨(Na2SO4)과 염화티타늄(TiCl4)의 조합으로 구성할 수 있으며, 제 6 실시예로 분해촉진제를 황산나트륨(Na2SO4)과 탄산칼슘(CaCO3)의 조합으로 구성할 수 있다. 이와 함께, 제 7 실시예로 분해촉진제를 황산나트륨(Na2SO4)과 인산구리(Cu3(PO4)2)의 조합으로 구성할 수 있으며, 제 8 실시예로 분해촉진제를 황산나트륨(Na2SO4)과 인산마그네슘(Mg3(PO4)2)의 조합으로 구성할 수 있다. Further, in a more specific embodiment, the decomposition accelerator in the first embodiment may be composed of a combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and nickel sulfate (NiSO 4 ), and in the second embodiment, the decomposition accelerator is sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) 4 ) and zinc nitrate (Zn(NO 3 ) 2 ). In addition, in the third embodiment, the decomposition accelerator may be composed of a combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and manganese sulfate (MnSO 4 ), and in the fourth embodiment, the decomposition accelerator is sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and cobalt sulfate (CoSO 4 ) It can be composed of a combination. In the fifth embodiment, the decomposition accelerator may be composed of a combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and titanium chloride (TiCl 4 ), and in the sixth embodiment, the decomposition accelerator is sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and calcium carbonate (CaCO) 3 ) can be combined. In addition, in the seventh embodiment, the decomposition accelerator may be composed of a combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and copper phosphate (Cu 3 (PO 4 ) 2 ), and in the eighth embodiment, the decomposition accelerator is sodium sulfate (Na 2 ) SO 4 ) and magnesium phosphate (Mg 3 (PO 4 ) 2 ) It may be composed of a combination.
후술하는 실험결과를 참조하면, 상기 제 1 실시예에 따른 유기물 분해촉매를 적용한 경우가 독성 기체물질의 분해효율이 가장 우수하며, 이하 제 2 실시예에서 제 8 실시예 순서로 독성 기체물질의 분해효율이 낮아지는 경향을 나타낸다. Referring to the experimental results to be described later, the decomposition efficiency of toxic gas substances is the best when the organic substance decomposition catalyst according to the first embodiment is applied. It shows a tendency to decrease in efficiency.
한편, 상기 유기물 분해촉매를 구성함에 있어서, 상기 흡착제는 유기물 분해촉매의 총 중량 대비 10∼95%가 포함되며, 상기 분해촉진제는 유기물 분해촉매의 총 중량 대비 5∼90%가 포함된다. On the other hand, in constituting the organic material decomposition catalyst, the adsorbent is contained in an amount of 10 to 95% based on the total weight of the organic material decomposition catalyst, and the decomposition accelerator is 5 to 90% based on the total weight of the organic material decomposition catalyst.
이상 설명한 바와 같은 상기 유기물 분해촉매는 후술하는 제조방법을 통해 제조되는데, 제조된 유기물 분해촉매는 분쇄에 의해 분말 형태를 이루며, 분말의 입경은 평균 입경 0.1mm로 조절될 수 있다. As described above, the organic material decomposition catalyst is prepared through a manufacturing method described later. The prepared organic material decomposition catalyst is in the form of a powder by pulverization, and the particle size of the powder may be adjusted to an average particle size of 0.1 mm.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 분해촉매는 다양한 방식으로 담배필터에 적용될 수 있다. 구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같이 통상의 담배필터를 구성하는 섬유소(12)에 유기물 분해촉매(11)를 혼합하여 담배필터를 구성할 수 있다. 상기 섬유소(12)는 셀룰로즈 아세테이트(cellulose acetate)로 이루어지는 것이 일반적이나, 섬유소(12) 구성물질은 셀룰로즈 아세테이트로 제한되지 않는다. 여기서, 상기 유기물 분해촉매(11)는 분말 형태로 혼합되며, 분말의 입경은 평균 입경 약 0.1mm 일 수 있다. The organic material decomposition catalyst according to an embodiment of the present invention may be applied to a cigarette filter in various ways. Specifically, as shown in FIG. 2 , a cigarette filter may be constituted by mixing the organic
