NL1017166C2 - Rookfilter, meer in het bijzonder tabaksrookfilter. - Google Patents

Description

RQQKFILTER. MEER IN HET BIJZONDER TABAKSROOKFILTER

De uitvinding heeft betrekking op een filter voor selectieve absorptie van CO en HCN uit rook, meer in het bijzonder tabaksrook, omvattend hemoglobine, 5 myoglobine, hun derivaten en varianten, alsmede O2 dragende, in de natuur bij lagere, koudbloedige dieren voorkomende ademhalingseiwitten, al of niet ijzer- of koperhoudend, met hun derivaten en/of varianten, benevens de hemoglobineachtige stoffen welke in sommige planten voorkomen, met de eigenschap, in elk geval, CO te kunnen binden. Hemoglobine kan verkregen 10 worden uit natuurlijk bloed, kan fabrieksmatig worden gesynthetiseerd of kan gemaakt worden door middel van Recombinante DNA Technologie.

Uit JP-A-1/317538 is in dit verband bekend een absorptiemiddel voor mutagenen uit tabaksrook. Mutagenen zijn stoffen, die de genen kunnen aantasten, die dan vervolgens kanker kunnen verwekken (het zijn dan z.g.

15 oncogenen geworden). CO is geen mutagene stof.

Dit absorptiemiddel wordt bereid door β-1,4-glucan te voorzien van een deklaag van Fe3+ bevattende porfirinen of hun complexe zouten. De aldus bereide absorptiemiddelen kunnen worden opgenomen in sigarettenfilters. Kristallijn cellulosepoeder (gemiddelde diameter 12 pm) werd behandeld met 20 MeOH-CH3C! (1:1) wat 0,2 mol hemine bevatte, de verkregen vaste stof werd afgescheiden en gedroogd voor het leveren van hemine-gebonden cellulosepoeder (gemiddelde diameter 15 pm, 12 mg hemine/100 g cellulose). Dit absorptiemiddel werd toegevoegd aan een sigarettenfilter voor het verwijderen van mutagenen (zie Chemical Abstracts 113:56026g).

25 Naar aanleiding van bovengenoemde samenvatting van JP-A-1/317538 wordt opgemerkt dat het bedoelde sigarettenfilter betrekking heeft op het verwijderen van mutagenen uit tabaksrook en niet op het verwijderen van CO of HCN.

I ; ·. ; ··' Q ,.· : ' ’ \v ·.· 2

Met betrekking tot CO en HCN wordt het volgende opgemerkt:

Allereerst ingaande op HCN, hier is van bekend dat dit voor 0,1 % voorkomt in sigarettenrook en dat dit niet wordt tegengehouden door het filter, bekend uit JP-A-1/317538, alhoewel dit, gezien de giftige eigenschappen 5 daarvan, uiterst wenselijk zou zijn.

CO wordt eveneens niet tegengehouden door het genoemde filter.

Gesteld kan worden dat een groot gedeelte van de jaarlijkse 70.000 doden ten gevolge van hart- en vaatziekten in Nederland ontstaat door het actief en passief roken van tabak. Een stugge roker heeft 's avonds tot 10% van zijn 10 hemoglobine gedeactiveerd ten gevolge van de CO opname en mist dus 10% activiteit van zijn bloed.

De uitvinding beoogt nu het vrijwel niet aanwezige retentievermogen van de thans bestaande filters, drastisch te verbeteren door"tdepassing van hemoglobine als absorptiemiddel van CO en HCN in de tabaksrookstroom. Naast 15 filters voor tabaksrook is het filter volgens de uitvinding in bredere zin toepasbaar bij verbrandingsprocessen, waarbij CO en/of HCN vrijkomen.

Met betrekking tot CO verwijdering, zijn sigarettenfilters bekend, waarbij men de CO in sigarettenrook beoogt te verwijderen door in het filter een tussenlaag aan te brengen van een oxiderend middel, om CO tot CO2 te 20 oxideren.

