CN104797148A - 形成用于烟雾过滤器的多孔物质的设备、系统和相关方法 - Google Patents

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Abstract

涉及高生产率生产设备、系统和相关方法可包括气动致密相进料。例如，一种方法可以涉及：经由气动致密相进料，将基体材料进料到模腔中以形成所需横截面形状，所述基体材料包含粘结剂颗粒和活性颗粒；加热(例如经由微波辐射)基体材料的至少一部分以便使基体材料在大量接触点处粘结，从而形成多孔物质长段；冷却所述多孔物质长段；和径向地切割所述多孔物质长段，从而产生多孔物质。在某些情况下，基体材料可包括大量活性颗粒，大量粘结剂颗粒(任选地具有亲水性表面改性)，和任选的微波增强添加剂。

Description

形成用于烟雾过滤器的多孔物质的设备、系统和相关方法
背景技术
本文所述的示例性实施方案涉及用于制造可用于烟雾过滤器中的多孔物质的设备、系统和相关方法，包括其高生产率生产实施方案。
疾病控制与防治中心报道在2012年，仅美国境内就销售了超过3000亿香烟和超过130亿雪茄。因此，全世界对香烟和雪茄的需求仍持续存在。
逐渐地，政府管制潜在地可能要求从烟草烟雾中去除有害组分的更高过滤效力。在目前的醋酸纤维素情况下，可通过用浓度增加的颗粒(如活性碳)来掺杂，实现更高的过滤效力。然而，增加的颗粒浓度改变对吸烟者而言的抽吸特性。
抽吸特性的一个量度为封装压降。如本文所用，术语"封装压降"或"EPD"指的是：当在输出端的体积流量为17.5ml/秒时，试样在稳定条件下被气流横穿时，并且当该试样被完全封装在测量装置中以使得无空气可穿过该包裹料时，所述试样两端之间的静态压力差。本文已根据CORESTA("Cooperation Centre for Scientific ResearchRelative to Tobacco")推荐的方法No.41(2007年6月)测量了EPD。EPD值越高说明吸烟者抽吸吸烟装置所需的力越大。
因为过滤器效力的增加改变过滤器的EPD，所以公众以及制造商必须慢慢采用显著不同的技术。因此，尽管不断在研究，但在研发最小影响抽吸特性并同时去除主流烟草烟雾中较高水平的某些成分的改进且更有效的组合物方面仍存在兴趣。此外，这种方案应该具有满足吸烟商业需求所需的大批量生产方法。
附图说明
包括以下附图以说明本发明的某些方面，并且不应视为排它性实施方案。如本领域的技术人员将想到并且具有本公开的有益效果的，所公开主题在形式和功能上能够有相当的修改、改变和等同形式。
图1A-B示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图2A-B示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图3示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图4示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图5示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图6A示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图6B示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图7A示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图7B示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图8示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图9示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图10示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图11示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图12示出根据本文所述至少一个实施方案的用于形成多孔物质的系统的非限制性实例(未必按比例绘制)。
图13示出根据本文所述至少一些实施方案的产生组合过滤器棒的方法的示意图。
图14示出涉及根据本文所述至少一些实施方案的本文所述用于形成过滤器的至少一些方法的示意图。
具体实施方式
本文所述的示例性实施方案涉及用于制造可用于烟雾过滤器中的多孔物质的设备、系统和相关方法，包括其高生产率生产实施方案。
本文所述的示例性实施方案提供用于多孔物质的高生产率生产的方法和设备(和/或系统)，所述多孔物质可用于吸烟装置过滤器，该吸烟装置过滤器具有增加的对烟雾流组分的过滤效力和可接受的抽吸特性。
多孔物质(2011年10月14日提交的共同待审PCT申请号PCT/USll/56388中所述，其整个公开内容以引用方式并入本文)一般包含大量粘结剂颗粒(例如聚乙烯)和机械性粘结在大量接触点处的大量活性颗粒(例如碳颗粒或沸石)。所述接触点可以是活性颗粒-粘结剂接触点，粘结剂-粘结剂接触点，活性颗粒-活性颗粒接触点以及它们的组合。如本文所用，术语"机械性粘结"、"机械性粘结的"、"物理粘结"等等是指保持两个颗粒至少部分地在一起的物理连接。机械性粘结一般是烧结的结果。由此，当本文所述时，机械性粘结涵盖其中大量粘合剂颗粒和大量活性颗粒在多个烧结接触点处机械性粘结的实施方案。取决于粘结材料，机械性粘结件可以是刚性或柔性的。机械性粘结可能或可能不涉及化学粘结。应理解，本文所用，术语"颗粒"和"颗粒状"可以可交换地使用，并且包括材料的所有已知形状，包括球形和/或卵形、基本上球形和/或卵形、盘状和/或板状、片状、带状、针状、纤维状、多边形(例如立方体状)、随机形(例如碎石状)、多面状(例如晶体状)、或它们的任何混合型。多孔物质的另外的非限制性实例在全部于2012年7月7日提交的共同待审申请PCT/US2011/043264、PCT/US2011/043268、PCT/US2011/043269和PCT/US2011/043271中有详细描述，其整个公开内容以引用方式包括于本文中。
多孔物质可通过各种方法来产生。例如，一些实施方案可以涉及：(例如用模具)将基体材料(例如活性颗粒和粘结剂颗粒)形成所需形状，加热所述基体材料以机械地将基体材料粘结)在一起，和精加工所述多孔物质(例如将多孔物质切割成所需长度)。多孔物质的生产涉及的各种方法/步骤为将基体材料形成所需形状并同时维持均匀分散，并且加热可以是限制高生产率制造的步骤中的两个。因此，采用气动致密相进料的方法可以涉及用于本文所述多孔物质的高生产率制造的优选方法(例如，线性流速为约1m/min至约800m/min或约300m/min至约800m/min)。此外，采用任选地用预热步骤(例如间接加热或直接接触加热气体)来快速加热(例如，用微波并且任选地将微波增强添加剂包括在基体材料中)的方法可以包括于用于本文所述多孔物质的高生产率制造的一些优选方法。此外，在另外的优选高生产率制造实施方案中，当该方法的快速加热部分设计成烧结或机械性粘结基体材料的一部分(例如外部部分)时，可使用二级烧结或加热来进行品质控制或完成烧结。
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、烟斗、雪茄、雪茄烟斗、烟管、水烟管、水烟壶、电子吸烟装置、手工卷制烟、和/或雪茄。
应当指出的是，当本文中提供"约"来提及数字列表中的数字时，术语"约"修饰数字列表中的每个数字。应当指出的是，在一些范围的数字列表中，所列的一些下限可能大于所列的一些上限。本领域技术人员将认识到，所选子集将需要选择超过所选下限的上限。
1.用于形成多孔物质的方法和设备
形成多孔物质的方法可以包括连续加工方法，间歇加工方法，或混合型连续-间歇加工方法。如本文所用，"连续加工"是指无中断地制造或产生材料。材料流可以为连续的、编索引的(indexed)、或两者的组合。如本文所用，"间歇加工"是指在个体工位作为单个组分或组分组来制造或产生材料，然后使单个组分或组进行到下一工位。如本文所用，"连续-间歇加工"是指这两者的混合型，其中一些工艺、或系列工艺连续进行，而另外那些间歇进行。
一般而言，多孔物质可由基体材料形成。如本文所用，术语"基体材料"是指前体，例如，用于形成多孔物质的粘结剂颗粒和活性颗粒。在一些实施方案中，基体材料可包含粘结剂颗粒和活性颗粒，由粘结剂颗粒和活性颗粒组成，或基本上由粘结剂颗粒和活性颗粒组成。在一些实施方案中，基体材料可包含粘结剂颗粒、活性颗粒和添加剂。本发明中提供合适的粘结剂颗粒、活性颗粒和添加剂的非限制性实例。