섬유소(12)와 유기물 분해촉매(11)를 혼합함에 있어서, 유기물 분해촉매(11)는 섬유소(12) 중량 대비 5∼30%의 비율로 혼합될 수 있다. 또한, 상기 섬유소(12)에 유기물 분해촉매(11) 이외에 탄소체가 추가로 혼합될 수 있다. 상기 탄소체는 활성탄 분말, 숯 분말 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 상기 탄소체는 섬유소(12) 중량 대비 최대 50%까지 혼합될 수 있다. In mixing the
담배필터의 다른 실시예로, 도 3에 도시한 바와 같이 제 1 필터(310)와 제 2 필터(320)의 조합으로 담배필터를 구성할 수 있다. 제 1 필터(310)는 섬유소(12)로 이루어진 필터이며, 제 2 필터(320)는 섬유소(12)와 유기물 분해촉매(11)가 혼합된 필터이다. 상기 제 2 필터(320)에 상기 탄소체가 추가로 혼합될 수도 있다. 제 2 필터(320)에 있어서, 유기물 분해촉매(11)는 섬유소(12) 중량 대비 5∼30%의 비율로 혼합되며, 탄소체가 추가 혼합되는 경우 탄소체는 섬유소(12) 중량 대비 최대 50%까지 혼합될 수 있다. As another embodiment of the cigarette filter, as shown in FIG. 3 , a cigarette filter may be configured by a combination of the
담배필터의 또 다른 실시예로, 도 4의 (a), (b), (c)에 도시한 바와 같이 전단필터(410)와 후단필터(420) 사이에 유기물 분해촉매(11)가 개재된 형태로 담배필터를 구성할 수 있다. 상기 전단필터(410) 또는 후단필터(420)는 섬유소(12)로 이루어진 필터, 섬유소(12)와 유기물 분해촉매(11)가 혼합된 필터 중 어느 하나이며, 탄소체가 선택적으로 포함될 수 있다. As another embodiment of the cigarette filter, as shown in (a), (b), (c) of Fig. 4, the organic
전단필터(410)와 후단필터(420)는 이격되며, 전단필터(410)와 후단필터(420) 사이의 공간에 복수의 유기물 분해촉매(11)가 채워지는 형태이다. 전단필터(410)와 후단필터(420) 사이의 공간에 0.01∼5g의 유기물 분해촉매(11) 분말이 채워질 수 있다. 전단필터(410)와 후단필터(420) 사이의 공간은 유기물 분해촉매(11) 분말의 유출을 방지하기 위해 원통형의 케이스 등에 의해 외부와 격리된다. The front-
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터에 대해 설명하였다. 이하에서는, 유기물 분해촉매의 제조방법에 대해 설명하기로 한다. Above, a cigarette filter for reducing toxic gas substances according to an embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a method for preparing an organic material decomposition catalyst will be described.
먼저, 도 5에 도시한 바와 같이 흡착제와 분해촉진제를 각각 준비한다(S501). First, as shown in FIG. 5, an adsorbent and a decomposition accelerator are prepared, respectively (S501).
상기 흡착제는 산화금속계 흡착제, 광물계 흡착제 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 이용할 수 있다. 상기 산화금속계 흡착제로는 산화세슘(CeO2), 산화바나듐(V2O5), 산화아연(ZnO), 산화티타늄(TiO2), 산화니켈(NiO), 산화코발트(CoO), 산화구리(CuO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이 이용 가능하며, 상기 광물계 흡착제로는 현무암, 화강암, 사암, 석회암, 셰일, 변성암, 아타풀가이트(attapulgite), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 벤토나이트(bentonite), 카올리나이트(kaolinite), 제올라이트(zeolite) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이 이용 가능하다. The adsorbent may use any one of a metal oxide-based adsorbent and a mineral-based adsorbent, or a combination thereof. The metal oxide-based adsorbent includes cesium oxide (CeO 2 ), vanadium oxide (V 2 O 5 ), zinc oxide (ZnO), titanium oxide (TiO 2 ), nickel oxide (NiO), cobalt oxide (CoO), copper oxide ( CuO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ) Any one or a combination thereof is available, and the mineral adsorbent includes basalt, granite, sandstone, limestone, shale, metamorphic rock, attapulgite (attapulgite), montmorillonite (montmorillonite), bentonite (bentonite), kaolinite (kaolinite), any one or a combination of zeolite (zeolite) is available.
