專利名稱:形成濾煙器用多孔物質(zhì)的設(shè)備、系統(tǒng)和相關(guān)方法
形成濾煙器用多孔物質(zhì)的設(shè)備、系統(tǒng)和相關(guān)方法相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2011年10月14日提交、以W02012/051548公開的PCT申請(qǐng)?zhí)朠CT/US11/56388的優(yōu)先權(quán),所述專利申請(qǐng)要求2010年10月15日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/393,378的優(yōu)先權(quán)。背景本發(fā)明涉及用于制造可用于濾煙器中的多孔物質(zhì)的高吞吐量生產(chǎn)設(shè)備、系統(tǒng)和相關(guān)方法。美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心(Centersfor Disease Control and Prevention)報(bào)道稱,2012年僅美國(guó)就售出超過(guò)3000億根香煙以及超過(guò)130億根雪茄。鑒于與煙草制品規(guī)則相關(guān)的新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),需要開發(fā)更高效的煙草濾煙器以及用于形成煙草濾煙器的材料。一種此類技術(shù)包括2011年10月14日提交的共同待決的PCT申請(qǐng)?zhí)朠CT/US11/56388中所述的多孔物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō),多孔物質(zhì)可以包含多個(gè)粘合劑顆粒(例如,聚乙烯)以及多個(gè)活性顆粒(例如,碳顆?;蚍惺?,所述顆粒通常在加熱的情況下機(jī)械地粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處。盡管已證實(shí)多孔物質(zhì)滿足,并且在某些方面甚至超過(guò)國(guó)際過(guò)濾規(guī)則,但這種驗(yàn)證的規(guī)模相對(duì)較小。2012年美國(guó)的銷售數(shù)字表明,需要大批量生產(chǎn)方法來(lái)滿足人們對(duì)香煙和雪茄的日益增長(zhǎng)的需求。發(fā)明概述本發(fā)明涉及用于制造可用于濾煙器中的多孔物質(zhì)的高吞吐量生產(chǎn)設(shè)備、系統(tǒng)和相關(guān)方法。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案可以包括:連續(xù)組合基質(zhì)材料和包裝紙以形成基質(zhì)材料被包裝紙界定的所需橫截面形狀,基質(zhì)材料包含粘合劑顆粒和活性顆粒;加熱基質(zhì)材料的至少一部分,以便將基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,從而形成長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),其中加熱包括用微波輻射照射基質(zhì)材料的至少一部分;冷卻長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì);以及徑向切割長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而生產(chǎn)多孔物質(zhì)。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案可以包括:連續(xù)組合基質(zhì)材料和包裝紙以形成基質(zhì)材料被包裝紙界定的所需橫截面形狀,基質(zhì)材料包含粘合劑顆粒和活性顆粒,所述活性顆粒包括多個(gè)碳顆粒;加熱基質(zhì)材料的至少一部分,以便將基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,從而形成長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),其中加熱包括用微波輻射照射基質(zhì)材料的至少一部分;冷卻長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì);以及徑向切割長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而生產(chǎn)多孔物質(zhì)。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案可以包括:連續(xù)組合基質(zhì)材料和包裝紙以形成基質(zhì)材料被包裝紙界定的所需橫截面形狀,基質(zhì)材料包含粘合劑顆粒和活性顆粒,所述活性顆粒包括多個(gè)碳顆粒;加熱基質(zhì)材料的至少一部分,以便將基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,從而形成長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),其中加熱包括用微波輻射照射基質(zhì)材料的至少一部分,并且其中用微波輻射照射發(fā)生在約10秒或以下的停留時(shí)間內(nèi);并且其中長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)以約800m/min或以下的線性速度生產(chǎn)。對(duì)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言,本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)在閱讀以下優(yōu)選實(shí)施方案的說(shuō)明后將是顯而易見的。附圖簡(jiǎn)述以下附圖用于說(shuō)明本發(fā)明的特定方面,并且不應(yīng)視作排他的實(shí)施方案。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員以及受益于本公開的人員了解,所公開的主題能夠在形式和功能上存在許多修改、變更和等效形式。
圖1A-B示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的多個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖2A-B示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的多個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖3示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖4示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖5示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖6示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖7示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖8示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖9示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖10示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖11示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖12示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。詳述本發(fā)明涉及用于制造可用于濾煙器中的多孔物質(zhì)的高吞吐量生產(chǎn)設(shè)備、系統(tǒng)和相關(guān)方法。本發(fā)明提供用于高吞吐量地生產(chǎn)可用于吸煙裝置濾嘴中的方法和設(shè)備(以及/或者系統(tǒng)),所述方法和設(shè)備具有過(guò)濾功效提高的煙流部件和可接受的吸入特性。本文所用術(shù)語(yǔ)“吸煙裝置”是指包括但不限于以下的制品或裝置:香煙、香煙煙嘴、雪茄煙嘴、煙斗、水煙斗、水煙袋、電子煙裝置、手工卷制香煙和/或雪茄。一般來(lái)說(shuō),多孔物質(zhì)可以包含多個(gè)粘合劑顆粒和多個(gè)活性顆粒,所述顆粒機(jī)械粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處。接觸點(diǎn)可以是活性顆粒-粘合劑接觸點(diǎn)、粘合劑-粘合劑接觸點(diǎn)、活性顆粒-活性顆粒接觸點(diǎn)及其任何組合。本文所用術(shù)語(yǔ)“機(jī)械粘合”、“機(jī)械粘合的”、“物理粘合”以及類似術(shù)語(yǔ)是指將兩個(gè)顆粒至少部分地固定在一起的物理連接。機(jī)械粘合可以是剛性的或者柔性的,具體取決于粘合材料。機(jī)械粘合可以涉及或可能不會(huì)涉及化學(xué)粘合。應(yīng)了解,本文所用術(shù)語(yǔ)“顆?!焙汀拔⒘!笨梢曰Q使用,并且包括所有已知的材料形狀,包括球形和/或長(zhǎng)圓形、大體呈球形和/或長(zhǎng)圓形、圓盤形和/或小片狀、薄片狀、絲線狀、針狀、纖維狀、多邊形(例如立方體)、不規(guī)則形狀(例如碎石的形狀)、多面體(例如晶體的形狀)、或者其任何組合。多孔物質(zhì)的非限制性實(shí)例在均于2012年7月7日提交的共同待決的申請(qǐng)PCT/US2011/043264、PCT/US2011/043268、PCT/US2011/043269和PCT/US2011/043270 中詳述,這些申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容以引用方式并入本文中。多孔物質(zhì)可以通過(guò)多種方式產(chǎn)生。例如,一些實(shí)施方案可以包括將基質(zhì)材料(例如,活性顆粒和粘合劑顆粒)形成所需形狀(例如,使用模型),加熱基質(zhì)材料以將基質(zhì)材料機(jī)械地粘合在一起,以及精加工多孔物質(zhì)(例如,將多孔物質(zhì)切割成所需長(zhǎng)度)。在多孔物質(zhì)生產(chǎn)中所涉及的各種工藝/步驟中,加熱可為限制高吞吐量生產(chǎn)的步驟之一。因此,為了能夠高吞吐量地制造本文所述的多孔物質(zhì),優(yōu)選的方法可以是采用快速加熱(例如,微波)并且選擇性地采用預(yù)熱步驟(例如,間接加熱或與受熱氣體直接接觸)的方法。應(yīng)注意,當(dāng)本文中對(duì)數(shù)字列表中的一個(gè)數(shù)字使用“約”時(shí),術(shù)語(yǔ)“約”修飾所述數(shù)字列表中的每個(gè)數(shù)字。應(yīng)注意,在一些數(shù)字范圍類表中,一些下限可能大于所列的一些上限。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,所選子集將需要選擇大于所選下限的上限。形成多孔物質(zhì)的方法可以包括連續(xù)加工方法、成批加工方法,或者混合連續(xù)-成批加工方法。本文所用“連續(xù)加工”是指不間斷地制造或生產(chǎn)材料。材料流可以是連續(xù)的、轉(zhuǎn)位(index)的,或者這兩者的組合。本文所用“成批加工”是指在各個(gè)站點(diǎn)處以單個(gè)部件或部件組的形式制造或生產(chǎn)材料,然后將其轉(zhuǎn)至下一站點(diǎn)繼續(xù)加工。本文所用“連續(xù)-成批加工”是指兩者的組合,在這種工藝中,一些工藝,或者一系列工藝連續(xù)進(jìn)行,而另一些工藝成批進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō),多孔物質(zhì)可以由基質(zhì)材料形成。本文所用術(shù)語(yǔ)“基質(zhì)材料”是指用于形成多孔物質(zhì)的前體,例如粘合劑顆粒和活性顆粒。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以包括粘合劑顆粒和活性顆粒,由所述顆粒構(gòu)成,或基本上由所述顆粒構(gòu)成。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以包括粘合劑顆粒、活性顆粒和添加劑。本公開中提供了合適粘合劑顆粒、活性顆粒和添加劑的非限制性實(shí)例。形成多孔物質(zhì)通??砂▽⒒|(zhì)材料形成特定形狀,并且將基質(zhì)材料的至少一部分機(jī)械地粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處。將基質(zhì)材料形成特定形狀可涉及模腔。在一些實(shí)施方案中,模腔可以是單件或者許多單件,具有或不具有端蓋、板材或插塞。在一些實(shí)施方案中,模腔可以是由多個(gè)模腔零件組裝而成的模腔。在一些實(shí)施方案中,模腔零件可以借助于傳送機(jī)、傳動(dòng)帶以及類似裝置而聚集在一起。模腔可以具有任何截面形狀,包括但不限于圓形、大體呈圓形、長(zhǎng)圓形、大體呈長(zhǎng)圓形、多邊形(例如三角形、正方形、矩形、五邊形等)、具有圓滑邊緣的多邊形,以及類似形狀,或者其任何組合。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)可以具有帶孔洞的截面形狀,這可以通過(guò)加工,或者其它任何合適的方法(例如,可降解材料的降解)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)可以具有針對(duì)香煙煙嘴或煙斗的特定形狀,所述特定形狀適用于密接在香煙煙嘴或煙斗內(nèi),以允許煙霧穿過(guò)濾嘴到達(dá)消費(fèi)者。在討論本文中的多孔物質(zhì)形狀時(shí),就常規(guī)吸煙裝置濾嘴而言,所述形狀是針對(duì)圓柱橫截面的直徑或圓周(其中圓周是圓的周長(zhǎng))而言的。但是在本發(fā)明的多孔物質(zhì)形狀并非為真正圓柱的實(shí)施方案中,應(yīng)了解,術(shù)語(yǔ)“圓周”用于指代任何形狀橫截面,包括圓形橫截面的周長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō),模腔可以具有縱向和垂直于縱向的徑向,例如,大體呈圓柱形。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解如何在適當(dāng)情況下將本文提出的實(shí)施方案轉(zhuǎn)換成沒(méi)有確定縱向和徑向的模腔,例如,球體和立方體。在一些實(shí)施方案中,模腔的橫截面形狀可以沿縱向改變,例如圓錐形,從正方形向圓形過(guò)渡的形狀,或螺旋形。在一些實(shí)施方案中,模腔可以是紙卷成或成形為所需的橫截面形狀,例如,圓柱形。在一些實(shí)施方案中,模腔可以是在縱縫處膠合的紙圓柱。在一些實(shí)施方案中,模腔可以具有縱軸,沿所述縱軸具有作為第一端和第二端的開口。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以在加工過(guò)程中沿著模腔的縱軸穿過(guò)。作為非限制性實(shí)例,圖1示出了模腔120,所述模腔具有沿著材料路徑110的縱軸。在一些實(shí)施方案中,模腔可以具有縱軸,沿著所述縱軸具有第一端和第二端,其中至少一端是封閉的。在一些實(shí)施方案中,所述封閉端能夠打開。在一些實(shí)施方案中,各個(gè)模腔可以用基質(zhì)材料填充,然后進(jìn)行機(jī)械粘合。