CN103330283A - 形成滤烟器用多孔物质的设备、系统和相关方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种形成滤烟器用多孔物质的设备、系统和相关方法。一种用于生产多孔物质的系统可以包括：沿材料路径设置的模腔；在模腔的至少一部分之前的至少一个进料斗，用于将基质材料供给到材料路径；与材料路径的至少第一部分热连通的热源；以及在材料路径的第一部分之后沿材料路径设置的切割器。

Description

形成滤烟器用多孔物质的设备、系统和相关方法

本申请是申请日为2011年10月14日、申请号为201180057817.7、发明名称为“形成滤烟器用多孔物质的设备、系统和相关方法”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年10月15日提交的美国临时专利申请序列号61/393,378的优先权。

背景

本发明涉及用于生产可用于滤烟器的多孔物质的设备、系统和相关方法。

世界卫生组织(WHO)已制定了减少烟草烟雾中特定组分的相关建议。参见：WHO技术报告系列号951，烟草制品管制的科学依据(The Scientific Basis of Tobacco Product Regulation)，世界卫生组织(2008)。在所述报告中，WHO建议将特定组分，例如乙醛、丙烯醛、苯、苯并芘、1,3-丁二烯和甲醛等，降低到数据中值的125%以下。出处同上，表3.10，第112页。鉴于与烟草制品管制相关的新国际建议，需要开发能够满足这些规则的新烟草滤烟器以及用于制造烟草滤烟器的材料。

其它吸烟制品(例如，香烟)的吸阻是吸烟者体验到的香烟抽吸特性的主要决定因素。抽吸特性的一个量度是封闭压降。本文所用术语“封闭压降”或“EPD”是指当样品在稳定条件下在出口端的体积流量为17.5ml/sec的情况下被空气流穿过时，与当样品被完全封闭在测量装置中以便空气无法通过包装时，样品两端之间的静压差。本文中已依据2007年6月发布的CORESTA(“烟草科学研究合作中心(Cooperation Centre for Scientific Research Relative to Tobacco)”)推荐方法41对EPD进行测量。较高的EPD值说明吸烟者必须用较大的力来抽吸吸烟装置。

政府法规不断地要求提高移除烟草烟雾中有害组分的过滤功效。作为非限制性实例，世界卫生组织建议将特定组分，例如乙醛、丙烯醛、苯、苯并芘、1,3-丁二烯和甲醛等，降低到数据中值的125%以下的水平。

借助于现有乙酸纤维素，可以通过掺杂越来越高浓度的活性碳等颗粒来提高过滤功效。然而，提高颗粒浓度将提高EPD，从而对吸烟者产生不同的抽吸特性。因此，具有较高过滤功效同时对EPD影响最小的技术将是有价值的。

发明概述

本发明涉及用于生产可用于滤烟器的多孔物质的设备、系统和相关方法。

在一些实施方案中，本发明提供一种系统，所述系统包括：材料路径；沿材料路径设置的模腔；至少一个进料斗，所述进料斗在模腔的至少一部分之前操作性地连接到材料路径，并且能够将基质材料供给到材料路径；与材料路径的至少第一部分热连通的热源；以及在材料路径之后沿材料路径设置的切割器。

在一些实施方案中，本发明提供一种方法，所述方法包括：连续将基质材料引入模腔中；设置脱模包装作为模腔的衬里；加热基质材料的至少一部分，以便将基质材料粘合在多个接触点处，从而形成长态多孔物质；以及径向切割长态多孔物质，从而得到多孔物质。

在一些实施方案中，本发明提供一种方法，所述方法包括：连续将基质材料引入模腔中，加热基质材料的至少一部分，从而将基质材料粘合在多个接触点处，以形成长态多孔物质，并且经由冲模挤出长态多孔物质。

在一些实施方案中，本发明提供一种系统，所述系统包括：模腔，所述模腔包括至少两个模腔零件，所述模腔具有纵轴；第一传送机，所述第一传送机包括第一模腔零件；第二传送机，所述第二传送机包括第二模腔零件，其中第一传送机和第二传送机能够操作性地将第一模腔零件和第二模腔零件接合在一起以形成模腔，并且以连续方式使第一模腔零件与第二模腔零件分离；进料斗，所述进料斗能够至少部分地用基质材料填充模腔；以及热源，所述热源与模腔的至少第一部分热连通，从而将基质材料转变成多孔物质。

在一些实施方案中，本发明提供一种方法，所述方法包括：将基质材料引入多个模腔中；以及加热模腔中的基质材料，以便将基质材料粘合在多个接触点处，从而形成多孔物质。

对本领域中的技术人员而言，本发明的特征和优点在阅读以下优选实施方案的说明后将是显而易见的。

附图简述

以下附图用于说明本发明的特定方面，并且不应视作排他的实施方案。本领域中的技术人员以及受益于本公开的人员将了解，所公开的主题能够在形式和功能上存在许多修改、变更和等效形式。

图1A-B示出了用于形成根据本发明的多孔物质的系统的多个非限制性实例(不一定按比例绘制)。

图2A-B示出了用于形成根据本发明的多孔物质的系统的多个非限制性实例(不一定按比例绘制)。

图3示出了用于形成根据本发明的多孔物质的系统的一个非限制性实例(不一定按比例绘制)。

图4示出了用于形成根据本发明的多孔物质的系统的一个非限制性实例(不一定按比例绘制)。

图5示出了用于形成根据本发明的多孔物质的系统的一个非限制性实例(不一定按比例绘制)。

图6示出了用于形成根据本发明的多孔物质的系统的一个非限制性实例(不一定按比例绘制)。

图7示出了用于形成根据本发明的多孔物质的系统的一个非限制性实例(不一定按比例绘制)。

图8示出了用于形成根据本发明的多孔物质的系统的一个非限制性实例(不一定按比例绘制)。

图9示出了用于形成根据本发明的多孔物质的系统的一个非限制性实例(不一定按比例绘制)。

图10示出了用于形成根据本发明的多孔物质的系统的一个非限制性实例(不一定按比例绘制)。

图11示出了用于形成根据本发明的多孔物质的系统的一个非限制性实例(不一定按比例绘制)。

详述

本发明涉及用于生产可用于滤烟器中的多孔物质的设备、系统和相关方法。

本发明提供用于生产可用于吸烟装置滤嘴中的方法和设备(和/或系统)，所述方法和设备具有过滤功效提高的烟流部件和可接受的吸入特性。此外，本文提供的用于生产多孔物质的方法和设备提供连续和成批处理能力。所生产的多孔物质具有类似于当前吸烟装置过滤器的直径，因此，可以直接用于现有吸烟装置过滤器生产设备、方法和产品。本文所用术语“吸烟装置”是指包括但不限于以下的制品或装置：香烟、香烟烟嘴、雪茄烟嘴、烟斗、水烟斗、水烟袋、电子烟装置、手工卷制香烟和/或雪茄。

一般来说，多孔物质可以包含多个粘合剂颗粒和多个活性颗粒，所述颗粒机械粘合在多个接触点处。所述接触点可以是活性颗粒-粘合剂接触点、粘合剂-粘合剂接触点和/或活性颗粒-活性颗粒接触点。本文所用术语“机械粘合”、“机械粘合的”、“物理粘合”以及类似术语是指将两个颗粒固定在一起的物理连接。机械粘合可以是刚性的或者柔性的，具体取决于粘合材料。机械粘合可以涉及或可能不会涉及化学粘合。应了解，本文所用术语“颗粒”和“微粒”可以互换使用，并且包括所有已知的材料形状，包括球形和/或长圆形、大体呈球形和/或长圆形、圆盘形和/或小片状、薄片状、丝线状、针状、纤维状、多边形(例如立方体)、不规则形状(例如碎石的形状)、多面体(例如晶体的形状)、或者其任何组合。多孔物质的非限制性实例在共同待决的申请PCT/US2011/043264、PCT/US2011/043268、PCT/US2011/043269和PCT/US2011/043270中详述，这些申请的全部公开内容以引用方式并入本文中。

形成多孔物质的方法可以包括连续加工方法、成批加工方法，或者混合连续-成批加工方法。本文所用“连续加工”是指不间断地制造或生产材料。材料流可以是连续的、转位(index)的，或者这两者的组合。本文所用“成批加工”是指在各个站点处以单个部件或部件组的形式制造或生产材料，然后将其转至下一站点继续加工。本文所用“连续-成批加工”是指两者的组合，在这种工艺中，一些工艺，或者一系列工艺连续进行，而另一些工艺成批进行。

一般来说，多孔物质可以由基质材料形成。本文所用术语“基质材料”是指用于形成多孔物质的前体，例如粘合剂颗粒和活性颗粒。在一些实施方案中，基质材料可以包括粘合剂颗粒和活性颗粒，由所述颗粒构成，或基本上由所述颗粒构成。在一些实施方案中，基质材料可以包含粘合剂颗粒、活性颗粒和添加剂。本公开在下文中提供了合适粘合剂颗粒、活性颗粒和添加剂的非限制性实例。

形成多孔物质通常可包括将基质材料形成特定形状，并且将基质材料的至少一部分机械地粘合在多个接触点处。

将基质材料形成特定形状可涉及模腔。在一些实施方案中，模腔可以是单件或者许多单件，具有或不具有端盖、板材或插塞。在一些实施方案中，模腔可以是由多个模腔零件组装而成的模腔。在一些实施方案中，模腔零件可以借助于传送机、传动带以及类似装置而聚集在一起。

模腔可以具有任何截面形状，包括但不限于圆形、大体呈圆形、长圆形、大体呈长圆形、多边形(例如三角形、正方形、矩形、五边形等)、具有圆滑边缘的多边形，以及类似形状，或者其任何组合。在一些实施方案中，多孔物质可以具有带孔洞的截面形状，这可以通过加工，或者其它任何合适的方法(例如，可降解材料的降解)来实现。在一些实施方案中，多孔物质可以具有针对香烟烟嘴或烟斗的特定形状，所述特定形状适用于密接在香烟烟嘴或烟斗内，以允许烟雾穿过滤嘴到达消费者。在讨论本文中的多孔物质形状时，就常规吸烟装置滤嘴而言，所述形状是针对圆柱横截面的直径或圆周(其中圆周是圆的周长)而言的。但是在本发明的多孔物质形状并非为真正圆柱的实施方案中，应了解，术语“圆周”用于指代任何形状横截面，包括圆形横截面的周长。

一般来说，模腔可以具有纵向和垂直于纵向的径向，例如，呈圆柱形。本领域中的技术人员应了解如何在适当情况下将本文提出的实施方案转换成没有确定纵向和径向的模腔，例如，球体和立方体。在一些实施方案中，模腔的横截面形状可以沿纵向改变，例如圆锥形，从正方形向圆形过渡的形状，或螺旋形。

在一些实施方案中，模腔可以具有纵轴，沿所述纵轴具有作为第一端和第二端的开口。在一些实施方案中，基质材料可以在加工过程中沿着模腔的纵轴穿过。作为非限制性实例，图1示出了模腔120，所述模腔具有沿着材料路径110的纵轴。