形成多孔物质一般可以包括使基体材料形成所需形状(例如适用于作为吸烟装置过滤器并入水过滤器、空气过滤器、等等中)并且使基体材料的至少一部分机械性粘结(例如烧结)在大量接触点处。
使基体材料形成形状可以涉及模腔。在一些实施方案中，模腔可以为单个件或单个件的集合，具有或不具有端帽、平板、或塞子。在一些实施方案中，模腔可以为多个模腔部件，其在组装形时成模腔。在一些实施方案中，模腔部件可借助于传送装置、带等等来结合在一起。在一些实施方案中，模腔部件可以沿材料路径为静止的，并且被构造为允许传送装置、带等等从中通过，其中模腔可径向地伸展和收缩以向基体材料提供所需水平的压缩。
模腔可以具有任何横截面形状，包括但不限于圆形、基本上圆形、卵形、基本上卵形、多边形(如三角形、方形、矩形、五边形等等)、带圆边的多边形、环形等等，或它们的任何混合型。在一些实施方案中，多孔物质可具有包含孔的横截面形状，这可以通过使用一种或多种模头，通过机加工，通过适当地成型的模腔，或任何其他合适方法(例如可降解材料的降解)来实现。在一些实施方案中，多孔物质可具有特定形状以用于烟斗或适于装配在该烟斗内的烟管或允许烟雾通过过滤器到达消费者的烟管。当本文关于传统吸烟装置过滤器，讨论多孔物质的形状时，所述形状可以是就圆柱体的横截面的直径或周长而言(其中周长为圆圈的一周)。但在其中本文所述多孔物质呈除真圆柱体之外的形状的实施方案中，应当理解术语"周长"用于指任何形状(包括圆形横截面)的横截面的一周。
一般而言，模腔可具有纵向和垂直于纵向的径向，例如基本上为圆柱形。本领域技术人员应该理解，在适用情况下如何将本文所示实施方案转化成不具有所定义的纵向和径向(例如球体和立方体)的模腔。在一些实施方案中，模腔可具有沿纵向改变的横截面形状，例如锥形形状，从方形至圆形过渡的形状，或螺旋形。在采用片状模腔(例如通过两个板之间的开口形成)的一些实施方案中，纵向会是加工方向或基体材料流动方向。在一些实施方案中，模腔可为卷起或成型成所需横截面形状(例如圆柱体)的纸。在一些实施方案中，模腔可以为纵向接缝处胶合的纸的圆柱体。
在一些实施方案中，模腔可具有纵轴，并且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，基体材料可在加工期间沿模腔的纵轴通过。通过非限制性实例，图1示出具有沿材料路径110的纵轴的模腔120。
在一些实施方案中，模腔可具有纵轴，并且沿所述纵轴具有第一端和第二端，其中至少一端封闭。在一些实施方案中，所述封闭端可以能够打开。
在一些实施方案中，在机械性粘结之前，个体模腔可用基体材料填充。在一些实施方案中，单个模腔可以用于通过在机械粘结之前和/或期间使基体材料从中连续通过，连续产生多孔物质。在一些实施方案中，单个模腔可用于产生个体多孔物质。在一些实施方案中，所述单个模腔可再使用和/或连续再用于产生数种个体多孔物质。
在一些实施方案中，模腔可至少部分地用包裹物内衬和/或用剥离剂涂布。在一些实施方案中，包裹物可为个体包裹物，例如纸张。在一些实施方案中，包裹物可以为可缠绕长度的包裹物，例如50英尺的纸卷。
在一些实施方案中，模腔可以用不止一种包裹物内衬。在一些实施方案中，形成多孔物质可包括用(一个或多个)包裹物内衬(一个或多个)模腔。在一些实施方案中，形成多孔物质可包括用包裹物包裹该基体材料，以使得包裹物有效地形成模腔。在这种实施方案中，包裹物可预成形为模腔，在基体材料存在下形成模腔，或围绕呈预成形形状的基体材料包裹(例如借助于增粘剂)。在一些实施方案中，包裹物可通过模腔连续进料。包裹物可以能够保持多孔物质的形状，能够从模腔中使多孔物质剥离，能够辅助使基体材料通过模腔，能够在处理或装运期间保护多孔物质，以及它们的任何组合。
合适的包裹物可包括但不限于纸(例如基于木材的纸，含有亚麻的纸，亚麻纸，由其他天然或合成纤维生产的纸，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)，膜，涂覆纸，涂覆塑料，涂覆膜等等，以及其任何组合。在一些实施方案中，包裹物可为适用于吸烟装置过滤器的纸。
在一些实施方案中，包裹物可粘附(例如胶合)至其自身以辅助维持所需形状(例如基本上圆柱形的构造)。在一些实施方案中，基体材料的机械性粘结也可将基体材料机械地粘结(或烧结)至包裹物，这可缓解包裹物粘附至其自身的需要。
合适的剥离剂可为化学剥离剂或物理剥离剂。化学剥离剂的非限制性实例可以包括油，油基溶液和/或悬浮液，肥皂溶液和/或悬浮液，粘结到模具表面的涂层等等，以及它们的任何组合。物理剥离剂的非限制性实例可以包括纸、塑料和它们的任何组合。物理剥离剂(可以称为剥离包裹物)可类似于本文所述包裹物那样来实施。
一旦用模腔形成所需横截面形状，则基体材料可以机械地粘结在大量接触点处。可以在基体材料处于模腔内期间和/或之后，进行机械性粘结。可以用热和/或压力而不用粘合剂来实现机械性粘结(即，形成烧结接触点)。在某些情况下，可以任选地包括粘合剂。
加热可以为辐射热、传导热、对流热和它们的任何组合。加热可以涉及的热源包括但不限于：模腔内部的加热的流体、模腔外部的加热的流体、蒸汽、加热的惰性气体、来自多孔物质(例如纳米颗粒、活性颗粒等等)的组分的次级辐射、烘箱、炉、火焰、传导或热电材料、超声等等，以及它们的任何组合。通过非限制性实例，加热可以涉及对流烘箱或加热块。另一个非限制性实例可以涉及用微波能量(单一模式或多重模式施用装置)来加热。在另一个非限制性实例中，加热可以涉及使加热的空气、氮、或其他气体通过基体材料并同时处于该模腔中。在一些实施方案中，加热的惰性气体可用于减轻对活性颗粒和/或添加剂的任何不需要的氧化。另一个非限制性实例可以涉及由热电材料制成的模腔，以使得模腔加热。在一些实施方案中，加热可以涉及上述方式的组合，例如使加热的气体通过基体材料并同时使基体材料通过微波炉。
在一些实施方案中，可通过用电磁辐射(例如γ-射线、x-射线、UV光、可见光、IR光、微波、无线电波和/或长无线电波)辐射所述组分，实现来自多孔物质(例如纳米颗粒、活性颗粒等等)的组分次级辐射。通过非限制性实例，基体材料可以包含碳纳米管，其在用射频波辐射时散发热。在另一个非限制性实例中，基体材料可以包含活性颗粒，如碳粒，其能够将微波辐射转换成热并且将粘结剂颗粒机械地粘结在一起或辅助将粘结剂颗粒机械性粘结(例如烧结)将粘结剂颗粒在一起。在一些实施方案中，电磁辐射可以通过频率和功率电平调节，以便恰当地与选择的组分相互作用。例如，活化的碳可以结合具有选择来匹配加热的目标速率的固定或可调节的功率设定在范围从约900MHz至约2500MHz的频率下的微波来使用。
在受益于本公开的情况下，本领域技术人员应该理解，电磁辐射的不同波长以不同深度渗透材料。因此，当采用初级或次级辐射方法时，应该考虑模腔材料，构造和组成，基体材料组合物，将电磁辐射转换成热的组分，电磁辐射的波长，电磁辐射的强度，辐射方法，以及次级辐射(例如热)的所需量。
用于加热(包括通过任何本文所述方法，例如，对流烘箱或暴露于电磁辐射)和/或导致机械性粘结(例如烧结接触点)发生的施加压力的停留时间的时间长度可以从约百分之一秒、十分之一秒、1秒、5秒、30秒、或1分钟的下限，至约30分钟、15分钟、5分钟、1分钟、或1秒的上限，并且其中所述停留时间可以从任何下限至任何上限并且涵盖其间的任何子集合。应当指出的是，对于利用较快的加热方法(例如暴露于电磁辐射，如微波)的连续方法，短停留时间可以是优选的，例如约10秒或更少，或更优选约1秒或更少。此外，诸如对流加热的工艺的加工方法可以在分钟的时标上提供较长停留时间，其可以包括大于30分钟的停留时间。本领域普通技术人员应该理解，较长的时间可以是适用的，例如，数秒至数分钟至数小时或更长，前提条件是可真对给定基体材料选择适当温度和加热分布图。应当指出的是，如本文所用，未将未达到允许机械性粘结的足够温度和/或压力的预热或预处理方法和/或步骤考虑为停留时间的一部分。
在一些实施方案中，加热以有利于机械性粘结可以是达到基体材料的组分的软化温度。如本文所用，术语"软化温度"是指这样的温度，在该温度以上材料变得柔韧，该温度通常低于材料的熔点。
在一些实施方案中，机械性粘结可以在温度为约90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、或140℃的下限或约300℃、275℃、250℃、225℃、200℃、175℃、或150℃的上限范围内实现，并且其中温度可以从任何下限至任何上限并且涵盖其间任何子集合。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。在另一个实施方案中，温度分布图可以随时间变化。通过非限制性实例，可以使用对流烘箱。在一些实施方案中，加热可以局部化于基体材料内。通过非限制性实例，来自纳米颗粒次级辐射可以仅加热在纳米颗粒紧邻的基体材料。