在一些實(shí)施方案中,單個(gè)模腔可通過(guò)在機(jī)械粘合之前和/或之前將基質(zhì)材料穿過(guò)其中來(lái)用于連續(xù)生產(chǎn)多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,單個(gè)模腔可用于生產(chǎn)獨(dú)立多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,所述單個(gè)模腔可以再使用和/或連續(xù)再使用以生產(chǎn)多個(gè)獨(dú)立多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,模腔可以至少部分地用包裝作內(nèi)襯和/或用脫模劑涂覆。在一些實(shí)施方案中,包裝可以是獨(dú)立的包裝,例如,紙片。在一些實(shí)施方案中,包裝可以是長(zhǎng)度可繞式包裝,例如,50英尺的紙卷。在一些實(shí)施方案中,模腔可以用一種以上包裝做內(nèi)襯。在一些實(shí)施方案中,形成多孔物質(zhì)可以包括用包裝作模腔的內(nèi)襯。在一些實(shí)施方案中,形成多孔物質(zhì)可以包括用包裝包裹基質(zhì)材料,以便包裝成為模腔。在此類實(shí)施方案中,包裝可以用作模腔,在存在基質(zhì)材料的情況下成形為模腔,或者包裹具有預(yù)制形狀的基質(zhì)材料(例如,借助于增粘劑)。在一些實(shí)施方案中,包裝可以連續(xù)供料穿過(guò)模腔。包裝能夠?qū)⒍嗫孜镔|(zhì)固定成特定形狀,能夠?qū)⒍嗫孜镔|(zhì)從模腔中釋放,能夠幫助基質(zhì)材料穿過(guò)模腔,能夠在處理或貨運(yùn)期間保護(hù)多孔物質(zhì)及其任何組合。合適的包裝可以包括但不限于紙(例如,基于木材的紙、含有亞麻的紙、亞麻紙、其它天然或人造纖維形成的紙、功能化紙、特殊標(biāo)記紙、彩色紙)、塑料(例如,氟化聚合物如聚四氟乙烯、硅酮)、薄膜、涂布紙、涂布塑料、涂布薄膜,以及類似材料,或者其任何組合。在一些實(shí)施方案中,包裝可以是適用于吸煙裝置濾嘴中的紙。在一些實(shí)施方案中,包裝可以粘附(例如,膠合)到其自身,以幫助在(例如)大體呈圓柱形的構(gòu)造中維持所需形狀。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料的機(jī)械粘合也可以將基質(zhì)材料機(jī)械地粘合到包裝上,從而無(wú)需將包裝粘附到其自身。合適的脫模劑可以是化學(xué)脫模劑或物理脫模劑?;瘜W(xué)脫模劑的非限制性實(shí)例可以包括油類、油基溶液和/或懸浮液、肥皂質(zhì)溶液和/或懸浮液、粘合到模型表面的涂層,以及類似物質(zhì)及其任何組合。物理脫模劑的非限制性實(shí)例可以包括紙、塑料,和其任何組合。物理脫模劑可以稱作脫模包裝,能夠以類似于本文所述包裝的方式實(shí)現(xiàn)。通過(guò)模腔形成所需橫截面形狀后,可以將基質(zhì)材料機(jī)械地粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處。機(jī)械粘合可以在基質(zhì)材料處于模腔中之間和/或之后進(jìn)行。機(jī)械粘合可以通過(guò)熱和/或壓力實(shí)現(xiàn)。熱可以是輻射熱、傳導(dǎo)熱、對(duì)流熱及其任何組合。加熱可以涉及熱源,包括但不限于模腔內(nèi)部的受熱流體、模腔外部的受熱流體、蒸汽、受熱惰性氣體、多孔物質(zhì)的組分(例如,納米顆粒、活性顆粒等)的次級(jí)輻射、烘箱、熔爐、火焰、導(dǎo)電或熱電材料、超聲波,以及類似熱源及其任何組合。作為非限制性實(shí)例,加熱可以涉及對(duì)流烘箱或加熱塊。另一非限制性實(shí)例可以涉及用微波烘箱加熱。在另一非限制性實(shí)例中,加熱可以涉及在基質(zhì)材料處于模腔中時(shí)使受熱空氣、氮?dú)饣蚱渌鼩怏w穿過(guò)其中。在一些實(shí)施方案中,受熱惰性氣體可以用于緩和活性顆粒和/或添加劑的任何不必要氧化。另一非限制性實(shí)例可以涉及由熱電材料形成的模腔,以便模腔發(fā)熱。在一些實(shí)施方案中,加熱可以涉及前述內(nèi)容的組合,例如,在使基質(zhì)材料通過(guò)微波烘箱的同時(shí)使受熱氣體穿過(guò)基質(zhì)材料。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)的組分(例如,納米顆粒、活性顆粒等)的次級(jí)輻射可以通過(guò)用電磁輻射照射所述組分來(lái)實(shí)現(xiàn),例如,Y射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、無(wú)線電波和/或長(zhǎng)無(wú)線電波。作為非限制性實(shí)例,基質(zhì)材料可以包括在用射頻波照射時(shí)放熱的碳納米管。作為非限制性實(shí)例,基質(zhì)材料可以包括活性顆粒如碳顆粒,所述活性顆粒能夠?qū)⑽⒉ǜI滢D(zhuǎn)換成將或有助于將粘合劑顆粒機(jī)械地粘合在一起的熱。在一些實(shí)施方案中,電磁輻射可以通過(guò)頻率和功率電平進(jìn)行調(diào)諧,以便與所選組分適當(dāng)?shù)叵嗷プ饔?。例如,活性碳可與具有約900MHz至約2500MHz的頻率以及與目標(biāo)加熱速率匹配的所選固定或可調(diào)整功率設(shè)定的微波結(jié)合使用。受益于本公開的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,不同波長(zhǎng)的電磁輻射穿透材料的深度不同。因此,在采用初級(jí)或次級(jí)輻射方法時(shí),應(yīng)考慮模腔材料、構(gòu)造和成分;基質(zhì)材料成分;將電磁輻射轉(zhuǎn)換成熱的組分;電磁輻射的波長(zhǎng);電磁輻射的強(qiáng)度;照射方法;以及所需的次級(jí)福射量,例如,熱量。加熱(加熱方法包括本文所述的任何方法,例如,對(duì)流烘箱或暴露于電磁輻射中)和/或施加壓力以發(fā)生機(jī)械粘合的停留時(shí)間可以是從約百分之一秒、十分之一秒、I秒、5秒、30秒或I分鐘的下限至約30分鐘、15分鐘、5分鐘、I分鐘或I秒的上限的一段時(shí)間,并且其中所述停留時(shí)間可以在任意下限至任意上限的范圍內(nèi),并且包括上下限之間的任何子集。應(yīng)注意,對(duì)于使用較快速加熱的連續(xù)工藝,例如,暴露于如微波的電磁輻射中,可能優(yōu)選較短的停留時(shí)間,例如,約10秒或以下,或者更優(yōu)選地約I秒或以下。此外,使用對(duì)流加熱等工藝的加工方法可以提供以分鐘為時(shí)標(biāo)的較長(zhǎng)停留時(shí)間,所述停留時(shí)間可以包括30分鐘以上的停留時(shí)間。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,只要為給定的基質(zhì)材料選擇合適的溫度和加熱分布,則較長(zhǎng)時(shí)間可能是適用的,例如,若干秒至若干分鐘至若干小時(shí)。應(yīng)注意,就本文而言,未達(dá)到足夠溫度和/或壓力以允許機(jī)械粘合的預(yù)熱或預(yù)熱方法和/或步驟不考慮為停留時(shí)間的一部分。在一些實(shí)施方案中,可以加熱到基質(zhì)材料的組分的軟化溫度以促進(jìn)機(jī)械粘合。本文所用術(shù)語(yǔ)“軟化溫度”是指材料變得柔軟以上的溫度,通常低于材料的熔點(diǎn)。在一些實(shí)施方案中,機(jī)械粘合可以在從 約90 V、100 0CUlO0C^ 120 V、130 V或140°C 的下限至約 300 °C、275 °C、250°C、225 °C、200°C、175 °C 或 150°C 的上限的溫度內(nèi)實(shí)現(xiàn),
并且其中所述溫度可以在從任意下限至任意上限的范圍內(nèi),并且包括上下限之間的任何子集。在一些實(shí)施方案中,加熱可以通過(guò)使材料經(jīng)受單個(gè)溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。在另一實(shí)施方案中,溫度分布可以隨時(shí)間而變。作為非限制性實(shí)例,可以使用對(duì)流烘箱。在一些實(shí)施方案中,加熱可以局限于基質(zhì)材料內(nèi)。作為非限制性實(shí)例,來(lái)自納米顆粒的次級(jí)輻射可以僅加熱鄰近于納米顆粒的基質(zhì)材料。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以在進(jìn)入模腔之前預(yù)熱。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以預(yù)熱至低于基質(zhì)材料的組分的軟化溫度的溫度。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以預(yù)熱至比基質(zhì)材料的組分的軟化溫度低約10%、約5%或約1%的溫度。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以預(yù)熱至比基質(zhì)材料的組分的軟化溫度低約io°c、約5°c或約rc的溫度。預(yù)熱可以涉及熱源,包括但不限于上文作為實(shí)現(xiàn)機(jī)械粘合的熱源列出的熱源。在一些實(shí)施方案中,粘合基質(zhì)材料可以產(chǎn)生多孔物質(zhì)或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。本文所用術(shù)語(yǔ)“長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)”是指連續(xù)多孔物質(zhì)(即,并非無(wú)限而是與多孔物質(zhì)相比較長(zhǎng)的多孔物質(zhì),其可以連續(xù)產(chǎn)生)。作為非限制性實(shí)例,長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)可以通過(guò)使基質(zhì)材料連續(xù)穿過(guò)受熱模腔產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中,粘合劑顆??梢栽谡澈瞎に嚻陂g維持其初始物理形狀(或者大體上維持其初始形狀,例如,與初始形狀的變化(例如,收縮)不超過(guò)10%),即,粘合劑顆粒在基質(zhì)材料和多孔物質(zhì)(或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì))中可以大體呈相同形狀。在一些實(shí)施方案中,可將長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)進(jìn)行切割以產(chǎn)生多孔物質(zhì)。切割可以通過(guò)切割器實(shí)現(xiàn)。合適的切割器可以包括但不限于刀片、熱刀片、硬質(zhì)合金刀片、鎢鉻鈷合金刀片、陶瓷刀片、硬化鋼刀片、金剛石刀片、平滑刀片、鋸齒狀刀片、激光、承壓流體、液體噴槍、氣體噴槍、切斷器,以及類似裝置及其任何組合。在高速加工的一些實(shí)施方案中,切割刀片或類似裝置可以特定角度放置以匹配加工速度,從而得到末端與縱軸垂直的多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,切割器可以沿長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的縱軸改變相對(duì)于長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的位置。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)可以被擠出。在一些實(shí)施方案中,擠出可以涉及沖模。在一些實(shí)施方案中,沖??梢跃哂心軌驍D出多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的多個(gè)孔洞。一些實(shí)施方案可以涉及徑向切割多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)以得到多孔物質(zhì)切片。切割可以用任何已知設(shè)備通過(guò)任何已知方法來(lái)實(shí)現(xiàn),包括但不限于上文針對(duì)將長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)切割成多孔物質(zhì)所述的設(shè)備。多孔物質(zhì)或多孔物質(zhì)切片的長(zhǎng)度可以在從約2mm、3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm或30mm的下限至約150mm、100mm、50mm、25mm、15mm、或IOmm的上限的范圍內(nèi),并且其中所述長(zhǎng)度可以在從任意下限至任意上限的范圍內(nèi),并且包括上下限之間的任何子集。長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)、多孔物質(zhì)或多孔物質(zhì)切片(被包裹或呈其它形式)的圓周可以在從約 5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm.11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm 或 26mm 的下限至約 60mm、50mm、40mm、30mm、20mm、29mm、28mm、27mm、26mm、25mm、24mm、23mm、22mm、21mm、20mm、19mm、18mm、1 7mm 或 16mm 的上限的范圍內(nèi),其中所述圓周可以在任意下限至任意上限的范圍內(nèi),并且包括上下限之間的任何子集。一些實(shí)施方案可以涉及在基質(zhì)材料已經(jīng)過(guò)機(jī)械粘合,例如,在從模腔去除或離開擠出模之后,用包裝包裹多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。合適的包裝包括上述的包裝。一些實(shí)施方案可以涉及冷卻多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)。冷卻可以是主動(dòng)或被動(dòng)的,即,冷卻可以得到促進(jìn)或者自然發(fā)生。主動(dòng)冷卻可以涉及使流體流過(guò)模腔、多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)之上和/或之中;降低模腔、多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)周圍的本地環(huán)境溫度,例如,穿過(guò)冷凍部件;以及其任何組合。主動(dòng)冷卻可以涉及包括但不限于以下的部件:冷卻盤管、流體噴射器、熱電材料及其任何組合。冷卻速率可以是不規(guī)則的,或者可以是可控的。一些實(shí)施方案可以涉及將多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)運(yùn)送到另一地點(diǎn)。合適的運(yùn)送形式可以包括但不限于傳送、搬運(yùn)、滾動(dòng)、推動(dòng)、裝運(yùn)、機(jī)器人運(yùn)送,以及類似方式及其任何組合。受益于本公開的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解能夠生產(chǎn)多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的多個(gè)設(shè)備和/或系統(tǒng)。作為非限制性實(shí)例,圖1-11示出了能夠生產(chǎn)多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的多個(gè)設(shè)備和/或系統(tǒng)。應(yīng)注意,如果使用系統(tǒng),則使用帶有系統(tǒng)部件的設(shè)備也在本公開的范圍內(nèi),并且反之亦然。為了便于理解,本文所用術(shù)語(yǔ)“材料路徑”表示基質(zhì)材料、長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)和/或多孔物質(zhì)在系統(tǒng)和/或設(shè)備中行進(jìn)的路徑。