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烟碱分解方法、烟碱分解装置

摘要

本发明提供一种通过简易的方法分解烟碱的方法。本发明的烟碱分解方法具有下述工序:对表面堆积有烟碱的对象物进行加热的工序(a);及在所述工序(a)实施中或所述工序(a)实施后,对加热后的所述对象物吹送含臭氧气体的工序(b)。

著录项

  • 公开/公告号CN113814232A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-12-21

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 优志旺电机株式会社;

    申请/专利号CN202110613168.X

  • 发明设计人 内藤敬祐;

    申请日2021-06-02

  • 分类号B08B7/00(20060101);B08B13/00(20060101);

  • 代理机构72002 永新专利商标代理有限公司;

  • 代理人王灵菇

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-06-19 13:48:08

说明书

技术领域

本发明涉及烟碱分解方法,特别是涉及从在表面堆积烟碱而成的对象物中分解烟碱的方法。另外,本发明还涉及适于利用这样的烟碱分解方法的装置。

背景技术

近年来有人指出,存在因吸烟者本人或第三人抽吸包含从附着于吸烟者的衣服或吸烟室的壁纸等的物质中挥发出来的化学物质的空气而引起的健康上的问题。通过这样的方法而抽吸对人体有害的物质的情况被称为“三手烟”。

已知烟草中含有的烟碱与空气中的亚硝酸发生反应,生成属于致癌性物质的亚硝胺类(特别是烟草特异性亚硝胺(TSNA))。特别是吸烟室的墙面或吸烟者的衣服在长时间内固着有烟碱,因此可想到上述反应会在长时间内发生,因此存在着人类抽吸这样的致癌性物质的风险。

现有技术中公开了,使用太阳光或300nm~450nm波长的紫外线对渗入建筑物的内饰用材料中的烟草的烟味进行清扫的方法(参照下述专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-240302号公报

发明内容

发明所要解决的课题

上述专利文献1的方法是如下技术:在使内饰用材料中含有过氧化氢水的状态下,照射太阳光或300nm~450nm波长的紫外线,由此分解、除去渗入内饰用材料中的通常被称为“烟味”的焦油。

但是,在该专利文献1的方法中,由于附着于内饰用材料的烟碱无法分解,因此依然存在人体抽吸亚硝胺类的风险。

此外,在实施专利文献1的方法时,作业者需要在穿戴手套、保护眼镜(防UV眼镜)、面罩的状态下一边照射紫外线一边进行清扫作业。因此,作业变得庞大且繁杂。

本发明鉴于上述课题,其目的在于提供一种通过简易的方法分解烟碱的方法。

用于解决课题的手段

本发明的烟碱分解方法的特征在于,具有下述工序:

对表面堆积有烟碱的对象物进行加热的工序(a);及

在所述工序(a)实施中或所述工序(a)实施后,对加热后的所述对象物吹送含臭氧气体的工序(b)。

根据上述方法,对加热后的对象物吹送的含臭氧气体中的臭氧分解烟碱。其中,该分解的过程中不生成亚硝胺类。

臭氧在温度变高时越发生热分解,生成与臭氧相比反应性极高的氧自由基(·O)(参照下述(1)式)。

O

但是,该自由基的寿命极短,即使一度生成也会立即变化为稳定的分子(例如氧分子)。因此,即使在生成含臭氧气体后,在对该气体进行加热后即对对象物进行吹送,在到含臭氧气体与对象物接触前的期间,一度生成的自由基也会再结合,自由基浓度降低。

与此相对,通过上述方法,由于预先对对象物自身进行加热,对该加热后的对象物吹送含臭氧气体,因此臭氧在对象物极其附近的位置或对象物的表面的位置处热分解。因此,由臭氧生成的自由基作用于烟碱而能够有效地分解烟碱。

作为对象物,可想到有可能吸烟的区域的壁、设置于吸烟室内的桌子或电视机等设置物。作为可能吸烟的区域,除了为分烟目的设置的吸烟室以外,可想到有被设定为可能吸烟的会议室、酒店的客房、自家的房间、等待室、游艺场(游戏中心、卡拉OK、麻将店)等。

作为对象物的其它例,可想到还有衣服、包、鞋等。例如,如果在可能吸烟的餐饮店持续停留一定时间以上,则可想到烟碱堆积于穿着的衣服上。

若长时间对对象物吹送烟草的烟,则烟碱不仅蓄积在对象物的表面,而且也蓄积在比表面更深入到内侧的位置。通过对这样的对象物进行加热,深入到比对象物的表面更靠内侧的烟碱变得容易挥发。另外,堆积于内侧的烟碱被由含臭氧气体生成的自由基分解,由此表面附近的烟碱浓度降低。其结果,在对象物的深度方向上产生烟碱的浓度梯度,容易将挥发的烟碱引导至对象物的表面。被引导至表面的烟碱被由吹送至对象物的含臭氧气体供给的自由基分解。通过持续这样的处理,蓄积于对象物的烟碱被分解。