在一些实施方案中，模腔可以具有纵轴，沿着所述纵轴具有第一端和第二端，其中至少一端是封闭的。在一些实施方案中，所述封闭端能够打开。

在一些实施方案中，各个模腔可以用基质材料填充，然后进行机械粘合。在一些实施方案中，单个模腔可通过在机械粘合之前和/或之前将基质材料穿过其中来用于连续生产多孔物质。在一些实施方案中，单个模腔可用于生产独立多孔物质。在一些实施方案中，所述单个模腔可以再使用和/或连续再使用以生产多个独立多孔物质。

在一些实施方案中，模腔可以至少部分地用包装作内衬和/或用脱模剂涂覆。在一些实施方案中，包装可以是独立的包装，例如，纸片。在一些实施方案中，包装可以是长度可绕式包装，例如，50英尺的纸卷。

在一些实施方案中，模腔可以用一种以上包装做内衬。在一些实施方案中，形成多孔物质可以包括用包装作模腔的内衬。在一些实施方案中，形成多孔物质可以包括用包装包裹基质材料，以便包装成为模腔。在此类实施方案中，包装可以用作模腔，在存在基质材料的情况下成形为模腔，或者包裹具有预制形状的基质材料(例如，借助于增粘剂)。在一些实施方案中，包装可以连续供料穿过模腔。包装能够将多孔物质固定成特定形状，能够将多孔物质从模腔中释放，能够帮助基质材料穿过模腔，能够在处理或货运期间保护多孔物质或者其任何组合。

合适的包装可以包括但不限于纸(例如，基于木材的纸、含有亚麻的纸、亚麻纸、其它天然或人造纤维形成的纸、功能化纸、特殊标记纸、彩色纸)、塑料(例如，氟化聚合物如聚四氟乙烯、硅酮)、薄膜、涂布纸、涂布塑料、涂布薄膜，以及类似材料，或者其任何组合。在一些实施方案中，包装可以是适用于吸烟装置滤嘴中的纸。

在一些实施方案中，包装可以粘附(例如，胶合)到其自身，以帮助维持所需形状。在一些实施方案中，基质材料的机械粘合也可以将基质材料机械地粘合到包装上，从而无需将包装粘附到其自身。

合适的脱模剂可以是化学脱模剂或物理脱模剂。化学脱模剂的非限制性实例可以包括油类、油基溶液和/或悬浮液、肥皂质溶液和/或悬浮液、粘合到模型表面的涂层，以及类似物质，或者其任何组合。物理脱模剂的非限制性实例可以包括纸、塑料，或者其任何组合。物理脱模剂可以称作脱模包装，能够以类似于本文所述包装的方式实现。

通过模腔形成所需横截面形状后，可以将基质材料机械地粘合在多个接触点处。机械粘合可以在基质材料处于模腔中之间和/或之后进行。机械粘合可以通过热和/或压力实现。

热可以是辐射热、传导热、对流热或者其任何组合。加热可以涉及热源，包括但不限于模腔内部的受热流体、模腔外部的受热流体、蒸汽、受热惰性气体、纳米颗粒的次级辐射、烘箱、熔炉、火焰、热电材料、超声波，以及类似热源，或者其任何组合。作为非限制性实例，加热可以涉及对流烘箱。另一非限制性实例可以涉及在基质材料处于模腔中时使受热空气、氮气或其它气体穿过其中。在一些实施方案中，受热惰性气体可以用于缓和活性颗粒和/或添加剂的任何不必要氧化。另一非限制性实例可以涉及由热电材料形成的模腔，以便模腔发热。纳米颗粒的次级辐射可以通过用电磁辐射照射纳米颗粒来实现，例如，γ射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波和/或长无线电波。作为非限制性实例，基质材料可以包括在用射频波照射时放热的碳纳米管。受益于本公开的本领域中的技术人员应了解，不同波长的电磁辐射穿透材料的深度不同。因此，在采用纳米颗粒进行次级辐射时，应考虑模腔构造和成分；基质材料成分；纳米颗粒；电磁辐射的波长；电磁辐射的强度；照射方法；以及所需的次级辐射量，例如，热量。

应注意，当本文中对数字列表中的一个数字使用“约”时，术语“约”修饰所述数字列表中的每个数字。应注意，在一些数字范围类表中，一些下限可能大于所列的一些上限。本领域中的技术人员将认识到，所选子集将需要选择大于所选下限的上限。

在一些实施方案中，可以加热到基质材料的组分的软化温度以促进机械粘合。本文所用术语“软化温度”是指材料变得柔软以上的温度，通常低于材料的熔点。

在一些实施方案中，机械粘合可以在从约90℃、100℃、110℃、120℃、130℃或140℃的下限至约300℃、275℃、250℃、225℃、200℃、175℃或150℃的上限的温度内实现，并且其中所述温度可以在从任意下限至任意上限的范围内，并且包括上下限之间的任何子集。在一些实施方案中，加热可以通过使材料经受单个温度来实现。在另一实施方案中，温度分布可以随时间而变。作为非限制性实例，可以使用对流烘箱。在一些实施方案中，加热可以局限于基质材料内。作为非限制性实例，来自纳米颗粒的次级辐射可以仅加热邻近于纳米颗粒的基质材料。

在一些实施方案中，基质材料可以在进入模腔之前预热。在一些实施方案中，基质材料可以预热至低于基质材料的组分的软化温度的温度。在一些实施方案中，基质材料可以预热至比基质材料的组分的软化温度低约10%、约5%或约1%的温度。在一些实施方案中，基质材料可以预热至比基质材料的组分的软化温度低约10℃、约5℃或约1℃的温度。预热可以涉及热源，包括但不限于上文作为实现机械粘合的热源列出的热源。

在一些实施方案中，粘合基质材料可以产生多孔物质或长态多孔物质。本文所用术语“长态多孔物质”是指连续多孔物质。作为非限制性实例，长态多孔物质可以通过使基质材料连续穿过受热模腔产生。在一些实施方案中，粘合剂颗粒可以在粘合工艺期间维持其初始物理形状(或者大体上维持其初始形状，例如，与初始形状的变化(例如，收缩)不超过10%)，即，粘合剂颗粒在基质材料和多孔物质(或长态多孔物质)中可以大体呈相同形状。

在一些实施方案中，可将长态多孔物质进行切割以产生多孔物质。切割可以通过切割器实现。合适的切割器可以包括但不限于刀片、热刀片、硬质合金刀片、钨铬钴合金刀片、陶瓷刀片、硬化钢刀片、金刚石刀片、平滑刀片、锯齿状刀片、激光、承压流体、液体喷枪、气体喷枪、切断器，以及类似装置，或者其任何组合。在高速加工的一些实施方案中，切割刀片或类似装置可以特定角度放置以匹配加工速度，从而得到末端与纵轴垂直的多孔物质。在一些实施方案中，切割器可以沿长态多孔物质的纵轴改变相对于长态多孔物质的位置。

在一些实施方案中，多孔物质和/或长态多孔物质可以被挤出。在一些实施方案中，挤出可以涉及冲模。在一些实施方案中，冲模可以具有能够挤出多孔物质和/或长态多孔物质的多个孔洞。

一些实施方案可以涉及径向切割多孔物质和/或长态多孔物质以得到多孔物质切片。切割可以用任何已知设备通过任何已知方法来实现，包括但不限于上文针对将长态多孔物质切割成多孔物质所述的设备。

多孔物质或多孔物质切片的长度可以在从约2mm、3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm或30mm的下限至约150mm、100mm、50mm、25mm、15mm、或10mm的上限的范围内，并且其中所述长度可以在从任意下限至任意上限的范围内，并且包括上下限之间的任何子集。

长态多孔物质、多孔物质或多孔物质切片(被包裹或呈其它形式)的圆周可以在从约5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm或26mm的下限至约60mm、50mm、40mm、30mm、20mm、29mm、28mm、27mm、26mm、25mm、24mm、23mm、22mm、21mm、20mm、19mm、18mm、17mm或16mm的上限的范围内，其中所述圆周可以在任意下限至任意上限的范围内，并且包括上下限之间的任何子集。

一些实施方案可以涉及用包装包裹多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质。合适的包装包括上述的包装。

一些实施方案可以涉及冷却多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)。冷却可以是主动或被动的，即，冷却可以得到促进或者自然发生。主动冷却可以涉及使流体流过模腔、多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)之上和/或之中；降低模腔、多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)周围的本地环境温度，例如，穿过冷冻部件；或者其任何组合。主动冷却可以涉及包括但不限于以下的部件：冷却盘管、流体喷射器、热电材料或者其任何组合。冷却速率可以是不规则的，或者可以是可控的。

一些实施方案可以涉及将多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)运送到另一地点。合适的运送形式可以包括但不限于传送、搬运、滚动、推动、装运以及类似方式，或者其任何组合。

受益于本公开的本领域中的技术人员应了解能够生产多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质的多个设备和/或系统。作为非限制性实例，图1-11示出了能够生产多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质的多个设备和/或系统。

应注意，如果使用系统，则使用带有系统部件的设备也在本公开的范围内，并且反之亦然。

为了便于理解，本文所用术语“材料路径”表示基质材料、长态多孔物质和/或多孔物质在系统和/或设备中行进的路径。在一些实施方案中，材料路径可以是邻接的。在一些实施方案中，材料路径可以是非邻接的。作为非限制性实施方案，用于通过多个独立模腔进行成批处理的系统可以视为具有非邻接的材料路径。

现在参见图1A-B，系统100可以包括进料斗122，所述进料斗操作性地连接到材料路径110，以将基质材料(未示出)供给到材料路径110。系统100也可包括送纸装置132，所述送纸装置操作性地连接到材料路径110，从而将纸130供给到材料路径110中，以在模腔120与基质材料之间形成大体上环绕基质材料的包装。处于模腔120中时，加热元件124与基质材料热连通。加热元件124可以使基质材料在多个点处机械地粘合，从而得到被包裹的长态多孔物质(未示出)。在被包裹的长态多孔物质退出模腔120并适当冷却之后，切割器126径向，即垂直于纵轴切割被包裹的长态多孔物质，从而得到被包裹的多孔物质和/或被包裹的多孔物质切片。

图1A-B示出了可以呈任意角度的系统100。受益于本公开的本领域中的技术人员应了解，在调整系统100或其任何部件所处的角度时，需要做出构造方面的考虑。作为非限制性实例，图1B示出了进料斗122，所述进料斗被构造成使得进料斗122(以及任何对应的基质进料装置)的出口位于模腔120内。在一些实施方案中，模腔可以处于纵向与横向处或之间的任何角度。

在一些实施方案中，将基质材料供给到材料路径可以涉及任何合适的进料系统，包括但不限于定体积进料器、质量流量进料器、计重进料器、螺旋钻或螺钉、斜槽、滑道、传送机、圆管、导管、管道，以及类似装置，或者其任何组合。在一些实施方案中，材料路径可以包括在进料斗与模腔之间的机械部件，包括但不限于配件、冲压机、活塞、振动器、挤出机、双螺杆挤出机、固态挤出机，以及类似部件，或者其任何组合。在一些实施方案中，进料可以包括但不限于强制进料、速率可控式进料、定体积进料、质量流量进料、计重进料、真空加力式进料、流化粉末进料，或者任何组合。在一些实施方案中，进料可以被转位，以便以预定时间间隔插入间隔材料。合适的间隔材料可以包括添加剂、实心隔板(例如，模腔零件)、多孔隔板(例如，纸和脱模包装)、滤嘴、腔，以及类似材料，或者其任何组合。在一些实施方案中，进料可以涉及摇动和/或振动。受益于本公开的本领域中的技术人员应了解适合的摇动和/或振动程度，例如，包括大粘合剂颗粒和小活性颗粒的均质分布基质材料可能受振动的不利影响，即，均质性可能至少部分丢失。此外，本领域中的技术人员应了解进料参数和/或进料器对所生产多孔物质的最终性质的影响，例如，对至少空隙体积(下文进一步讨论)、封闭压降(下文进一步讨论)和成分均质性的影响。