在一些實(shí)施方案中,材料路徑可以是鄰接的。在一些實(shí)施方案中,材料路徑可以是非鄰接的。作為非限制性實(shí)施方案,用于通過(guò)多個(gè)獨(dú)立模腔進(jìn)行成批處理的系統(tǒng)可以視為具有非鄰接的材料路徑?,F(xiàn)在參見圖1A-B,系統(tǒng)100可以包括進(jìn)料斗122,所述進(jìn)料斗操作性地連接到材料路徑110,以將基質(zhì)材料(未示出)供給到材料路徑110。系統(tǒng)100也可包括送紙裝置132,所述送紙裝置操作性地連接到材料路徑110,從而將紙130供給到材料路徑110中,以在模腔120與基質(zhì)材料之間形成大體上環(huán)繞基質(zhì)材料的包裝。處于模腔120中時(shí),加熱元件124與基質(zhì)材料熱連通。加熱元件124可以使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(未示出)。在被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)退出模腔120并適當(dāng)冷卻之后,切割器126徑向,即垂直于縱軸切割被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片。圖1A-B示出了可以呈任意角度的系統(tǒng)100。受益于本公開的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,在調(diào)整系統(tǒng)100或其任何部件所處的角度時(shí),需要做出構(gòu)造方面的考慮。作為非限制性實(shí)例,圖1B示出了進(jìn)料斗122,所述進(jìn)料斗被構(gòu)造成使得進(jìn)料斗122 (以及任何對(duì)應(yīng)的基質(zhì)進(jìn)料裝置)的出口位于模腔120內(nèi)。在一些實(shí)施方案中,模腔可以處于縱向與橫向處或之間的任何角度。在一些實(shí)施方案中,將基質(zhì)材料供給到材料路徑可以涉及任何合適的進(jìn)料系統(tǒng),包括但不限于手工進(jìn)料、定體積進(jìn)料器、質(zhì)量流量進(jìn)料器、計(jì)重進(jìn)料器、螺旋鉆或螺釘、斜槽、滑道、傳送機(jī)、圓管、導(dǎo)管、管道,以及類似裝置及其任何組合。在一些實(shí)施方案中,材料路徑可以包括在進(jìn)料斗與模腔之間的機(jī)械部件,包括但不限于配件、壓塑模、流通型壓塑模、沖壓機(jī)、活塞、振動(dòng)器、擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、固態(tài)擠出機(jī),以及類似部件及其任何組合。在一些實(shí)施方案中,進(jìn)料可以包括但不限于強(qiáng)制進(jìn)料、速率可控式進(jìn)料、定體積進(jìn)料、質(zhì)量流量進(jìn)料、計(jì)重進(jìn)料、真空加力式進(jìn)料、流化粉末進(jìn)料、氣動(dòng)密相進(jìn)料、氣動(dòng)稀相進(jìn)料及其任何組合。在一些實(shí)施方案中,進(jìn)料可以被轉(zhuǎn)位,以便以預(yù)定時(shí)間間隔插入間隔材料。合適的間隔材料可以包括添加劑、實(shí)心隔板(例如,模腔零件)、多孔隔板(例如,紙和脫模包裝)、濾嘴、腔,以及類似材料及其任何組合。在一些實(shí)施方案中,進(jìn)料可以涉及搖動(dòng)和/或振動(dòng)。受益于本公開的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解適合的搖動(dòng)和/或振動(dòng)程度,例如,包括大粘合劑顆粒和小活性顆粒的均質(zhì)分布基質(zhì)材料可能受振動(dòng)的不利影響,即,均質(zhì)性可能至少部分丟失。此外,本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解進(jìn)料參數(shù)和/或進(jìn)料器對(duì)所生產(chǎn)多孔物質(zhì)的最終性質(zhì)的影響,例如,對(duì)至少空隙體積(下文進(jìn)一步討論)、封裝壓降(下文進(jìn)一步討論)和成分均質(zhì)性的影響。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料或其組分可以在引入材料路徑之前和/或沿材料路徑行進(jìn)期間進(jìn)行干燥。在一些實(shí)施方案中,干燥可以通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn):加熱基質(zhì)材料或其組分,將干燥氣體吹送到基質(zhì)材料或其組分之上,或者其任何組合。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以具有約5重量%或以下的含濕量,或者更優(yōu)選地約2重量%或以下,并且在一些實(shí)施方案中低達(dá)0.01重量%。含濕量可以通過(guò)涉及冷凍干燥或者在干燥后失重的已知方法進(jìn)行分析。現(xiàn)在參見圖2A-B,系統(tǒng)200可以包括進(jìn)料斗222,所述進(jìn)料斗操作性地連接到材料路徑210,以將基質(zhì)材料供給到材料路徑210。系統(tǒng)200也可包括送紙裝置232,所述送紙裝置操作性地連接到材料路徑210,從而將紙230供給到材料路徑210中,以在模腔220與基質(zhì)材料之間形成大體上環(huán)繞基質(zhì)材料的包裝。此外,系統(tǒng)200可以包括脫模進(jìn)料器236,所述脫模進(jìn)料器操作性地連接到材料路徑210,從而將脫模包裝234供給到材料路徑210中,以在紙230與模腔220之間形成包裝。在一些實(shí)施方案中,脫模進(jìn)料器236可以被構(gòu)造成使脫模包裝234連續(xù)輪轉(zhuǎn)的傳送機(jī)238。處于模腔220中時(shí),加熱元件224與基質(zhì)材料熱連通。加熱元件224可以使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。在被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)退出模腔220并適當(dāng)冷卻之后,切割器226徑向切割被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片。在脫模包裝234未被構(gòu)造成傳送機(jī)238的實(shí)施方案中,脫模包裝234可以在切割之前從被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)去除,或者在切割之后從被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片去除。現(xiàn)在參見圖3,系統(tǒng)300可以包括將基質(zhì)材料的組分供給到進(jìn)料斗322中的組分進(jìn)料斗322a和322b?;|(zhì)材料可以在進(jìn)料斗322中用混合器328和預(yù)熱器344進(jìn)行混合和預(yù)熱。進(jìn)料斗322可以操作性地連接到材料路徑310,以將基質(zhì)材料供給到材料路徑310。系統(tǒng)300也可包括送紙裝置332,所述送紙裝置操作性地連接到材料路徑310,從而將紙330供給到材料路徑310中,以在模腔320與基質(zhì)材料之間形成大體上環(huán)繞基質(zhì)材料的包裝。模腔320可以包括流體連接件346,受熱流體(液體或氣體)可通過(guò)該流體連接件輸送到材料路徑310中,并且將基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。應(yīng)注意,流體連接件346可以位于沿模腔320的任何位置處,并且沿模腔320可以設(shè)置一個(gè)以上的流體連接件346。在被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)退出模腔320并且適當(dāng)冷卻后,切割器326徑向切割被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片。
受益于本公開的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,預(yù)熱也可以針對(duì)位于進(jìn)料斗322之前的獨(dú)立進(jìn)料組分進(jìn)行和/或通過(guò)在進(jìn)料斗322之后的混合組分進(jìn)行。合適的混合器可以包括但不限于帶式混料器、漿式混料器、犁混料器、雙錐混料器、雙殼混料器、行星式混料器、流化混料器、高強(qiáng)度混料器、轉(zhuǎn)鼓、混料螺桿、旋轉(zhuǎn)式混料器,以及類似裝置及其任何組合。在一些實(shí)施方案中,組分進(jìn)料斗可以容納基質(zhì)材料的各個(gè)組分,例如,兩個(gè)組分進(jìn)料器,其中一個(gè)容納粘合劑顆粒,另一個(gè)容納活性顆粒。在一些實(shí)施方案中,組分進(jìn)料斗可以容納基質(zhì)材料的組分的混合物,例如,兩個(gè)組分進(jìn)料器,其中一個(gè)容納粘合劑顆粒和活性顆粒的混合物,另一個(gè)容納添加劑如增香劑。在一些實(shí)施方案中,組分進(jìn)料斗內(nèi)的組分可以是固體、液體、氣體或其組合。在一些實(shí)施方案中,不同組分進(jìn)料斗的組分可以不同的速率添加到進(jìn)料斗,以實(shí)現(xiàn)基質(zhì)材料的所需混合。作為非限制性實(shí)例,三個(gè)組分進(jìn)料斗可以單獨(dú)地容納活性顆粒、粘合劑顆粒,以及液體形式的活性化合物(下文進(jìn)一步描述的添加劑)。粘合劑顆粒可以兩倍于活性顆粒的速率添加到進(jìn)料斗,并且活性化合物可以噴射到其中,從而在活性顆粒和粘合劑顆粒上形成至少部分的涂層。在一些實(shí)施方案中,模腔的流體連接件可以用于將流體輸送到模腔中,使流體流過(guò)模腔,以及/或者在模腔上吸引。本文所用術(shù)語(yǔ)“吸引”是指產(chǎn)生穿過(guò)邊界和/或沿路徑的負(fù)壓降,例如,抽吸。使受熱流體流入和/或流過(guò)模腔可有助于將基質(zhì)材料機(jī)械地粘合在其中。在其中設(shè)有包裝的模腔上吸引可有助于均勻地為模腔安置襯里,例如,皺褶較少?,F(xiàn)在參見圖4,系統(tǒng)400可以包括進(jìn)料斗422,所述進(jìn)料斗操作性地連接到材料路徑410,以將基質(zhì)材料供給到材料路徑410。進(jìn)料斗422可以沿材料路徑410被構(gòu)造成使得進(jìn)料斗422的出口,或者其出口的延伸部分位于模腔420內(nèi)。這可以有利地以特定速率將基質(zhì)材料供給到模腔420中,以控制基質(zhì)材料的填充,從而控制所得多孔物質(zhì)的空隙體積。在本非限制性實(shí)例中,模腔420包括熱電材料,因此包括電源接頭448。系統(tǒng)400也可以包括脫模進(jìn)料器436,所述脫模進(jìn)料器操作性地連接到材料路徑410,從而將脫模包裝434供給到材料路徑410中,以在模腔420與基質(zhì)材料之間形成大體上環(huán)繞基質(zhì)材料的包裝。模腔420可以由熱電材料制成,以便模腔420可以提供熱量,以將基質(zhì)材料粘合在多個(gè)點(diǎn)處,從而得到被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。沿著模腔420之后的材料路徑410,滾筒440可以操作性地有助于被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)移動(dòng)穿過(guò)模腔420。在被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)退出模腔420并適當(dāng)冷卻后,切割器426徑向地切割被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片。切割之后,多孔物質(zhì)在多孔物質(zhì)傳送機(jī)462上繼續(xù)沿材料路徑410移動(dòng),例如,以進(jìn)行包裝或進(jìn)一步加工。脫模包裝434可以在切割之前從被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)去除,或者在切割之后從被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片去除。合適的滾筒和/或滾筒替代物可以包括但不限于齒輪、嵌齒輪、輪、帶、齒輪組,以及類似裝置及其任何組合。其它滾筒以及類似裝置可以是平坦的、帶齒的、傾斜的和/或鋸齒狀的。現(xiàn)在參見圖5,系統(tǒng)500可以包括進(jìn)料斗522,所述進(jìn)料斗522操作性地連接到材料路徑510,以將基質(zhì)材料供給到材料路徑510。處于模腔520中時(shí),加熱元件524與基質(zhì)材料熱連通。加熱元件524可以使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。在長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)退出模腔520之后,沖模542可以用于將長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)擠出成所需的橫截面形狀。沖模542可以包括多個(gè)沖模542’ (例如,多個(gè)沖?;騿蝹€(gè)沖模內(nèi)的多個(gè)孔洞),長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)經(jīng)由這些沖模擠出。在長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)穿過(guò)沖模542擠出并適當(dāng)冷卻之后,切割器526徑向切割長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到多孔物質(zhì)和/或多孔物質(zhì)切片?,F(xiàn)在參見圖6,系統(tǒng)600可以包括送紙裝置632,所述送紙裝置操作性地連接到材料路徑610,從而將紙630供給到材料路徑610中。進(jìn)料斗622 (或其它基質(zhì)材料輸送設(shè)備,例如,螺旋鉆)可以操作性地連接到材料路徑610,從而將基質(zhì)材料置于紙630之上。由于穿通型模腔620 (或者有時(shí)稱作與香煙濾嘴成形設(shè)備相關(guān)的配件裝置的壓塑模),紙630可以至少部分地包裹基質(zhì)材料,所述穿通型模腔提供所需的橫截面形狀(或者在一些實(shí)施方案中,可任選地,基質(zhì)材料可以在所述橫截面的成形已開始或者已結(jié)束后與紙630接合)。在一些實(shí)施方案中,紙縫可以進(jìn)行膠合。處于模腔620中期間和/或之后,加熱元件624 (或者替代地,電磁輻射源,例如,微波源)與基質(zhì)材料熱連通。加熱元件624可以使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到有被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。在被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)退出模腔620并適當(dāng)冷卻之后,切割器626徑向切割被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片。在模腔620靜止的情況下,可以通過(guò)傳送機(jī)658來(lái)促進(jìn)在系統(tǒng)600中的行進(jìn)。應(yīng)注意,盡管未示出,但類似的實(shí)施方案可以包括作為環(huán)形傳送機(jī)一部分的紙630,所述紙?jiān)谇懈钪皬拈L(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)展開,從而得到多孔物質(zhì)和/或多孔物質(zhì)切片?,F(xiàn)在參見圖7,系統(tǒng)700可以包括送紙裝置732,所述送紙裝置操作性地連接到材料路徑710,從而將紙730供給到材料路徑710中。