在一些实施方案中，基体材料可以在进入模腔之前被预热。在一些实施方案中，基体材料可以预热至低于基体材料的组分的软化温度的温度。在一些实施方案中，基体材料可以预热至比基体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，基体材料可以预热至比基体材料的组分的软化温度低约10℃、约5℃、或约1℃的温度。预热可以涉及的热源包括但不限于上文作为用于实现机械性粘结的热源所列的那些。
在一些实施方案中，粘结该基体材料可以产生多孔物质或多孔物质长段(porous mass lengths)。如本文所用，术语"多孔物质长段"是指连续多孔物质(即，并非永不断而是比多孔物质长的多孔物质，其可以连续产生)。通过非限制性实例，多孔物质长段可以通过使基体材料连续通过加热的模腔来产生。在一些实施方案中，粘结剂颗粒可以在机械性粘结过程期间保留其初始物理形状(或基本上保留其初始形状，例如，形状与初始形状相比，变化(例如收缩)不大于10％)，即，粘结剂颗粒可以与基体材料和与多孔物质(或长段)在形状上基本相同。为了简便且易读，除非另外指明，否则术语"多孔物质"涵盖多孔物质节、多孔物质和多孔物质长段(被包裹的，等等)。
在一些实施方案中，多孔物质长段可以切割以产生多孔物质。切割可以用切割机来实现。合适的切割机可以包括但不限于刀片、热刀片、碳化物刀片、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、激光器、加压流体、液体喷枪(liquidlance)、气体喷枪(gas lance)、剪床等等，以及它们的任何组合。在高速加工的一些实施方案中，切割刀片或类似装置可以呈角度地设置，以匹配加工速度，以便产生具有垂直于纵轴的端部的多孔物质。在一些实施方案中，切割机可以沿多孔物质长段的纵轴，相对于多孔物质长段的改变位置。
在一些实施方案中，可以挤出多孔物质和/或多孔物质长段。在一些实施方案中，挤出物可以涉及模头。在一些实施方案中，模头可以具有能够挤出多孔物质和/或多孔物质长段的多个孔。
一些实施方案可以涉及径向地切割多孔物质和/或多孔物质长段以产生多孔物质和/或多孔物质节。本领域技术人员会认识到径向切割如何转化成并且涵盖切割诸如片材的形状。切割可以通过任何已知方法用任何已知设备来实现，包括但不限于上述与将多孔物质长段切割成多孔物质有关的那些。
多孔物质、或其节的长度可以从约2mm、3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、或30mm的下限至约150mm、100mm、50mm、25mm、15mm、或10mm的上限，并且其中长度可以从任何下限至任何上限并且涵盖其间任何子集合。
多孔物质长段、多孔物质、或其节(被包裹的，等等)的周长可以从约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，其中周长可以从任何下限至任何上限并且涵盖其间任何子集合。
本领域技术人员会认识到对被构造用于除吸烟制品以外的过滤装置的多孔物质的尺寸要求。通过非限制性实例，被构造用于在同心流体过滤器中使用的多孔物质可以为外径约250mm或更大的中空圆柱体。通过另一个非限制性实例，被构造用于用作空气过滤器中的片材的多孔物质可以具有相对薄的厚度(例如约5mm至约50mm)并且长度和宽度为数十厘米。
一些实施方案可以涉及在基体材料已机械性粘结之后，例如在模腔中取出或离开挤出模头之后，用包裹物包裹多孔物质。合适的包裹物包括上文公开那些。
一些实施方案可以涉及冷却多孔物质。冷却可以是主动的或被动的，即，冷却可以辅助发生或自然地进行。主动冷却可以涉及使流体在模腔、多孔物质上方和/或其中通过；(例如，通过制冷的组分)减小模腔、多孔物质周围的局部环境的温度；和它们的任何组合。主动冷却可以涉及的组分可以包括但不限于冷却盘管、流体喷射器、热电材料和它们的任何组合。冷却的速率可以无规或其可以受控。
一些实施方案可以涉及将多孔物质运输至另一个位置。运输的合适形式可以包括但不限于输送、搬运、滚动、推动、装运、机器人移动等等，以及它们的任何组合。
在受益于本公开的情况下，本领域技术人员应该理解数种设备和/或系统能够产生多孔物质。通过非限制性实例，图1-12示出能够产生多孔物质的数种设备和/或系统。
应当指出的是，在使用系统的情况下，具有系统的组件的设备是在本公开范围内，并且反之亦然。
为易于理解，术语"材料路径"本文用于识别路径，基体材料、多孔物质长段、和/或多孔物质将在系统和/或设备中沿该路径行进。在一些实施方案中，材料路径可以为连续的。在一些实施方案中，材料路径可以为非连续的。通过非限制性实例，用多个、独立模腔来间歇加工的系统可以考虑具有非连续材料路径。
现参考图1A-B，系统100可以包括料斗122，其可操作地连接到材料路径110以将基体材料(未示出)进料至材料路径110。系统100也可以包括纸进料器132，其可操作地连接到材料路径110，以便将纸130进料到材料路径110中，以形成在模腔120和基体材料之间的基本上包围基体材料的包裹物。加热元件124与基体材料热连通(在处于模腔120中的同时)。加热元件124可以导致基体材料在大量点处(例如形成烧结接触点)机械性粘结，从而产生包裹的多孔物质长段(未示出)。在包裹的多孔物质长段离开模腔120并且适当冷却之后，切割机126径向地(即，垂直于纵轴)切割包裹的多孔物质长段，从而产生包裹的多孔物质和/或包裹的多孔物质节。
图1A-B显示系统100可以呈任何角度。在受益于本公开的情况下，本领域技术人员应该理解在调整系统100或其任何组件设置的角度时的构造性考虑。通过非限制性实例，图1B表明料斗122可以被构造以使得料斗122的出口(和任何对应基体进料装置)处于模腔120内。在一些实施方案中，模腔可以呈竖直和水平之间的角度。
在一些实施方案中，将基体材料进料至材料路径可以涉及任何合适的进料器系统，其包括但不限于手工进料、定体积进料器、物质流进料器、重量分析进料器、加压容器(例如加压料斗或加压罐)、螺旋输送机或螺杆、斜槽、载片、输送机、管道、导管、通道等等，以及它们的任何组合。在一些实施方案中，材料路径可以包括料斗和模腔之间的机械组件，其包括但不限于卷条器(garniture)、压缩模具、流通式压缩模具、冲压机、活塞、振荡器、挤出机、双螺杆挤出机、固态挤出机等等，以及它们的任何组合。在一些实施方案中，进料可以涉及但不限于强制进料、受控速率进料、定体积进料、物质流进料、重力测量进料、真空辅助进料、流化粉末进料、气动致密相进料(例如经由塞流，丘状流或不规则丘状流、剪切床或波纹流和挤出流)、气动稀释相进料，以及它们的任何组合。
在一些实施方案中，(涉及气动致密相进料的)基体材料至材料路径的进料可以有利地允许高生产率加工。已用大直径出口以高流速执行气动致密相进料，但意外地表明在高速下用小直径是有效的。例如，意外地，已在小直径(例如约5mm至约25mm和约5mm至约10mm)下用高生产率(例如，约6.1mm的管路出口(本文还有描述)，约575kg/hr或约500m/min)展示了气动致密相进料的使用。通过比较，重力进料通常在类似直径下产生小于约10m/min，并且气动致密相进料可以用大小为50mm或更大的出口以类似速度执行。未预料到将小直径和高生产率的组合用于基体材料(尤其是粒状或颗粒基体材料)。本领域技术人员会认识到用于容纳模腔的气动致密相进料设备的出口的适当大小和形状。通过非限制性实例，该出口可以在形状上类似于模腔，但小于模腔并且延伸进入模腔中。在另一个实例中，该出口可以成型来容纳用于片材多孔物质(例如长矩形出口)或用于中空圆柱体多孔物质(例如环形出口)的模腔。
此外，气动致密相进料的过程可以有利地减轻颗粒迁移和分离，所述迁移和分离在粘结剂和活性颗粒形状不同和/或不同地成型时可以尤其成问题。不受理论束缚不受理论束缚，据信，加压料斗中所施加的气压形成基体材料的塞流，这最小化颗粒分离，并且因此在进料器的出口处提供更均匀和一致的基体材料组合物。在一些实施方案中，加压料斗可以设计用于物质流。物质流条件可以尤其取决于加压料斗的内壁的斜率，壁的材料，以及基体材料的组成。