상기 분해촉진제는 상기 질산이온을 포함하는 금속염, 인산이온을 포함하는 금속염, 황산이온을 포함하는 금속염, 염화이온을 포함하는 금속염, 불화이온을 포함하는 금속염, 탄산이온이 포함된 금속염 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 이용할 수 있다. The decomposition accelerator is any one of the metal salt containing the nitrate ion, the metal salt containing the phosphate ion, the metal salt containing the sulfate ion, the metal salt containing the chloride ion, the metal salt containing the fluoride ion, the metal salt containing the carbonate ion, or Combinations of these may be used.
상기 질산이온을 포함하는 금속염은 질산칼슘(Ca(NO3)2), 질산아연(Zn(NO3)2), 질산철Ⅲ(Fe(NO3)3) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 인산이온을 포함하는 금속염은 인산알루미늄(AlPO4), 인산철Ⅲ(FePO4), 인산구리(Cu3(PO4)2), 인산아연(Zn3(PO4)4), 인산마그네슘(Mg3(PO4)2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 황산이온을 포함하는 금속염은 황산나트륨(Na2SO4), 황산칼륨(K2SO4), 황산칼슘(CaSO4), 황산망간(MnSO4), 황산니켈(NiSO4), 황산구리(CuSO4), 황산코발트(CoSO4), 황산마그네슘(MgSO4), 황산철Ⅱ(FeSO4), 황산알루미늄(Al2(SO4)3) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 염화이온을 포함하는 금속염은 염화알루미늄(AlCl3), 염화티타늄(TiCl4), 염화칼슘(CaCl2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 불화이온을 포함하는 금속염은 불화칼슘(CaF2), 불화바륨(BaF2) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 탄산이온을 포함하는 금속염은 탄산칼슘(CaCO3)이 해당될 수 있다. The metal salt containing the nitrate ion is any one of calcium nitrate (Ca(NO 3 ) 2 ), zinc nitrate (Zn(NO 3 ) 2 ), iron nitrate Ⅲ (Fe(NO 3 ) 3 ) or a combination thereof, Metal salts containing phosphate ions are aluminum phosphate (AlPO4), iron phosphate III (FePO 4 ), copper phosphate (Cu 3 (PO 4 ) 2 ), zinc phosphate (Zn 3 (PO 4 ) 4 ), magnesium phosphate (Mg 3 ) (PO 4 ) 2 ) of any one or a combination thereof, and the metal salt containing sulfate ions is sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), potassium sulfate (K 2 SO 4 ), calcium sulfate (CaSO 4 ), manganese sulfate (MnSO) 4 ), nickel sulfate (NiSO 4 ), copper sulfate (CuSO 4 ), cobalt sulfate (CoSO 4 ), magnesium sulfate (MgSO 4 ), iron sulfate II (FeSO 4 ), aluminum sulfate (Al 2 (SO 4 ) 3 ) Any one or a combination thereof, the metal salt containing chloride ions is aluminum chloride (AlCl 3 ), titanium chloride (TiCl 4 ), calcium chloride (CaCl 2 ) any one or a combination thereof, and the metal salt containing fluoride ions is Calcium fluoride (CaF 2 ), barium fluoride (BaF 2 ) Any one or a combination thereof, the metal salt containing carbonate ions may correspond to calcium carbonate (CaCO 3 ).
이어, 가연성물질을 준비하고, 상기 가연성물질을 흡착제 및 분해촉진제와 혼합한다(S502). 그런 다음, 흡착제, 분해촉진제 및 가연성물질이 혼합된 혼합물을 물에 섞어 반죽 형태로 만든다(S503). Next, a combustible material is prepared, and the combustible material is mixed with an adsorbent and a decomposition accelerator (S502). Then, the mixture of the adsorbent, the decomposition accelerator and the combustible material is mixed with water to form a dough (S503).