根据该方法,在对堆积有烟碱的对象物进行加热之后,仅对对象物吹送含臭氧气体,就能够分解对象物中含有的烟碱。因此,不需要如现有方法那样,必须由穿戴着手套、保护眼镜(防UV眼镜)、面罩的作业者来进行清扫作业。

所述工序(a)也可以是对所述对象物照射红外光的工序。

根据上述方法,能够直接加热对象物,因此加热效率高。特别是从抑制对空气、臭氧的抽吸的观点出发,所述红外光的主要的发光波长更优选为波长2.5μm以上且25μm以下。

需要说明的是,在本说明书中,“主要的发光波长”是指对峰值波长下的光输出显示50%以上的光输出的波段。

所述烟碱分解方法还可以进一步具有:通过向空气照射主要的发光波长为150nm以上且260nm以下的紫外光来生成所述含臭氧气体的工序(c),所述工序(b)是对所述对象物吹送所述工序(c)中生成的所述含臭氧气体的工序。

作为产生臭氧气体的装置,已知有基于无声放电的臭氧产生器。但是,在采用该方式的情况下,气氛气体中含有的N

O

·O+O

所述工序(b)也可以是对被加热至30℃以上且100℃以下的所述对象物吹送含臭氧气体的工序。

通过在该范围内的温度下对对象物进行加热,(1)式的反应速度提高,氧自由基(·O)的浓度提高。需要说明的是,越是使对象物达到高温,(1)式的反应速度越提高,但如果使对象物过于高温,则有可能产生对象物自身发生热变形等弊病,从该观点出发,优选将对象物加热至100℃以下。

也可以所述对象物设置在可能吸烟的室内,并且所述烟碱分解方法具有抽吸对所述对象物吹送的所述含臭氧气体的工序(d)。

已知臭氧会对人体造成不良影响,在预定有人进出的封闭空间内,优选使残留臭氧的浓度降低到既定值以下。根据上述方法,由于对对象物吹送的含臭氧气体被抽吸,因此能够抑制烟碱分解处理后的室内的气氛中含有的臭氧的浓度上升。

所述烟碱分解方法还可以进一步具有:在所述工序(a)实施中对与所述对象物表面接触的区域的气压进行减压的工序(e)。

根据该方法,容易将深入对象物内侧的烟碱进一步引导至对象物的表面。作为工序(e)的具体方法,例如可举出通过利用泵或抽吸件等抽吸对象物表面附近的空气而形成负压的方法。

本发明的烟碱分解装置的特征在于,具备:

红外光源,其朝向照射对象区域射出红外光;

流通路,其使空气流通;

紫外光源,其对在所述流通路内流通的空气照射主要的发光波长为150nm以上且260nm以下的紫外光;及

气体喷射口,其从所述流通路朝向所述照射对象区域吹送通过射出所述紫外光而生成的含臭氧气体。

根据上述构成,在使对象物位于会被照射来自红外光源的红外光的照射对象区域内的状态下,使装置工作,由此对对象物的表面照射红外光并吹送含臭氧气体。其结果,由于在对象物被加热的状态下吹送含臭氧气体,因此在由臭氧生成的自由基的作用下,能够将堆积于对象物的表面或内侧的烟碱分解。

所述红外光源例如由卤素灯构成。另外,所述紫外光源例如由准分子灯构成。

所述红外光也可以是主要的发光波长为波长2.5μm以上且25μm以下的红外光。

另外,所述烟碱分解装置也可以具备:

吸气用流通路:其抽吸和使从所述气体喷射口吹送的所述含臭氧气体流通,及

臭氧分解催化剂,其配置于所述吸气用流通路内。

由此,能够抑制含臭氧气体中含有的臭氧向装置的外侧扩散。

在上述构成中,也可以是从所述臭氧分解催化剂通过后的包含所述含臭氧气体的空气被再次引导至所述流通路。

发明效果

根据本发明,能够通过简易的方法分解烟碱。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的烟碱分解方法的一个实施方式的图。