在一些实施方案中，至材料路径的基体材料的进料速率可以从约1m/min、10m/min、25m/min、100m/min、或150m/min的下限至约800m/min、600m/min、500m/min、400m/min、300m/min、200m/min、或150m/min的上限，并且其中进料速率可以从任何下限至任何上限并且涵盖其间任何子集合。在一些实施方案中，至材料路径的基体材料的进料速率可以从约1m/min、10m/min、25m/min、100m/min、或150m/min的下限至约800m/min、600m/min、500m/min、400m/min、300m/min、200m/min、或150m/min的上限，其与直径从约0.5mm、2mm、3mm、4mm、5mm、或6mm的下限至约10mm、9、mm、8mm、7mm、或6mm的上限的模腔相结合，并且其中进料速率和模腔直径中每一者可以独立地为任何下限至任何上限并且涵盖其间任何子集合。本领域普通技术人员应该理解可实现的直径(或形状)和进料速率组合可以尤其取决于基体材料中的颗粒的大小和形状，基体材料中的其他组分(例如添加剂)，基体材料渗透性和脱气常数，输送的距离(例如，管道的长度，本文还有描述)，输送系统构造等等，以及它们的任何组合。
在一些实施方案中，气动流可以的特征为约15或更大的固体与流体比率。在一些实施方案中，气动流可以的特征为从约15、20、30、40、或50的下限至约500、400、300、200、150、130、100、或70的上限的固体与流体比率，并且其中所述固体与流体比率可以从任何下限至任何上限并且涵盖其间任何子集合。固体与流体比率可以尤其取决于气动致密相进料的类型，其中通常在更高比率值下进行挤出致密相进料。
在一些实施方案中，气动致密相进料可以涉及施加从约1psig、2psig、5psig、10psig、或25psig的下限至约150psig、125psig、100psig、50psig、或25psig的气压，并且其中所述气压可以从任何下限中任何上限并且涵盖其间任何子集合。应当指出的是，气压可以用多种气体来施加，例如惰性气体(例如氮、氩、氦等等)、氧合气体、加热气体、干燥气体(即小于约6ppm水)等等，以及它们的任何组合(例如加热的、干燥的、惰性气体，如氮或氩)。包括气动致密相进料的系统的实例包括在本文中。
在一些实施方案中，进料可以被加索引以允许以预定间隔插入隔离物材料。合适的隔离物材料可以包含添加剂、固体障碍物(例如模腔部件)、多孔障碍物(例如纸和剥离包裹物)、过滤器、腔体等等，以及它们的任何组合。在一些实施方案中，进料可以涉及摇晃和/或振动。在受益于本公开的情况下，本领域技术人员应该理解摇晃和/或振动的适当程度，例如包含大粘结剂颗粒和小活性颗粒的均匀分布基体材料可以被振动不利地影响(即，均匀性可以至少部分损失)的程度。此外，本领域技术人员应该理解进料参数和/或进料器对所产生的多孔物质的最终性质的影响，例如，对至少空隙体积(下文还有讨论)、封装压降(下文还有讨论)和组成均匀性的影响。
在一些实施方案中，可以在引入材料路径之前和/或与此同时，干燥基体材料或其组分。在一些实施方案中，利用加热该基体材料或其组分、在基体材料或其组分上方吹送干燥气体以及它们的任何组合，可以实现干燥。在一些实施方案中，基体材料可以具有约10重量％或更小、约5重量％或更小、或更优选约2重量％或更小的水分含量，并且一些实施方案，低至0.01重量％。水分含量可以通过涉及冷冻干燥或干燥重量损失的已知方法分析。
现参考图2A-B，系统200可以包括料斗222，其可操作地连接到材料路径210以将基体材料进料至材料路径210。系统200也可以包括纸进料器232，其可操作地连接到材料路径210以便将纸230进料到材料路径210中以形成包裹物，所述包裹物在模腔220和基体材料之间基本上围绕基体材料。此外，系统200可以包括剥离进料器236，其可操作地连接到材料路径210以便剥离包裹物234进料到材料路径210中以在纸230和模腔220之间形成包裹物。在一些实施方案中，剥离进料器236可以构造为输送机238，所述输送机连续循环剥离包裹物234。加热元件224与基体材料热连通(在模腔220中的同时)。加热元件224可以导致基体材料在大量点处(例如形成烧结接触点)机械性粘结，从而产生包裹的多孔物质长段。在包裹的多孔物质长段离开模腔220并且适当冷却之后，切割机226径向地切割包裹的多孔物质长段，从而产生包裹的多孔物质和/或包裹的多孔物质节。在其中剥离包裹物234未构造为输送机238的实施方案中，剥离包裹物234可以在切割之前，从包裹的多孔物质长段上去除，或在切割之后，从包裹的多孔物质和/或包裹的多孔物质节上去除。
现参考图3，系统300可以包括组分料斗322a和322b，所述分料斗将基体材料组分进料至料斗322中。基体材料可以在料斗322中用混合器328和预热器344混合并预热。料斗322可以可操作地连接到材料路径310以将基体材料进料至材料路径310。系统300也可以包括纸进料器332，其可操作地连接到材料路径310，以便将纸330进料到材料路径310中，以形成在模腔320和基体材料之间的基本上包围基体材料的包裹物。模腔320可以包括流体连接部346，通过所述流体连接部346，加热的流体(液体或气体)可以进入材料路径310中并且将基体材料机械性粘结在多个点处(例如形成烧结接触点)，从而产生包裹多孔物质长段。应当指出的是，流体连接部346可沿模腔320位于任何位置，并且可以沿模腔320设置不止一个流体连接部346。在包裹的多孔物质长段离开模腔320并且适当冷却之后，切割机326径向地切割包裹的多孔物质长段，从而产生包裹的多孔物质和/或包裹的多孔物质节。
在受益于本公开的情况下，本领域技术人员应该理解，预热也可在料斗322之前针对个体进料组分进行，和/或在料斗322之后用混合的组分来进行。
合适的混合器可以包括但不限于带式共混机、桨式共混机、犁式共混机、双锥体共混机、双壳共混机、行星式共混机、流化共混机、高强度共混机、转筒、共混螺杆、旋转式混合器等等，以及它们的任何组合。
在一些实施方案中，组分料斗可以保持基体材料的个体组分，例如，两个组分料斗，其中一个保持粘结剂颗粒，并且另一个保持活性颗粒。在一些实施方案中，组分料斗可以保持基体材料的组分的混合物，例如，两个组分料斗，其中一个保持粘结剂颗粒和活性颗粒的混合物并且另一个保持添加剂如香料。在一些实施方案中，组分料斗内的组分可以为固体、液体、气体或它们的组合。在一些实施方案中，不同组分料斗的组分可以以不同速率加入料斗，以实现用于基体材料的所需共混物。通过非限制性实例，三个组分料斗可以单独地保持活性颗粒、粘结剂颗粒和活性化合物(下文所述添加剂)(呈液体形式)。粘结剂颗粒可以以两倍于活性颗粒的速率加入料斗，并且活性化合物可以喷雾以便在活性颗粒和粘结剂颗粒上形成至少部分涂层。
在一些实施方案中，至模腔的流体连接部可以使流体通入模腔中，使流体通过模腔，和/或在模腔上抽吸。如本文所用，术语"抽吸"是指跨越边界和/或沿路径而形成负压降，例如，吸。使加热的流体通入和/或通过模腔，可以辅助在其中机械性粘结基体材料(例如粘结在多个烧结接触点)。在具有其中配置的包裹物的模腔上抽吸可以辅助均匀地内衬该模腔，例如具有更少的皱纹。
现参考图4，系统400可以包括料斗422，其可操作地连接到材料路径410以将基体材料进料至材料路径410。料斗422可以沿材料路径410构造，以使得料斗422的出口(或其出口的延伸部)处于模腔420内。这可以有利地允许基体材料按速率被进料到模腔420中，以控制基体材料的装填，并且因此控制所得多孔物质的空隙体积。在该非限制性实例中，模腔420包含热电材料并且因此包括电力连接部448。系统400也可以包括剥离进料器436，其可操作地连接到材料路径410，以便将剥离包裹物434进料到材料路径410中，以形成在模腔420和基体材料之间的基本上包围基体材料的包裹物。模腔420可以由热电材料制成，以使得模腔420可以提供热来将基体材料在大量点处(例如形成烧结接触点)机械性粘结，从而产生包裹多孔物质长段。沿材料路径410，在模腔420之后，滚筒440可以能可操作地辅助包裹的多孔物质长段移动通过模腔420。在包裹的多孔物质长段离开模腔420并且适当冷却之后，切割机426径向地切割包裹的多孔物质长段，从而产生包裹的多孔物质和/或包裹的多孔物质节。切割之后，多孔物质在多孔物质输送机462上沿材料路径410继续行进，例如以用于装填或进一步加工。剥离包裹物434可以在切割之前，从包裹的多孔物质长段上去除，或在切割之后，从包裹的多孔物质和/或包裹的多孔物质节上去除。
合适的滚筒和/或滚筒的替代物可以包括但不限于钝齿、钝齿轮、轮、带、齿轮等等，以及它们的任何组合。其他的滚筒及类似物可以是平坦的，带齿的，带斜面的，和/或锯齿状的。