상기 가연성물질은 분말 형태가 바람직하며, 높은 온도에서 산소와 반응하여 물과 이산화탄소 등으로 완전히 분해 가능한 물질로서, 아디핀산, 멜라닌, 설탕, 스테아린산, 파라핀 등과 같이 탄소, 수소 및 산소로 이루어진 분말형 탄화수소 화합물; 카본블랙, 미분탄, 흑연가루 등과 같은 분말형 탄소 화합물 군으로부터 선택되는 1종 또는 1종 이상을 포함하는 혼합물일 수 있다.The combustible material is preferably in the form of a powder, which reacts with oxygen at high temperature to completely decompose into water and carbon dioxide, etc. Powdered hydrocarbons made of carbon, hydrogen and oxygen, such as adipic acid, melanin, sugar, stearic acid, paraffin, etc. compound; It may be a mixture containing one or more selected from the group of powdery carbon compounds such as carbon black, pulverized coal, graphite powder, and the like.
또한, 가연성물질은 흡착제와 분해촉진제를 합친 총 중량의 1∼50% 비율로 혼합되며, 물은 흡착제와 분해촉진제를 합친 총 중량의 50∼300% 비율로 혼합될 수 있다. In addition, the combustible material may be mixed in a ratio of 1 to 50% of the total weight of the adsorbent and the decomposition accelerator, and water may be mixed in a proportion of 50 to 300% of the total weight of the adsorbent and the decomposition accelerator.
최종적으로, 물에 흡착제, 분해촉진제 및 가연성물질이 혼합된 반죽물을 800∼1200℃의 온도에서 소성하면 흡착제 및 분해촉진제로 이루어진 유기물 분해촉매가 제조된다(S504). 이후, 유기물 분해촉매를 일정 입경으로 분쇄할 수 있다(S505). 일 실시예로, 평균 입경 약 0.1mm로 유기물 분해촉매를 분쇄할 수 있다. Finally, when a dough in which an adsorbent, a decomposition accelerator and a combustible material are mixed in water is calcined at a temperature of 800 to 1200° C., an organic material decomposition catalyst comprising an adsorbent and a decomposition accelerator is prepared (S504). Thereafter, the organic material decomposition catalyst may be pulverized to a predetermined particle size (S505). In one embodiment, the organic material decomposition catalyst may be pulverized to an average particle diameter of about 0.1 mm.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터에 대해 설명하였다. 이하에서는, 실험예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. Above, a cigarette filter for reducing toxic gas substances according to an embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through experimental examples.
<실험예 1 : 흡착제 종류에 따른 유기물 분해촉매의 분해 특성><Experimental Example 1: Decomposition characteristics of the organic material decomposition catalyst according to the type of adsorbent>
흡착제 70g에 질산칼슘(Ca(NO3)2) 2g, 인산아연(Zn3(PO4)4) 2g, 황산나트륨(Na2SO4) 2g, 황산망간(MnSO4) 2g, 황산코발트(CoSO4) 2g, 황산알루미늄(Al2(SO4)3) 2g, 염화티타늄(TiCl4) 2g, 탄산칼슘(CaCO3) 2g 그리고 가연성물질인 평균 입경 20㎛의 스테아린산 분말 30g를 혼합하여 흡착제, 분해촉진제 및 가연성물질이 혼합된 혼합물을 준비하였다. 흡착제 종류에 따른 유기물 분해촉매의 분해 특성을 살펴보기 위해 아래 표 1에 나타낸 바와 같이, 다공성 알루미나(Al2O3); 현무암; 사암; 지올라이트; 산화아연(30wt%)/산화코발트(20wt%)/실리카(50wt%)의 조합; 다공성 알루미나(50wt%)/다공성 실리카(50wt%)의 조합을 각각 흡착제로 적용하였다. To 70 g of adsorbent, calcium nitrate (Ca(NO 3 ) 2 ) 2 g, zinc phosphate (Zn 3 (PO 4 ) 4 ) 2 g, sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) 2 g, manganese sulfate (MnSO 4 ) 2 g, cobalt sulfate (CoSO 4 ) ) 2g, aluminum sulfate (Al 2 (SO 4 ) 3 ) 2g, titanium chloride (TiCl 4 ) 2g, calcium carbonate (CaCO 3 ) 2g, and 30 g of stearic acid powder with an average particle diameter of 20 μm, which is a combustible material, are mixed to form an adsorbent and decomposition accelerator. and a mixture of combustible materials was prepared. In order to examine the decomposition characteristics of the organic material decomposition catalyst according to the type of adsorbent, as shown in Table 1 below, porous alumina (Al 2 O 3 ); basalt; sandstone; zeolite; a combination of zinc oxide (30 wt %)/cobalt oxide (20 wt %)/silica (50 wt %); A combination of porous alumina (50 wt %)/porous silica (50 wt %) was applied as an adsorbent, respectively.