图2是示意性地表示红外光源的一个构成例的图。

图3是表示卤素灯的发光光谱的一个例子的图。

图4是示意性地表示臭氧产生装置的结构的一个例子的图。

图5A是示意性地表示准分子灯的构成例的侧视图。

图5B对应于图5A内的A1-A1线的剖视图。

图6是将从封入有包含Xe的发光气体的准分子灯射出的紫外光的光谱和氧(〇

图7是表示臭氧的热分解速度(半衰期)与温度的关系的图表。

图8是示意性地表示本发明的烟碱分解方法的另一实施方式的图。

图9是示意性地表示本发明的烟碱分解方法的另一实施方式的图。

图10A是表示使用了处理前的试验布体的GC/MS的分析结果的图表。

图10B是表示使用了处理后的试验布体的GC/MS的分析结果的图表。

图11是表示在验证2中进行的评价结果的图表。

图12是表示在验证3中进行的评价结果的图表。

图13是示意性地表示本发明的烟碱分解方法的另一实施方式的图。

图14是示意性地表示准分子灯的另一构成例的剖视图。

图15A是示意性地表示准分子灯的另一构成例的侧视图。

图15B是图15A内的A2-A2线剖视图。

图15C是图15A内的A2-A2线剖视图。

图16是示意性地表示臭氧产生装置的另一构成例的图。

具体实施方式

适当参照附图对本发明的烟碱分解方法及烟碱分解装置的实施方式进行说明。

图1是示意性地表示本发明的烟碱分解方法的一个实施方式的图。在图1中,作为在表面堆积有烟碱5的对象物,设想可能吸烟区域内的壁2。其中,在图1中,将烟碱5图示为极大的颗粒状,其是为了表示壁2堆积有烟碱5而在夸张的基础上示意性地进行了图示。也可以设想堆积于壁2上的烟碱5不需要为粒子状而为层状的情况。

根据烟草的烟熏壁2的时间不同,烟碱5有时不仅浸透至壁2的表面,而且渗透到壁2的内侧。在图1中,将堆积于壁2的表面上的烟碱5标记为符号“5a”,将浸透至壁2的内侧的烟碱5标记为符号“5b”。

在将堆积于壁2上的烟碱5分解时,本实施方式中使用红外光源10和臭氧产生装置20。

图2是示意性地表示红外光源10的结构的一个例子的图。红外光源10例如如图2所示,具有卤素灯11和曲面镜12。曲面镜12是为了使从卤素灯11射出的红外光L1中朝向与照射对象区域(在此为壁2)相反的一侧行进的红外光L1返回至照射对象区域一侧而设置的。

卤素灯11射出主要的发光波长为2.5μm以上且25μm以下的红外光L1。图3是表示主要的发光波长为2.5μm以上且25μm以下的卤素灯11的发光光谱的一个例子的图。该波段的红外光L1在短时间内激发所照射的物质的热振动,因此能够在短时间内对照射对象物进行加热。卤素灯11例如通过在石英玻璃制的灯泡内封入含有卤素化合物的气体并内置有灯丝、在灯泡表面实施涂层而构成。

图4是示意性地表示臭氧产生装置20的结构的一个例子的图。在本实施方式中,臭氧产生装置20具备用于使空气G0流入的气体导入口21、用于使从气体导入口21导入的空气G0流通的流通路23、及用于吹送含臭氧气体G1的气体喷射口22。构成为在流通路23内设置有准分子灯25、能够对从流通路23中流通的空气G0照射紫外光L2。

在本实施方式中,准分子灯25射出主要的发光波长为150nm以上且200nm以下的紫外光L2。从准分子灯25射出的紫外光L2照射至在流通路23内流通的空气G0。图5A~图5B是示意性地表示准分子灯25的构成例的图。图5A对应于准分子灯25的侧视图,图5B对应于图5A内的A1-A1线的剖视图。

准分子灯25具有沿着管轴方向d1延伸的管体26。在本实施方式中,管体26呈双重管结构。更详细而言,如图5B所示,管体26具有呈圆筒形状且位于外侧的外侧管26a和在外侧管26a的内侧与外侧管26a同轴配置且内径比外侧管26a小的圆筒形状的内侧管26b。任一管体26(26a、26b)都由合成石英玻璃等电介质材料构成。

外侧管26a和内侧管26b均在管轴方向d1的端部被密封(未图示),在两者之间形成从管轴方向d1观察时呈圆环形状的发光空间。在该发光空间内封入有通过放电形成准分子的发光气体28G。

在外侧管26a的外壁配设有一个电极27a。在本实施方式中,电极27a呈网格形状或线形状。另外,在内侧管26b的内侧插通有沿着管轴方向d1延伸的棒状的电极27b。电极(27a、27b)例如由不锈钢、铝、铜、钨、钛、镍等金属材料构成。

当从未图示的亮灯电源向电极(27a、27b)之间施加例如1kHz~5MHz左右的高频的交流电压时,经由管体26对发光气体28G施加所述电压。此时,在封入有发光气体28G的放电空间内产生放电等离子体,发光气体28G的原子被激励而成为准分子状态,该原子转移到基态时产生准分子发光。

从管体26发出的紫外光L2的波长由发光气体28G的材料决定。在使用包含氙(Xe)的气体作为发光气体28G的情况下,该准分子发光成为在172nm附近具有主峰波长的紫外光L2。

另外,通过使作为发光气体28G利用的物质不同,能够改变紫外光L2的波长。例如,作为发光气体28G,可以利用ArBr(主峰波长在165nm附近)、ArC1(主峰波长在175nm附近)、ArF(主峰波长在193nm附近)等。在此,对发光气体28G为包含Xe的气体的情况进行说明。

如上所述,在本实施方式的准分子灯25中,配设在外侧管26a的外壁的电极27a呈网格形状。因此,在电极27a上存在间隙,紫外光L2从该间隙通过、朝向比外侧管26a更靠外侧地被取出。该紫外光L2照射至在流通路23内流通的空气G0。