现参考图5，系统500可以包括料斗522，其可操作地连接到材料路径510以将基体材料进料至材料路径510。加热元件524与基体材料热连通(在处于模腔520内的同时)。加热元件524可以导致基体材料在大量点处(例如形成烧结接触点)机械性粘结，从而产生多孔物质长段。在多孔物质长段离开模腔520之后，模头542可以用于将多孔物质长段挤出成所需横截面形状。模头542可以包括大量模头542'(例如，多个模头或单个模头内的多个孔)，通过该模头可挤出多孔物质长段。在多孔物质长段通过模头542挤出并且适当冷却之后，切割机526径向地切割多孔物质长段，从而产生多孔物质和/或多孔物质节。
现参考图6A，系统600可以包括纸进料器632，其可操作地连接到材料路径610以便将纸630进料到材料路径610中。料斗622(或其他基体材料递送设备，例如螺旋输送机)可以可操作地连接到材料路径610，以便将基体材料放置于纸630上。因为贯通式模腔620(或压缩模具，其有时是指与香烟过滤器形成设备有关的卷条器装置)，纸630可以至少部分地围绕基体材料包裹，所述贯通式模腔620提供所需横截面形状(或任选地，在一些实施方案中，在所需横截面开始形成或完成形成之后，基体材料可以与纸630组合)。在一些实施方案中，纸接缝可被胶合。在处于模腔620中的同时或这之后，加热元件624(例如，微波源，对流烘箱，加热块等等，或它们的混合型)与基体材料热连通。加热元件624可以导致基体材料在大量点处(例如形成烧结接触点)机械性粘结，从而产生包裹的多孔物质长段。在包裹的多孔物质长段离开模腔620并且适当冷却之后，切割机626径向地切割包裹的多孔物质长段，从而产生包裹的多孔物质和/或包裹的多孔物质节。可以在模腔620静止的情况下通过输送机658来辅助通过系统600的移动。应当指出的是，虽然未示出，但类似实施方案可以包括纸630来作为环状输送机的一部分，所述纸在切割之前从多孔物质长段上展开，从而将产生多孔物质和/或多孔物质节。
现参考图6B，系统600'可以包括纸进料器632'，其可操作地连接到材料路径610'，以便将纸630'进料到材料路径610'中。料斗622'(或其他基体材料递送设备，例如螺旋输送机)可以可操作地连接到材料路径610'，以便将基体材料放置在纸630'上。因为贯通式模腔620'(例如压缩模具，其有时是指与香烟过滤器形成设备有关的卷条器装置)，纸630'可以至少部分地围绕基体材料包裹，所述贯通式模腔620'提供所需横截面形状(或任选地，在一些实施方案中，在所需横截面开始形成或形成完成之后，基体材料可以与纸630'组合)。在一些实施方案中，纸接缝可以被胶合。
系统600'可以包含不止一个加热元件624'。在处于模腔620'中的同时和/或之后，第一加热元件624a'与基体材料热连通，并且可以导致基体材料的至少一部分在多个点(例如形成烧结接触点)机械性粘结。多孔物质长段可随后用压缩模具656'调整尺寸成所需横截面形状或大小(例如，为了再成型所述包裹的多孔物质长段的横截面形状)，并随后用第二加热元件624b'(其可以为类似于第一加热元件624a'的加热元件，例如均采用微波，或两者不同，例如第一加热元件采用微波，而第二加热元件采用烘箱)再加热以形成另外的机械性粘结(例如烧结接触点)。任选地(未示出)，在第二加热元件624b'之后，包裹的多孔物质长段可被再次调整尺寸成所需横截面形状或大小。所得的包裹的多孔物质长段可以随后适当冷却，用切割机626径向切割成包裹的多孔物质和/或包裹的多孔物质节。可以在模腔620'静止的情况下通过输送机658'来辅助通过系统600'的移动。
在某些情况下，取决于第一烧结或加热步骤的程度，多孔物质长段可以冷却并切割，随后，再加热。本领域技术人员将认识到如何修改本文所述的其他系统和方法来提供两个或更多个烧结(或加热)步骤。
在一些实施方案中，虽然基体材料处于高温下，但多孔物质等等可以通过施加压力来再调整尺寸和/或再成型。压缩模制可以由适用于使棒成为最终形状或尺寸的驱动或非驱动的调整尺寸或成形滚筒、一系列滚筒、或模头或系列模头和它们的任何组合组成。可以在所述方法的各加热步骤之后执行再调整尺寸和/或再成型。
现参考图7A，系统700可以包括纸进料器732，其可操作地连接到材料路径710以便将纸730进料到材料路径710中。如所示，模腔720(在纵向接缝处胶合的卷成圆柱形的纸)可以用成形模具756a(或成形模具，其有时是指与香烟过滤器形成设备有关的卷条器装置，包括纸管折叠机)即时(on-the-fly)形成，导致用由胶水施加装置754(例如喷胶枪)施加的胶水752将纸730卷起，任选随后用胶缝加热器(未示出)处理。在形成模腔720期间，可以沿材料路径710从料斗722中将基体材料引入。与模腔720热连通的加热元件724(例如微波源、对流烘箱、加热块等等，或它们的混合型)可以使基体材料机械性粘结在多个点处(例如形成烧结接触点)，从而产生包裹的多孔物质长段。然后，可以在基体材料的冷却完成之前使用压缩模具756b来将包裹的多孔物质长段调整尺寸成所需横截面大小，此举对包裹的多孔物质的周长和形状(例如椭圆度)的均匀度来说可以是有利的。在包裹的多孔物质长段适当冷却之后，切割机726径向地切割包裹的多孔物质长段，从而产生包裹的多孔物质和/或包裹的多孔物质节。可以通过滚筒、输送机等等(未示出)来辅助通过系统700的移动。在受益于本公开的情况下，本领域技术人员应该理解，所述方法可以在单个设备或多个设备中进行。例如，卷起所述纸，引入基体材料，暴露于热(例如通过施加微波或在常规烘箱中加热)，并且可以在单个设备中执行再调整尺寸并且可以将所得的多孔物质长段输送至用于切割的第二设备。系统700可以以任何方向取向，例如，竖直或水平或这两者间任何取向。
在一些实施方案中，用于密封纸模腔(或其他柔性模腔材料，如塑料)的胶水或其他粘合剂可以为冷熔融粘合剂、热熔融粘合剂、压敏粘合剂、可固化粘合剂等等。冷熔融粘合剂可以是优选的，以便在后续的加热过程期间(例如在烧结期间)减轻胶水失效。
现参考图7B，系统700'可以包括纸进料器732'，其可操作地连接到材料路径710'以便将纸730'进料至材料路径710'中。如所示，模腔720'(纵向接缝处胶合的卷成圆柱形的纸)可以用成形模具756a'(或成形模具，其有时是指与香烟过滤器形成设备有关的卷条器装置，包括纸管折叠器)即时形成，导致用由胶水施加装置754'(例如喷胶枪)施加的胶水752'将纸730'卷起。在模腔720'形成期间，基体材料可以从料斗722'(例如气动致密相进料器的加压料斗)中沿材料路径710'引入，所述料斗722'通过接头722b'(可以为柔韧接头)可操作地连接到管道722a'。与模腔720'(如接近管道722a'的端部所示)热连通的加热元件724'(例如微波源、对流烘箱、加热块等等，或它们的混合型)可以导致基体材料在多个点(例如形成烧结接触点)机械性粘结，从而产生包裹的多孔物质长段。然后，压缩模具756b'(示出为滚筒)可以冷却以辅助冷却该基体材料，并同时将包裹的多孔物质长段成型成所需更均匀的周长和形状(例如椭圆形)。在包裹的多孔物质长段适当冷却之后，切割机726’径向地切割包裹的多孔物质长段，从而产生包裹的多孔物质和/或包裹的多孔物质节。
在一些实施方案中，模腔可以为无孔或孔隙度可变的，以允许从基体材料中移除流体。此外，成形模具和/或材料路径可以可操作地连接到通道，以允在所需取向上的来自孔纸的流体通道。在一些情况下，这些流体通道可以连接至低于大气压力的源。在一些实施例中，从混合物中移除流体可改进系统运行能力并且最小化基体材料颗粒分离。
在一些实施方案中，进料器可以包括设计成装配到模腔中的延长部分。在一些实施方案中，进料器的出口(例如管道722a'的出口)可以被调整尺寸以略小于(例如小约5％)模腔的内径。此外，进料器或其延长部分可以包括柔性部分，其允许出口在模腔内移动。在气动致密相进料期间，通过允许出口在模腔内移动，这种移动可以是有利的。这种移动可以有利地允许出口在模腔中自由寻找中心，其可以提供增强允行能力并且最小化基体混合物分离的装配。在一些实施方案中，进料器(例如管道722a'的出口)可以在成形模具756a'之前、在成形模具756a'内、或在成形模具756a'之后并且任选地在胶水接缝加热器之后终止。
此外，在一些实施方案中，出口可设计成具有可改变的横截面面积，其可以对气动致密相进料有利，以帮助基体混合物堆积密度，以最小化颗粒分离，以及允许在单个系统中改变压力和流速。
在一些实施方案中，出口可以用网孔通风，该网孔不允许基体材料从中流动，但允许流体从中通过。这种通风可以允许压力在较长长度上以受控方式消散，并且在基体材料尤其在高流速和高压下离开出口时，显著减轻颗粒迁移(其可引起基体材料的不均匀性)。