In JP-A-8/80182 is deze oxiderende tussenlaag mangaanoxide en in JP-A-8/89228 koperoxidei

Met betrekking tot toepassing van anorganische oxiden kan men stellen, dat het niet bekend is, welke verdere reacties bij die oxidatie optreden en bij 25 contact met de hogere temperatuur van het brandfront van de sigaret een met het ingewikkelde mengsel van gassen en dampen van organische stoffen in de sigaret. Sigarettenrook bevat 900 organische en anorganische componenten.

'Jj p 4 5' V .

3

Het is mogelijk, dat dan voor de gezondheid juist meer schadelijke stoffen ontstaan, zoals bijvoorbeeld precursors van kankerverwekkende stoffen.

Naar aanleiding van JP-A-8/80182 en JP-A-8/80228 wordt verder opgemerkt, dat in de Japanse beschrijvingen nergens iets wordt vermeld over het 5 effect van de metaaloxiden op de vermindering van de CO concentratie in de tabaksrook.

Thans zal aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld, toegelicht in Figuur 1, de uitvinding nader worden uiteengezet.

In Figuur 1 omvat een sigarettenfilter 1 met een enkelvoudige (2) met 10 hemoglobineoplossing gevulde te verbreken capsule of een uit twee delen bestaande te verbreken capsule 4, waarvan deel 3 gevuld is met water, al dan niet onder druk van stikstof en de andere hemoglobine bevat.

De hier als één geheel afgebeelde capsule kan desgewenst uit twee of meer afzonderlijke capsules bestaan.

15 Het vriesdrogen van de hemoglobine heeft tót voordeel, dat alle eventueel aanwezige geabsorbeerde Ó2 en C02 wordt verwijderd, waardoor er maximale ruimte ontstaat voor het wegvangen van de CO en HCN. Gevriesdroogd is hemoglobine een jaar houdbaar.

Door verbreken van de capsule(s) komen het gevriesdroogde hemoglobine 20 en het oplosmiddel - in dit geval water - met elkaar in contact en wordt vrijwel onmiddellijk een verse oplossing van hemoglobine gevormd, die een geweldig absorptievermogen bezit voor CO en HCN.

De capsule(s) is (worden) ingebed in een samendrukbaar celluloseacetaat-cocon met een adequate porositeit.

25 De tweedelige capsule is voorzien van een tussenschot, hetwelk met het oog op gemakkelijk breken onder een schuine hoek is geplaatst ten opzichte van de lengteas van de capsule en filterhuls.

101 7.1 6Θ 4

De samendrukbare cellulose 5 is omgeven door een waterdichte, elastische koker 6, welke gasdicht aansluit op de binnenwand van de filterhuls (niet afgebeeld).

Bij voorkeur ligt de cocon tussen het voorste 1/3 gedeelte en het achterste 5 2/3 gedeelte van de filterhuls.

In plaats van celluloseacetaat kan men ook kiezen voor een netwerkpolymeer, zoals beschreven in Natuur en Techniek, pr. 1, januari 2001, blz. 9, welke meer teer zou vangen dan de bestaande filters.

Teneinde het filter te activeren, dient men de filterhuls ter plekke van de 10 cocon tussen de vingers te knijpen, totdat duidelijk gevoeld wordt, dat de capsule breekt. De sigaret is dan klaar voor het gebruik. De glasscherfjes blijven netjes opgeborgen in de cocon.

Bij voorkeur zijn de capsules van glas, maar het is denkbaar, dat een andere brosse stof ook kan worden toegepast.

15 Bij voorkeur past men toe 1,4 g hemoglobine ter absorptie van 10 milligram CO, opgelost in bijvoorbeeld 1-2 ml water. Voor sigaretten met 20 mg CO moet men 2,8 g hemoglobine oplossen. Het is uitvoerbaar voor elk gehalte aan CO van de verschillende merken sigaretten een aangepaste hoeveelheid hemoglobine in de capsule aan te brengen.