图6是将从封入有包含Xe的发光气体28G的准分子灯25射出的紫外光L2的光谱与氧(O

在使用包含Xe的气体作为准分子灯25的发光气体28G的情况下,如图6所示,从准分子灯25射出的紫外光L2的主峰波长为172nm,在约155nm以上且190nm以下的范围内具有频带。随着紫外光L2的波长长于190nm,空气G0中的氧的吸收系数的降低越发显著。但是,即使照射波长超过200nm的紫外光L2,也有一部分紫外光L2被吸收。

当从准分子灯25射出的波长λ的紫外光L2照射至在流通路23内朝向气体喷射口22流通的空气G0时,紫外光L2被氧(O

O

通过(2)式生成的氧自由基(·O)与周围的氧分子反应,通过上述的(3)式生成臭氧(O

·O+O

其结果,从气体导入口21导入到流通路23内的空气G0变化为包含臭氧的空气(以下称为“含臭氧气体G1”),从气体喷射口22排出。

需要说明的是,氮分子的结合能为945kJ/mol左右,若进行波长换算则为127nm。即,上述紫外光L2不具有比氮分子的结合能大的光能。其结果,在对空气G0照射紫外光L2时,在臭氧产生装置20内生成的NO

如图1所示,在本实施方式中,从红外光源10向表面堆积有烟碱5的壁2照射红外光L1,并且从臭氧产生装置20吹送含臭氧气体G1。通过对壁2照射红外光L1,壁2被加热而温度上升。对温度上升状态的壁2吹送由臭氧产生装置20生成的含臭氧气体G1。

臭氧(O

O

通过该(1)式生成的氧自由基(·O)与臭氧相比反应性极高,能够分解烟碱。

然而,(1)式的反应越是高温则其反应速度越快。即认为,通过对臭氧赋予热能,能够以更高浓度生成氧自由基(·O)。

图7是将臭氧的热分解速度(半衰期)与温度的关系制成图表而成的图。根据图7,确认随着温度升高、臭氧的半衰期降低。作为一个例子,在100℃的情况下,臭氧的半衰期为约1000秒。需要说明的是,图7中未示出温度低于30℃时的半衰期,但显然半衰期比30℃时长。

从提高堆积于壁2上的烟碱5的分解效率的观点出发,考虑向壁2吹送高浓度地含有氧自由基(·O)的气体的方法。具体而言,例如考虑通过在图4所示的臭氧产生装置20内对空气G0进行加热,从而生成高浓度地含有氧自由基(·O)的气体的方法。

但是,如上所述,由于氧自由基(·O)的寿命极短,因此在从气体喷射口2排出所述气体至到达壁2的期间,氧自由基(·O)的浓度会显著降低。在该情况下,无法提高堆积于壁2上的烟碱5的分解率。

与此相对,在本实施方式的方法中,通过对作为对象物的壁2照射红外光L1来提高壁2自身的温度,并且对该升温后的壁2吹送含臭氧气体G1。其结果,含臭氧气体G1在包含大量未分解的臭氧的状态下与壁2接触。而且,通过臭氧与温度高的壁2接触,臭氧按照上述(1)式进行热分解而生成氧自由基(·O),即,在堆积有烟碱5的壁2的表面上及它的极其附近的部位处生成氧自由基(·O),因此能够使氧自由基(·O)作用于烟碱5。

如上所述,氧自由基(·O)的反应性极高,能够分解烟碱5。通过该分解反应,生成肌酐、N-甲基甲酰胺、烟醛等副产物。其中,在该烟碱5的分解的过程中,不生成亚硝胺类。

另外,如上所述,由于红外光L1具有使物质热振动的效果,因此使壁2自身的温度上升。由此,促进以深入壁2的内侧的状态堆积的烟碱5b的挥发。另一方面,在氧自由基(·O)的作用下,堆积于壁2的表面的烟碱5a分解,壁2的表面附近的烟碱5a的浓度暂时降低。其结果,在壁2的内侧与表面之间产生烟碱(5a、5b)的浓度梯度,产生将挥发的烟碱5b向表面侧引导的作用。被引导至表面侧的烟碱5b再次被氧自由基(·O)分解。通过重复这样的反应,不仅能够分解附着于壁2的表面的烟碱5a,而且能够分解深入到壁2的内侧的烟碱5b。

即,根据上述方法,通过对壁2照射红外光L1的工序和吹送含臭氧气体G1的工序这样的极简易的工序,能够将堆积于壁2上的烟碱5分解。

图8是示意性地表示本发明的烟碱分解方法的另一实施方式的图。图8图示了使用烟碱分解装置1将堆积于壁2上的烟碱分解的情形。

烟碱分解装置1是内置有红外光源10和臭氧产生装置20的一体型的装置。烟碱分解装置1具备用于将空气G0摄入到烟碱分解装置1内的吸气31、和用于将从吸气口31摄入的空气G0向臭氧产生装置20引导的流通路32。