现参考图8，系统800的模腔820可以由分别可操作地连接到模腔输送机860a和860b的模腔部件820a和820b形成。一旦模腔820形成，则可以从料斗822中沿材料路径810将基体材料引入。加热元件824与基体材料热连通(在处于模腔820中的同时)。加热元件824可以导致基体材料在大量点处(例如形成烧结接触点)机械性粘结，从而产生多孔物质。在模腔820适当冷却并分离至模腔部件820a和820b之后，多孔物质可以从模腔部件820a和/或820b中移除并且经由多孔物质输送机862沿材料路径810继续行进。应当指出的是，图8示出非连续材料路径的非限制性实例。
在一些实施方案中，从模腔和/或模腔部件中移除多孔物质可以涉及牵拉机构、推动机构、提升机构、重力、它们的任何混合型，以及它们的任何组合。移除机构可以构造成在端部处、沿(一个或多个)侧面以及它们的任何组合方式来接合多孔物质。合适的牵拉机构可以包括但不限于吸盘、真空组件、镊子、钳子、镊钳、夹子、抓具、爪钩、夹具等等，以及它们的任何组合。合适的推动机构可以包括但不限于顶出器、冲头、杆、活塞、楔子、梯级棍(spokes)、推杆、加压流体等等，以及它们的任何组合。合适的提升机构可以包括但不限于吸盘、真空组件、镊子、钳子、镊钳、夹子、抓具、爪钩、夹具等等，以及它们的任何组合。在一些实施方案中，模腔可以构造成与各种移除机构一起可操作地工作。通过非限制性实例，混合型推拉机构可以包括用杆纵向推动，以便将多孔物质部分地移动出模腔的另一端，该多孔物质随后可由镊钳接合以从模腔中牵拉该多孔物质。
现参考图9，系统900的模腔920由分别可操作地连接到模腔输送机960a、960b、960c和960d的模腔部件920a和920b或920c和920d形成。一旦模腔920形成，或在形成期间，纸930的片材经由纸进料器932被引入模腔920。然后，基体材料从料斗922沿材料路径910被引入纸930中(内衬模腔920)并且通过来自加热元件924的热而机械性粘结到多孔物质中(例如加热以形成多个烧结接触点)。适当冷却之后，可以通过将顶出器964插入模腔部件920a、920b、920c和920d的顶出器端口966a和966b中，实现对多孔物质的移出。多孔物质可以随后经由多孔物质输送机962沿材料路径910继续行进。再一次，图9示出非连续材料路径的非限制性实例。
可通过清洗模腔和/或模腔部件，辅助多孔物质生产的品质控制。再次参见图8，清洗仪器可以被并入到系统800中。当模腔部件820a和820b从多孔物质的形成中返回时，模腔部件820a和820b通过一系列清洁器，所述清洁器包括液体喷射器870和空气或气体喷射器872。类似地，在图9中，当模腔部件960a、960b、960c和960d从多孔物质的形成中返回时，模腔部件960a、960b、960c和960d通过一系列清洁器，所述清洁器包括来自加热元件924的热和空气或气体喷射器972。
其他合适的清洁器可以包括但不限于洗涤器、刷子、浴、淋浴、插入式流体喷射器(插入模腔中能够径向喷射流体的管道)、超声设备，以及它们的任何组合。
在一些实施方案中，多孔物质可以包含腔体。通过非限制性实例，现参考图10，可操作地连接到模腔输送机1060a和1060b的模腔部件1020a和1020b可操作地连接，以形成系统1000的模腔1020。料斗1022可操作地连接到两个定体积进料器1090a和1090b，以使得每个定体积进料器1090a和1090b沿材料路径1010，部分地用基体材料来填充模腔1020。在基体材料从定体积进料器1090a和定体积进料器1090b进行添加之间，注入器1088将胶囊(未示出)放置入模腔1020中，从而产生由基体材料围绕的胶囊。加热元件1024,与模腔1020热接触，导致基体材料在多个点(例如形成烧结接触点)机械性粘结，从而产生其中设置有胶囊的多孔物质。在多孔物质形成并适当冷却之后，沿模腔1020的纵向将转动研磨机1092插入到模腔1020中。转动研磨机1092能够可操作地将多孔物质研磨成在纵向上的所需长度。在模腔1020分离成模腔部件1020a和1020b之后，多孔物质从模腔部件1020a和/或1020b中移出并且经由多孔物质输送机1062沿材料路径1010继续行进。
用于多孔物质等等内的合适胶囊可以包括但不限于聚合物胶囊、多孔胶囊、陶瓷胶囊等等。可以用添加剂(例如粒状碳或香料(更多例子下文提供))填充胶囊。在一些实施方案中，胶囊也可含有分子筛，其在烟雾中与所选组分反应以移除或降低组分的浓度，而未不利地影响烟雾的理想香味成分。在一些实施方案中，所述胶囊可以包括烟草作为额外香料。应该注意，如果该胶囊未用所选物质充分填充，在一些过滤器实施方案中，这可以使得主流烟雾的组分与胶囊中物质之间缺乏相互作用。
在受益于本公开的情况下，本领域技术人员应该理解，可以改变本文所述其他方法来产生其中具有胶囊的多孔物质。在一些实施方案中，多于一种胶囊可以位于多孔物质节、多孔物质、和/或多孔物质长段中。
在一些实施方案中，可以通过除切割之外的操作，调整多孔物质的形状(例如长度、宽度、直径、和/或高度)，所述操作包括但不限于砂磨、碾磨、研磨、光滑处理、抛光、磨擦等等和它们的任何组合。一般而言，这些操作在本文中称为研磨。一些实施方案可以涉及研磨多孔物质的侧面和/或端部，以实现平滑表面、粗糙化表面、沟槽状表面、图案化表面、平整表面，以及它们的任何组合。一些实施方案可以涉及研磨多孔物质的侧面和/或端部，以实现在规格限制内的所需尺寸。一些实施方案可以涉及在处于模腔内时或离开模腔时、在切割之后、在进一步加工期间以及它们的任何组合情况下，研磨多孔物质的侧面和/或端部。本领域技术人员应该理解，研磨可以产生粉尘、颗粒、和/或小片。因此，研磨可以涉及通过诸如真空处理、吹送气体、冲洗、摇晃等等以及它们的任何组合的方法，除去粉尘、颗粒和/或小片。
能够实现所需研磨水平的任何组件和/或仪器可以与本文所公开的系统和方法结合来使用。能够实现所需研磨水平的合适组件和/或仪器的实例可以包括但不限于车床、转动磨砂机、刷子、抛光机、缓冲液、蚀刻器、划线器等等，以及它们的任何组合。
在一些实施方案中，如果期望，多孔物质可以机械加工成更轻的重量，例如，通过钻出多孔物质的一部分。
在受益于本公开的情况下，本领域技术人员应该理解在各个点处将多孔物质与本文所述系统接合所必需的组件和/或仪器构造。通过非限制性实例，在多孔物质处于模腔内(或多孔物质长段正在离开模腔)时使用的研磨仪器和/或钻孔仪器应该构造成不会有害地影响模腔。
现参考图11，料斗1122可操作地连接到斜槽1182并且将基体材料进料至材料路径1110。沿材料路径1110，模腔1120构造成接收推杆1180，所述推杆能够在模腔1120中挤压基体材料。加热元件1124与基体材料热连通(在处于模腔1120中的同时)，导致基体材料在多个点(例如形成烧结接触点)机械性粘结，从而产生多孔物质长段。系统1100中包括推杆1180可以有利地辅助确保基体材料被正确装填，以便形成具有所需空隙体积的多孔物质长段。此外，系统1100包含冷却区域1194，同时多孔物质长段仍被包含在模腔1120内。在该非限制性实例中，被动地实现冷却。
现参考图12，系统1200的料斗1222可操作地沿材料路径1210将基体材料进料至挤出机1284(例如螺杆)。挤出机1284将基体材料移动至模腔1220。系统1200还包括加热元件1224，该加热元件与基体材料热连通(在处于模腔1220中的同时)，并导致基体材料在多个点(例如形成烧结接触点)机械性粘结，从而产生多孔物质长段。此外，系统1200包括冷却元件1286，该冷却元件与多孔物质长段热连通(在处于模腔1220中的同时)。通过滚筒1240来辅助和/或引导多孔物质长段移动出模腔1220。
在一些实施方案中，控制系统可以与本文所公开系统和/或设备的组件交接。如本文所用，术语"控制系统"是指这样的系统，其可操作以接收和发送电子或气动信号并且可以包括与用户交接的功能，提供数据读数、收集数据、储存数据、改变可变选点、维持选点、提供故障指示以及它们的任何组合。合适的控制系统可以包括但不限于可调变压器、欧姆表、可编程逻辑控制器、数字逻辑电路、电气继电器、计算机、虚拟现实系统、分布控制系统和它们的任何组合。可以可操作地连接到控制系统的合适系统和/或设备组件可以包括但不限于料斗、加热元件、冷却元件、切割机、混合器、纸进料器、剥离进料器、剥离输送机、清洗元件、滚筒、模腔输送机、输送机、顶出器、液体喷射器、空气喷射器、推杆、斜槽、挤出机、注入器、基体材料进料器、胶水进料器、研磨器等等以及它们的任何组合。应当指出的是，本文所公开系统和/或设备可以具有可与任何数量的组件交接的不止一种控制系统。