20 Het is mogelijk, dat door de absorptie van de hemoglobine in de ceiiuioseacetaai er een beetje werking verloren gaat, waardoor men een beetje meer hemoglobine nodig zou kunnen hebben.

De algemeen toegepaste perforering van de sigarettenhuls zorgt voor voldoende koeling (side-stream) van de z.g. mainstream (die door de tabak 25 stroomt) in de filterhuls, zodat men niet bevreesd hoeft te zijn voor coagulering van de hemoglobine.

.1 01 71 6*o 5

Het filter volgens de uitvinding kan op gunstige wijze eveneens worden toegepast in een rookinrichting voor tabak of plantaardige stoffen, zoals bijvoorbeeld in een waterpijp, tabakspijp, sigarenpijp of sigaretten (wegwerp) pijp.

Eveneens kan worden gedacht aan toepassing van het filter, volgens de 5 uitvinding, in een gasmasker.

Losse filters volgens de uitvinding kunnen worden toegepast voor inrollen tegelijk met de tabak in een vloeipapiertje of door inbrengen in een sigarettenhuls, die gevuld wordt met tabak.

Naast de reeds genoemde toepassingen van een oplossing van 10 bijvoorbeeld hemoglobine voor het absorberen van CO en/of HCN, kunnen door een deskundige binnen het raam van de conclusies veranderingen worden aangebracht, zonder buiten het kader daarvan te gaan.

101 71

Claims (13)

1. Filter voor selectieve absorptie van CO en HCN uit rook, omvattend ijzerhoudende porfirineverbindingen, met het kenmerk, dat de ijzerhoudende 5 porfirineverbinding is een hemoglobine, hemine of myoglobine met hun derivaten en varianten, en gebruikmakend van zowel natuurlijk, als door Recombinant DNA Technologie verkregen, alsmede fabrieksmatig door synthese verkregen hemoglobine, in welke vorm dan ook en benevens alle derivaten of varianten en onderdelen daarvan, in het bijzonder hemine, voor het selectief verwijderen van 10 CO en HCN uit rook in welke vorm dan ook. Tevens behoren hierbij de in de natuur bij lagere, koudbloedige dieren voorkomende zuurstofdragende, ijzer- of koperhoudende ademhalingseiwitten, hun derivaten en varianten, met de ëigènschap CO en/öf HCN'te binaë'n. Behëvëhs dé hëmóglobinèachtigë stoffen, welke in sommige planten voorkomen. Tevens wordt gebruik gemaakt van de 15 bekende, unieke eigenschap van hemoglobine een 100- tot 300-voudige sterkere affiniteit tot CO en HCN te bezitten, dan voor O2 en C02, zodanig, dat reeds aanwezige 02 en C02 door de CO en HCN volledig worden verdreven. In deze toepassing is het een voordeel, dat CO reuk- en smaakloos is, zodat het ontbreken daarvan in de rook de kwaliteit van de sigaret niet aantast.

20 Hemoglobine is ook reukloos, terwijl het ontbreken van de amandelgeur, van het slechts voor 0,1 % in de sigarettenrook voorkomende HCN, te verwaarlozen is.

2. Filter volgens conclusie 1, omvattende een enkelvoudige capsule, gevuld met een adequate hoeveelheid hemoglobine, reeds opgelost in een geschikt oplosmiddel en houdbaar gemaakt en gesteriliseerd door bijvoorbeeld bestraling 25 met gammastralen.