烟碱分解装置1构成为:当接近作为处理对象物的壁2时,形成处理空间33。作为具体的一个例子,构成为:当使设置于烟碱分解装置1的推挡面40与壁2接触时,红外光源10和臭氧产生装置20位于朝向壁2且比推挡面40更向后方后退的位置。

烟碱分解装置1与上述同样地构成为:能够从红外光源10对壁2照射红外光L1,并且从臭氧产生装置20对壁2吹送含臭氧气体G1。所吹送的含臭氧气体G1被导入至由壁2和烟碱分解装置1包围的处理空间33内,对位于壁2的处理空间33内的区域进行烟碱的分解处理。

为了抑制被导入至处理空间33的含臭氧气体G1中含有的臭氧从处理空间33向外侧漏出,烟碱分解装置1在推挡面40的附近设置有臭氧分解催化剂41。不过,烟碱分解装置1是否具备臭氧分解催化剂41是任意的。

烟碱分解装置1具备用于抽吸对壁2吹送的含臭氧气体G1的吸气扇38和供所吸气的含臭氧气体G1流通的吸气用流通路34。另外,为了抑制所吸气的含臭氧气体G1中含有的臭氧被排出到烟碱分解装置1的外侧,在吸气用流通路34内配置有臭氧分解催化剂43。被吸气扇38导向吸气用流通路34内的含臭氧气体G1从臭氧分解催化剂43中通过,由此臭氧被分解,被转换为几乎不含有臭氧的处理后空气G2。烟碱分解装置1具备用于将该处理后空气G2向烟碱分解装置1的外侧排气的排气口35。

图8所示的烟碱分解装置1具备控制部6。该控制部6进行红外光源10、臭氧产生装置20及吸气扇38的控制。当烟碱分解装置1开始运转时,控制部6通过控制信号i10进行红外光源10的亮灯控制,使作为处理对象物的壁2升温。然后,控制部6通过控制信号i20进行臭氧产生装置20的运转控制,并且通过控制信号i38进行吸气扇38的运转控制。由此,对升温后的壁2吹送含臭氧气体G1,因此堆积于壁2上的烟碱被分解。

在臭氧产生装置20侧设置有未图示的风扇的情况下,在进行臭氧产生装置20的运转之前,控制部6也可以开始吸气扇38的运转。在该情况下,处理空间33一次性成为负压状态,能够提高将深入到壁2的内侧的烟碱引导至表面侧的效果。之后,通过控制部6进行臭氧产生装置20的运转控制,能够提高堆积于壁2上的烟碱的分解速度。

另外,也可以间歇性地进行臭氧产生装置20的运转。在该情况下,能够使处理空间33反复成为负压,因此能够将深入到壁2的内侧的烟碱进一步引导至表面侧并分解。

另外,也可以如图9所示,烟碱分解装置1具备循环用流路36,将从臭氧分解催化剂43中通过的处理后空气G2再次引导至臭氧产生装置20侧。在该情况下,排气口35也可以构成为能够进行开闭控制。

[实施例]

关于通过本发明的烟碱分解方法能够分解烟碱,参照实施例进行说明。

(验证1)

在密闭的箱内收纳3cm见方、厚度为0.2mm的聚酯纤维片(Texwipe公司制TX1021)和带火状态的烟草,放置15分钟。该处理是为了通过使烟草的烟与聚酯纤维片接触而使烟碱附着、堆积于聚酯纤维片而进行的。

接着,取出附着有该烟碱的聚酯纤维片(以下称为“试验布体”)。关于对试验布体进行上述本发明的烟碱分解方法的处理的效果,通过在处理前后利用GC/MS对试验布体进行分析来确认。

更详细而言,按照以下的顺序进行。首先,将试验布体收纳于GC/MS头空间用螺口小瓶(GL Sciences公司制:1030-51096)中。接着,将该小瓶在50℃下保持15分钟,由此对试验布体进行加热,使SPME纤维(PDMS/DVB 65μm直径:Sigma-Aldrich公司制)吸附5分钟,然后使用该SPME纤维,利用GC/MS(日本电子公司制、JMS-Q1500GC)进行分析。

需要说明的是,作为烟碱分解的处理,如下进行:通过一边从图3所示的发光光谱的卤素灯(输出功率为750W)以60cm的照射距离照射红外光L1,一边以0.2m

将该结果示于图10A及图10B。图10A对应于使用了处理前的试验布体的GM/MS的分析结果,图10B对应于使用了处理后的试验布体的GC/MS的分析结果。可知在图10A中,确认到烟碱为高强度,而与此相对,在图10B中,几乎未确认到烟碱。根据该结果可以确认,通过对附着有烟碱的试验布体照射红外光L1并吹送含臭氧气体G1,能够分解烟碱。

(验证2)

对与验证1同样地制作的试验布体进行各种处理,由此评价对气味的影响。

作为气味的评价方法,并用基于6级臭气强度表示法的感官评价和基于9级愉悦度表示法的感官评价。对于任一评价,均采用6名评价者的平均值。臭气强度水平0~5对应于下述表1,愉悦度水平-4~4对应于下述表2。