在受益于本公开的情况下，本领域技术人员应该理解本文所述系统和/或设备的各种组件的可互换性。通过非限制性实例，当基体材料包含能够将电磁辐射转换成热的组件(例如纳米颗粒、碳粒等等)时，加热元件可以与电磁辐射源(例如微波源、对流烘箱、加热块等等，或它们的混合型)互换。此外，通过非限制性实例，纸包裹物可以与剥离包裹物互换。
在一些实施方案中，多孔物质可以以约800m/min或更小的线性速度产生(包括通过涉及小于约1m/min的极低线性速度的方法)。如本文所用，术语"线性速度"是指沿单个生产线的速度，其与可以涵盖若干平行生产线的生产速度相对，其可以是沿个体设备、在单个设备内、或它们的组合。在一些实施方案中，多孔物质可以通过本文所述方法以从约1m/min、10m/min、50m/min、或100m/min的下限至约800m/min、600m/min、500m/min、300m/min、或100m/min的上限的线性速度来产生，并且其中所述线性速度可以从任何下限至任何上限并且涵盖其间任何子集合。本领域技术人员会认识到，机械上的生产率进步可以使得能够使用大于800m/min(例如1000m/min或更大)的线性速度。本领域普通技术人员还应该理解，单个设备可以包括平行的多条线(例如，图7的两条或更多条线或本文所示的其他线)，以便将多孔物质等等的总体生产速率增加至(例如)数千m/min或更大。
一些实施方案可以涉及多孔物质的进一步加工。合适的进一步加工可以包括但不限于：用香料或其他添加剂掺杂，研磨，钻出，进一步成型、形成多段过滤器、形成吸烟装置、装填、装运以及它们的任何组合。
一些实施方案可以涉及用添加剂掺杂基体材料、多孔物质。下文提供添加剂的非限制性实例。合适的掺杂方法可以包括但不限于：将添加剂包括在基体材料中；通过在机械性粘结之前，将添加剂施加至基体材料的至少一部分；通过在机械性粘结之后并处于模腔内时，施加添加剂；通过在离开模腔之后，施加添加剂；通过在切割之后，施加添加剂；以及它们的任何组合。应当指出的是，施加包括但不限于：浸蘸、浸入、浸没、浸泡、冲洗、洗涤、漆涂、涂布、淋浴、细喷淋、喷涂、放置、撒粉、喷洒、粘贴和它们的任何组合。此外，应当指出的是，施加包括但不限于表面处理，输注处理，其中添加剂至少部分地并入到基体材料的组分中，以及它们的任何组合。在受益于本公开的情况下，本领域技术人员应该理解，添加剂的浓度将至少取决于添加剂的组成，添加剂的粒径，添加剂的目的，以及在所述方法中纳入添加剂的点。
在一些实施方案中，用添加剂来掺杂可以在机械性粘结所述基体材料之前、期间和/或之后进行。在受益于本公开的情况下，本领域技术人员应该理解，降解、改变、或以其他方式受机械性粘结过程和相关参数(例如高温和/或高压)影响的添加剂，应该在机械性粘结之后添加，和/或应该相应地调整参数(例如使用惰性气体或降低的温度)。通过非限制性实例，玻璃珠可以是基体材料中的添加剂。然后，在机械性粘结之后，玻璃珠可以用其他添加剂如香料和/或活性化合物来功能化。
一些实施方案可以涉及在多孔物质产生之后，研磨多孔物质。研磨包括上述那些方法和设备/组件。
II.形成包含多孔物质的过滤器和吸烟装置的方法
一些实施方案可以涉及可操作地将多孔物质连接至过滤器和/或过滤器节。合适的过滤器和/或过滤器节可以包含纤维素、纤维素衍生物、纤维素酯丝束、醋酸纤维素丝束、小于约10旦尼尔/长丝的醋酸纤维素丝束、约10旦尼尔/长丝或更大的醋酸纤维素丝束、无规取向的乙酸酯、纸、瓦楞纸、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、聚对苯二甲酸丁二醇酯、粗粉、碳粒、碳纤维、纤维、玻璃珠、沸石、分子筛、第二多孔物质以及它们的任何组合中的至少一种。
在一些实施方案中，多孔物质和其他过滤器节可以独立地具有各种特征，如同心过滤器设计，纸包裹料，腔体、空隙室、隔板式空隙室、胶囊、通道等等以及它们的任何组合。
在一些实施方案中，多孔物质和其他过滤器节可以具有基本上相同的横截面形状和/或周长。
在一些实施方案中，过滤器节可以包含在两个过滤器节之间限定腔体的空间。在一些实施方案中，该腔体可以用添加剂(例如粒化碳)填充。在一些实施方案中，腔体可以含有胶囊，例如聚合物胶囊，其自身含有催化剂。在一些实施方案中，该腔体还可以含有与烟雾中所选组分反应的分子筛，以移除或降低所述组分的浓度，而未不利地影响烟雾的理想香味成分。在实施方案中，腔体可以包括烟草作为额外香料。应该注意，如果腔体未用所选物质充分填充，则在一些实施方案中，这可以使得在主流烟雾的组分与腔体和其他(一个或多个)过滤器节中的物质之间缺乏相互作用。
在一些实施方案中，过滤器节可以被组合或联结，以便形成过滤器或过滤器棒。如本文所用，术语"过滤器棒"是指适于被切割成两个或更多个过滤器的的过滤器长段。通过非限制性实例，在一些实施方案中，包含本文所述多孔物质的过滤器棒可以具有从约80mm至约150mm的长度，并且在吸烟装置接合操作期间(将烟草柱添加至过滤器)，可以被切割成长度约5至约35mm的过滤器。
接合操作可以涉及将本文所述的过滤器或过滤器棒与烟草柱组合或联结。在接合操作期间，在一些实施方案中，包含本文所述多孔物质的过滤器棒可首先切割成过滤器，或在接合过程期间切割成过滤器。此外，在一些实施方案中，接合方法可以还涉及将包含纸和/或木炭的额外段组合或联结至过滤器、过滤器棒、或烟草柱。
在过滤器过滤器棒、和/或吸烟装置的生产中，一些实施方案可以涉及在其各种组件周围包裹纸，以便使组分保持所需构造和/或接触。例如，产生过滤器和/或过滤器棒可以涉及在一系列邻接过滤器节周围包裹纸。在一些实施方案中，用纸包裹料包裹的多孔物质可以在其周围配置另外的包裹料，以保持多孔物质与过滤器的另一节之间的接触。用于产生过滤器、过滤器棒和/或吸烟装置的合适的纸可以包括本文所述与包裹多孔物质有关的任何纸。在一些实施方案中，所述纸可以包含添加剂、上浆剂和/或印刷剂。
在过滤器、过滤器棒和/或吸烟装置的生产中，一些实施方案可以涉及粘附其邻近组件(例如将多孔物质粘附至邻近过滤器节、烟草柱等等或它们的任何组合)。优选的粘合剂可以包括在环境条件下和/或在燃烧条件下不赋予香味或芳香的那些粘合剂。在一些实施方案中，包裹和粘附可以用于过滤器、过滤器棒和/或吸烟装置的生产中。
本文所述的一些实施方案可以涉及：提供多孔物质棒，其包含在大量接触点处粘结在一起的大量有机颗粒和粘结剂颗粒；提供过滤器棒，其不具有与多孔物质棒相同的组成；将多孔物质棒和过滤器棒分别切割成多孔物质节和过滤器节；形成所需邻接构造，其包含大量节，所述大量节包含多孔物质节中的至少一些和过滤器节中的至少一些；用纸包裹物和/或粘合剂固定所需邻接构造，以便产生分段过滤器棒长段(filter rod length)；将所述分段过滤器棒长段切割成分段过滤器棒；并且其中执行所述方法，以便以约800m/min或更小的速率产生分段过滤器棒。一些实施方案可以还涉及形成具有所述分段过滤器棒的至少一部分的吸烟装置。
如本文所用，术语"邻接构造"是指一种构造，其中两个过滤器节(或其类似物)轴向对准，以便将第一节的一端部触及至第二节的一端部。本领域技术人员可以理解，该邻接构造可为连续的(即，并非不断，而是极长),并且具有许多的节，或长度较短的至少两个至许多个节。
应当指出的是，在本文所述的一些方法实施方案中，术语"分段"是为清楚起见用于修饰各种制品，并且应该视为由本文关于包含多孔物质的制品(例如过滤器和过滤器棒)所述的各种实施方案所涵盖。
本文所述的一些实施方案可以涉及：提供大量多孔物质节，其包含大量有机颗粒和在大量接触点处粘结在一起的粘结剂颗粒；提供大量过滤器节，其不具有与多孔物质节相同的组成；形成所需邻接构造，其包含大量节，所述大量节包含多孔物质节中的至少一个和过滤器节中的至少一个；用纸包裹物和/或粘合剂固定所需邻接构造，以便产生分段过滤器或分段过滤器棒长段；并且其中执行所述方法，以便以约800m/min或更小的速率产生分段过滤器或分段过滤器棒。一些实施方案可以还涉及形成具有分段过滤器或分段过滤器棒的至少一部分的吸烟装置。
现参考图13，该实例中产生分段过滤器的方法的图示，分别将醋酸纤维素过滤器棒1310切割成8个节(各约15mm)以及将多孔物质过滤器棒1312切割成10个节(各约12mm)以产生分段1314和1316。分段1314、1316随后以交替构造端对端对准，一起推动，并且用纸包裹并且在接缝线处胶合，以便产生分段过滤器长段1318。在一些情况下，然后可在每第四个醋酸纤维素分段1314的约中间处切割分段过滤器长段1318，以便产生分段过滤器棒1320，所述分段过滤器棒1320具有设置在各端上的醋酸纤维素分段1314的部分。在受益于本公开的情况下，本领域技术人员将理解，醋酸纤维素分段和多孔物质分段的其他大小和构造可用于产生分段过滤器长段，并且随后可在任何点处切割以产生所需的分段过滤器棒，例如，分段过滤器棒1320'，其包括五个分段，其中多孔物质分段处于端部处。本领域技术人员应该认识到，这些实例为分段过滤器棒的许多潜在构造中的两种构造。