흡착제, 분해촉진제 및 가연성물질이 혼합된 혼합물을 동일 중량의 증류수와 섞어 반죽한 후, 직경 3cm, 길이 10cm의 원통형으로 성형한 다음 상온에서 72시간 건조시켰다. 건조된 성형물을 전기오븐에서 800℃로 10시간 소성시킨 후, 상온 냉각시켜 유기물 분해촉매를 제조하였다. A mixture of adsorbent, decomposition accelerator and combustible material was mixed with distilled water of the same weight and kneaded, then molded into a cylindrical shape with a diameter of 3 cm and a length of 10 cm, and then dried at room temperature for 72 hours. After calcining the dried molded product at 800° C. for 10 hours in an electric oven, it was cooled to room temperature to prepare an organic material decomposition catalyst.
제조된 유기물 분해촉매를 평균 입경 0.1mm가 되도록 분쇄한 후, 분쇄된 유기물 분해촉매 5g을 도 6에 도시한 바와 같은 유기 기상화합물 분해 실험장치의 촉매탑(8)에 장입하였다. 이어, 실험장치를 밀봉한 상태에서 셉텀(septum)을 통해 포름알데히드(HCHO) 1000ppm을 주입하고, 상온(30℃)과 60℃에서 24시간 방치한 후, 실험장치 내부의 포름알데히드의 분해율을 GC/MS(Agilent Technologies 5973 I)(10)를 이용하여 측정하였다. 측정된 포름알데히드의 분해율은 표 1에 나타낸 바와 같다. 도 6의 실험장치에 있어서, 도면부호 1은 유기물 시료 버블러(3)에 공기를 주입하는 공기실린더이고, 도면부호 2는 유량조절기이며, 도면부호 3은 촉매탑(8)에 유기물 시료 즉, 포름알데히드를 공급하는 유기물 시료 버블러이며, 도면부호 4는 항온조, 도면부호 5는 온도조절기, 도면부호 6은 온도조절영역, 도면부호 7은 3way-밸브이며, 도면부호 9는 가열장치이며, 도면부호 10은 포름알데히드의 분해율을 측정하는 가스크로마토그래피 장치이다. After the prepared organic material decomposition catalyst was pulverized to have an average particle diameter of 0.1 mm, 5 g of the pulverized organic material decomposition catalyst was charged into the catalyst tower 8 of the organic gaseous compound decomposition experimental apparatus as shown in FIG. Then, 1000 ppm of formaldehyde (HCHO) was injected through the septum in a sealed state of the experimental device, and left at room temperature (30°C) and 60°C for 24 hours, and the decomposition rate of formaldehyde inside the experimental device was measured by GC /MS (Agilent Technologies 5973 I) (10). The measured decomposition rates of formaldehyde are shown in Table 1. In the experimental apparatus of Figure 6,
표 1을 참조하면, 산화금속계 흡착제를 흡착제로 적용한 유기물 분해촉매가 광물계 흡착제를 이용한 유기물 분해촉매에 대해 우수한 독성 기체물질 분해효율을 나타냄을 알 수 있다. 다공성 알루미나를 적용한 경우 56%의 독성 기체물질 분해율을 나타내 가장 우수하였으며, 산화아연(30wt%)/산화코발트(20wt%)/실리카(50wt%)의 조합 그리고 다공성 알루미나(50wt%)/다공성 실리카(50wt%)의 조합을 흡착제를 적용한 경우도 각각 51%, 46%의 우수한 분해율을 나타내었다. 반면, 광물계 흡착제를 적용한 경우 27% 이상의 일정 수준 이상의 분해율을 나타내었으나 산화금속계 흡착제를 적용한 경우에 대비하여 상대적으로 낮은 분해율을 나타내었다. Referring to Table 1, it can be seen that the organic material decomposition catalyst to which the metal oxide-based adsorbent is applied as the adsorbent exhibits excellent decomposition efficiency of toxic gaseous substances compared to the organic material decomposition catalyst using the mineral-based adsorbent. When porous alumina was applied, it showed the best decomposition rate of toxic gas substances of 56%, and the combination of zinc oxide (30wt%)/cobalt oxide (20wt%)/silica (50wt%) and porous alumina (50wt%)/porous silica ( When the adsorbent was applied to the combination of 50 wt%), excellent decomposition rates of 51% and 46% were respectively exhibited. On the other hand, when the mineral adsorbent was applied, the decomposition rate was higher than a certain level of 27% or more, but compared to the case where the metal oxide adsorbent was applied, the decomposition rate was relatively low.