现在参见图2A-B，系统200可以包括进料斗222，所述进料斗操作性地连接到材料路径210，以将基质材料供给到材料路径210。系统200也可包括送纸装置232，所述送纸装置操作性地连接到材料路径210，从而将纸230供给到材料路径210中，以在模腔220与基质材料之间形成大体上环绕基质材料的包装。此外，系统200可以包括脱模进料器236，所述脱模进料器操作性地连接到材料路径210，从而将脱模包装234供给到材料路径210中，以在纸230与模腔220之间形成包装。在一些实施方案中，脱模进料器236可以被构造成使脱模包装234连续轮转的传送机238。处于模腔220中时，加热元件224与基质材料热连通。加热元件224可以使基质材料在多个点处机械地粘合，从而得到被包裹的长态多孔物质。在被包裹的长态多孔物质退出模腔220，切割器226径向切割被包裹的长态多孔物质，从而得到被包裹的多孔物质和/或被包裹的多孔物质切片。在脱模包装234未被构造成传送机238的实施方案中，脱模包装234可以在切割之前从被包裹的长态多孔物质移除，或者在切割之后从被包裹的多孔物质和/或被包裹的多孔物质切片移除。

现在参见图3，系统300可以包括将基质材料的组分供给到进料斗322中的组分进料斗322a和322b。基质材料可以在进料斗322中用混合器328和预热器344进行混合和预热。进料斗322可以操作性地连接到材料路径310，以将基质材料供给到材料路径310。系统300也可包括送纸装置332，所述送纸装置操作性地连接到材料路径310，从而将纸330供给到材料路径310中，以在模腔320与基质材料之间形成大体上环绕基质材料的包装。模腔320可以包括流体连接件346，受热流体(液体或气体)可通过该流体连接件输送到材料路径310中，并且将基质材料在多个点处机械地粘合，从而得到被包裹的长态多孔物质。在被包裹的长态多孔物质退出模腔320之后，切割器326径向切割被包裹的长态多孔物质，从而得到被包裹的多孔物质和/或被包裹的多孔物质切片。

合适的混合器可以包括但不限于带式混料器、浆式混料器、犁混料器、双锥混料器、双壳混料器、行星式混料器、流化混料器、高强度混料器、旋转鼓轮、混料螺杆、旋转式混合器，以及类似装置，或者其任何组合。

在一些实施方案中，组分进料斗可以容纳基质材料的各个组分，例如，两个组分进料器，其中一个容纳粘合剂颗粒，另一个容纳活性颗粒。在一些实施方案中，组分进料斗可以容纳基质材料的组分的混合物，例如，两个组分进料器，其中一个容纳粘合剂颗粒和活性颗粒的混合物，另一个容纳添加剂如增香剂。在一些实施方案中，组分进料斗内的组分可以是固体、液体、气体或其组合。在一些实施方案中，不同组分进料斗的组分可以不同的速率添加到进料斗，以实现基质材料的所需混合。作为非限制性实例，三个组分进料斗可以单独地容纳活性颗粒、粘合剂颗粒，以及液体形式的活性化合物(下文进一步描述的添加剂)。粘合剂颗粒可以两倍于活性颗粒的速率添加到进料斗，并且活性化合物可以喷射到其中，从而在活性颗粒和粘合剂颗粒上形成至少部分的涂层。

在一些实施方案中，模腔的流体连接件可以用于将流体输送到模腔中，使流体流过模腔，和/或在模腔上吸引。本文所用术语“吸引”是指产生穿过边界和/或沿路径的负压降，例如，抽吸。使受热流体流入和/或流过模腔可有助于将基质材料机械地粘合在其中。在其中设有包装的模腔上吸引可有助于均匀地为模腔安置衬里，例如，皱褶较少。

现在参见图4，系统400可以包括进料斗422，所述进料斗操作性地连接到材料路径410，以将基质材料供给到材料路径410。进料斗422可以沿材料路径410被构造成使得进料斗422的出口位于模腔420内。这可以有利地以特定速率将基质材料供给到模腔420中，以控制基质材料的填充，从而控制所得多孔物质的空隙体积。在本非限制性实例中，模腔420包括热电材料，因此包括电源接头448。系统400也可以包括脱模进料器436，所述脱模进料器操作性地连接到材料路径410，从而将脱模包装434供给到材料路径410中，以在模腔420与基质材料之间形成大体上环绕基质材料的包装。模腔420可以由热电材料制成，以便模腔420可以提供热量，以将基质材料粘合在多个点处，从而得到被包裹的长态多孔物质。沿着模腔420之后的材料路径410，滚筒440可以操作性地有助于被包裹的长态多孔物质移动穿过模腔420。在被包裹的长态多孔物质退出模腔420之后，切割器426径向地切割被包裹的长态多孔物质，从而得到被包裹的多孔物质和/或被包裹的多孔物质切片。切割之后，多孔物质在多孔物质传送机462上继续沿材料路径410移动，可能用以进行包装或进一步加工。脱模包装434可以在切割之前从被包裹的长态多孔物质移除，或者在切割之后从被包裹的多孔物质和/或被包裹的多孔物质切片移除。

合适的滚筒和/或滚筒替代物可以包括但不限于齿轮、嵌齿轮、轮、带、齿轮组，以及类似装置或者其任何组合。其它滚筒以及类似装置可以是平坦的、带齿的、倾斜的和/或锯齿状的。

现在参见图5，系统500可以包括进料斗522，所述进料斗522操作性地连接到材料路径510，以将基质材料供给到材料路径510。处于模腔520中时，加热元件524与基质材料热连通。加热元件524可以使基质材料在多个点处机械地粘合，从而得到长态多孔物质。在长态多孔物质退出模腔520之后，冲模542可以用于将长态多孔物质挤出成所需的横截面形状。冲模542可以包括多个冲模542’，长态多孔物质经由这些冲模挤出。在长态多孔物质穿过冲模542挤出之后，切割器526径向切割长态多孔物质，从而得到多孔物质和/或多孔物质切片。

现在参见图6，系统600可以包括送纸装置632，所述送纸装置操作性地连接到材料路径610，从而将纸630供给到材料路径610中。进料斗622可以操作性地连接到材料路径610，从而将基质材料置于纸630之上。由于穿通模腔620，纸630可以至少部分地包裹基质材料。处于模腔620中期间和/或之后，加热元件624与基质材料热连通。加热元件624可以使基质材料在多个点处机械地粘合，从而得到被包裹的长态多孔物质。在被包裹的长态多孔物质退出模腔620之后，切割器626径向切割被包裹的长态多孔物质，从而得到被包裹的多孔物质和/或被包裹的多孔物质切片。在模腔620静止的情况下，可以通过传送机658来促进在系统600中的行进。应注意，尽管未示出，但类似的实施方案可以包括作为环形传送机一部分的纸630，所述纸在切割之前从长态多孔物质展开，从而得到多孔物质和/或多孔物质切片。

现在参见图7，系统700的模腔720可以由模腔零件720a和720b形成，所述模腔零件分别操作性地连接到模腔传送机760a和760b。模腔720形成后，可以沿材料路径710从进料斗722引入基质材料。处于模腔724中时，加热元件724与基质材料热连通。加热元件724可以使基质材料机械地粘合在多个点处，从而得到多孔物质。在模腔720分为模腔零件720a和720b之后，多孔物质可以从模腔零件720a和/或720b移除，并且经由多孔物质传送机762沿材料路径710继续行进。应注意，图7示出了非邻接材料路径的非限制性实例。

在一些实施方案中，将多孔物质从模腔和/或模腔零件移除可以涉及拔取机构、推挤机构、提升机构、重力、其任何混合，或者其任何组合。移除机构可以被构造成与多孔物质的端部接合，沿侧面接合，或者其任何组合。合适的拔取机构可以包括但不限于吸盘、真空部件、镊子、钳子、钳状骨针、夹钳、抓爪、爪形器具、夹具，以及类似装置，或者其任何组合。合适的推挤机构可以包括但不限于喷射器、冲压机、杆、活塞、楔子、辐条、撞击装置、承压流体，以及类似机构，或者其任何组合。合适的提升机构可以包括但不限于吸盘、真空部件、镊子、钳子、钳状骨针、夹钳、抓爪、爪形器具、夹具，以及类似装置，或者其任何组合。在一些实施方案中，模腔可以被构造成操作性地与各种移除机构协作。作为非限制性实例，混合拔取-推挤机构可以包括用杆纵向推挤，从而将多孔物质部分地移出模腔的另一端，随后可以用钳状骨针将多孔物质拔取出模腔。

现在参见图8，系统800的模腔820由模腔零件820a和820b或820c和820d形成，所述模腔零件分别操作性地连接到模腔传送机860a、860b、860c和860d。模腔820成形后或者在成形期间中，经由送纸装置832将纸片830引入模腔820中。然后基质材料沿着材料路径810衬里的模腔820从进料斗822引入纸830中，并且通过加热元件824的加热而机械地粘合到多孔物质中。可以通过将喷射器864插入模腔零件820a、820b、820c和820d的喷射口866a和866b中来移除多孔物质。随后多孔物质可以经由多孔物质传送机862沿材料路径810继续行进。同样地，图8示出了非邻接材料路径的非限制性实例。

清洁模腔和/或模腔零件有助于对多孔物质生产进行质量控制。再次参见图7，清洁器具可以并入系统700中。在模腔零件720a和720b完成多孔物质生产后，使模腔零件720a和720b穿过一系列清洁器，包括液体喷射器770和空气或气体喷射器772。同样地，在图8中，模腔零件860a、860b、860c和860d完成多孔物质生产后，使模腔零件860a、860b、860c和860d穿过一系列清洁器，包括加热元件824发出的热量和空气或气体喷射器872。

其它合适的清洁器可以包括但不限于擦洗器、刷子、浴槽、淋洒器、插入式流体喷射器(插入模腔中能够径向喷射流体的管子)、超声波设备，或者其任何组合。

在一些实施方案中，多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质可以包括腔。作为非限制性实例，现在参见图9，操作性地连接到模腔传送机960a和960b的模腔零件920a和920b操作性地连接以形成系统900的模腔920。进料斗922操作性地附接到两个定体积进料器990a和990b，使得每个定体积进料器990a和990b沿材料路径910向模腔920中部分地填充基质材料。在从定体积进料器990a和定体积进料器990b添加基质材料之间，喷射器988将胶囊(未示出)置于模腔920中，从而得到被基质材料环绕的胶囊。与模腔920热连通的加热元件924使基质材料在多个点处机械地粘合，从而得到其中设有胶囊的多孔物质。在多孔物质形成后，沿模腔920的纵向将旋转式研磨机992插入模腔920中。旋转式研磨机992能够操作性地沿纵向将多孔物质研磨成所需长度。在模腔920分成模腔零件920a和920b之后，将多孔物质从模腔零件920a和/或920b移除，并且经由多孔物质传送机962沿材料路径910继续行进。