如圖所示,模腔720是在縱縫處膠合的圓柱卷制紙,其可以通過(guò)壓塑模756a(或者有時(shí)稱作與香煙濾嘴成形設(shè)備相關(guān)的配件裝置的壓塑模)使紙730隨膠752卷動(dòng)來(lái)實(shí)時(shí)成形,所述膠通過(guò)膠施加裝置754 (例如,噴膠器)施加。在模腔720成形期間,可以沿著材料路徑710從進(jìn)料斗722引入基質(zhì)材料。與模腔720熱連通的加熱元件724(例如,微波元件)可以使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。之后,壓塑模756b可以在基質(zhì)材料完全冷卻之前使用,以將被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的尺寸調(diào)整到所需的橫截面尺寸,這可以有利地用于直徑均勻性。在被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)適當(dāng)冷卻之后,切割器726徑向切割被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片。在系統(tǒng)700中的行進(jìn)可以借助于滾筒、傳送機(jī),或者類似裝置(未示出)。受益于本公開的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,所述工藝可以在單個(gè)設(shè)備或多個(gè)設(shè)備中進(jìn)行。例如,可以在單個(gè)設(shè)備中卷制紙、引入基質(zhì)材料,加熱(例如,微波輻射),以及調(diào)整尺寸,并且所得長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)可以傳送到第二設(shè)備以進(jìn)行切割。在一些實(shí)施方案中,當(dāng)基質(zhì)材料處于升高的溫度下時(shí),多孔物質(zhì)或者類似物質(zhì)可以通過(guò)施加壓力來(lái)調(diào)整尺寸和/或調(diào)整形狀?,F(xiàn)在參見圖8,系統(tǒng)800的模腔820可以由模腔零件820a和820b形成,所述模腔零件分別操作性地連接到模腔傳送機(jī)860a和860b。模腔820成形后,可以沿材料路徑810從進(jìn)料斗822引入基質(zhì)材料。處于模腔820中時(shí),加熱元件824與基質(zhì)材料熱連通。加熱元件824可以使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到多孔物質(zhì)。在模腔820適當(dāng)?shù)乩鋮s并且分為模腔零件820a和820b之后,多孔物質(zhì)可以從模腔零件820a和/或820b去除,并且經(jīng)由多孔物質(zhì)傳送機(jī)862繼續(xù)沿材料路徑810繼續(xù)行進(jìn)。應(yīng)注意,圖8示出了非鄰接材料路徑的非限制性實(shí)例。在一些實(shí)施方案中,將多孔物質(zhì)從模腔和/或模腔零件去除可以涉及拔取機(jī)構(gòu)、推擠機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、重力、其任何混合,以及這些的任何組合。去除機(jī)構(gòu)可以被構(gòu)造成與多孔物質(zhì)的端部接合,沿側(cè)面接合及其任何組合。合適的拔取機(jī)構(gòu)可以包括但不限于吸盤、真空部件、鑷子、鉗子、鉗狀骨針、夾鉗、抓爪、爪形器具、夾具,以及類似裝置及其任何組合。合適的推擠機(jī)構(gòu)可以包括但不限于噴射器、沖壓機(jī)、桿、活塞、楔子、輻條、撞擊裝置、承壓流體,以及類似機(jī)構(gòu)及其任何組合。合適的提升機(jī)構(gòu)可以包括但不限于吸盤、真空部件、鑷子、鉗子、鉗狀骨針、夾鉗、抓爪、爪形器具、夾具,以及類似裝置及其任何組合。在一些實(shí)施方案中,模腔可以被構(gòu)造成操作性地與各種去除機(jī)構(gòu)協(xié)作。作為非限制性實(shí)例,混合拔取-推擠機(jī)構(gòu)可以包括用桿縱向推擠,從而將多孔物質(zhì)部分地移出模腔的另一端,隨后可以用鉗狀骨針將多孔物質(zhì)拔取出模腔?,F(xiàn)在參見圖9,系統(tǒng)900的模腔920由模腔零件920a和920b或920c和920d形成,所述模腔零件分別操作性地連接到模腔傳送機(jī)960a、960b、960c和960d。模腔920成形后或者在成形期間中,經(jīng)由送紙裝置932將紙片930引入模腔920中。然后基質(zhì)材料沿著材料路徑910襯里的模腔920從進(jìn)料斗922引入紙930中,并且通過(guò)加熱元件924的加熱而機(jī)械地粘合到多孔物質(zhì)中。適當(dāng)冷卻后,可以通過(guò)將噴射器964插入模腔零件920a、920b、920c和920d的噴射口 966a和966b中來(lái)去除多孔物質(zhì)。隨后多孔物質(zhì)可以經(jīng)由多孔物質(zhì)傳送機(jī)962沿材料路徑910繼續(xù)行進(jìn)。同樣地,圖9示出了非鄰接材料路徑的非限制性實(shí)例。清潔模腔和/或模腔零件有助于對(duì)多孔物質(zhì)生產(chǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制。再次參見圖8,清潔器具可以并入系統(tǒng)800中。在模腔零件820a和820b完成多孔物質(zhì)生產(chǎn)后,使一系列清潔器穿過(guò)模腔零件820a和820b,包括液體噴射器870和空氣或氣體噴射器872。同樣地,在圖9中,模腔零件960a、960b、960c和960d完成多孔物質(zhì)生產(chǎn)后,使一系列清潔器穿過(guò)模腔零件960a、960b、960c和960d,包括加熱元件924發(fā)出的熱量和空氣或氣體噴射器972。其它合適的清潔器可以包括但不限于擦洗器、刷子、浴槽、淋灑器、插入式流體噴射器(插入模腔中能夠徑向噴射流體的管子)、超聲波設(shè)備及其任何組合。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)可以包括腔。作為非限制性實(shí)例,現(xiàn)在參見圖10,操作性地連接到模腔傳送機(jī)1060a和1060b的模腔零件1020a和1020b操作性地連接以形成系統(tǒng)1000的模型1020。進(jìn)料斗1022操作性地附接到兩個(gè)定體積進(jìn)料器1090a和1090b,使得每個(gè)定體積進(jìn)料器1090a和1090b沿材料路徑1010向模腔1020中部分地填充基質(zhì)材料。在從定體積進(jìn)料器1090a和定體積進(jìn)料器1090b添加基質(zhì)材料之間,噴射器1088將膠囊(未示出)置于模腔1020中,從而得到被基質(zhì)材料環(huán)繞的膠囊。與模腔1020熱連通的加熱元件1024使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到其中設(shè)有膠囊的多孔物質(zhì)。在多孔物質(zhì)形成并適當(dāng)冷卻后,沿模腔1020的縱向?qū)⑿D(zhuǎn)式研磨機(jī)1092插入模腔1020中。旋轉(zhuǎn)式研磨機(jī)1092能夠操作性地沿縱向?qū)⒍嗫孜镔|(zhì)研磨成所需長(zhǎng)度。在模腔1020分成模腔零件1020a和1020b之后,將多孔物質(zhì)從模腔零件1020a和/或1020b去除,并且經(jīng)由多孔物質(zhì)傳送機(jī)1062沿材料路徑1010繼續(xù)行進(jìn)。用于多孔物質(zhì)和類似物質(zhì)內(nèi)的合適膠囊可以包括但不限于聚合膠囊、多孔膠囊、陶瓷膠囊以及類似膠囊。膠囊中可以填充有添加劑,例如,顆粒狀碳或增香劑(更多的實(shí)例如下所述)。在一些實(shí)施方案中,膠囊也可以含有分子篩,所述分子篩與煙中的所選組分反應(yīng),以去除或降低所述組分的濃度,而不對(duì)煙的理想風(fēng)味成分造成不良影響。在一些實(shí)施方案中,膠囊可以包括煙草,作為額外的增香劑。應(yīng)注意,在一些濾嘴實(shí)施方案中,如果膠囊中填充的所選物質(zhì)不足,則可能導(dǎo)致主流煙的組分與膠囊中物質(zhì)之間的相互作用不足。受益于本公開的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,本文所述的其它方法可以改變,以生產(chǎn)其中設(shè)有膠囊的多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,一個(gè)以上膠囊可以位于多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)中。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的形狀,例如,長(zhǎng)度、寬度、直徑和/或高度可以通過(guò)除切割以外的操作進(jìn)行調(diào)整,包括但不限于砂磨、銑肖IJ、研磨、精磨、拋光、摩擦,以及類似操作及其任何組合。一般來(lái)說(shuō),這些操作在本文中將稱作研磨。一些實(shí)施方案可以涉及研磨多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的側(cè)面和/或端部,以獲得平滑表面、粗糙表面、開槽表面、圖案表面、平整表面及其任何組合。一些實(shí)施方法可以涉及研磨多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的側(cè)面和/或端部,以獲得規(guī)格限制內(nèi)的所需尺寸。一些實(shí)施方案可以涉及在處于或退出模腔中時(shí)、切割之后、進(jìn)一步加工期間及其任何組合期間研磨多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的側(cè)面和/或端部。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,研磨可能產(chǎn)生粉末、顆粒和/或片件。因此,研磨可以涉及通過(guò)真空處理、吹入氣體、漂洗、搖動(dòng)和類似方法以及其任何組合等方法來(lái)去除粉末、顆粒和/或片件。能夠?qū)崿F(xiàn)所需研磨水平的任何部件和/或器具可以與本文所述的系統(tǒng)和方法結(jié)合使用。能夠?qū)崿F(xiàn)所需研磨水平的合適部件和/或器具的實(shí)例可以包括但不限于車床、砂輪機(jī)、刷子、拋光器、緩沖器、蝕刻器、劃線器,以及類似裝置及其任何組合。在一些實(shí)施方案中,如果需要,多孔物質(zhì)可以加工成較輕重量,例如,通過(guò)鉆出多孔物質(zhì)的一部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。受益于本公開的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解使多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)在多個(gè)點(diǎn)處與本文所述系統(tǒng)接合所必需的部件和/或器具構(gòu)造。作為非限制性實(shí)例,在多孔物質(zhì)處于模腔中時(shí)(或者長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)離開模腔時(shí))使用的研磨器具和/或鉆孔器具應(yīng)構(gòu)造成不對(duì)模腔造成有害影響?,F(xiàn)在參見圖11,進(jìn)料斗1122操作性地附接到斜槽1182,并且將基質(zhì)材料供給到材料路徑1110中。沿著材料路徑1110,模腔1120被構(gòu)造成接納撞擊裝置1180,所述撞擊裝置能夠?qū)⒒|(zhì)材料擠壓到模腔1120中。在處于模腔1120中時(shí)與基質(zhì)材料熱連通的加熱元件1124使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。在系統(tǒng)1100中設(shè)置撞擊裝置1180可以有利地有助于確保適當(dāng)?shù)靥畛浠|(zhì)材料,從而形成具有所需空隙體積的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。此外,系統(tǒng)1100包括冷卻區(qū)1194,同時(shí)長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)仍然包含在模腔1120內(nèi)時(shí)。在本非限制性實(shí)例中,冷卻是被動(dòng)地實(shí)現(xiàn)的?,F(xiàn)在參見圖12,系統(tǒng)1200的進(jìn)料斗1222操作性地沿材料路徑1210將基質(zhì)材料供給到擠出機(jī)1284 (例如,螺桿)。擠出機(jī)1284將基質(zhì)材料移動(dòng)到模腔1220。系統(tǒng)1200也包括在處于模腔1220中時(shí)與基質(zhì)材料熱連通的加熱元件1224使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。此外,系統(tǒng)1200包括在處于模腔1220中時(shí)與長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)熱連通的冷卻元件1286。長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)經(jīng)滾筒1240的輔助和/或轉(zhuǎn)向而移出模腔1220。在一些實(shí)施方案中,控制系統(tǒng)可以與本文所述系統(tǒng)和/或設(shè)備的部件連接。本文所用術(shù)語(yǔ)“控制系統(tǒng)”是指可以操作以接收并發(fā)送電子信號(hào)或氣動(dòng)信號(hào),并且可以具有與用戶交互、提供數(shù)據(jù)讀數(shù)、收集數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、改變變量選點(diǎn)、保留選點(diǎn)、提供故障通知以及其任何組合的功能的系統(tǒng)。合適的控制系統(tǒng)可以包括但不限于可調(diào)變壓器、歐姆計(jì)、可編程邏輯控制器、數(shù)字邏輯電路、繼電器、計(jì)算機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)及其任何組合??梢圆僮餍缘剡B接到控制系統(tǒng)的合適系統(tǒng)和/或設(shè)備部件可以包括但不限于進(jìn)料斗、加熱元件、冷卻元件、切割器、混合器、送紙裝置、脫模進(jìn)料器、脫模傳送機(jī)、滾筒、模腔傳送機(jī)、傳送機(jī)、噴射器、液體噴射器、空氣噴射器、撞擊裝置、斜槽、擠出機(jī)、注射器、基質(zhì)材料進(jìn)料器、研磨器和類似部件及其任何組合。應(yīng)注意,本文所述的系統(tǒng)和/或設(shè)備可以具有與任意數(shù)目的部件連接的一個(gè)以上控制系統(tǒng)。受益于本公開的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,本文所述系統(tǒng)和/或設(shè)備的多個(gè)部件可以互換使用。作為非限制性實(shí)例,當(dāng)基質(zhì)材料包含能夠?qū)㈦姶泡椛滢D(zhuǎn)換成熱的組分(例如,納米顆粒、碳顆粒等)時(shí),加熱元件可以與電磁輻射源(例如,微波源)互換使用。此外,作為非限制性實(shí)例,包裝紙可以與脫模包裝互換。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)可以約800m/min或以下的線性速度生產(chǎn),包括通過(guò)涉及約lm/min以下的極慢線性速度的方法進(jìn)行生產(chǎn)。