表1

表2

各处理的内容如以下表3所示。

作为处理1-1,将试验布体以暴露于外部空气中的状态放置1小时。

作为处理1-2,使处于使用电风扇对试验布体吹送风速为1m/秒左右的微风的状态1小时。

作为处理1-3,使用输出功率为750W的卤素灯对试验布体加热8分钟。加热温度设为80℃。

作为处理1-4,一边在与处理1-3相同的条件下进行加热,一边以0.2m

作为处理1-5,以0.2m

将对实施了各处理1-1~1-5的试验布体的评价结果示于图11。需要说明的是,作为比较用,对于未附着有烟碱的聚酯纤维片,也进行了由评价者进行的臭气强度及愉悦度的评价。其中,在由评价者进行评价时,为防止先入为主导致的误评价,在隐瞒了各评价对象物(试验布体、无烟碱附着纤维片)进行了何种处理(或未进行处理)这样的信息的状态下进行。

通过图11确认了,仅通过提供空气流,无法除去堆积于试验布体上的烟碱(处理1-1、处理1-2)。另外,如果长时间持续吹送强风量的风,则有可减少所附着的烟碱的可能性,但处理时间变得过于庞大,因此不能说是现实的方法。

另外确认了,仅吹送含臭氧气体的情况(处理1-5)与处理1-1或处理1-2相比,臭气降低、愉悦度上升。由此可知,烟碱被臭氧稍微分解。

另一方面,进行了加热的处理1-3和处理1-4的情况与仅吹送含臭氧气体的处理1-5相比,进一步地臭气降低、愉悦度上升。在仅进行加热的处理1-3中,认为臭气降低、愉悦度提高是由于烟碱通过加热挥发而从试验布体脱离。另外,作为针对在处理1-4和处理1-3中评价结果没有产生差异的假设,推测由于试验布体的厚度薄、而且具有透气性,因此仅通过加热也能够得到使所附着的烟碱脱离的效果。为了验证该假设,使用厚度比试验布体厚的制品来进行后述的另一验证(验证3)。

根据图11的结果,只要是厚度薄且透气性高的物体,则即使仅进行加热,也能够期待使烟碱脱离的效果。但是,脱离的烟碱并不是被分解,而是漂浮、再附着于低温区域,因此并不能解决本发明的课题。

另外,虽然在图11的结果中没有出现,但评价者在进行了处理1-3的空间中确认到来自烟草的气味,与此相对,在进行了处理1-4的空间中没有确认到这样的气味。这表示,通过进行处理1-3的处理(加热处理),堆积于试验布体上的烟碱挥发而漂浮在空间内,在该空间内产生了来自烟碱的气味。另一方面,在处理1-4中,由于与加热处理一起还吹送含臭氧气体,因此挥发的烟碱也被臭氧和氧自由基分解,其结果无法确认到空间内的烟味。

另外,在处理1-5的情况下,与处理1-4不同,不进行加热。因此,在处理1-5中,在试验布体的表面附近,臭氧分解而生成的氧自由基的量与处理1-4相比极少。即认为,在处理1-5的情况下,烟碱被臭氧及臭氧自然分解而得到的微量的氧自由基稍微分解。与此相对认为,在处理1-4的情况下,通过含臭氧气体与被加热的对象物接触,臭氧被加热,由此生成的大量的含有氧自由基的气体与试验布体接触,由此试验布体中含有的烟碱的分解速度变高。

(验证3)

在上述验证2中,使用附着有烟碱的聚酯纤维片进行验证。与此相对,在验证3中,使用附着有烟碱的沸石制的制品(3cm见方、厚度为3mm)。该制品比聚酯纤维片厚、并且透气性低。

与验证1同样地,在密闭的箱内收纳沸石制的制品和带火状态的烟草,放置15分钟,使烟碱附着、堆积于沸石制的制品上。以下,将该附着有烟碱的沸石制的制品称为“试验品”。

对该试验品进行各种处理来评价对气味的影响。气味的评价方法与验证2是同样的。

各处理内容如以下的表4所示。

表4

作为处理2-1,将试验品以暴露在外部空气中的状态放置1小时。

作为处理2-2,通过将试验品暴露于流水(自来水),对试验品进行水洗10分钟。

作为处理2-3,在进行与处理2-2同样的处理后,使用750W的卤素加热器对试验品进行加热5分钟。然后,放置到室温。加热时的温度为80℃。

处理2-4除了不进行水洗这点以外,是与处理2-3相同的处理。

处理2-5除了将加热时间设为10分钟以外,是与处理2-4相同的处理。

处理2-6中,一边使用750W的卤素加热器对试验品进行加热5分钟,一边以0.2m

处理2-7除了将处理时间设为10分钟以外,是与处理2-6相同的处理。

处理2-8不进行加热处理,以0.2m

将对实施了各处理2-1~2-8的试验品的评价结果示于图12。

通过图12确认了,与验证2同样地,仅提供空气流,无法除去堆积于试验品上的烟碱(处理2-1)。另外,通过水洗也无法除去堆积于试验品上的烟碱(处理2-2)。

对处理2-2和处理2-3进行比较确认了,通过加热,臭气水平降低,愉悦度提高。但是,将处理2-3和处理2-4进行比较可知,仅进行加热与并用水洗和加热的情况相比,使气味降低的效果更高。通过延长加热时间的处理2-5,与处理2-4相比,该效果更为显著地出现。