用于多孔物质（类似物质内）的合适胶囊可以包括但不限于聚合胶囊、多孔胶囊、陶瓷胶囊以及类似胶囊。胶囊中可以填充有添加剂，例如，颗粒状碳或增香剂(更多的实例如下所述)。在一些实施方案中，胶囊也可以含有分子筛，所述分子筛与烟中的所选组分反应，以移除或降低所述组分的浓度，而不对烟的理想风味成分造成不良影响。在一些实施方案中，胶囊可以包括烟草，作为额外的增香剂。应注意，在一些滤嘴实施方案中，如果胶囊中填充的所选物质不足，则可能导致主流烟的组分与胶囊中物质之间的相互作用不足。

受益于本公开的本领域中的技术人员应了解，本文所述的其它方法可以改变，以生产其中设有胶囊的多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质。在一些实施方案中，一个以上胶囊可以位于多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质中。

在一些实施方案中，多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质的形状，例如，长度、宽度、直径和/或高度可以通过除切割以外的操作进行调整，包括但不限于砂磨、铣削、研磨、精磨、抛光、摩擦，以及类似操作，或者其任何组合。一般来说，这些操作在本文中将称作研磨。一些实施方案可以涉及研磨多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质的侧面和/或端部，以获得平滑表面、粗糙表面、开槽表面、图案表面、平整表面，或者其任何组合。一些实施方法可以涉及研磨多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质的侧面和/或端部，以获得规格限制内的所需尺寸。一些实施方案可以涉及在处于或退出模腔中时、切割之后、进一步加工期间或者其任何组合期间研磨多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质的侧面和/或端部。本领域中的技术人员应了解，研磨可能产生粉末、颗粒和/或片件。因此，研磨可以涉及通过真空处理、吹入气体、漂洗、摇动和类似方法，或者其任何组合等方法来移除粉末、颗粒和/或片件。

能够实现所需研磨水平的任何部件和/或器具可以与本文所述的系统和方法结合使用。能够实现所需研磨水平的合适部件和/或器具的实例可以包括但不限于车床、砂轮机、刷子、抛光器、缓冲器、蚀刻器、划线器，以及类似装置，或者其任何组合。

在一些实施方案中，如果需要，多孔物质可以加工成较轻重量，例如，通过钻出多孔物质的一部分来实现。

受益于本公开的本领域中的技术人员应了解使多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质在多个点处与本文所述系统接合所必需的部件和/或器具构造。作为非限制性实例，在多孔物质处于模腔中时(或者长态多孔物质离开模腔时)使用的研磨器具和/或钻孔器具应构造成不对模腔造成有害影响。

现在参见图10，进料斗1022操作性地附接到斜槽1082，并且将基质材料供给到材料路径1010中。沿着材料路径1010，模腔1020被构造成接纳撞击装置1080，所述撞击装置能够将基质材料挤压到模腔1020中。在处于模腔1020中时与基质材料热连通的加热元件1024使基质材料在多个点处机械地粘合，从而得到长态多孔物质。在系统1000中设置撞击装置1080可以有利地有助于确保适当地填充基质材料，从而形成具有所需空隙体积的长态多孔物质。此外，系统1000包括冷却区1094，同时长态多孔物质仍然包含在模腔1020内时。在本非限制性实例中，冷却是被动地实现的。

现在参见图11，系统1100的进料斗1122操作性地沿材料路径1110将基质材料供给到挤出机1184(例如，螺杆)。挤出机1184将基质材料移动到模腔1120。系统1100也包括在处于模腔1120中时与基质材料热连通的加热元件1124，其使基质材料在多个点处机械地粘合，从而得到长态多孔物质。此外，系统1100包括在处于模腔1120中时与长态多孔物质热连通的冷却元件1186。长态多孔物质经滚筒1140的辅助和/或转向而移出模腔1120。

在一些实施方案中，控制系统可以与本文所述系统和/或设备的部件连接。本文所用术语“控制系统”是指可以操作以接收并发送电子信号，并且可以具有与用户交互、提供数据读数、收集数据、存储数据、改变变量选点、保留选点、提供故障通知以及其任何组合的功能的系统。合适的控制系统可以包括但不限于可调变压器、欧姆计、可编程逻辑控制器、数字逻辑电路、继电器、计算机、虚拟现实系统，或者其任何组合。可以操作性地连接到控制系统的合适系统和/或设备部件可以包括但不限于进料斗、加热元件、冷却元件、切割器、混合器、送纸装置、脱模进料器、脱模传送机、滚筒、模腔传送机、传送机、喷射器、液体喷射器、空气喷射器、撞击装置、斜槽、挤出机、注射器、基质材料进料器、研磨器和类似部件，或者其任何组合。应注意，本文所述的系统和/或设备可以具有与任意数目的部件连接的一个以上控制系统。

受益于本公开的本领域中的技术人员应了解，本文所述系统和/或设备的多个部件可以互换使用。作为非限制性实例，当基质材料包含对微波辐射做出响应的纳米颗粒时，加热元件可以与微波源互换使用。此外，作为非限制性实例，纸包装可以与脱模包装互换。

一些实施方案可以涉及进一步加工多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)。合适的进一步加工可以包括但不限于掺杂增香剂或其它添加剂、研磨、钻出、进一步成形、形成多段式滤嘴、形成吸烟装置、包装、装运或者其任何组合。

一些实施方案可以涉及向基质材料、多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)中掺杂添加剂。添加剂的非限制性实例如下所述。合适的掺杂方法可以包括但不限于向基质材料中添加添加剂；在机械粘合之前将添加剂施加到基质材料的至少一部分；在处于模腔中的情况下在机械粘合之后施加添加剂；在退出模腔之后施加添加剂；在切割之后施加添加剂；或者其任何组合。应了解，施加包括但不限于浸渍、浸入、浸没、浸湿、漂洗、冲洗、涂漆、涂布、淋浴、喷水、喷射、灌注、喷粉、喷洒、附加，或者其任何组合。此外，应注意，施加包括但不限于表面处理、添加剂至少部分地并入基质材料的组分中的注入处理或者其任何组合。受益于本公开的本领域中的技术人员应了解，添加剂的浓度将至少部分取决于添加剂的成分、添加剂的尺寸、添加剂的用途，以及在过程中加入添加剂的时刻。

在一些实施方案中，掺杂添加剂可以在机械地粘合基质材料之前、之间和/或之后进行。受益于本公开的本领域中的技术人员应了解，因机械粘合工艺(例如，升高的温度和/或压力)而降解、变化或受其它影响的添加剂应在机械粘合之后添加。作为非限制性实例，玻璃珠可以是基质材料中的添加剂。然后，在机械粘合之后，玻璃珠可以借助于其它添加剂如增香剂和/或活性化合物而功能化。

一些实施方案可以涉及在产生之后研磨多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)。研磨包括上述的方法和设备/部件。

一些实施方案可以涉及操作性地将多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)连接到滤嘴和/或滤嘴段。合适的滤嘴和/或滤嘴段可以包括但不限于具有包括以下的段的滤嘴和/或滤嘴段：腔、其它多孔物质、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃丝束、聚丙烯丝束、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、无规取向乙酸盐、纸、瓦楞纸、同心滤嘴、披碳丝束、二氧化硅、硅酸镁、沸石、分子筛、盐、催化剂、氯化钠、尼龙、增香剂、烟草、胶囊、纤维素、纤维素衍生物、乙酸纤维素、催化转化器、五氧化碘、粗粉、碳颗粒、碳纤维、纤维、玻璃珠、纳米颗粒、空腔、带挡板空腔、小于约10旦/单丝的乙酸纤维丝束、约10旦/单丝或以上的乙酸纤维丝束或者其任何组合。

在一些实施方案中，滤嘴段可以包括在两个滤嘴段(一个段包括多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式))之间界定一个腔的空间。腔可以填充有添加剂，例如，颗粒状碳或增香剂。腔可以包含胶囊，例如，聚合胶囊，所述胶囊本身含有增香剂或催化剂。在一些实施方案中，腔也可以含有分子筛，所述分子筛与烟中的所选组分反应，以移除或降低所述组分的浓度，而不对烟的理想风味成分造成不良影响。在一个实施方案中，腔可以包括烟草，作为额外的增香剂。应注意，在一些实施方案中，如果腔中填充的所选物质不足，则可能导致主流烟的组分与腔中或其它滤嘴段中的物质之间的相互作用不足。

一些实施方案可以涉及操作性地将可抽吸物质连接到多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)(或者包括至少一个上述部件的分段式滤嘴)。在一些实施方案中，多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)(或者包括至少一个上述部件的分段式滤嘴)可以与可抽吸物质流体连通。在一些实施方案中，吸烟装置可以包括与可抽吸物质流体连通的多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)(或者包括至少一个上述部件的分段式滤嘴)。在一些实施方案中，吸烟装置可以包括外壳，所述外壳能够操作性地保持多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)(或者包括至少一个上述部件的分段式滤嘴)与可抽吸物质流体连通。在一些实施方案中，滤杆、滤嘴、滤嘴段、分段式滤嘴和/或分段式滤杆能够从外壳中移除、更换和/或丢弃。

本文所用术语“可抽吸物质”是指能够在燃烧或受热时产生烟的材料。合适的可抽吸物质可以包括但不限于烟草，例如，亮叶烟草、东方烟草、土耳其烟草、板烟烟草、corojo烟草、criollo烟草、Perique烟草、遮阴种植烟草、白肋烟草、烟熏烟草、Burley烟草、马里兰烟草、弗吉尼亚烟草；茶叶；香草；碳化或热解组分；或者其任何组合。烟草可以是烟丝形式的烟叶、经加工的烟茎、再造烟草填料、体积扩大的烟草填料，或者类似形式。烟草及其它种植的可抽吸物质可以产于美国，或者可以产于美国以外的其它管辖区。

在一些实施方案中，可抽吸物质可以呈柱形，例如，烟支。本文所用术语“烟支”是指烟草与可任选地其它成分和增香剂的混合物，这些物质可以混合以形成基于烟草的可抽吸物品，例如香烟或雪茄。在一些实施方案中，烟支可以包括选自由以下构成的群组的成分：烟草、糖(例如，蔗糖、红糖、转化糖或高果糖谷物糖浆)、丙二醇、甘油、可可粉、可可制品、角豆胶、角豆提取物及其任何组合。在另一个实施方案中，烟支可以进一步包括增香剂、香料、薄荷醇、甘草提取物、磷酸氢二铵、氢氧化铵及其任何组合。在一些实施方案中，烟支可以包括添加剂。在一些实施方案中，烟支可以包括至少一个可弯曲元件。

合适的外壳可以包括但不限于香烟、香烟烟嘴、雪茄烟嘴、雪茄、雪茄烟嘴、烟斗、水烟斗、水烟袋、电子烟装置、手工卷制香烟、手工卷制雪茄、纸或者其任何组合。

包装多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以包括但不限于置于托盘或盒子或防护容器中，例如，通常用于包装并运送香烟滤杆的托盘。