本文所用術(shù)語(yǔ)“線性速度”是指沿單個(gè)生產(chǎn)線的速度,與可以包括若干平行生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度相對(duì),所述速度可以沿獨(dú)立設(shè)備、在單個(gè)設(shè)備內(nèi),或者其組合。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)可以通過(guò)本文所述方法以從約lm/min、10m/min、50m/min 或 100m/min 的下限至約 800m/min、600m/min、500m/min、300m/min 或 IOOm/min的上限的線性速度生產(chǎn),并且其中所述線性速度可以在從任意下限至任意上限的范圍內(nèi),并且包括上下限之間的任何子集。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,機(jī)械方面的生產(chǎn)力進(jìn)展可以實(shí)現(xiàn)800m/min以上(例如,1000m/min或以上)的線性速度。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員還應(yīng)了解,單個(gè)設(shè)備可以包括多個(gè)平行生產(chǎn)線(例如,兩個(gè)或更多個(gè)圖7所示的生產(chǎn)線,或本文所示的其它生產(chǎn)線),從而將多孔物質(zhì)及類似物質(zhì)的總體生產(chǎn)速率提高至例如幾千m/min或以上。一些實(shí)施方案可以涉及進(jìn)一步加工多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)。合適的進(jìn)一步加工可以包括但不限于摻雜增香劑或其它添加劑、研磨、鉆出、進(jìn)一步成形、形成多段式濾嘴、形成吸煙裝置、包裝、裝運(yùn)及其任何組合。一些實(shí)施方案可以涉及向基質(zhì)材料、多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)中摻雜添加劑。添加劑的非限制性實(shí)例如下所述。合適的摻雜方法可以包括但不限于向基質(zhì)材料中添加添加劑;在機(jī)械粘合之前將添加劑施加到基質(zhì)材料的至少一部分;在處于模腔中的情況下在機(jī)械粘合之后施加添加劑;在退出模腔之后施加添加劑;在切割之后施加添加劑及其任何組合。應(yīng)了解,施加包括但不限于浸潰、浸入、浸沒(méi)、浸濕、漂洗、沖洗、涂漆、涂布、淋浴、噴水、噴射、灌注、噴粉、噴灑、附加及其任何組合。此夕卜,應(yīng)注意,施加包括但不限于表面處理、添加劑至少部分地并入基質(zhì)材料的組分中的注入處理及其任何組合。受益于本公開的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,添加劑的濃度將至少部分取決于添加劑的成分、添加劑的尺寸、添加劑的用途,以及在過(guò)程中加入添加劑的時(shí)刻。
在一些實(shí)施方案中,摻雜添加劑可以在機(jī)械地粘合基質(zhì)材料之前、之間和/或之后進(jìn)行。受益于本公開的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,因機(jī)械粘合工藝和相關(guān)參數(shù)(例如,升高的溫度和/或壓力)而降解、變化或受其它影響的添加劑應(yīng)在機(jī)械粘合之后添加和/或應(yīng)做出相應(yīng)的調(diào)整(例如,使用惰性氣體或降低溫度)。作為非限制性實(shí)例,玻璃珠可以是基質(zhì)材料中的添加劑。然后,在機(jī)械粘合之后,玻璃珠可以借助于其它添加劑如增香劑和/或活性化合物而功能化。一些實(shí)施方案可以涉及在產(chǎn)生之后研磨多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)。研磨包括上述的方法和設(shè)備/部件。一些實(shí)施方案可以涉及操作性地將多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)連接到濾嘴和/或?yàn)V嘴段。合適的濾嘴和/或?yàn)V嘴段可以包括但不限于具有包括以下的段的濾嘴和/或?yàn)V嘴段:腔、其它多孔物質(zhì)、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烴絲束、聚丙烯絲束、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、無(wú)規(guī)取向乙酸鹽、紙、瓦楞紙、同心濾嘴、披碳纖維束、氧化硅、硅酸鎂、沸石、分子篩、鹽、催化劑、氯化鈉、尼龍、增香齊U、煙草、膠囊、纖維素、纖維素衍生物、乙酸纖維素、催化轉(zhuǎn)化器、五氧化碘、粗粉、碳顆粒、碳纖維、纖維、玻璃珠、納米顆粒、空腔、帶擋板空腔、約10旦/單絲以下的乙酸纖維絲束、約10旦/單絲或以上的乙酸纖維絲束及其任何組合。在一些實(shí)施方案中,濾嘴段可以包括在兩個(gè)濾嘴段(一個(gè)段包括多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式))之間界定一個(gè)腔的空間。在一些實(shí)施方案中,腔可以填充有添加劑,例如,顆粒狀碳或增香劑。在一些實(shí)施方案中,腔可以包含膠囊,例如,聚合膠囊,所述膠囊本身含有增香劑或催化劑。在一些實(shí)施方案中,腔也可以含有分子篩,所述分子篩與煙中的所選組分反應(yīng),以去除或降低所述組分的濃度,而不對(duì)煙的理想風(fēng)味成分造成不良影響。在一個(gè)實(shí)施方案中,腔可以包括煙草,作為額外的增香劑。應(yīng)注意,在一些實(shí)施方案中,如果腔中填充的所選物質(zhì)不足,則可能導(dǎo)致主流煙的組分與腔中或其它濾嘴段中的物質(zhì)之間的相互作用不足。一些實(shí)施方案可以涉及操作性地將可抽吸物質(zhì)連接到多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)(或者包括至少一個(gè)上述部件的分段式濾嘴)。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)(或者包括至少一個(gè)上述部件的分段式濾嘴)可以與可抽吸物質(zhì)流體連通。在一些實(shí)施方案中,吸煙裝置可以包括與可抽吸物質(zhì)流體連通的多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)(或者包括至少一個(gè)上述部件的分段式濾嘴)。在一些實(shí)施方案中,吸煙裝置可以包括外殼,所述外殼能夠操作性地保持多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)(或者包括至少一個(gè)上述部件的分段式濾嘴)與可抽吸物質(zhì)流體連通。在一些實(shí)施方案中,濾桿、濾嘴、濾嘴段、分段式濾嘴和/或分段式濾桿能夠從外殼中去除、更換和/或丟棄。本文所用術(shù)語(yǔ)“可抽吸物質(zhì)”是指能夠在燃燒或受熱時(shí)產(chǎn)生煙的材料。合適的可抽吸物質(zhì)可以包括但不限于煙草,例如,亮葉煙草、東方煙草、土耳其煙草、板煙煙草、COTOjO煙草、criollo煙草、Perique煙草、遮陰種植煙草、白肋煙草、煙熏煙草、Burley煙草、馬里蘭煙草、弗吉尼亞煙草;茶葉;香草;碳化或熱解組分;以及其任何組合。煙草可以是煙絲形式的煙葉、經(jīng)加工的煙莖、再造煙草填料、體積擴(kuò)大的煙草填料,或者類似形式。煙草及其它種植的可抽吸物質(zhì)可以產(chǎn)于美國(guó),或者可以產(chǎn)于美國(guó)以外的其它管轄區(qū)。在一些實(shí)施方案中,可抽吸物質(zhì)可以呈柱形,例如,煙支。本文所用術(shù)語(yǔ)“煙支”是指煙草與可任選地其它成分和增香劑的混合物,這些物質(zhì)可以混合以形成基于煙草的可抽吸物品,例如香煙或雪茄。在一些實(shí)施方案中,煙支可以包括選自由以下構(gòu)成的群組的成分:煙草、糖(例如,蔗糖、紅糖、轉(zhuǎn)化糖或高果糖谷物糖漿)、丙二醇、甘油、可可粉、可可制品、角豆膠、角豆提取物及其任何組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中,煙支可以進(jìn)一步包括增香劑、香料、薄荷醇、甘草提取物、磷酸氫二銨、氫氧化銨及其任何組合。在一些實(shí)施方案中,煙支可以包括添加劑。在一些實(shí)施方案中,煙支可以包括至少一個(gè)可彎曲元件。合適的外殼可以包括但不限于香煙、香煙煙嘴、雪茄煙嘴、雪茄、雪茄煙嘴、煙斗、水煙斗、水煙袋、電子煙裝置、手工卷制香煙、手工卷制雪茄、紙及其任何組合。包裝多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以包括但不限于置于托盤或盒子或防護(hù)容器中,例如,通常用于包裝并運(yùn)送香煙濾桿的托盤。在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供一包濾嘴和/或吸煙裝置,所述濾嘴和/或吸煙裝置具有包括多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)的濾嘴。包裝可以是鉸鏈-蓋包裝、滑塊與外殼包裝、硬杯包裝、軟杯包裝、塑料袋,或者其它任何合適的包裝容器。在一些實(shí)施方案中,所述包可以具有外包裝,例如,聚丙烯包裝,以及可任選地拉拔蓋。在一些實(shí)施方案中,濾嘴和/或吸煙裝置可以在包內(nèi)成束密封。一束可以包含若干濾嘴和/或吸煙裝置,例如,20根或以上。但是,在一些實(shí)施方案中,一束可以包括單個(gè)濾嘴和/或吸煙裝置,例如,用于個(gè)人銷售等的獨(dú)特濾嘴和/或吸煙裝置實(shí)施方案,或者包含特定香料如香草、丁香或肉桂的濾嘴和/或吸煙裝置。在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供一箱吸煙裝置包,所述吸煙裝置包中包括至少一個(gè)吸煙裝置包,所述吸煙裝置包中包括至少一個(gè)吸煙裝置,所述吸煙裝置具有包括多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)的濾嘴(多段式或呈其它形式)。在一些實(shí)施方案中,所述箱具有容納吸煙裝置包的重量的物理整體性。這可以通過(guò)用較厚卡片紙來(lái)制造箱或用較強(qiáng)膠粘劑來(lái)粘合箱的元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。一些實(shí)施方案可以涉及運(yùn)送多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)。所述多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以是獨(dú)立產(chǎn)品、濾嘴的至少一部分、吸煙裝置的至少一部分,用包、箱、托盤包裝及其任何組合??梢酝ㄟ^(guò)火車、卡車、飛機(jī)、水運(yùn)及其任何組合來(lái)進(jìn)行運(yùn)送。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以具有約40%至約90%的空隙體積。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以具有約60%至約90%的空隙體積。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以具有約60%至約85%的空隙體積??障扼w積是計(jì)算活性顆粒所占空間之后所剩余的自由空間。為了確定空隙體積,盡管不希望受限于任何特定理論,但據(jù)信,測(cè)試表明混合物的最終密度幾乎全部由活性顆粒構(gòu)成;因此,粘合劑顆粒所占的空間忽略不計(jì)。因此,在本上下文中,空隙體積以計(jì)算活性顆粒之后剩余的空間為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。為了確定空隙體積,首先對(duì)活性顆粒求出基于粒度的上下直徑的平均值,然后使用活性材料的密度計(jì)算體積(假定基于該平均直徑的球形)。然后,按下式計(jì)算空隙體積百分?jǐn)?shù):
空隙體積(%> = 1-U多孔物質(zhì)體敘,cm3)-(活性顆粒的重量,gm)/(活性顆粒的密度,gm/cm3)〗* 100/ 多孔物質(zhì)體積,cm3
在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以具有約0.10至約25mm水/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度的封閉壓降(EPD)。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以具有約
0.10至約IOmm水/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度的EPD。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以具有約2至約7_水/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度(或不大于7mm水/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度)的EPD。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以具有至少約 lmg/mm、2mg/mm、3mg/mm、4mg/mm、5mg/mm、6mg/mm、7mg/mm、8mg/mm、9mg/mm、10mg/mm、Ilmg/mm、12mg/mm、13mg/mm、14mg/mm、15mg/mm、16mg/mm、17mg/mm、18mg/mm、19mg/mm、20mg/mm、21mg/mm、22mg/mm、23mg/mm、24mg/mm 或 25mg/mm 的活性顆粒負(fù)載,以及小于約20mm或以下水/mm長(zhǎng)度、19mm或以下水/mm長(zhǎng)度、18mm或以下水/mm長(zhǎng)度、17mm或以下水/mm長(zhǎng)度、16mm或以下水/mm長(zhǎng)度、15mm或以下水/mm長(zhǎng)度、14mm或以下水/mm長(zhǎng)度、13mm或以下水/mm長(zhǎng)度、12mm或以下水/mm長(zhǎng)度、Ilmm或以下水/mm長(zhǎng)度、IOmm或以下水/mm長(zhǎng)度、9mm或以下水/mm長(zhǎng)度、8mm或以下水/mm長(zhǎng)度、7mm或以下水/mm長(zhǎng)度、6mm或以下水/mm長(zhǎng)度、5mm或以下水/mm長(zhǎng)度、4mm或以下水/mm長(zhǎng)度、3mm或以下水/mm長(zhǎng)度、2mm或以下水/mm長(zhǎng)度或Imm或以下水/mm長(zhǎng)度的EPD。例如,在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以具有至少約lmg/mm的活性顆粒負(fù)載以及約20mm或以下水/mm長(zhǎng)度的EPD0在其它實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)可以具有至少約lmg/mm的活性顆粒負(fù)載以及約20mm或以下水/_長(zhǎng)度的EPD,其中活性顆粒不是碳。在其它實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)可以具有至少6mg/mm的含碳活性顆粒負(fù)載,以及IOmm或以下水/mm長(zhǎng)度的EPD。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以有效地去除煙草煙霧中的組分,例如,本文所列出的組分。多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以用于減少世界衛(wèi)生組織煙草控制框架公約(“WHO FCTC”)指定的特定煙草煙霧組分的釋放量。