但是,将相同的加热时间即处理2-4与处理2-6进行比较时,在并用了含臭氧气体的吹送的处理2-6的情况下,与仅进行加热的处理2-4相比,臭气强度降低、愉悦度提高。同样地,将相同的加热时间即处理2-5与处理2-7进行比较时,在并用了含臭氧气体的吹送的处理2-7的情况下,与仅进行加热的处理2-5相比,臭气强度降低、愉悦度提高。

认为该结果证明了验证2的内容中的上述假设。即,该验证3中使用的试验品与验证2中使用的试验布体相比,厚度更厚、透气性更低。因此,认为仅进行加热时,无法将深入到试验品的内测深处的烟碱充分地引导至表面侧,仍然在试验品内残留有烟碱。通过延长加热时间,虽然能够使烟碱脱离的量增加,但是为了仅通过加热而使烟碱脱离,需要极长的处理时间。此外,在仅通过加热进行烟碱的除去的情况下,认为挥发的烟碱会漂浮在周边的气氛中而再附着于其他区域,因此即使从对象物除去了气味,烟碱也可能因扩散而在空间内残留气味。

与此相对,通过在对对象物进行加热而升温的状态下吹送含臭氧气体G1,能够在对象物的附近使臭氧热分解而生成反应性极高的氧自由基(·O),通过该氧自由基分解烟碱。由此可知,能够大幅抑制挥发的烟碱漂浮在周边的气氛内的程度,并且能够在短时间内将附着、堆积于对象物的烟碱分解。另外,根据验证2和验证3的结果,即使是附着、堆积于厚度较厚的对象物(例如壁2等)的烟碱,也能够将深入内侧的烟碱诱导至表面侧,从而通过由臭氧生成的氧自由基进行分解。

在不进行加热而仅吹送含臭氧气体G1的处理2-8的情况下,与并用了加热和含臭氧气体G1的吹送的处理2-6、处理2-7相比,无法充分得到抑制臭气的作用。该结果与验证2相同。

需要说明的是,通过暴露于烟草的烟而制作的试验品被着色而泛黄。与此相对,处理2-6、处理2-7或处理2-8实施后的试验品的该黄色的着色明显被去掉。另外,处理2-4及处理2-5实施后的试验品与处理2-6~处理2-8中的任一处理实施后的试验品相比,确认到泛黄加强。由此,通过并用加热处理和含臭氧气体G1的吹送处理,还起到能够在短时间内除去烟草的烟味引起的泛黄这样的次要效果。

[其它实施方式]

对本发明的烟碱分解方法的其它实施方式进行说明。

<1>在上述实施方式中,对通过向壁2照射来自红外光源10的红外光L1来加热壁2的情况进行了说明。但是,对壁2的加热方法并不限于红外光源10。例如,也可以使用陶瓷加热器、电热线来对壁2进行加热。但是,从加热速度的观点、方法实施所需的准备作业的观点出发,优选使用包含卤素灯11的红外光源10。

作为另一个例子,也可以通过从与臭氧产生装置20不同的系统向壁2吹送加热后的空气(暖风),对壁2进行加热。但是,在该方法的情况下,是以空气为媒介对壁2进行加热。与此相对,在通过红外光L1对壁2进行加热的情况下,红外光L1从空气中透过,因此能够直接对壁2进行加热。因此,在用暖风进行加热的情况下,与使用红外光L1进行加热的情况相比,加热速度慢、能量效率降低。但是,即使在用暖风进行加热的情况下,由于在壁2自身被加热的状态下吹送含臭氧气体G1,因此基于与上述同样的理由,也能够有效地分解堆积于壁2上的烟碱。

作为一个例子,可以采用下述方法:将附着有烟碱的衣服、包、鞋等保管在浴室干燥机、洗涤干燥机、一般干燥机等供给加热空气的空间内,一边加热一边向该空间内供给含臭氧气体G1。

图13是表示将附着于作为对象物的衣物53上的烟碱分解的一个例子的示意图。图13示出了将衣物53设置在浴室50内的状态下分解附着于衣物53上的烟碱的方式。

如图13所示,搭载有一体卫浴51的浴室50在其壁面具备红外光源10和臭氧气体供给口55。臭氧气体供给口55与未图示的臭氧产生装置20相连,向浴室50的室内供给从臭氧产生装置20供给的含臭氧气体G1。另外,红外光源10向浴室50的室内供给上述红外光L1。来自该红外光源10的红外光L1也可以用于衣物53的干燥用。

另外,在浴室50的壁面具备用于吸收臭氧气体并向浴室50的外部排气的臭氧气体吸气口56。臭氧气体吸气口56与未图示的流通路相连。也可以在流通路上搭载有如图8或图9所示的臭氧分解催化剂。