在一些实施方案中，本发明提供一包滤嘴和/或吸烟装置，所述滤嘴和/或吸烟装置具有包括多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)的滤嘴。包装可以是铰链-盖包装、滑块与外壳包装、硬杯包装、软杯包装、塑料袋，或者其它任何合适的包装容器。在一些实施方案中，所述包可以具有外包装，例如，聚丙烯包装，以及可任选地拉拔盖。在一些实施方案中，滤嘴和/或吸烟装置可以在包内成束密封。一束可以包含若干滤嘴和/或吸烟装置，例如，20根或以上。然而，在一些实施方案中，一束可以包括单个滤嘴和/或吸烟装置，例如，用于个人销售等的独特滤嘴和/或吸烟装置实施方案，或者包含特定香料如香草、丁香或肉桂的滤嘴和/或吸烟装置。

在一些实施方案中，本发明提供一箱吸烟装置包，所述吸烟装置包中包括至少一个吸烟装置包，所述吸烟装置包中包括至少一个吸烟装置，所述吸烟装置具有包括多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)的滤嘴(多段式或呈其它形式)。在一些实施方案中，所述箱具有容纳吸烟装置包的重量的物理整体性。这可以通过用较厚卡片纸来制造箱或用较强胶粘剂来粘合箱的元件来实现。

一些实施方案可以涉及运送多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)。所述多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以是独立产品、滤嘴的至少一部分、吸烟装置的至少一部分，用包、箱、托盘包装，或者其任何组合。可以通过火车、卡车、飞机、水运或者其任何组合来进行运送。

在一些实施方案中，多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以具有约40%至约90%的空隙体积。在一些实施方案中，多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以具有约60%至约90%的空隙体积。在一些实施方案中，多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以具有约60%至约85%的空隙体积。空隙体积是计算活性颗粒所占空间之后所剩余的自由空间。

为了确定空隙体积，尽管不希望受限于任何特定理论，但据信，测试表明混合物的最终密度几乎全部由活性颗粒构成；因此，粘合剂颗粒所占的空间忽略不计。因此，在本上下文中，空隙体积以计算活性颗粒之后剩余的空间为基础进行计算。为了确定空隙体积，首先对活性颗粒求出基于粒度的上下直径的平均值，然后使用活性材料的密度计算体积(假定基于该平均直径的球形)。然后，按下式计算空隙体积百分数：

在一些实施方案中，多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以具有约0.10至约25mm水/mm多孔物质长度的封闭压降(EPD)。在一些实施方案中，多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以具有约0.10至约10mm水/mm多孔物质长度的EPD。在一些实施方案中，多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以具有约2至约7mm水/mm多孔物质长度(或不大于7mm水/mm多孔物质长度)的EPD。

在一些实施方案中，多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以具有至少约1mg/mm、2mg/mm、3mg/mm、4mg/mm、5mg/mm、6mg/mm、7mg/mm、8mg/mm、9mg/mm、10mg/mm、11mg/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的活性颗粒负载，以及小于约20mm或以下水/mm长度、19mm或以下水/mm长度、18mm或以下水/mm长度、17mm或以下水/mm长度、16mm或以下水/mm长度、15mm或以下水/mm长度、14mm或以下水/mm长度、13mm或以下水/mm长度、12mm或以下水/mm长度、11mm或以下水/mm长度、10mm或以下水/mm长度、9mm或以下水/mm长度、8mm或以下水/mm长度、7mm或以下水/mm长度、6mm或以下水/mm长度、5mm或以下水/mm长度、4mm或以下水/mm长度、3mm或以下水/mm长度、2mm或以下水/mm长度或1mm或以下水/mm长度的EPD。

例如，在一些实施方案中，多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以具有至少约1mg/mm的活性颗粒负载以及约20mm或以下水/mm长度的EPD。在其它实施方案中，多孔物质可以具有至少约1mg/mm的活性颗粒负载以及约20mm或以下水/mm长度的EPD，其中活性颗粒不是碳。在其它实施方案中，多孔物质可以具有至少6mg/mm的含碳活性颗粒负载，以及10mm或以下水/mm长度的EPD。

在一些实施方案中，多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以有效地移除烟雾中的组分，例如，本文所列出的组分。多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以用于减少WHO指定的特定烟草烟雾组分的释放量。作为非限制性实例，活性碳用作活性颗粒的多孔物质可以用于将特定烟草烟雾组分的释放量减少到WHO建议标准以下的水平。组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质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以将烟流中的乙醛减少约3.0%至约6.5%/mm多孔物质长度；将烟流中的丙烯醛减少约7.5%至约12%/mm多孔物质长度；将烟流中的苯减少约5.5%至约8.0%/mm多孔物质长度；将烟流中的苯并[a]芘减少约9.0%至约21.0%/mm多孔物质长度；将烟流中1,3-丁二烯的减少约1.5%至约3.5%/mm多孔物质长度；以及将烟流中的甲醛减少约9.0%至约11.0%/mm多孔物质长度。在另一实施例中，离子交换树脂用作活性颗粒的多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以用于将特定烟草烟雾组分的释放量减少至WHO建议以下。在一些实施方案中，具有离子交换数值的多孔物质切片、多孔物质和/或长态多孔物质(被包裹或呈其它形式)可以：将烟流中的乙醛减少约5.0%至约7.0%/mm多孔物质长度；将烟流中的丙烯醛减少约4.0%至约6.5%/mm多孔物质长度；以及将烟流中的甲醛减少约9.0%至约11.0%/mm多孔物质长度。

基质材料中活性颗粒与粘合剂颗粒可具有任意重量比。在一些实施方案中，基质材料可以包含活性颗粒，所述活性颗粒的量可以从基质材料的约1wt%、5wt%、10wt%、25wt%、40wt%、50wt%、60wt%或75wt%的下限至基质材料的约99wt%、95wt%、90wt%或75wt%的上限，并且其中活性颗粒的量可以在从任意下限至任意上限的范围内，并且包括上下限之间的任何子集。在一些实施方案中，基质材料可以包括粘合剂颗粒，所述粘合剂颗粒的量可以从基质材料的约1wt%、5wt%、10wt%或25wt%的下限至基质材料的约99wt%、95wt%、90wt%、75wt%、60wt%、50wt%、40wt%或25wt%的上限，并且其中粘合剂颗粒的量可以在从任意下限至任意上限的范围内，并且包括上下限之间的任何子集。

活性颗粒可以是适于增强烟气流过它的任何材料。适于增强烟气流动是指能够移除、减少烟流中的组分或向烟流中添加组分的任何材料。移除或减少(或添加)可以是选择性的。例如，在来自香烟的烟流中，诸如下文列表中所示的那些化合物可以选择性地移除或减少。本表由美国FDA提供，作为烟草制品有害/潜在有害成分的建议初步表拟稿，包括烟草烟雾；以下列表中的任何缩写是本领域中公知的化学制品。在一些实施方案中，活性颗粒可以减少或移除选自以下烟雾组分列表的至少一种组分，包括其任何组合。烟流组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、黄曲霉毒素B-1、4-氨基联苯、1-氨基萘、2-氨基萘、氨水、铵盐、新烟碱、安那他品、0-茴香胺、砷、A-α-C、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[j]苊、苯并[k]荧蒽、苯、苯并[b]呋喃、苯并[a]芘、苯并[c]菲、铍、1,3-丁二烯、丁醛、镉、咖啡酸、一氧化碳、儿茶酚、氯代二噁英/呋喃、铬、

、钴、香豆素、甲酚、巴豆醛、环戊[c,d]芘、二苯并(a,h)吖啶、二苯并(a,j)吖啶、二苯并[a,h]蒽、二苯并(c,g)咔唑、二苯并[a,e]芘、二苯并[a,h]芘、二苯并[a,i]芘、二苯并[a,l]芘、2,6-二甲苯胺、氨基甲酸乙酯(尿烷)、乙基苯、环氧乙烷、丁子香酚、甲醛、呋喃、谷氨酸热解物-1(glu-P-1)、谷氨酸热解物-2(glu-P-2)、联氨、氰化氢、对苯二酚、茚并[1,2,3-cd]芘、IQ、异戊二烯、铅、MeA-α-C、汞、甲基乙基酮、5-甲基

、4-(甲基亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、4-(甲基亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(NNAL)、萘、镍、烟碱、硝酸盐、氮氧化物、一氧化氮、亚硝酸盐、硝基苯、硝基甲烷、2-硝基丙烷、N-亚硝基假木贼碱(NAB)、N-亚硝基二乙醇胺(NDELA)、N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基二甲胺(NDMA)、N-亚硝基乙基甲基胺、N-亚硝基吗啉(NMOR)、N-亚硝基去甲烟碱(NNN)、N-亚硝基哌啶(NPIP)、N-亚硝基吡咯烷(NPYR)、N-亚硝基肌氨酸(NSAR)、苯酚、PhlP、钋-210(放射性同位素)、丙醛、环氧丙烷、吡啶、喹啉、间苯二酚、硒、苯乙烯、焦油、2-甲苯胺、甲苯、色氨酸热解物-1(Trp-P-1)、色氨酸热解物-2(Trp-P-2)、铀-235(放射性同位素)、铀-238(放射性同位素)、乙酸乙烯酯、氯乙烯及其任何组合。

活性材料的一个实例是活性碳(或者活性炭或活性煤)。活性碳可以具有低活性(约50%至约75%的CCl₄吸收)或者高活性(约75%至约95%的CCl₄吸收)或者这两者的组合。在一些实施方案中，活性碳可以是纳米级碳颗粒，例如，具有任意数目的管壁的碳纳米管、碳纳米角、竹节状碳纳米结构、富勒烯和富勒烯聚集体、以及包括若干石墨烯和氧化石墨烯层的石墨烯。此类材料的其它实例包括离子交换树脂、干燥剂、硅酸盐、分子筛、硅胶、活性氧化铝、沸石、珍珠岩、海泡石、漂白土、硅酸镁、金属氧化物(例如，氧化铁和氧化铁纳米颗粒如约12nm Fe₃O₄)、纳米颗粒(例如，金银等金属纳米颗粒；氧化铝等金属氧化物纳米颗粒；磁性、顺磁性和超顺磁性纳米颗粒，例如氧化钆，赤铁矿和磁铁矿等各种氧化铁结晶结构，钆纳米管以及GdC₆₀等内嵌富勒烯；核壳型和洋葱状纳米颗粒，例如金银纳米壳层，洋葱状氧化铁，以及具有任意所述材料的外壳的其它纳米颗粒或微颗粒)以及上述的任何组合(包括活性碳)。应注意，纳米颗粒包括纳米杆、纳米球、纳米谷状物(nanorice)、纳米线、纳米星(例如纳米三脚架和纳米四角结构)、空心纳米结构、两个或更多个纳米颗粒连接成一个整体的混合纳米结构，以及具有纳米涂层和纳米厚壁的非纳米颗粒。应进一步注意，纳米颗粒包括纳米颗粒的官能化衍生物，包括但不限于已共价和/或非共价官能化，例如，pi-堆垛、物理吸附、离子缔合、范德华力缔合等的纳米颗粒。合适的官能团可以包括但不限于包括胺类(1°、2°或3°)、酰胺类、羧酸类、醛类、酮类、醚类、酯类、过氧化物类、甲硅烷基类、有机硅烷类、烃类、芳香烃类及其任何组合的部分；聚合物；螯合剂如乙二胺四乙酸盐、二乙烯三胺五乙酸、次氨基三乙酸以及包括吡咯环的结构；以及其任何组合。官能团可以增强对烟组分的移除和/或增强将纳米颗粒并入多孔物质中。离子交换树脂包括，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-甲醛缩合物，以及表氯醇-胺缩合物；以及附接于聚合物骨架的多个带电官能团。在一些实施方案中，活性颗粒是不同活性颗粒的组合。在一些实施方案中，多孔物质可以包括多种活性颗粒。在一些实施方案中，活性颗粒可以包括选自本文所述活性颗粒群组的至少一个元素。应注意，“元素”是用作描述列表中的项目的通用术语。在一些实施方案中，活性颗粒与至少一种增香剂组合。