作為非限制性實(shí)例,活性碳用作活性顆粒的多孔物質(zhì)可以用于將特定煙草煙霧組分的釋放量減少到WHO FCTC建議標(biāo)準(zhǔn)以下的水平。在一些實(shí)施方案中,組分可以包括但不限于乙醛、丙烯醛、苯、苯并[a]芘、1,3-丁二烯和甲醛。具有活性碳的多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以將煙流中的乙醛減少約3.0%至約6.5%/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度;將煙流中的丙烯醛減少約7.5%至約12%/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度;將煙流中的苯減少約5.5%至約8.0%/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度;將煙流中的苯并[a]芘減少約9.0%至約21.0%/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度;將煙流中1,3- 丁二烯的減少約1.5%至約3.5%/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度;以及將煙流中的甲醛減少約9.0%至約11.0%/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度。在另一實(shí)施例中,離子交換樹脂用作活性顆粒的多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以用于將特定煙草煙霧組分的釋放量減少至WHO建議以下。在一些實(shí)施方案中,具有離子交換數(shù)值的多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以:將煙流中的乙醛減少約5.0%至約7.0%/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度;將煙流中的丙烯醛減少約4.0%至約6.5%/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度;以及將煙流中的甲醛減少約9.0%至約11.0%/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)了解,本文所報(bào)告的關(guān)于具體煙流組分濃度的值可能隨測(cè)試方案和煙草配方而所有不同。本文所引用的減少值是指使用“加拿大衛(wèi)生部強(qiáng)烈吸煙規(guī)程(Health CanadaIntense Smoking Protocol) ”,通過(guò)與“第74號(hào)C0RESTA建議方法:使用高效液相色譜法確定主流香煙煙霧中的所選擬基(CORESTA Recommended Method N0.74, Determinationof Selected Carbonyls in Mainstream Cigarette Smoke by High Performance LiquidChromatography) ”類似的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的羰基測(cè)試。樣品香煙由美國(guó)商業(yè)品牌通過(guò)將標(biāo)準(zhǔn)乙酸纖維素濾嘴手工替換成由多孔物質(zhì)段和乙酸纖維素段構(gòu)成的雙分段式濾嘴來(lái)形成。多孔物質(zhì)段的長(zhǎng)度在5mm至15mm之間變化。基質(zhì)材料中活性顆粒與粘合劑顆粒的重量比可以是任意值。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以包括活性顆粒,所述活性顆粒的量可以從基質(zhì)材料的約Iwt%、5wt%、10wt%、25wt%、40wt%、50wt%、60wt% 或 75wt% 的下限至基質(zhì)材料的約 99wt%、95wt%、90wt% 或 75wt%的上限,并且其中活性顆粒的量可以在從任意下限至任意上限的范圍內(nèi),并且包括上下限之間的任何子集。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以包括粘合劑顆粒,所述粘合劑顆粒的量可以從基質(zhì)材料的約lwt%、5wt%、10wt%或25wt%的下限至基質(zhì)材料的約99wt%、95wt%、90wt%、75wt%、60wt%、50wt%、40wt%或25wt%的上限,并且其中粘合劑顆粒的量可以在從任意下限至任意上限的范圍內(nèi),并且包括上下限之間的任何子集?;钚灶w粒可以是適于增強(qiáng)煙氣流動(dòng)的任何材料。適于增強(qiáng)煙氣流動(dòng)是指能夠去除、減少煙流中的組分或向煙流中添加組分的任何材料。去除或減少(或添加)可以是選擇性的。例如,在來(lái)自香煙的煙流中,諸如下文列表中所示的那些化合物可以選擇性地去除或減少。本表由美國(guó)FDA提供,作為煙草制品有害/潛在有害成分的建議初步表擬稿,包括煙草煙霧;以下列表中的任何縮寫是本領(lǐng)域中公知的化學(xué)制品。在一些實(shí)施方案中,活性顆??梢詼p少或去除選自以下煙霧組分列表的至少一種組分,包括其任何組合。煙流組分可以包括但不限于乙醛、乙酰胺、丙酮、丙烯醛、丙烯酰胺、丙烯腈、黃曲霉毒素B-l、4-氨基聯(lián)苯、1-氨基萘、2_氨基萘、氨水、銨鹽、新煙堿、安那他品、0-茴香胺、砷、A- a -C、苯并[a]蒽、苯并[b]熒蒽、苯并[j]苊、苯并[k]熒蒽、苯、苯并[b]呋喃、苯并[a]芘、苯并[c]菲、鈹、1,3-丁二烯、丁醛、鎘、咖啡酸、一氧化碳、兒茶酚、氯代二噁英/呋喃、鉻、窟、鈷、香豆素、甲酹、巴豆醒、環(huán)戍[c, d]花、二苯并(a,h) 口丫唳、二苯并(a, j) 口丫唳、二苯并[a, h]蒽、二苯并(c, g)咔唑、二苯并[a, e]花、二苯并[a, h]花、二苯并[a, i]花、二苯并[a, I]花、2,6- 二甲苯胺、氨基甲酸乙酯(尿烷)、乙基苯、環(huán)氧乙烷、丁子香酚、甲醛、呋喃、谷氨酸熱解物-1 (glu-P-1)、谷氨酸熱解物-2 (glu-P-2)、聯(lián)氨、氰化氫、對(duì)苯二酚、茚并[1,2,3-cd]
芘、IQ、異戊二烯、鉛、MeA-a-C、汞、甲基乙基酮、5-甲基窟、4-(甲基亞硝氨基)_1_ (3-吡啶基)-1- 丁酮(NNK)、4_ (甲基亞硝氨基)-1- (3-吡啶基)-1- 丁醇(NNAL)、萘、鎳、煙堿、硝酸鹽、氮氧化物、一氧化氮、亞硝酸鹽、硝基苯、硝基甲烷、2-硝基丙烷、N-亞硝基假木賊堿(NAB)、N-亞硝基二乙醇胺(NDELA)、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基二甲胺(NDMA)、N-亞硝基乙基甲基胺、N-亞硝基嗎啉(NMOR)、N-亞硝基去甲煙堿(NNN)、N-亞硝基哌啶(NPIP)、N-亞硝基吡咯烷(NPYR)、N-亞硝基肌氨酸(NSAR)、苯酚、PhlP、釙-210 (放射性同位素)、丙醛、環(huán)氧丙烷、吡啶、喹啉、間苯二酚、硒、苯乙烯、焦油、2-甲苯胺、甲苯、色氨酸熱解物-1 (Trp-P-1)、色氨酸熱解物-2 (Trp-P-2)、鈾-235 (放射性同位素)、鈾-238 (放射性同位素)、乙酸乙烯酯、氯乙烯及其任何組合?;钚圆牧系囊粋€(gè)實(shí)例是活性碳(或者活性炭或活性煤)。活性碳可以具有任何可用的活性(例如,能夠?qū)崿F(xiàn)60%0:14吸收的碳)。在一些實(shí)施方案中,活性碳可以是納米級(jí)碳顆粒,例如,具有任意數(shù)目的管壁的碳納米管、碳納米角、竹節(jié)狀碳納米結(jié)構(gòu)、富勒烯和富勒烯聚集體、以及包括若干石墨烯和氧化石墨烯層的石墨烯。此類材料的其它實(shí)例包括離子交換樹脂、干燥劑、硅酸鹽、分子篩、硅膠、活性氧化鋁、沸石、珍珠巖、海泡石、漂白土、硅酸鎂、金屬氧化物(例如,氧化鐵和氧化鐵納米顆粒如約12nm Fe3O4)、納米顆粒(例如,金銀等金屬納米顆粒;氧化鋁等金屬氧化物納米顆粒;磁性、順磁性和超順磁性納米顆粒,例如氧化禮,赤鐵礦和磁鐵礦等各種氧化鐵結(jié)晶結(jié)構(gòu),禮納米管以及GdOC6tl等內(nèi)嵌富勒??;核殼型和洋蔥狀納米顆粒,例如金銀納米殼層,洋蔥狀氧化鐵,以及具有任意所述材料的外殼的其它納米顆?;蛭㈩w粒)以及上述的任何組合(包括活性碳)。應(yīng)注意,納米顆粒包括納米桿、納米球、納米谷狀物(nanorice)、納米線、納米星(例如納米三腳架和納米四角結(jié)構(gòu))、空心納米結(jié)構(gòu)、兩個(gè)或更多個(gè)納米顆粒連接成一個(gè)整體的混合納米結(jié)構(gòu),以及具有納米涂層和納米厚壁的非納米顆粒。應(yīng)進(jìn)一步注意,納米顆粒包括納米顆粒的官能化衍生物,包括但不限于已共價(jià)和/或非共價(jià)官能化,例如,p1-堆垛、物理吸附、離子締合、范德華力締合等的納米顆粒。合適的官能團(tuán)可以包括但不限于包括胺類(1°、2°或3° )、酰胺類、羧酸類、醛類、酮類、醚類、酯類、過(guò)氧化物類、甲硅烷基類、有機(jī)硅烷類、烴類、芳香烴類及其任何組合的部分;聚合物;螯合劑如乙二胺四乙酸鹽、二乙烯三胺五乙酸、次氨基三乙酸以及包括吡咯環(huán)的結(jié)構(gòu);以及其任何組合。官能團(tuán)可以增強(qiáng)對(duì)煙組分的去除和/或增強(qiáng)將納米顆粒并入多孔物質(zhì)中。離子交換樹脂包括,例如,具有骨架的聚合物,例如,苯乙烯-二乙烯基苯(DVB)共聚物、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯酚-甲醛縮合物,以及表氯醇-胺縮合物;以及附接于聚合物骨架的多個(gè)帶電官能團(tuán)。在一些實(shí)施方案中,活性顆粒是不同活性顆粒的組合。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)可以包括多種活性顆粒。在一些實(shí)施方案中,活性顆??梢园ㄟx自本文所述活性顆粒群組的至少一個(gè)元素。應(yīng)注意,“元素”是用作描述列表中的項(xiàng)目的通用術(shù)語(yǔ)。在一些實(shí)施方案中,活性顆粒與至少一種增香劑組合。合適活性顆粒的至少一個(gè)尺寸可以小于約一納米(例如,石墨烯),大至具有約5000微米直徑的顆粒。活性顆粒的至少一個(gè)尺寸的大小下限范圍可為約:0.1納米、0.5納米、I納米、10納米、100納米、500納米、I微米、5微米、10微米、50微米、100微米、150微米、200微米或250微米。活性顆粒的至少一個(gè)尺寸的大小上限范圍可為約:5000微米、2000微米、1000微米、900微米、700微米、500微米、400微米、300微米、250微米、200微米、150微米、100微米、50微米、10微米或500納米。上述下限和上限的任何組合可以適用于本發(fā)明中,其中所選大小上限大于所選大小下限。在一些實(shí)施方案中,活性顆??梢允穷w粒大小在從上述下限至上限的范圍內(nèi)的混合物。在一些實(shí)施方案中,活性顆粒的大小可以是多態(tài)性的。粘合劑顆??梢允侨魏魏线m的熱塑性粘合劑顆粒。在一個(gè)實(shí)施方案中,粘合劑顆粒在其熔化溫度下幾乎不呈現(xiàn)流動(dòng)性。這意味著,材料在受熱到其熔化溫度下時(shí)呈現(xiàn)出極小至零聚合物流動(dòng)。滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的材料包括但不限于超高分子量聚乙烯、極高分子量聚乙烯、高分子量聚乙烯及其組合。在一個(gè)實(shí)施方案中,粘合劑顆粒在190°C和15kg下的熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI, ASTM D1238)小于或等于約3.5g/10min(或在190。。和15kg下約0-3.5g/10min)。在另一個(gè)實(shí)施方案中,粘合劑顆粒在190°C和15kg下的熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI)小于或等于約2.0g/10min (或在190。。和15kg下約0-2.0g/10min)。此類材料的一個(gè)實(shí)例是超高分子量聚乙烯,UHMWPE(其無(wú)聚合物流動(dòng),在190°C和15kg下的MFI為0,或者在190°C和15kg下的MFI為約0-1.0);另一種材料可以是極高分子量聚乙烯,VHMWPE(其例如在190°C和15kg下的MFI可以在約1.0-2.0g/10min范圍內(nèi));或高分子量聚乙烯,HMWPE (其例如在190°C和15kg下的MFI可以為約2.0-3.5g/10min)。在一些實(shí)施方案中,優(yōu)選地分子量不同和/或熔體流動(dòng)指數(shù)不同的粘合劑顆粒的混合物。就分子量而言,本文所用“超高分子量聚乙烯”是指具有至少約3X 106g/mol的重均分子量的聚乙烯組合物。在一些實(shí)施方案中,超高分子量聚乙烯組合物的分子量在約3 X106g/mol 與約 30X 106g/mol 之間,或在約 3X 106g/mol 與約 20X 106g/mol 之間,或在約3X 106g/mol 與約 10X 106g/mol 之間,或在約 3X 106g/mol 與約 6X 106g/mol 之間?!皹O高分子量聚乙烯”是指具有小于約3X 106g/mol并且大于約IX 106g/mol的重均分子量的聚乙烯組合物。在一些實(shí)施方案中,極高分子量聚乙烯組合物的分子量在約2 X 106g/mol與小于約3X106g/mol之間?!案叻肿恿烤垡蚁笔侵妇哂兄辽偌s3X105g/mol至lX106g/mol的重均分子量的聚乙烯組合物。就本說(shuō)明書而言,本文所參考的分子量是依據(jù)Margolies方程確定的(“Margolies分子量”)。合適的聚乙烯材料可從若干來(lái)源商購(gòu),包括由位于美國(guó)德克薩斯州達(dá)拉斯的Celanese Corporation 旗下的 Ticona Polymers LLC> DSM(荷蘭)、Braskem(巴西)、北京二廠(BAAF)、上?;?Shanghai Chemical)、齊魯(中華人民共和國(guó))、三井和旭化成
(日本)提供的GUR UHMWPE0具體來(lái)說(shuō),GUR 聚合物可以包括:GUR 2000系
列(2105、2122、2122-5、2126),GUR 4000 系列(4120、4130、4150、4170、4012、4122_5、