在将作为对象物的衣物53设置在该浴室50的状态下,当使红外光源10及臭氧产生装置20运转时,对衣物53供给红外光L1及含臭氧气体G1。衣物53受到红外光L1的照射而被加热,对该加热状态的衣物53吹送含臭氧气体G1。由此,能够将附着于衣物53的烟碱分解。另外,通过不使臭氧产生装置20运转而使红外光源10运转,浴室50也能够作为通常的浴室干燥机发挥功能。

<2>在上述实施方式中,对一边对对象物进行加热处理一边吹送含臭氧气体G1的方式进行了说明。但是,只要是在提高了对象物的温度的状态下吹送含臭氧气体G1的情形,就能够起到同样的效果。从该观点出发,也可以在进行加热处理后,进行吹送含臭氧气体G1的处理。例如,在图1所示的例子中,也可以在对壁2照射红外光L1后,在停止了红外光L1的照射的状态下对壁2吹送含臭氧气体G1。

但是,由于含臭氧气体G1比加热后状态的壁2的表面温度低,因此可想知在吹送含臭氧气体G1的过程中,壁2的温度随着时间的推移而降低。因此,优选吹送含臭氧气体G1并连续照射红外光L1,或者多次间歇地反复进行照射。

<3>在图8或图9所示的烟碱分解装置1中,控制部6也可以具备定时器,在经过规定时间后,进行停止红外光源10及臭氧产生装置20的运转的控制。

<4>臭氧产生装置20所具备的准分子灯25并不限定于图5A及图5B所图示的结构。

例如,如图14所示,准分子灯25也可以具有1个管体26。图14是仿照图5B进行图示的准分子灯25的示意性剖视图。管体26在长度方向即管轴方向d1的端部被封闭(未图示),在内侧的空间内封入有发光气体28G。而且,在管体26的外壁面配设有网格形状或线形状的电极27a,在管体26的内侧(内部)配设有棒状的电极27b。

作为另一个例子,如图15A及图15B所示,准分子灯25也可以构成为在管体26的外壁面配设有两个电极(27a、27b)。图15A对应于俯视图,图15B对应于图15A内的A2-A2线剖视图。图15A及图15B所示的准分子灯25具有1个管体26,两个电极(27a、27b)分别介由管体26与管体26的外壁面相对地配置。电极(27a、27b)均呈网格形状或线形状,以不成为将管体26内产生的紫外光L2取出到管体26的外侧时的妨碍。

另外,也可以代替图15B的结构,仅将准分子灯25所具备的管体26的一个面作为光取出面26c(参照图15C)。图15C是仿照图15B的沿图15A内的A2-A2线切断准分子灯25时的示意性剖视图。在该情况下,形成于光取出面26c侧的电极27b为网格形状或线形状,而形成于与该电极27b相反一侧的电极27a为膜形状。在该情况下,电极27a优选由对紫外光L2显示反射性的材料构成,例如使用铝、不锈钢等。另外,作为另一例子,也可以在电极27a的表面形成反射层。由此,对于在管体26内生成的紫外光L2(L2a、L2b)中的、行进到与光取出面26相反的一侧(电极27a一侧)的紫外光L2a,也能够通过电极27a或反射层使其反射引导至光取出面26c一侧。

这样,在准分子灯25的一个面成为光取出面26c的情况下,可以构成为:准分子灯25在将流通路23的内壁的一部分作为光取出面26c的状态下,以埋入到比流通路23更靠外侧的臭氧产生装置20的框体内的方式配置(参照图16)。其中,图16中,准分子灯25的灯数可以是1灯,也可以是3灯以上。另外,关于上述的其他结构的准分子灯25,也可以与图16同样地配置在流通路23的内壁的外侧。

<5>臭氧产生装置20只要产生含臭氧气体G1,则并不限定于搭载有准分子灯25的结构。例如,可以从臭氧瓶供给臭氧气体,也可以通过放电式臭氧产生器生成臭氧气体。但是,从不生成NOx的观点出发,优选使用紫外光、特别是主要的发光波长为150nm以上且260nm以下的紫外光L2。

符号说明

1 烟碱分解装置

2 壁

5 烟碱

5a 烟碱

5b 烟碱

6 控制部

10 红外光源

11 卤素灯

12 曲面镜

20 臭氧产生装置

21 气体导入口

22 气体喷射口

23 流通路

25 准分子灯

26 管体

26a 外侧管

26b 内侧管

26c 光取出面

27a 电极

27b 电极

28G 发光气体

31 吸气口

32 流通路

33 处理空间

34 吸气用流通路

35 排气口

36 循环用流路

38 吸气扇

40 推挡面

41 臭氧分解催化剂

43 臭氧分解催化剂

50 浴室

51 一体卫浴

53 衣物

55 臭氧气体供给口

56 臭氧气体吸气口

G0 空气

G1 含臭氧气体

G2 处理后空气

L1 红外光

L2 紫外光

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