合适活性颗粒的至少一个尺寸可以小于约一纳米(例如，石墨烯)，大至具有约5000微米直径的颗粒。活性颗粒的至少一个尺寸的大小下限范围可为约：0.1纳米、0.5纳米、1纳米、10纳米、100纳米、500纳米、1微米、5微米、10微米、50微米、100微米、150微米、200微米以及250微米。活性颗粒的至少一个尺寸的大小上限范围可为约：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微米以及500纳米。上述下限和上限的任何组合可以适用于本发明中，其中所选大小上限大于所选大小下限。在一些实施方案中，活性颗粒可以是颗粒大小在从上述下限至上限的范围内的混合物。在一些实施方案中，活性颗粒的大小可以是多态性的。

粘合剂颗粒可以是任何合适的热塑性粘合剂颗粒。在一个实施方案中，粘合剂颗粒在其熔化温度下几乎不呈现流动性。这意味着，材料在受热到其熔化温度下时呈现出极小至零聚合物流动。满足这些标准的材料包括但不限于超高分子量聚乙烯、极高分子量聚乙烯、高分子量聚乙烯及其组合。在一个实施方案中，粘合剂颗粒在190℃和15Kg下的熔体流动指数(MFI，ASTM D1238)小于或等于约3.5g/10min(或在190℃和15Kg下约0-3.5g/10min)。在另一个实施方案中，粘合剂颗粒在190℃和15Kg下的熔体流动指数(MFI)小于或等于约2.0g/10min(或在190℃和15Kg下约0-2.0g/10min)。此类材料的一个实例是超高分子量聚乙烯，UHMWPE(其无聚合物流动，在190℃和15Kg下的MFI为0，或者在190℃和15Kg下的MFI为约0-1.0)；另一种材料可以是极高分子量聚乙烯，VHMWPE(其例如在190℃和15Kg下的MFI可以在约1.0-2.0g/10min范围内)；或高分子量聚乙烯，HMWPE(其例如在190℃和15Kg下的MFI可以为约2.0-3.5g/10min)。在一些实施方案中，优选地分子量不同和/或熔体流动指数不同的粘合剂颗粒的混合物。

就分子量而言，本文所用“超高分子量聚乙烯”是指具有至少约3×10⁶g/mol的重均分子量的聚乙烯组合物。在一些实施方案中，超高分子量聚乙烯组合物的分子量在约3×10⁶g/mol与约30×10⁶g/mol之间，或在约3×10⁶g/mol与约20×10⁶g/mol之间，或在约3×10⁶g/mol与约10×10⁶g/mol之间，或在约3×10⁶g/mol与约6×10⁶g/mol之间。“极高分子量聚乙烯”是指具有小于约3×10⁶g/mol并且大于约1×10⁶g/mol的重均分子量的聚乙烯组合物。在一些实施方案中，极高分子量聚乙烯组合物的分子量在约2×10⁶g/mol与小于约3×10⁶g/mol之间。“高分子量聚乙烯”是指具有至少约3×10⁵g/mol至1×10⁶g/mol的重均分子量的聚乙烯组合物。就本说明书而言，本文所参考的分子量是依据Margolies方程确定的(“Margolies分子量”)。

合适的聚乙烯材料可从若干来源商购，包括由位于美国德克萨斯州达拉斯的Celanese Corporation旗下的Ticona Polymers LLC、DSM(荷兰)、Braskem(巴西)、北京二厂(BAAF)、上海化工(ShanghaiChemical)、齐鲁(中华人民共和国)、三井和旭化成(日本)提供的UHMWPE。具体来说，GUR聚合物可以包括：GUR2000系列(2105、2122、2122-5、2126)，GUR4000系列(4120、4130、4150、4170、4012、4122-5、4022-6、4050-3/4150-3)，GUR8000系列(8110，8020)，GURX系列(X143、X184、X168、X172、X192)。

合适聚乙烯材料的一个实例是如美国专利申请公开号2008/0090081中所述具有在约5dl/g至约30dl/g范围内的固有粘度以及约80%或以上的结晶度的聚乙烯材料。合适聚乙烯材料的另一个实例是如2010年5月3日提交的美国临时专利申请号61/330,535中所述具有由ASTM-D4020确定的在约300,000g/mol至约2,000,000g/mol范围内的分子量，在约300μm与约1500μm之间的平均颗粒大小D₅₀，以及在约0.25g/ml与约0.5g/ml之间的体积密度的聚乙烯材料。

粘合剂颗粒可以呈现任何形状。此类形状包括球形、土卫七状、星状、陨石球粒状(chrondular)或星际尘埃状、颗粒状、土豆状、不规则状，或者其任何组合。在优选实施方案中，适用于本发明中的粘合剂颗粒是非纤维状的。在一些实施方案中，粘合剂颗粒采用粉末、小球或微粒的形式。在一些实施方案中，粘合剂颗粒是多种粘合剂颗粒的组合。

在一些实施方案中，粘合剂颗粒的至少一个尺寸的大小下限范围可为约：0.1纳米、0.5纳米、1纳米、10纳米、100纳米、500纳米、1微米、5微米、10微米、50微米、100微米、150微米、200微米和250微米。粘合剂颗粒的至少一个尺寸的大小上限范围可为约：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纳米。上述下限和上限的任何组合可以适用于本发明中，其中所选大小上限大于所选大小下限。在一些实施方案中，粘合剂颗粒可以是颗粒大小在从上述下限至上限的范围内的混合物。

尽管粘合剂颗粒大小与活性颗粒大小的比率可以包括本文所述每个大小范围的重复，但是特定大小比可能对特定应用和/或产品有利。作为非限制性实例，在吸烟装置滤嘴中，活性颗粒和粘合剂颗粒的大小应使得EPD能够将流体吸取穿过多孔物质。在一些实施方案中，粘合剂颗粒大小与活性颗粒大小的比率可以从约10:1至约1:10，或者更有选地从约1:1.5至约1:4。

此外，粘合剂颗粒可以具有约0.10g/cm³至约0.55g/cm³的体积密度。在另一个实施方案中，体积密度的范围可以从约0.17g/cm³至约0.50g/cm³。在另一个实施方案中，体积密度可在约0.20g/cm³至约0.47g/cm³的范围内。

除了前述粘合剂颗粒以外，其它常规热塑性塑料可以用作粘合剂颗粒。此类热塑性塑料包括但不限于聚烯烃、聚酯、聚酰胺(或尼龙)、聚丙烯酸化物、聚苯乙烯、聚乙烯基化合物、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚铜(PEEK)、其任何共聚物、其任何衍生物及其任何组合。非纤维状增塑纤维素衍生物也可以适用作本发明中的粘合剂颗粒。合适聚烯烃的实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、其任何组合，以及类似物质。合适聚乙烯的实例进一步包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何组合，以及类似物质。合适聚酯的实例包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚环己烯二亚甲基对苯二甲酸酯、聚对苯二甲酸丙二酯、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何组合，以及类似物质。合适聚丙烯酸化物的实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、其任何组合，以及类似物质。合适聚苯乙烯的实例包括但不限于聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、苯乙烯-丙烯腈、苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-马来酸酐、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何组合，以及类似物质。合适聚乙烯基化合物的实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、其任何组合，以及类似物质。合适纤维素制品的实例包括但不限于乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、增塑纤维素、丙酸纤维素、乙基纤维素、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何组合，以及类似物质。在一些实施方案中，粘合剂颗粒可以是上述所列粘合剂的任何共聚物、任何衍生物和任何组合。

在一些实施方案中，基质材料和/或多孔物质可以包括活性颗粒、粘合剂颗粒和添加剂。在一些实施方案中，基质材料或多孔物质可以包含添加剂，所述添加剂的量可以从基质材料或多孔物质的约0.01wt%、0.05wt%、0.1wt%、1wt%、5wt%或10wt%的下限至基质材料或多孔物质的约25wt%、15wt%、10wt%、5wt%或1wt%的上限，并且其中添加剂的量可以在从任意下限至任意上限的范围内，并且包括上下限之间的任何子集。应注意，本文所提及的多孔物质包含长态多孔物质、多孔物质和多孔物质切片(被包裹或呈其它形式)。

合适的添加剂可以包括但不限于活性化合物、离子树脂、沸石、纳米颗粒、陶瓷颗粒、玻璃珠、软化剂、增塑剂、颜料、染料、增香剂、香料、可控释放囊泡、胶粘剂、增粘剂、表面改性剂、维生素、过氧化物、杀虫剂、抗真菌剂、抗微生物剂、抗静电剂、阻燃剂、降解剂及其任何组合。

合适的活性化合物可以是适于移除烟流中的组分的化合物和/或分子，包括但不限于苹果酸、碳酸钾、柠檬酸、酒石酸、乳酸、抗坏血酸、聚乙烯亚胺、环糊精、氢氧化钠、氨基磺酸、氨基磺酸钠、聚乙酸乙烯酯、羧化丙烯酸酯及其任何组合。应注意，活性颗粒也可以视作活性化合物，反之亦然。作为非限制性实例，富勒烯和一些碳纳米管可以视作微粒和分子。

合适的离子树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-甲醛缩合物和表氯醇-胺缩合物；附接于聚合物骨架的多个带电官能团；以及其任何组合。

沸石可以包括结晶型铝硅酸盐，所述结晶型铝硅酸盐具有细孔(例如，流道)或均匀的腔、分子大小的尺寸。沸石可以包括天然和合成材料。合适的沸石可以包括但不限于沸石BETA(Na₇(Al₇Si₅₇O₁₂₈)四角形)、沸石ZSM-5(Na_n(Al_nSi_96-nO₁₉₂)16H₂O，n<27)、沸石A、沸石X、沸石Y、沸石K-G、沸石ZK-5、沸石ZK-4、中孔性硅酸盐、SBA-15、MCM-41、经3-氨丙基甲硅烷基改性的MCM48、铝磷酸盐、中孔性铝硅酸盐、其它相关的多孔物质(例如，混合氧化物凝胶)或者其任何组合。