<실험예 2 : 분해촉진제 종류에 따른 유기물 분해촉매의 분해 특성><Experimental Example 2: Decomposition characteristics of organic material decomposition catalyst according to the type of decomposition accelerator>
다공성 알루미나 20g, 현무암 20g, 벤토나이트 20g, 및 산화티타늄 20g가 혼합된 흡착제 80g에 황산나트륨(Na2SO4) 5g과 아래의 표 2에 기재된 분해촉진제 15g 각각을 혼합하고, 평균 입경 0.2㎛의 미분탄 분말 60g을 가연성물질로 추가 혼합하였다. 흡착제, 분해촉진제 및 가연성물질이 혼합된 혼합물에 혼합물 중량 1.5배의 증류수를 섞어 반죽하고 직경 3cm, 길이 10cm의 원통형으로 성형한 다음, 상온에서 72시간 건조 시켰다. 건조된 성형물을 전기로에서 1,000℃로 12시간 소성한 후 상온 냉각시켜 유기물 분해촉매를 제조하였다. 20 g of porous alumina, 20 g of basalt, 20 g of bentonite, and 20 g of titanium oxide mixed with 80 g of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) 5 g of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and 15 g of the decomposition accelerator listed in Table 2 below were mixed, respectively, and pulverized coal powder having an average particle size of 0.2 μm 60 g was further mixed with a combustible material. The mixture of adsorbent, decomposition accelerator, and combustible material was mixed with distilled water 1.5 times the weight of the mixture, kneaded, and molded into a cylindrical shape with a diameter of 3 cm and a length of 10 cm, and then dried at room temperature for 72 hours. The dried molded product was calcined at 1,000° C. in an electric furnace for 12 hours and then cooled to room temperature to prepare an organic material decomposition catalyst.
제조된 유기물 분해촉매를 평균 입경 0.1mm가 되도록 분쇄한 후, 분쇄된 유기물 분해촉매 5g을 도 6에 도시한 바와 같은 유기 기상화합물 분해 실험장치의 촉매탑(8)에 장입하였다. 이어, 실험장치를 밀봉한 상태에서 셉텀(septum)을 통해 아세트알데히드(CH3COH) 1000ppm을 주입하고, 상온(30℃)과 60℃에서 24시간 방치한 후, 실험장치 내부의 아세트알데히드의 분해율을 GC/MS(Agilent Technologies 5973 I)(10)를 이용하여 측정하였다. 측정된 아세트알데히드의 분해율은 표 2에 나타낸 바와 같다. After the prepared organic material decomposition catalyst was pulverized to have an average particle diameter of 0.1 mm, 5 g of the pulverized organic material decomposition catalyst was charged into the catalyst tower 8 of the organic gaseous compound decomposition experimental apparatus as shown in FIG. Then, 1000 ppm of acetaldehyde (CH 3 COH) was injected through the septum in a sealed state of the experimental device, and after leaving it at room temperature (30° C.) and 60° C. for 24 hours, the decomposition rate of acetaldehyde inside the experimental device was measured using GC/MS (Agilent Technologies 5973 I) (10). The measured decomposition rates of acetaldehyde are as shown in Table 2.