4022-6,4050-3/4150-3), GUR 8000 系歹Ij (8110,8020), GUR X 系列(X143、X184、X168、X172、X192)。合適聚乙烯材料的一個(gè)實(shí)例是如美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2008/0090081中所述具有在約5dl/g至約30dl/g范圍內(nèi)的固有粘度以及約80%或以上的結(jié)晶度的聚乙烯材料。合適聚乙烯材料的另一個(gè)實(shí)例是如2010年5月3日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/330,535中所述具有由ASTM-D4020確定的在約300,000g/mol至約2,000, 000g/mol范圍內(nèi)的分子量,在約300 u m與約1500 y m之間的平均顆粒大小D5tl,以及在約0.25g/ml與約0.5g/ml之間的體積密度的聚乙烯材料。粘合劑顆粒可以呈現(xiàn)任何形狀。此類形狀包括球形、土衛(wèi)七狀、星狀、隕石球粒狀(chrondular)或星際塵埃狀、顆粒狀、土豆?fàn)?、不?guī)則狀,或者其任何組合。在優(yōu)選實(shí)施方案中,適用于本發(fā)明中的粘合劑顆粒是非纖維狀的。在一些實(shí)施方案中,粘合劑顆粒采用粉末、小球或微粒的形式。在一些實(shí)施方案中,粘合劑顆粒是多種粘合劑顆粒的組合。在一些實(shí)施方案中,粘合劑顆粒的至少一個(gè)尺寸的大小下限范圍可為約:0.1納米、0.5納米、I納米、10納米、100納米、500納米、I微米、5微米、10微米、50微米、100微米、150微米、200微米和250微米。粘合劑顆粒的至少一個(gè)尺寸的大小上限范圍可為約:5000微米、2000微米、1000微米、900微米、700微米、500微米、400微米、300微米、250微米、200微米、150微米、100微米、50微米、10微米和500納米。上述下限和上限的任何組合可以適用于本發(fā)明中,其中所選大小上限大于所選大小下限。在一些實(shí)施方案中,粘合劑顆??梢允穷w粒大小在從上述下限至上限的范圍內(nèi)的混合物。在一些實(shí)施方案中,較小直徑的顆??梢杂欣剌^快加熱以將粘合劑顆粒粘合在一起,這在生產(chǎn)本文所述多孔物質(zhì)的高吞吐量工藝中尤為有用。盡管粘合劑顆粒大小與活性顆粒大小的比率可以包括本文所述每個(gè)大小范圍的重復(fù),但是特定大小比可能對(duì)特定應(yīng)用和/或產(chǎn)品有利。作為非限制性實(shí)例,在吸煙裝置濾嘴中,活性顆粒和粘合劑顆粒的大小應(yīng)使得Ero能夠?qū)⒘黧w吸取穿過(guò)多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,粘合劑顆粒大小與活性顆粒大小的比率可以從約10:1至約1:10,或者更有選地從約1: 1.5至約1:4。此外,粘合劑顆??梢跃哂屑s0.10g/cm3至約0.55g/cm3的體積密度。在另一個(gè)實(shí)施方案中,體積密度可以從0.17g/cm3約至約0.50g/cm3。在另一個(gè)實(shí)施方案中,體積密度可以從 0.20g/cm3 約至約 0.47g/cm3。除了前述粘合劑顆粒以外,其它常規(guī)熱塑性塑料可以用作粘合劑顆粒。此類熱塑性塑料包括但不限于聚烯烴、聚酯、聚酰胺(或尼龍)、聚丙烯酸化物、聚苯乙烯、聚乙烯化合物、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚銅(PEEK)、其任何共聚物、其任何衍生物及其任何組合。非纖維狀增塑纖維素衍生物也可以適用作本發(fā)明中的粘合劑顆粒。合適聚烯烴的實(shí)例包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合,以及類似物質(zhì)。合適聚乙烯的實(shí)例進(jìn)一步包括低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合,以及類似物質(zhì)。合適聚酯的實(shí)例包括聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚環(huán)己烯二亞甲基對(duì)苯二甲酸酯、聚對(duì)苯二甲酸三亞甲基酯、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合,以及類似物質(zhì)。合適聚丙烯酸化物的實(shí)例包括但不限于聚甲基丙烯酸甲酯、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合,以及類似物質(zhì)。合適聚苯乙烯的實(shí)例包括但不限于聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈、苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-馬來(lái)酸酐、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合,以及類似物質(zhì)。合適聚乙烯化合物的實(shí)例包括但不限于乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-乙烯醇、聚氯乙烯、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合,以及類似物質(zhì)。合適纖維素制品的實(shí)例包括但不限于乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、增塑纖維素、丙酸纖維素、乙基纖維素、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合,以及類似物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,粘合劑顆粒可以是上述所列粘合劑的任何共聚物、任何衍生物和任何組合。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料和/或多孔物質(zhì)可以包括活性顆粒、粘合劑顆粒和添加劑。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料或多孔物質(zhì)可以包含添加劑,所述添加劑的量可以從基質(zhì)材料或多孔物質(zhì)的約0.01wt%、0.05wt%、0.lwt%> lwt%>5wt%或10wt%的下限至基質(zhì)材料或多孔物質(zhì)的約25wt%、15wt%、10wt%、5wt%或lwt%的上限,并且其中添加劑的量可以在從任意下限至任意上限的范圍內(nèi),并且包括上下限之間的任何子集。應(yīng)注意,本文所提及的多孔物質(zhì)包括長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)、多孔物質(zhì)和多孔物質(zhì)切片(被包裹或呈其它形式)。合適的添加劑可以包括但不限于活性化合物、離子樹脂、沸石、納米顆粒、微波增強(qiáng)添加劑、陶瓷顆粒、玻璃珠、軟化劑、增塑劑、色素、染料、增香劑、香料、可控釋放囊泡、膠粘劑、增粘劑、表面改性劑、維生素、過(guò)氧化物、殺蟲劑、抗真菌劑、抗微生物劑、抗靜電劑、阻
燃劑、降解劑及其任何組合。合適的活性化合物可以是適于去除煙流中的組分的化合物和/或分子,包括但不限于蘋果酸、碳酸鉀、檸檬酸、酒石酸、乳酸、抗壞血酸、聚乙烯亞胺、環(huán)糊精、氫氧化鈉、氨基磺酸、氨基磺酸鈉、聚乙酸乙烯酯、羧化丙烯酸酯及其任何組合。應(yīng)注意,活性顆粒也可以視作活性化合物,反之亦然。作為非限制性實(shí)例,富勒烯和一些碳納米管可以視作微粒和分子。合適的離子樹脂可以包括但不限于具有骨架的聚合物,例如苯乙烯-二乙烯基苯(DVB)共聚物、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯酚-甲醛縮合物和表氯醇-胺縮合物;附接于聚合物骨架的多個(gè)帶電官能團(tuán);以及其任何組合。沸石可以包括結(jié)晶型鋁硅酸鹽,所述結(jié)晶型鋁硅酸鹽具有細(xì)孔(例如,流道)或均勻的腔、分子大小的尺寸。沸石可以包括天然和合成材料。合適的沸石可以包括但不限于沸石 BETA (Na7 (Al7Si57O128)四角形)、沸石 ZSM-5 (Nan(AlnSi96_n0192) 16H20,n<27)、沸石 A、沸石X、沸石Y、沸石K_G、沸石ZK-5、沸石ZK-4、中孔性娃酸鹽、SBA-15、MCM-41、經(jīng)3-氛丙基甲硅烷基改性的MCM48、鋁磷酸鹽、中孔性鋁硅酸鹽、其它相關(guān)的多孔物質(zhì)(例如,混合氧化物凝膠)及其任何組合。合適的納米顆??梢园ǖ幌抻诩{米級(jí)碳顆粒,例如具有任意數(shù)目管壁的碳納米管、碳納米角、竹節(jié)狀碳納米結(jié)構(gòu)、富勒烯和富勒烯聚集體,以及包括若干層石墨烯和氧化石墨烯的石墨烯;金銀等金屬納米顆粒;金屬氧化物納米顆粒,例如氧化鋁、硅石和二氧化鈦;磁性、順磁性和超順磁性納米顆粒,例如氧化禮,赤鐵礦和磁鐵礦等約12nm Fe3O4的各種氧化鐵結(jié)晶結(jié)構(gòu)、釓納米管和GdOC6tl等內(nèi)嵌富勒烯;以及核殼型和洋蔥狀納米顆粒,例如,金銀納米殼層、洋蔥狀氧化鐵,以及具有任意所述材料的外殼的其它納米顆?;蛭⒘?;以及上述的任何組合(包括活性碳)。應(yīng)注意,納米顆粒可以包括納米桿、納米球、納米谷狀物、納米線、納米星(例如納米三腳架和納米四角結(jié)構(gòu))、空心納米結(jié)構(gòu)、兩個(gè)或更多個(gè)納米顆粒連接成一個(gè)整體的混合納米結(jié)構(gòu),以及具有納米涂層和納米厚壁的非納米顆粒。應(yīng)進(jìn)一步注意,納米顆??梢园{米顆粒的官能化衍生物,包括但不限于已共價(jià)和/或非共價(jià)官能化,例如,P1-堆垛、物理吸附、離子締合、范德華力締合等的納米顆粒。合適的官能團(tuán)可以包括但不限于包括胺類(1°、2。或3° )、酰胺類、羧酸類、醛類、酮類、醚類、酯類、過(guò)氧化物類、甲硅烷基類、有機(jī)硅烷類、烴類、芳香烴類及其任何組合的部分;聚合物;乙二胺四乙酸鹽、二乙烯三胺五乙酸、次氨基三乙酸以及包括吡咯環(huán)的結(jié)構(gòu)等螯合劑;以及其任何組合。官能團(tuán)可以增強(qiáng)對(duì)煙組分的去除和/或增強(qiáng)將納米顆粒并入多孔物質(zhì)中。合適的微波增強(qiáng)添加劑可以包括但不限于微波響應(yīng)性聚合物、碳顆粒、富勒烯、碳納米管、金屬納米顆粒、水和類似物質(zhì)及其組合。合適的陶瓷顆??梢园ǖ幌抻谘趸?例如,硅石、二氧化鈦、氧化鋁、氧化針、二氧化鈰和氧化鋯)、非氧化物(例如,碳化物、硼化物、氮化物和硅化物)、其復(fù)合物及其任何組合。陶瓷顆??梢允墙Y(jié)晶的、非結(jié)晶的或半結(jié)晶的。本文所用色素是指賦予顏色并且摻入整個(gè)基質(zhì)材料和/或其組分的化合物和/或顆粒。合適的色素可以包括但不限于二氧化鈦、二氧化硅、酒石黃、E102、酞菁藍(lán)、酞菁綠、喹口丫唳酮、二萘嵌苯四羧酸二酰亞胺、二n惡嗪、紫環(huán)酮(perinone)、二重氮(disazo)色素、蒽醌色素、炭黑、二氧化鈦、金屬粉末、氧化鐵、群青及其任何組合。本文所用染料是指賦予顏色并且是表面處理的化合物和/或顆粒。合適的染料可以包括但不限于液體和/或粒狀形式的CARTASOL 染料(陽(yáng)離子染料,可
得自 Clariant Services)(例如,CARTASOL 亮黃 K-6G 液體、CARTASOL
黃 K-4GL 液體、CARTASOL 黃 K-GL 液體、CARTASOL 橙 K-3GL 液體、
CARTASOL 猩紅 K-2GL 液體、CARTASOL 紅 K-3BN 液體、CARTASOL
藍(lán)K-5R液體、CARTASOL 藍(lán)K-RL液體、CARTASOL 青綠K-RL液體/細(xì)粒、
CARTASOL 3棕K-BL液體),F(xiàn)ASTUSOL 染料(助色團(tuán),可得自basf)(例如,黃3GL, Fastusol C 藍(lán) 74L)。合適的增香劑可以是適用于吸煙裝置濾嘴中的任何增香劑,包括賦予煙流以味道和/或香味的增香劑。合適的增香劑可以包括但不限于有機(jī)材料(或者天然香味顆粒)、天然香味載體、人造香味載體及其任何組合。有機(jī)材料(或天然香味顆粒)包括但不限于煙草、丁香(例如,丁香粉和丁香花)、可可粉、咖啡、茶葉以及類似材料。天然和人造香料可以包括但不限于薄荷醇、丁香、樓桃、巧克力、柑橘、薄荷、芒果、香草、肉桂、煙草,以及類似香料及其任何組合。此類香味可以由薄荷醇、茴香腦(甘草)、茴香醚、檸檬烯(柑橘類植物)、丁子香酚(丁香)和類似物質(zhì)以及其任何組合提供。在一些實(shí)施方案中,可以使用一種以上增香劑,包括本文所述增香劑的任何組合。這些增香劑可以置于煙支中或者濾嘴段中。此外,在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明的多孔物質(zhì)可以包括增香劑。增香劑的量將取決于煙中的所需香味水平,同時(shí)考慮到所有濾嘴段、吸煙裝置的長(zhǎng)度、吸煙裝置的類型、吸煙裝置的直徑,以及本領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的其它因素。合適的香料可以包括但不限于甲酸甲酯、乙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸異戊酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯、乙酸辛酯、香葉烯、香葉醇、橙花醇、檸檬醛、香茅醛、香茅醇、芳樟醇、橙花叔醇、檸檬烯、樟腦、萜品醇、a-紫羅蘭酮、側(cè)柏酮、苯甲醛、丁子香酚、肉桂醛、乙基麥芽酚、香草、茴香醚、茴香腦、草蒿腦、百里酚、呋喃酮、甲醇、香料、香辛料提取物、草本提取物、精油、嗅鹽、揮發(fā)性有機(jī)化合物、揮發(fā)性小分子、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸異戊酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯、乙酸辛酯、香葉烯、香葉醇、橙花醇、檸檬醛、香茅醛、香茅醇、芳樟醇、橙花叔醇、檸檬烯、樟腦、萜品醇、a-紫羅蘭酮、側(cè)柏酮、苯甲醛、丁子香酚、肉桂醛、乙基麥芽酚、香草、茴香醚、茴香腦、草蒿腦、百里酚、呋喃酮、甲醇、迷迭香、薰衣草、柑橘類植物、小蒼蘭、杏花、綠樹、桃樹、茉莉、紫檀木、松樹、百里香、橡苔、麝香、香根草、沒(méi)藥、黑加侖、佛手柑、葡萄柚、刺槐、西番蓮、檀香、香豆、柑橘樹、橙花油、紫堇葉、桅子、紅色水果、依蘭樹、金合歡、含羞草、香豆、木材、龍涎香、水仙花、風(fēng)信子、水仙、黑莓花蕾、鳶尾花、覆盆子、鈴蘭、檀香、香根草、杉木、橙花油、佛手柑、草莓、康乃馨、牛至、蜜、靈貓香、天芥菜屬植物、焦糖、香豆素、廣藿香、懸鉤子屬植物、helonial、佛手柑、風(fēng)信子、芫荽、多香果漿果、巖薔薇、金合歡、佛手柑、乙醛、蘭花、琥珀、安息香、鳶尾草、晚香玉、玫瑰草、肉桂、肉豆蘧、苔蘚、蘇合香脂、鳳梨、佛手柑、洋地黃、郁金香、紫藤、鐵線蓮、龍涎香、樹膠、樹脂、靈貓香、桃樹、李子、海貍香、沒(méi)藥、天竺葵、玫瑰紫、黃水仙、芳香石竹屬植物、白松香、風(fēng)信子、橙葉、鳶尾花、風(fēng)信子、忍冬、胡椒、懸鉤子屬植物、安息香、芒果、椰子、金蘋果、海貍香、桂花、橡苔、油桃、薄荷、茴香、肉桂、鳶尾草、杏子、緬桅子屬植物、金盞花、玫瑰精油、水仙、吐魯香脂、乳香、琥珀、橙花、波旁香根草、金合歡、白麝香、番木瓜、冰糖、菠蘿蜜、蜜露、蓮花、鈴蘭、桑葚、苦艾、姜、刺柏果、釣樟屬植物、芍藥、紫堇、檸檬、酸橙、木槿、白甘蔗酒、羅勒、薰衣草、香脂、何首烏、桂花、卡羅花、白蘭花、馬蹄蓮、白玫瑰、粉百合、萬(wàn)壽菊、龍涎香、常春藤、禾草、山梅花、荷蘭薄荷、南歐丹參、三角葉楊、葡萄、brimbelle、蓮花、仙客來(lái)、蘭花、甘氨酸、提亞蕾花、姜花、綠桂花、西番蓮、藍(lán)玫瑰、月桂油、金合歡、非洲萬(wàn)壽菊、安納托利亞玫瑰、奧弗涅水仙、英國(guó)金雀花、英國(guó)金雀花巧克力、保加利亞玫瑰、中國(guó)廣藿香、中國(guó)桅子、卡拉布里亞柑橘樹、科摩羅島晚香玉、錫蘭豆蘧、加勒比西番蓮果、大馬士革玫瑰、喬治亞桃、白百合花、埃及茉莉、埃及金盞花、埃塞俄比亞靈貓香、法爾內(nèi)西納金合歡、佛羅倫薩鳶尾花、法國(guó)茉莉、法國(guó)黃水仙、法國(guó)風(fēng)信子、幾內(nèi)亞橙、圭亞那wacapua、格拉斯橙葉、格拉斯玫瑰、格拉斯晚香玉、海底香根草、夏威夷菠蘿、以色列羅勒、印度檀香木、印度洋香草、意大利佛手柑、意大利鳶尾花、牙買加胡椒、五月玫瑰、馬達(dá)加斯加依蘭、馬達(dá)加斯加香草、摩洛哥茉莉、摩洛哥玫瑰、摩洛哥橡苔、摩洛哥橙花、邁索爾檀香木、東方玫瑰、俄國(guó)皮革、俄國(guó)芫荽、西西里柑橘樹、南非萬(wàn)壽菊、南非香豆、新加坡廣藿香、西班牙橙花、西西里酸橙、留尼旺島香根草、土耳其玫瑰、泰國(guó)安息香、突尼斯橙花、南斯拉夫橡苔、弗吉尼亞杉木、猶他蓍草、西印度群島紫檀和類似香料及其任何組合。合適的增粘劑可以包括但不限于甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、羧乙基纖維素、水溶性乙酸纖維素、酰胺、二胺、聚酯、聚碳酸酯、甲硅烷基改性聚酰胺化合物、聚氨基甲酸酯、聚氨酯、天然樹脂、蟲漆、丙烯酸聚合物、2-乙基己基丙烯酸酯、丙烯酸酯聚合物、丙烯酸衍生物聚合物、丙烯酸均聚物、丙烯酸酯均聚物、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸丁酯)、聚(丙烯酸2-乙基己酯)、丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸衍生物聚合物、甲基丙烯酸均聚物、甲基丙烯酸酯均聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸2-乙基己酯)、丙烯酰胺基-甲基-丙烷磺酸酯聚合物、丙烯酰胺基-甲基-丙烷磺酸酯衍生物聚合物、丙烯酰胺基-甲基-丙烷磺酸酯共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺基-甲基-丙烷磺酸酯共聚物、苯甲基椰油基二(羥乙基)季胺、與甲醛縮合的對(duì)-叔-戊基-苯酚、二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-(二烷基氨基烷基)丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羥基烷基(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯和類似物質(zhì)、其任何衍生物及其任何組合。合適的維生素可以包括但不限于維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素C、維生素D、維生素E及其任何組合。合適的抗微生物劑可以包括但不限于抗微生物金屬離子、氯己定、氯己定鹽、三氯生、多粘菌素、四環(huán)素、氨基配糖物(例如,慶大霉素)、利福平、桿菌肽素、紅霉素、新霉素、氯霉素、霉康唑、喹諾酮、青霉素、壬苯聚醇9、鎖鏈孢酸、頭孢菌素、莫匹羅星、甲硝噠唑殺菌肽、protegrin、細(xì)菌素、防衛(wèi)素、呋喃西林、磺胺米隆、阿昔洛韋、萬(wàn)古霉素、氯林肯霉素、林肯霉素、磺胺、諾氟沙星、培氟沙星、萘啶酮酸、草酸、依諾沙星酸、環(huán)丙沙星、聚六亞甲基雙胍(PHMB)、PHMB衍生物(例如,可生物降解的雙胍如聚乙烯六亞甲基雙胍(PEHMB))、葡萄糖酸氯己定、鹽酸氯己定、乙二胺四乙酸(EDTA)、EDTA衍生物(例如,EDTA 二鈉或EDTA四鈉)和類似物質(zhì)及其任何組合。