合适的纳米颗粒可以包括但不限于纳米级碳颗粒，例如具有任意数目管壁的碳纳米管、碳纳米角、竹节状碳纳米结构、富勒烯和富勒烯聚集体，以及包括若干层石墨烯和氧化石墨烯的石墨烯；金银等金属纳米颗粒；金属氧化物纳米颗粒，例如氧化铝、硅石和二氧化钛；磁性、顺磁性和超顺磁性纳米颗粒，例如氧化钆，赤铁矿和磁铁矿等约12nm Fe₃O₄的各种氧化铁结晶结构、钆纳米管和GdC₆₀等内嵌富勒烯；以及核壳型和洋葱状纳米颗粒，例如，金银纳米壳层、洋葱状氧化铁，以及具有任意所述材料的外壳的其它纳米颗粒或微粒；以及上述的任何组合(包括活性碳)。应注意，纳米颗粒可以包括纳米杆、纳米球、纳米谷状物、纳米线、纳米星(例如纳米三脚架和纳米四角结构)、空心纳米结构、两个或更多个纳米颗粒连接成一个整体的混合纳米结构，以及具有纳米涂层和纳米厚壁的非纳米颗粒。应进一步注意，纳米颗粒可以包括纳米颗粒的官能化衍生物，包括但不限于已共价和/或非共价官能化，例如，pi-堆垛、物理吸附、离子缔合、范德华力缔合等的纳米颗粒。合适的官能团可以包括但不限于包括胺类(1°、2°或3°)、酰胺类、羧酸类、醛类、酮类、醚类、酯类、过氧化物类、甲硅烷基类、有机硅烷类、烃类、芳香烃类及其任何组合的部分；聚合物；乙二胺四乙酸盐、二乙烯三胺五乙酸、次氨基三乙酸以及包括吡咯环的结构等螯合剂；以及其任何组合。官能团可以增强对烟组分的移除和/或增强将纳米颗粒并入多孔物质中。

合适的陶瓷颗粒可以包括但不限于氧化物(例如，硅石、二氧化钛、氧化铝、氧化钋、二氧化铈和氧化锆)、非氧化物(例如，碳化物、硼化物、氮化物和硅化物)、其复合物，或者其任何组合。陶瓷颗粒可以是结晶的、非结晶的或半结晶的。

本文所用颜料是指赋予颜色并且掺入整个基质材料和/或其组分的化合物和/或颗粒。合适的颜料可以包括但不限于二氧化钛、二氧化硅、酒石黄、E102、酞菁蓝、酞菁绿、喹吖啶酮、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺、二噁嗪、紫环酮(perinone)、二重氮(disazo)颜料、蒽醌颜料、炭黑、二氧化钛、金属粉末、氧化铁、群青，或者其任何组合。

本文所用染料是指赋予颜色并且是表面处理的化合物和/或颗粒。合适的染料可以包括但不限于液体和/或粒状形式的

染料(阳离子染料，可得自Clariant Services)(例如，

亮黄K-6G液体、黄K-4GL液体、

黄K-GL液体、

橙K-3GL液体、猩红K-2GL液体、

红K-3BN液体、

蓝K-5R液体、

蓝K-RL液体、

青绿K-RL液体/细粒、

棕K-BL液体)，

染料(助色团，可得自BASF)(例如，黄3GL，Fastusol C蓝74L)。

合适的增香剂可以是适用于吸烟装置滤嘴中的任何增香剂，包括赋予烟流以味道和/或香味的增香剂。合适的增香剂可以包括但不限于有机材料(或者天然香味颗粒)、天然香味载体、人造香味载体及其任何组合。有机材料(或天然香味颗粒)包括但不限于烟草、丁香(例如，丁香粉和丁香花)、可可粉以及类似材料。天然和人造香料可以包括但不限于薄荷醇、丁香、樱桃、巧克力、柑橘、薄荷、芒果、香草、肉桂、烟草，以及类似香料，或者其任何组合。此类香味可以由薄荷醇、茴香脑(甘草)、茴香醚、柠檬烯(柑橘类植物)、丁子香酚(丁香)和类似物质或者其任何组合提供。在一些实施方案中，可以使用一种以上增香剂，包括本文所述增香剂的任何组合。这些增香剂可以置于烟支中或者滤嘴段中。此外，在一些实施方案中，本发明的多孔物质可以包括增香剂。增香剂的量将取决于烟中的所需香味水平，同时考虑到所有滤嘴段、吸烟装置的长度、吸烟装置的类型、吸烟装置的直径，以及本领域中的技术人员已知的其它因素。

合适的香料可以包括但不限于甲酸甲酯、乙酸甲酯、丁酸甲酯、醋酸乙酯、丁酸乙酯、醋酸异戊酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯、醋酸辛酯、香叶烯、香叶醇、橙花醇、柠檬醛、香茅醛、香茅醇、芳樟醇、橙花叔醇、柠檬烯、樟脑、萜品醇、α-紫罗兰酮、侧柏酮、苯甲醛、丁子香酚、肉桂醛、乙基麦芽酚、香草、茴香醚、茴香脑、草蒿脑、百里酚、呋喃酮、甲醇，或者其任何组合。

合适的增粘剂可以包括但不限于甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、水溶性乙酸纤维素、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、天然树脂、虫漆、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(羟乙基)季胺、与甲醛缩合的对-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、羟基烷基(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和类似物质、其任何衍生物，或者其任何组合。

合适的维生素可以包括但不限于维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素C、维生素D、维生素E，或者其任何组合。

合适的抗微生物剂可以包括但不限于抗微生物金属离子、氯己定、氯己定盐、三氯生、多粘菌素、四环素、氨基配糖物(例如，庆大霉素)、利福平、杆菌肽素、红霉素、新霉素、氯霉素、霉康唑、喹诺酮、青霉素、壬苯聚醇9、锁链孢酸、头孢菌素、莫匹罗星、甲硝哒唑杀菌肽、protegrin、细菌素、防卫素、呋喃西林、磺胺米隆、阿昔洛韦、万古霉素、氯林肯霉素、林肯霉素、磺胺、诺氟沙星、培氟沙星、萘啶酮酸、草酸、依诺沙星酸、环丙沙星、聚六亚甲基双胍(PHMB)、PHMB衍生物(例如，可生物降解的双胍如聚乙烯六亚甲基双胍(PEHMB))、葡萄糖酸氯己定、盐酸氯己定、乙二胺四乙酸(EDTA)、EDTA衍生物(例如，EDTA二钠或EDTA四钠)和类似物质及其任何组合。

抗静电剂可以包括任何合适的阴离子、阳离子、两性或非离子抗静电剂。阴离子型抗静电剂一般可以包括但不限于碱硫酸盐、碱磷酸盐、醇类的磷酸酯、乙氧基化醇的磷酸酯，或者其任何组合。实例可以包括但不限于碱中和的磷酸酯(例如，

5559或

5576，可得自位于美国南卡罗来纳州莫尔丁(Mauldin,SC)的Henkel Corporation)。阳离子型抗静电剂一般可以包括但不限于带正电荷的季铵盐和咪唑啉。非离子型抗静电剂的实例包括聚(氧化烯)衍生物，例如，乙氧基化脂肪酸如

2650(可得自位于南卡罗来纳州莫尔丁的Henkel Corporation的乙氧基化脂肪酸)、乙氧基化脂肪醇如

5964(可得自位于南卡罗来纳州莫尔丁的HenkelCorporation的乙氧基化月桂醇)、乙氧基化脂肪胺如

6606(可得自位于南卡罗来纳州莫尔丁的Henkel Corporation的乙氧基化牛脂胺)、烷醇酰胺

6545(可得自位于南卡罗来纳州莫尔丁的Henkel Corporation的油酸二乙醇胺)，或者其任何组合。阴离子型和阳离子型材料趋于作为更有效的抗静电剂。

应注意，尽管本文所述的多孔物质和类似物质主要用于吸烟装置滤嘴，但多孔物质和类似物质可以用作其它应用中的流体滤嘴(或其部分)，这些应用包括但不限于液体过滤、水净化、机动运载工具中的空气过滤器、医疗装置中的空气过滤器、家庭用空气过滤器，以及类似应用。受益于本公开的本领域中的技术人员应了解使本公开适于其它过滤应用所需的必要修改和/或限定，例如，基质材料组分以及基质材料组分组合物的大小、形状和大小比。作为非限制性实例，基质材料可以模塑成其它形状，例如，用于同心水滤嘴构造的空心圆柱或者用于空气过滤器的折叠片。

在一些实施方案中，系统可以包括：材料路径，沿材料路径设有模腔；在模腔的至少一部分之前的至少一个进料斗，用于将基质材料供给到材料路径；与材料路径的至少第一部分热连通的热源；以及在材料路径的第一部分之后沿材料路径设置的切割器。

一些实施方案可以包括连续将基质材料引入模腔中，并且安置脱模包装作为模腔的衬里。此外，所述实施方案可以包括加热基质材料的至少一部分，从而将基质材料粘合在多个接触点处，以形成长态多孔物质，以及径向切割长态多孔物质，从而得到多孔物质。

一些实施方案可以包括连续将基质材料引入模腔中，加热基质材料的至少一部分，从而将基质材料粘合在多个接触点处，以形成长态多孔物质，并且经由冲模挤出长态多孔物质。

在一些实施方案中，系统可以包括模腔，所述模腔包括至少两个模腔零件，其中第一传送机包括第一模腔零件，并且第二传送机包括第二模腔零件。所述第一传送机和第二传送机能够将第一模腔零件和第二模腔零件接合在一起以形成模腔，然后以连续的方式将第一模腔零件与第二模腔零件分离。系统可以进一步包括进料斗，所述进料斗能够向模腔填入基质材料和与模腔的至少一部分热连通的热源，以将基质材料转换成多孔物质。

一些实施方案可以包括将基质材料引入多个模腔中，并且加热模腔中的基质材料，从而将基质材料粘合在多个接触点处，从而形成多孔物质。

为了方便更好地理解本发明，以下给出了代表性实施方案的实施例。在任何情况下均不得将以下实施例视作限制或限定本发明的范围。

实施例

完整性测试。为了测量完整性，将样品置于French方形玻璃瓶中，并且用手动搅拌器用力搅拌5分钟。结束后，比较样品在搅拌前后的重量。将差值转换成百分数损失值。本测试模拟在极端条件下的变质。假定重量小于2%是可接受的量。

多孔物质样品使用有或无包装纸的含有增碳剂的GUR2105和含有增碳剂的GUR X192形成。所述样品是尺寸为8mm×20mm的圆柱。完整性测试的结果在下表1中给出。

表1

本实施例表明，提高多孔物质中粘合剂百分比(GUR)以及包括包装(纸)将提高多孔物质的完整性。此外，多孔物质可被设计为具有与Dalmatian滤嘴(增塑披碳丝束滤嘴)相当的完整性，用于增加对烟组分的移除。

颗粒释放。为了测量在流体流过滤嘴(或多孔物质)时颗粒的释放量，将样品干喷，并在剑桥滤片上收集所释放的颗粒。

将多孔物质的颗粒释放性质与达尔玛西亚滤嘴(增塑披碳丝束滤嘴)进行比较。样品是尺寸为以下尺寸为8mm×20mm的圆柱：(1)具有333mg碳的多孔物质，(2)338mg碳已水洗的多孔物质，以及(3)具有74mg碳的达尔玛西亚滤嘴。下表2示出了颗粒释放测试的结果。

表2

本实施例表明，多孔物质在吸取时释放的颗粒量与达尔玛西亚滤嘴相当，即便碳负载多许多倍，在本实施例中多4.5倍。此外，多孔物质的颗粒释放可以通过清洗等处理方法来有所减轻。其它减轻步骤可以是提高多孔物质中的粘合剂浓度，提高多孔物质中的机械粘合度(例如，通过增加处于粘合温度下的时间)，优化添加剂(例如，碳)的大小和形状等。