3. Filter volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het bevat hemoglobine, myoglobine, hun derivaten en varianten met de werking CO en HCN te kunnen binden. 1017iso

4. Filter volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat deze omvat een te verbreken capsule (2) of een capsule, bestaande uit twee aaneengesloten delen (3, 4), waarvan een deel gevuld met gevriesdroogde hemoglobine, bij voorkeur onder vacuüm of een geschikt gas, bijvoorbeeld stikstof, al dan niet onder druk 5 en een ander deel gevuld met water of een ander geschikt oplosmiddel, of uit twee of meer afzonderlijke capsules, waarbij deze capsules (2 en 4) zijn ingebed in celluloseacetaat of een ander geschikt absorptiemiddel met open porositeit (6).

5. Filter volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de tweedelige capsule een tussenschot onder een schuine hoek bevat ten opzichte van de lengteas van 10 de capsule.

6. Filter volgens conclusies 2, 4 en 5, met het kenmerk, dat de capsules (2, 4. zijn opgenomen in een z.g. cocon van een geschikt absorptiemiddel, welke omgeven is door een elastische, waterdichte koker (7), die gasdicht aansluit op de binnenwand van de filterhuls (8).

7. Filter volgens conclusies 2, 3, 4, 5 of 6, met het kenmerk, dat het een sigarettenmondstuk (1) is, omvattend aan de voorzijde 20-40% van een min of meer gebruikelijk sigarettenfiltermateriaal (8), vervolgens een cocon (6) van celluloseacetaat of een netwerkpolymeer of soortgelijk materiaal, welk een te verbreken enkelvoudige of meervoudige capsule (2, 4) bevat, met enerzijds 20 gevriesdroogde vacuümgetrokken hemoglobine, een tussenschot en anderzijds een oplosmiddel voor hemoglobine, zoals water of een ander geschikt oplosmiddel, waarbij de cocon (6) omgeven is door een samendrukbare, waterdichte elastische koker (7), welke gasdicht aansluit op de filterhulsbinnenwand (1) en tenslotte 50-70% van de rest van een min of meer 25 gebruikelijk sigarettenfiltermateriaal.

8. Filter volgens elk van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de te verbreken capsule of capsules bij voorkeur van glas zijn of een ander gemakkelijk breekbaar materiaal. 101 i 11

9. Sigarettenfilter volgens conclusies 2 en 4, met het kenmerk, dat men per sigaret 1 tot 5 gram, bij voorkeur 1,4 tot 2,8 gram, hemoglobine toepast voor de binding van het hedendaagse 10 tot 20 milligram CO gehalte van de sigarettenrook of een equivalente hoeveelheid van een ander CO of HCN 5 bindende stof.

10. Sigaret, op bekende wijze voorzien van kleine gaatjes in de sigarettenhuls en in het gedeelte vóór de cocon van het mondstukfilter, met het kenmerk, dat deze is voorzien van een filter volgens één of meer van de conclusies 1-9.

11. Rookinrichting voor tabak of ander plantaardig materiaal, met het kenmerk, 10 dat deze is voorzien van een filter (1) volgens één of meer van de conclusies 1 -8.

12. Gasmasker, met het kenmerk, dat dit is voorzien van een filter (1) met een voor langdurig werk aangepaste hoeveelheid hemoglobine (volgens één of meer van de conclusies 1-7).

13. Los filter toepasbaar bijvoorbeeld voor in een vloeitje inrollen van 15 shagtabak of aanbrengen in een sigarettenhuls, gevuld met tabak, met het kenmerk, dat dit een filter is volgens één of meer van de conclusies 1-9. 1017166 ROOKFILTER 2 Toelichting verwijzinqsciifers van de Figuur 1. tabaksrookfilter 2. enkelvoudige of tweevoudige capsule 3. capsuledeel met gevriesdroogde hemoglobine 4. capsuledeel met water 5. tussenschot 6. cocon van samendrukbare celluloseacetaat of netwerkpolymeer 7. waterdichte koker (niet afgebeeld) 8. sigaretten hu Is met fijne gaatjes, voorzijde, 1 /3 gedeelte 9. achterzijde sigarettenhuls, 2/3 gedeelte 10. sigarettentabak 15 1017160