표 2를 참조하면, 분해촉진제의 종류에 무관하게 24% 이상의 아세트알데히드 분해율을 얻을 수 있음을 확인하였으며, 황산니켈(분해율 48%), 질산아연(42%), 황산망간(37%), 황산코발트(39%), 염화티타늄(35%), 탄산칼슘(34%), 인산구리(33%), 인산마그네슘(30%)의 순서로 아세트알데히드 분해율이 우수함을 확인할 수 있다. Referring to Table 2, it was confirmed that acetaldehyde decomposition rate of 24% or more can be obtained regardless of the type of decomposition accelerator, nickel sulfate (decomposition rate 48%), zinc nitrate (42%), manganese sulfate (37%), sulfuric acid It can be seen that the decomposition rate of acetaldehyde is excellent in the order of cobalt (39%), titanium chloride (35%), calcium carbonate (34%), copper phosphate (33%), and magnesium phosphate (30%).
11 : 유기물 분해촉매 12 : 섬유소
310 : 제 1 필터 320 : 제 2 필터
410 : 전단필터 420 : 후단필터11: organic matter decomposition catalyst 12: cellulose
310: first filter 320: second filter
410: front filter 420: downstream filter
Claims (12)
상기 유기물 분해촉매는 독성 기체물질을 흡착하는 흡착제와, 독성 기체물질을 분해하여 저독성 기체물질로의 재합성을 유도하는 분해촉진제로 구성되며,
상기 흡착제는 산화금속계 흡착제, 광물계 흡착제 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며,
상기 분해촉진제는,
황산나트륨(Na2SO4)과 황산니켈(NiSO4)의 조합,
황산나트륨(Na2SO4)과 질산아연(Zn(NO3)2)의 조합,
황산나트륨(Na2SO4)과 황산망간(MnSO4)의 조합,
황산나트륨(Na2SO4)과 황산코발트(CoSO4)의 조합,
황산나트륨(Na2SO4)과 염화티타늄(TiCl4)의 조합
중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터.
It contains cellulose and organic matter decomposition catalyst,
The organic decomposition catalyst is composed of an adsorbent that adsorbs a toxic gas substance, and a decomposition accelerator that decomposes the toxic gas substance and induces resynthesis into a low toxic gas substance,
The adsorbent is any one of a metal oxide-based adsorbent, a mineral-based adsorbent, or a combination thereof,
The decomposition accelerator,
combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and nickel sulfate (NiSO 4 );
combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and zinc nitrate (Zn(NO 3 ) 2 );
combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and manganese sulfate (MnSO 4 );
combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and cobalt sulfate (CoSO 4 );
Combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and titanium chloride (TiCl 4 )
Tobacco filter for reducing toxic gas substances, characterized in that any one.
상기 제 1 필터는 섬유소로 이루어진 필터이며, 제 2 필터는 섬유소와 유기물 분해촉매가 혼합된 필터이며,
상기 유기물 분해촉매는 독성 기체물질을 흡착하는 흡착제와, 독성 기체물질을 분해하여 저독성 기체물질로의 재합성을 유도하는 분해촉진제로 구성되며,
상기 흡착제는 산화금속계 흡착제, 광물계 흡착제 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며,
상기 분해촉진제는,
황산나트륨(Na2SO4)과 황산니켈(NiSO4)의 조합,
황산나트륨(Na2SO4)과 질산아연(Zn(NO3)2)의 조합,
황산나트륨(Na2SO4)과 황산망간(MnSO4)의 조합,
황산나트륨(Na2SO4)과 황산코발트(CoSO4)의 조합,
황산나트륨(Na2SO4)과 염화티타늄(TiCl4)의 조합
중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터.
It consists of a first filter and a second filter,
The first filter is a filter made of cellulose, and the second filter is a filter in which cellulose and an organic decomposition catalyst are mixed,
The organic decomposition catalyst is composed of an adsorbent that adsorbs a toxic gas substance, and a decomposition accelerator that decomposes the toxic gas substance and induces resynthesis into a low toxic gas substance,
The adsorbent is any one of a metal oxide-based adsorbent, a mineral-based adsorbent, or a combination thereof,
The decomposition accelerator,
combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and nickel sulfate (NiSO 4 );
combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and zinc nitrate (Zn(NO 3 ) 2 );
combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and manganese sulfate (MnSO 4 );
combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and cobalt sulfate (CoSO 4 );
Combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and titanium chloride (TiCl 4 )
Tobacco filter for reducing toxic gas substances, characterized in that any one.