在一些實(shí)施方案中,抗靜電劑可以包括任何合適的陰離子、陽(yáng)離子、兩性或非離子抗靜電劑。陰離子型抗靜電劑一般可以包括但不限于堿硫酸鹽、堿磷酸鹽、醇類的磷酸酯、乙氧基化醇的磷酸酯及其任何組合。實(shí)例可以包括但不限于堿中和的磷酸酯(例
如,TRYFAC 5559或TRYFRAC 5576,可得自位于美國(guó)南卡羅來(lái)納州莫爾丁(Mauldin, SC)的Henkel Corporation)。陽(yáng)離子型抗靜電劑一般可以包括但不限于帶正電荷的季銨鹽和咪唑啉。非離子型抗靜電劑的實(shí)例包括聚(氧化烯)衍生物,例如,乙氧基化脂肪酸如EMEREST:1i) 2650 (可得自位于南卡羅來(lái)納州莫爾丁的Henkel Corporation
的乙氧基化脂肪酸)、乙氧基化脂肪醇如TRYCOl/1 5964(可得自位于南卡羅來(lái)納州
莫爾丁的Henkel Corporation的乙氧基化月桂醇)、乙氧基化脂肪胺如TRYMEEN 6606 (可得自位于南卡羅來(lái)納州莫爾丁的Henkel Corporation的乙氧基化牛脂胺)、燒醇酰胺EMID* 6545 (可得自位于南卡羅來(lái)納州莫爾丁的Henkel Corporation的油酸二乙
醇胺),及其任何組合。陰離子型和陽(yáng)離子型材料趨于作為更有效的抗靜電劑。應(yīng)注意,盡管本文所述的多孔物質(zhì)和類似物質(zhì)主要用于吸煙裝置濾嘴,但多孔物質(zhì)和類似物質(zhì)可以用作其它應(yīng)用中的流體濾嘴(或其部分),這些應(yīng)用包括但不限于液體過(guò)濾、水凈化、機(jī)動(dòng)運(yùn)載工具中的空氣過(guò)濾器、醫(yī)療裝置中的空氣過(guò)濾器、家庭用空氣過(guò)濾器,以及類似應(yīng)用。受益于本公開的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解使本公開適于其它過(guò)濾應(yīng)用所需的必要修改和/或限定,例如,基質(zhì)材料組分以及基質(zhì)材料組分組合物的大小、形狀和大小比。作為非限制性實(shí)例,基質(zhì)材料可以模塑成其它形狀,例如,用于同心水濾嘴構(gòu)造的空心圓柱或者用于空氣過(guò)濾器的折疊片。在一些實(shí)施方案中,系統(tǒng)可以包括:材料路徑,沿材料路徑設(shè)有模腔;在模腔的至少一部分之前的至少一個(gè)進(jìn)料斗,用于將基質(zhì)材料供給到材料路徑;與材料路徑的至少第一部分熱連通的熱源;以及在材料路徑的第一部分之后沿材料路徑設(shè)置的切割器。一些實(shí)施方案可以包括連續(xù)將基質(zhì)材料引入模腔中,并且安置脫模包裝作為模腔的襯里。此外,所述實(shí)施方案可以包括加熱基質(zhì)材料的至少一部分,從而將基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,以形成長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),以及徑向切割長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到多孔物質(zhì)。一些實(shí)施方案可以包括連續(xù)將基質(zhì)材料引入模腔中,加熱基質(zhì)材料的至少一部分,從而將基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,以形成長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),并且經(jīng)由沖模擠出長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,系統(tǒng)可以包括模腔,所述模腔包括至少兩個(gè)模腔零件,其中第一傳送機(jī)包括第一模腔零件,并且第二傳送機(jī)包括第二模腔零件。所述第一傳送機(jī)和第二傳送機(jī)能夠?qū)⒌谝荒G涣慵偷诙G涣慵雍显谝黄鹨孕纬赡G?,然后以連續(xù)的方式將第一模腔零件與第二模腔零件分離。系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括進(jìn)料斗,所述進(jìn)料斗能夠向模腔填入基質(zhì)材料和與模腔的至少一部分熱連通的熱源,以將基質(zhì)材料轉(zhuǎn)換成多孔物質(zhì)。一些實(shí)施方案可以包括將基質(zhì)材料引入多個(gè)模腔中,并且加熱模腔中的基質(zhì)材料,從而將基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,從而形成多孔物質(zhì)。為了方便更好地理解本發(fā)明,以下給出了代表性實(shí)施方案的實(shí)施例。在任何情況下均不得將以下實(shí)施例視作限制或限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例實(shí)施例1。為了測(cè)量完整性,將樣品置于French方形玻璃瓶中,并且用手動(dòng)攪拌器用力攪拌5分鐘。結(jié)束后,比較樣品在攪拌前后的重量。將差值轉(zhuǎn)換成百分?jǐn)?shù)損失值。本測(cè)試模擬在極端條件下的變質(zhì)。假定重量小于2%是可接受的量。多孔物質(zhì)樣品使用有或無(wú)包裝紙的含有增碳劑的⑶R2105和含有增碳劑的⑶RX192形成。所述樣品是尺寸為8mmX20mm的圓柱。完整性測(cè)試的結(jié)果在下表I中給出。表I
百分?jǐn)?shù)損失百分?jǐn)?shù)損失
GUR 碳:GUR 比 _(有紙)_(無(wú)紙)
210585:150.94%2.64%
210580:200.59%3.45%
210575:250.23 /0.57%210570:300.14%1.00%
X19280:2034.51%60.89%
X19275:2513.88%43.78%
X19270:308.99%14.33%
增塑披碳纖維 4 01 mg/mm
0.98%n/a
束濾嘴_^_本實(shí)施例表明,提高多孔物質(zhì)中粘合劑百分比(GUR)以及包括包裝(紙)將提高多孔物質(zhì)的完整性。此外,多孔物質(zhì)可被設(shè)計(jì)為具有與Dalmatian濾嘴(增塑披碳纖維束濾嘴)相當(dāng)?shù)耐暾裕糜谠黾訉?duì)煙組分的去除。實(shí)施例2。為了測(cè)量在流體流過(guò)濾嘴(或多孔物質(zhì))時(shí)顆粒的釋放量,將樣品干噴,并在劍橋?yàn)V片上收集所釋放的顆粒。將多孔物質(zhì)的顆粒釋放性質(zhì)與達(dá)爾瑪西亞濾嘴(增塑披碳纖維束濾嘴)進(jìn)行比較。樣品是尺寸為以下尺寸為8mmX 20mm的圓柱:(I)具有333mg碳的多孔物質(zhì),(2) 338mg碳已水洗的多孔物質(zhì), 以及(3)具有74mg碳的達(dá)爾瑪西亞濾嘴。下表2示出了顆粒釋放測(cè)試的結(jié)果。表權(quán)利要求
1.一種方法,其包括: 連續(xù)組合基質(zhì)材料和包裝紙以形成所述基質(zhì)材料被所述包裝紙界定的所需橫截面形狀,所述基質(zhì)材料包含粘合劑顆粒和活性顆粒; 加熱所述基質(zhì)材料的至少一部分,以便將所述基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,從而形成長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),其中加熱包括用微波輻射照射所述基質(zhì)材料的所述至少一部分; 冷卻所述長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì);以及 徑向切割所述長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而生產(chǎn)多孔物質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述包裝紙從所述多孔物質(zhì)可去除。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述基質(zhì)材料具有約5重量%或以下的含濕量。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述多孔物質(zhì)以約800m/min或以下的線性速度生產(chǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其中用微波輻射照射發(fā)生在約10秒或以下的停留時(shí)間內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述基質(zhì)材料被轉(zhuǎn)位,并且在被轉(zhuǎn)位的基質(zhì)材料之間設(shè)有間隔物。
7.如權(quán)利要求1所述的方 法,其中加熱是達(dá)到處于或高于所述基質(zhì)材料的所述至少一部分的軟化溫度的溫度。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其中冷卻是被動(dòng)的。
9.如權(quán)利要求1所述的方法,其進(jìn)一步包括: 操作性地將所述多孔物質(zhì)與不包含所述多孔物質(zhì)的濾嘴或?yàn)V嘴段連接,從而形成分段式濾嘴。
10.如權(quán)利要求9所述的方法,其進(jìn)一步包括: 操作性地將所述分段式濾嘴與煙支連接,以形成吸煙裝置。
11.一種方法,其包括: 連續(xù)組合基質(zhì)材料和包裝紙以形成所述基質(zhì)材料被所述包裝紙界定的所需橫截面形狀,所述基質(zhì)材料包含粘合劑顆粒和活性顆粒,所述活性顆粒包括多個(gè)碳顆粒; 加熱所述基質(zhì)材料的至少一部分,以便將所述基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,從而形成長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),其中加熱包括用微波輻射照射所述基質(zhì)材料的所述至少一部分; 冷卻所述長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì);以及 徑向切割所述長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而生產(chǎn)多孔物質(zhì)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法,其中所述基質(zhì)材料具有約5重量%或以下的含濕量。
13.如權(quán)利要求11所述的方法,其中所述多孔物質(zhì)以約800m/min或以下的線性速度生產(chǎn)。
14.如權(quán)利要求11所述的方法,其中用微波輻射照射發(fā)生在約10秒或以下的停留時(shí)間內(nèi)。
15.如權(quán)利要求11所述的方法,其中所述基質(zhì)材料被轉(zhuǎn)位,并且在被轉(zhuǎn)位的基質(zhì)材料之間設(shè)有間隔物。
16.如權(quán)利要求11所述的方法,其中加熱是達(dá)到處于或高于所述基質(zhì)材料的所述至少一部分的軟化溫度的溫度。
17.如權(quán)利要求11所述的方法,其進(jìn)一步包括: 操作性地將所述多孔物質(zhì)與不包含所述多孔物質(zhì)的濾嘴或?yàn)V嘴段連接,從而形成分段式濾嘴。
18.如權(quán)利要求17所述的方法,其進(jìn)一步包括: 操作性地將所述分段式濾嘴與煙支連接,以形成吸煙裝置。
19.一種方法,其包括: 連續(xù)組合基質(zhì)材料和包裝紙以形成所述基質(zhì)材料被所述包裝紙界定的所需橫截面形狀,所述基質(zhì)材料包含粘合劑顆粒和活性顆粒,所述活性顆粒包括多個(gè)碳顆粒; 加熱所述基質(zhì)材料的至少一部分,以便將所述基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,從而形成長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),其中 加熱包括用微波輻射照射所述基質(zhì)材料的所述至少一部分,并且其中用微波輻射照射發(fā)生在約10秒或以下的停留時(shí)間內(nèi);并且 其中所述長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)以約800m/min或以下的線性速度生產(chǎn)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法,其中所述基質(zhì)材料具有約5重量%或以下的含濕量。
全文摘要
用于制造適于與吸煙裝置配合使用的多孔物質(zhì)的高吞吐量生產(chǎn)方法可以包括連續(xù)組合基質(zhì)材料和包裝紙以形成所述基質(zhì)材料被所述包裝紙界定的所需橫截面形狀,所述基質(zhì)材料包含粘合劑顆粒和活性顆粒;加熱所述基質(zhì)材料的至少一部分,以便將所述基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,從而形成長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),其中加熱包括用微波輻射照射所述基質(zhì)材料的至少一部分;冷卻所述長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì);以及徑向切割所述長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而生產(chǎn)多孔物質(zhì)。
文檔編號(hào)A24D3/02GK103220924SQ201280003756
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者T·S·加利特, R·M·羅伯特森, L·E·凱澤, Z·茩 申請(qǐng)人:塞拉尼斯醋酸纖維有限公司