因此，本发明很好地适用于实现所提及的以及所固有的目标和优点。上文公开的特定实施方案仅用于说明，因为本发明可以进行修改并以不同方式实践，但等效方法对受益于本文教义的本领域中的技术人员而言是显而易见的。此外，除了权利要求中所述的之外，本文示出的结构或设计的详情均不得做出任何限制。因此显然地，可以对上文公开的特定说明性实施方案进行更改、组合或修改，并且所有此类变化均视作在本发明的范围和精神内。本文说明性公开的本发明可以在缺少本文未特定公开的任何元件和/或本文公开的任何选择性元件的情况下实践。尽管组合物和方法被描述成“包括”、“含有”或“包含”各种组分或步骤，但是组合物和方法也可以“由或基本上由”多种组分和步骤组成。上文公开的所有数字和范围的量可以发生一些改变。无论何时公开具有下限和上限的数字范围，则也特别公开落在所述范围内的任何数字和任何所包含的范围。具体来讲，本文公开的每个值范围(以“从约a至约b”，或者等效地，“从约a至b”，或者等效地，“从约a-b”的形式)应理解成公开包含在较大值范围内的每一数字和范围。此外，除非另作明确说明并且由专利权所有人清楚地定义，否则权利要求书中的术语具有常规和普通意义。此外，本文中将权利要求中所用的不定冠词“一个”或“一种”被定义为是指一个或一个以上所介绍的元件。如果本说明书中与以引用方式并入本文中的一个或多个专利或其它文献之间对字词或术语的使用存在任何冲突，则应采用与本说明书一致的定义。

Claims (45)

1.一种方法，其包括：

连续将基质材料引入模腔中，所述基质材料包含多个活性颗粒和多个粘合剂颗粒；

加热所述基质材料的至少一部分，以便将所述基质材料粘合在多个接触点处，从而形成长态多孔物质；以及

径向切割所述长态多孔物质，从而得到多孔物质。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述模腔由纸形成。

3.如权利要求1所述的方法，其中连续引入所述基质材料被转位，并且在被转位的基质材料之间设有间隔物。

4.如权利要求1所述的方法，其中加热是达到处于或高于至少一部分所述基质材料软化的温度。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述粘合剂颗粒包括选自由以下项构成的群组中的至少一种：超高分子量聚乙烯、极高分子量聚乙烯、高分子量聚乙烯、聚烯烃、聚酯、聚酰胺、尼龙、聚丙烯酸、聚苯乙烯、聚乙烯基化合物、聚四氟乙烯、聚醚醚铜、非纤维状增塑纤维素、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸环己二亚甲酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚丙烯酸化物、聚甲基丙烯酸甲酯、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-马来酸酐、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-乙烯醇、聚氯乙烯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、增塑纤维素、丙酸纤维素、乙基纤维素、其任何衍生物、其任何共聚物，以及其任何组合。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述活性颗粒包括选自由以下项构成的群组中的至少一种：活性碳、离子交换树脂、干燥剂、硅酸盐、分子筛、硅胶、活性氧化铝、沸石、珍珠岩、海泡石、漂白土、硅酸镁、金属氧化物、氧化铁，以及其任何组合。

7.如权利要求1所述的方法，其中其中所述活性颗粒包括选自由以下项构成的群组中的至少一种：纳米级碳颗粒、具有至少一个管壁的碳纳米管、碳纳米角、竹节状碳纳米结构、富勒烯、富勒烯聚集体、石墨烯、若干层石墨烯、氧化石墨烯、氧化铁纳米颗粒、纳米颗粒、金属纳米颗粒、金纳米颗粒、银纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒、氧化铝纳米颗粒、磁性纳米颗粒、顺磁性纳米颗粒、超顺磁性纳米颗粒、氧化钆纳米颗粒、赤铁矿纳米颗粒、磁铁矿纳米颗粒、钆纳米管、内嵌富勒烯、GdC60、核壳型纳米颗粒、洋葱状纳米颗粒、纳米壳、洋葱状氧化铁纳米颗粒，以及其任何组合。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述基质材料包含约1wt%活性颗粒和约99wt%粘合剂颗粒至约99wt%活性颗粒和约1wt%粘合剂颗粒的所述活性颗粒与所述粘合剂颗粒的比。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述多孔物质具有约40%至约90%的空隙体积。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述多孔物质具有至少约1mg/mm的活性颗粒负载以及小于约20mm水/mm多孔物质长度的封闭压降。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述多孔物质具有至少约6mg/mm的碳负载以及约20mm或以下水/mm长度的封闭压降。

12.如权利要求1所述的方法，其中所述活性颗粒包括活性碳并且所述粘合剂颗粒包括聚乙烯，并且其中所述基质材料以约50:50至约90:10重量比包含所述活性颗粒和所述粘合剂颗粒。

13.一种方法，其包括：

连续将基质材料引入模腔中，所述基质材料包含多个活性颗粒和多个粘合剂颗粒；

加热所述基质材料的至少一部分，以便将所述基质材料粘合在多个接触点处，从而形成长态多孔物质；以及

经由冲模挤出所述长态多孔物质。

14.如权利要求13所述的方法，其中加热是达到处于或高于至少一部分所述基质材料软化的温度。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述多孔物质具有约40%至约90%的空隙体积。

16.如权利要求13所述的方法，其中所述多孔物质具有至少约1mg/mm的活性颗粒负载以及小于约20mm水/mm多孔物质长度的封闭压降。

17.如权利要求13所述的方法，其中所述多孔物质具有至少约6mg/mm的碳负载以及约20mm或以下水/mm长度的封闭压降。

18.如权利要求13所述的方法，其中所述活性颗粒包括活性碳并且所述粘合剂颗粒包括聚乙烯，并且其中所述基质材料以呈约50:50至约90:10重量比包含所述活性颗粒和所述粘合剂颗粒。

19.一种系统，其包括：

邻接的材料路径；

模腔，其沿所述材料路径设置；

至少一个进料斗，其操作性地连接至在所述模腔的至少一部分之前的所述材料路径并且能够将基质材料供给到所述材料路径；

热源，其与所述材料路径的至少第一部分热连通；以及

切割器，其沿所述材料路径设置在所述材料路径的所述第一部分之后。

20.如权利要求19所述的系统，其进一步包括：

送纸装置，其操作性地连接至所述材料路径以便使纸形成为所述模腔。

21.如权利要求19所述的系统，其进一步包括：

送纸装置，其操作性地连接至所述材料路径以便供给纸作为所述模腔的衬里。

22.如权利要求19所述的系统，其进一步包括：

第二热源，其与所述模腔之前的所述材料路径的至少第三部分热连通。

23.如权利要求19所述的系统，其进一步包括：

冷却源，其与所述材料路径的所述第一部分之后的所述材料路径的至少第二部分热连通。

24.如权利要求19所述的系统，其进一步包括：

冲模，其沿所述材料路径设置在所述模腔之后。

25.如权利要求19所述的系统，其进一步包括：

选自由以下项构成的群组中的至少一个∶滚筒、轮齿、轮、带、齿轮及其任何组合，其沿所述材料路径设置在所述模腔之后和所述切割器之前。

26.一种方法，其包括：

连续将基质材料引入模腔中，所述基质材料包含多个活性颗粒和多个粘合剂颗粒；并且

加热所述模腔中的所述基质材料，以便将所述基质材料粘合在多个接触点处，从而形成多孔物质。

27.如权利要求26所述的方法，其中所述模腔包括至少两个模腔零件。

28.如权利要求26所述的方法，其进一步包括：

设置脱模包装作为所述模腔的衬里。

29.如权利要求28所述的方法，其中所述脱模包装是纸。

30.如权利要求26所述的方法，其中加热是达到处于或高于至少一部分所述基质材料软化的温度。

31.如权利要求26所述的方法，其进一步包括：

将所述多孔物质从所述模腔去除。

32.如权利要求26所述的方法，其进一步包括：

将所述多孔物质切割成多孔物质切片。

33.如权利要求26所述的方法，其中所述粘合剂材料包括选自由以下项构成的群组中的至少一种：超高分子量聚乙烯、极高分子量聚乙烯、高分子量聚乙烯、聚烯烃、聚酯、聚酰胺、尼龙、聚丙烯酸、聚苯乙烯、聚乙烯基化合物、聚四氟乙烯、聚醚醚铜、非纤维状增塑纤维素、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸环己二亚甲酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚丙烯酸化物、聚甲基丙烯酸甲酯、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-马来酸酐、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-乙烯醇、聚氯乙烯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、增塑纤维素、丙酸纤维素、乙基纤维素、其任何衍生物、其任何共聚物，以及其任何组合。

34.如权利要求26所述的方法，其中所述活性颗粒包括选自由以下项构成的群组中的至少一种：活性碳、离子交换树脂、干燥剂、硅酸盐、分子筛、硅胶、活性氧化铝、沸石、珍珠岩、海泡石、漂白土、硅酸镁、金属氧化物、氧化铁，以及其任何组合。

35.如权利要求26所述的方法，其中所述活性颗粒包括选自由以下项构成的群组中的至少一种∶纳米级碳颗粒、具有至少一个管壁的碳纳米管、碳纳米角、竹节状碳纳米结构、富勒烯、富勒烯聚集体、石墨烯、若干层石墨烯、氧化石墨烯、氧化铁纳米颗粒、纳米颗粒、金属纳米颗粒、金纳米颗粒、银纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒、氧化铝纳米颗粒、磁性纳米颗粒、顺磁性纳米颗粒、超顺磁性纳米颗粒、氧化钆纳米颗粒、赤铁矿纳米颗粒、磁铁矿纳米颗粒、钆纳米管、内嵌富勒烯、GdC60、核壳型纳米颗粒、洋葱状纳米颗粒、纳米壳、洋葱状氧化铁纳米颗粒，以及其任何组合。

36.如权利要求26所述的方法，其中所述基质材料包含约1wt%活性颗粒和约99wt%粘合剂材料至约99wt%活性颗粒和约1wt%粘合剂材料的所述活性颗粒与所述粘合剂材料的比。

37.如权利要求26所述的方法，其中所述多孔物质具有约40%至约90%的空隙体积。

38.如权利要求26所述的方法，其中所述多孔物质具有至少约1mg/mm的活性颗粒负载以及小于约20mm水/mm多孔物质长度的封闭压降。

39.如权利要求26所述的方法，其中所述多孔物质具有至少约6mg/mm的碳负载以及约20mm或以下水/mm长度的封闭压降。

40.如权利要求26所述的方法，其中所述活性颗粒包括活性碳并且所述粘合剂材料包括聚乙烯，并且其中所述基质材料以呈约50:50至约90:10重量比包含所述活性颗粒和所述粘合剂材料。

41.一种系统，其包括：

非邻接的材料路径；

模腔，其沿所述材料路径设置；

至少一个进料斗，其操作性地连接至在所述模腔的至少一部分之前的所述材料路径并且能够将基质材料供给到所述材料路径；以及

热源，其与所述材料路径的至少第一部分热连通。

42.如权利要求41所述的系统，其进一步包括：

送纸装置，其操作性地连接至所述材料路径以便供给纸作为所述模腔的衬里。

43.如权利要求41所述的系统，其中所述模腔包括至少两个模腔零件。

44.如权利要求41所述的系统，其进一步包括：

冷却源，其与所述材料路径的所述第一部分之后的所述材料路径的至少第二部分热连通。

45.如权利要求41所述的系统，其进一步包括：

控制系统，其操作性地连接至选自由以下项构成的群组中的至少一个∶所述模腔、所述进料斗、所述热源、所述切割器，以及其任何组合。

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