후단필터; 및
전단필터와 후단필터 사이에 개재된 유기물 분해촉매;를 포함하여 이루어지며,
상기 전단필터 또는 후단필터는 섬유소로 이루어진 필터, 섬유소와 유기물 분해촉매가 혼합된 필터 중 어느 하나이며,
상기 유기물 분해촉매는 독성 기체물질을 흡착하는 흡착제와, 독성 기체물질을 분해하여 저독성 기체물질로의 재합성을 유도하는 분해촉진제로 구성되며,
상기 흡착제는 산화금속계 흡착제, 광물계 흡착제 중 어느 하나 또는 이들의 조합이며,
상기 분해촉진제는,
황산나트륨(Na2SO4)과 황산니켈(NiSO4)의 조합,
황산나트륨(Na2SO4)과 질산아연(Zn(NO3)2)의 조합,
황산나트륨(Na2SO4)과 황산망간(MnSO4)의 조합,
황산나트륨(Na2SO4)과 황산코발트(CoSO4)의 조합,
황산나트륨(Na2SO4)과 염화티타늄(TiCl4)의 조합
중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터.
shear filter;
post filter; and
It consists of including; an organic material decomposition catalyst interposed between the front-end filter and the rear-end filter,
The front-end filter or the rear-end filter is any one of a filter made of cellulose, a filter in which cellulose and an organic material decomposition catalyst are mixed,
The organic decomposition catalyst is composed of an adsorbent that adsorbs a toxic gas substance, and a decomposition accelerator that decomposes the toxic gas substance and induces resynthesis into a low toxic gas substance,
The adsorbent is any one of a metal oxide-based adsorbent, a mineral-based adsorbent, or a combination thereof,
The decomposition accelerator,
combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and nickel sulfate (NiSO 4 );
combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and zinc nitrate (Zn(NO 3 ) 2 );
combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and manganese sulfate (MnSO 4 );
combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and cobalt sulfate (CoSO 4 );
Combination of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and titanium chloride (TiCl 4 )
Tobacco filter for reducing toxic gas substances, characterized in that any one.
상기 광물계 흡착제는 현무암, 화강암, 사암, 석회암, 셰일, 변성암, 아타풀가이트(attapulgite), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 벤토나이트(bentonite), 카올리나이트(kaolinite), 제올라이트(zeolite) 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터.
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal oxide-based adsorbent is cesium oxide (CeO 2 ), vanadium oxide (V 2 O 5 ), zinc oxide (ZnO), titanium oxide (TiO 2 ), nickel oxide (NiO), cobalt oxide (CoO), copper oxide (CuO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ) Any one or a combination thereof,
The mineral adsorbent is any one or a combination of basalt, granite, sandstone, limestone, shale, metamorphic rock, attapulgite, montmorillonite, bentonite, kaolinite, and zeolite Tobacco filter for reducing toxic gas substances, characterized in that.
[Claim 4] The cigarette filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the adsorbent contains 10 to 95% of the total weight of the organic material decomposition catalyst.
[4] The cigarette filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the decomposition accelerator comprises 5 to 90% of the total weight of the organic material decomposition catalyst.
[Claim 4] The toxic gas substance according to any one of claims 1 to 3, wherein in the filter comprising cellulose and the organic material decomposition catalyst, the organic material decomposition catalyst is mixed in a ratio of 5 to 30% based on the weight of the cellulose. Tobacco filter to reduce.
상기 탄소체는 활성탄 분말, 숯 분말 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 독성 기체물질을 저감시키는 담배필터.
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the filter made of cellulose or a filter made of cellulose and an organic material decomposition catalyst contains a carbon body,
Tobacco filter for reducing toxic gas substances, characterized in that the carbon body is any one of activated carbon powder, charcoal powder, or a combination thereof.
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