在一些实施方案中，上述方法可适于容纳三个或更多个过滤器节。例如，过滤器棒长段的所需构造可以为串联的第一多孔物质节、第一过滤器节和第二过滤器节，串联的第一多孔物质节、第一第二过滤器节、第一第一过滤器节、第二第二过滤器节、第二多孔物质节、第三第二过滤器节、第二第一过滤器节和第四第二过滤器节。这种构造可以为可用于产生包含三个节的过滤器的至少一个实施方案，如图14所示，该图示出过滤器棒长段被切割成过滤器棒，其随后另外切割两次，以便产生包含三个节的过滤器节。
在一些实施方案中，可以包括胶囊，以便嵌套在两个邻接段之间。如本文所用，术语"嵌套的"或"嵌套"是指处于内部并且不直接暴露于所产生制品的外部。因此，两个邻接节之间的嵌套允许邻近节触及，即邻接。在一些实施方案中，胶囊可以处于一个部分中。
在一些实施方案中，本文所述过滤器可以使用已知仪器学来产生，例如在自动化仪器中大于约25m/min，并且对手工生产仪器而言更低。虽然生产速率可以仅受仪器能力限制，在一些实施方案中，本文所述过滤器节可以以从约25m/min、50m/min、或100m/min的下限至约800m/min、600m/min、400m/min、300m/min、或250m/min的上限的速率组合来形成过滤器棒，并且其中所述组合速率可以从任何下限至任何上限并且涵盖其间任何子集合。
在一些实施方案中，在本文所述过滤器和/或过滤器棒的生产中所用的多孔物质可以用纸包裹。在一些实施方案中，所述纸可以降低由于多孔物质的机械操作所致的损害和颗粒产生。适于在操作期间使用并保护多孔物质的纸可以包括但不限于基于木材的纸、含亚麻的纸、亚麻纸、棉纸、官能化纸(例如被官能化以便减少焦油和/或一氧化碳的那些)、特殊标记纸、彩色纸和它们的任何组合。在一些实施方案中，所述纸可以为高孔隙率的、波纹形的和/或具有高表面强度。在一些实施方案中，纸可以基本上为无孔性的，例如小于约10 CORESTA单位。
在一些实施方案中，包含本文所述多孔物质的过滤器和/或过滤器棒可以直接运送至生产线，从而将它们与烟草柱组合来形成吸烟装置。这种方法的实例包括用于产生吸烟装置的方法，该方法包括：提供过滤器棒，所述过滤器棒包含至少一个过滤器节，所述过滤器节包含本文所述多孔物质，所述多孔物质包含有机颗粒和粘结剂颗粒；提供烟草柱；横向于其纵轴并穿过棒的中心来切割该过滤器棒，以形成至少两个过滤器，所述过滤器具有至少一个过滤器节，每个过滤器节包含多孔物质，所述多孔物质包含有机颗粒和粘结剂颗粒；和沿过滤器的纵轴和烟草柱的纵轴，所述过滤器中的至少一个联结至烟草柱，以形成至少一个吸烟装置。
在其他实施方案中，包含多孔物质的装置过滤器和/或过滤器棒可以放入用于储存的合适容器直至进一步使用。合适的存储容器包括在吸烟装置过滤器技术中常用的那些，其包括但不限于板条箱、盒子、筒、袋子、硬纸盒等等。
一些实施方案可以涉及将可发烟物质可操作地连接至多孔物质(或包含上述至少一者的分段过滤器)。在一些实施方案中，多孔物质(或包含上述至少一者的分段过滤器)可以与可发烟物质流体连通。在一些实施方案中，吸烟装置可以包含与可发烟物质流体连通的多孔物质(或包含上述至少一者的分段过滤器)。在一些实施方案中，吸烟装置可以包含外壳，该外壳可操作地能够保持多孔物质(或包含上述至少一者的分段过滤器)与可发烟物质流体连通。在一些实施方案中，过滤器棒、过滤器、过滤器节、分节过滤器、和/或分节过滤器棒可以可从外壳上移除、可从外壳上置换、和/或可从外壳上丢弃。
如本文所用，术语"可发烟物质"是指能够在燃烧或加热时产生烟雾的材料。合适的可发烟物质可以包括但不限于：烟草，例如亮叶烟草草(bright leaf tobacco)、东方烟草(Oriental tobacco)、土耳其烟草(Turkish tobacco)、板烟烟草(Cavendish tobacco)、corojo烟草、criollo烟草、波瑞克烟(Perique tobacco)、阴影烟草(shade tobacco)、白色白肋烟烟草(white burley tobacco)、烟熏烟草(flue-cured tobacco)、白肋烟烟草(Burley tobacco)、马里兰烟草(Maryland tobacco)、弗吉尼亚烟草(Virginia tobacco)；茶叶；草本植物；碳化或热解组分；无机组分；和它们的任何组合。烟草可以具有已切割填料形状的烟草薄片、经处理的烟茎、再造烟草填料、体积膨胀的烟草填料等等形式。烟草和其他生长的可发烟物质可以在美国生长，或可在美国管辖区域外生长。
在一些实施方案中，可发烟物质可以成柱状形式，例如烟草柱。如本文所用，术语"烟草柱"是指烟草和可被组合来产生烟草基可发烟制品(例如香烟或雪茄)的任选的其他成分和香料的共混物。在一些实施方案中，烟草柱可以包含选自以下的成分：烟草、糖(例如蔗糖、红糖、转化糖、或高果糖玉米浆)、丙二醇、甘油、可可、可可产品、槐豆胶、槐豆提取物和它们的任何组合。在其他实施方案中，烟草柱可以还包含香料、芳香物、薄荷醇、甘草提取物、磷酸二铵、氢氧化铵和它们的任何组合。在一些实施方案中，烟草柱可以包含添加剂。在一些实施方案中，烟草柱可以包含至少一个可弯曲元件。
合适的外壳可以包括但不限于：香烟、烟斗、雪茄、雪茄烟斗、烟管、水烟管、水烟筒、电子吸烟装置、手工卷制烟、手工卷制雪茄、纸和它们的任何组合。
封装多孔物质可以包括但不限于放入托盘或盒子或保护性容器，例如通常用于封装和运输香烟过滤器棒的托盘。
在一些实施方案中，过滤器和/或具有过滤器的吸烟装置的包装可以包含多孔物质。该包装可以为铰接盖式包装、滑动件和壳体式包装、硬杯式包装、软杯式包装、塑料袋、或任何其他合适的包装容器。在一些实施方案中，所述包装可以具有外部包裹，例如聚丙烯包裹物，和任选的撕开拉片。在一些实施方案中，所述过滤器和/或吸烟装置可以为在包装内部成束密封。一束可以含有多个过滤器和/或吸烟装置，例如，20个或更多个。然而，一束可以包括单个过滤器和/或吸烟装置，在一些实施方案中，例如排他性过滤器和/或吸烟装置实施方案，如用于个人销售的那些，或包含特定香料如香草、丁香、或肉桂的过滤器和/或吸烟装置。
在一些实施方案中，吸烟装置包装的硬纸盒可以包括至少一个包装的吸烟装置，其包括至少一个吸烟装置与包含多孔物质的过滤器(多分段的或其他)。在一些实施方案中，所述硬纸盒(例如容器)具有物理完整性以容纳吸烟装置的包的重量。这可以通过用于形成硬纸盒的更厚卡片纸或用于粘结硬纸盒的元件的更强粘合剂来实现。
一些实施方案可以涉及装运多孔物质。所述多孔物质可以作为个体，作为过滤器的至少一部分，作为吸烟装置的至少一部分，处于包装中，处于硬纸盒中，处于托盘中，以及是它们的任何组合。装运可以通过火车、货车、飞机、船舶/轮船和它们的任何组合。
III.多孔物质
基体材料中可以存在活性颗粒与粘结剂颗粒的任何重量比。在一些实施方案中，基体材料可以包含活性颗粒，其含量从基体材料的约1重量％、5重量％、10重量％、25重量％、40重量％、50重量％、60重量％、或75重量％的下限至基体材料的约99重量％、95重量％、90重量％、或75重量％的上限，并且其中活性颗粒的量可从任何下限至任何上限并且涵盖其间任何子集合。在一些实施方案中，基体材料可以包含粘结剂颗粒，其含量从基体材料的约1重量％、5重量％、10重量％、或25重量％的下限至基体材料的约99重量％、95重量％、90重量％、75重量％、60重量％、50重量％、40重量％、或25重量％的上限，并且其中粘结剂颗粒的量可从任何下限至任何上限并且涵盖其间任何子集合。
活性颗粒可以为适于增强烟雾于其上流动的任何材料。适于增强烟雾于其上流动是指可对烟雾流移除、减少、或添加组分的任何材料。移除或减少(或添加)可以是选择性的。举例而言，在来自香烟的烟雾流中，例如下文列表中所示的那些化合物可以被选择性移除或减少。此表可以以"Draft Proposed Initial List of Harmful/PotentiallyHarmful Constituents in Tobacco Products,including TobaccoSmoke"形式得自U.S.FDA；下文列表中任何缩写均是本领域中的已知化学物质。在一些实施方案中，活性颗粒可以减少或移除选自下文的烟雾组分列表的至少一种组分(包括它们的任何组合)。烟雾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，黄曲霉素B-1，4-氨基联苯，1-氨基萘，2-氨基萘，氨，铵盐，安纳巴松(anabasine)，安那他品(anatabine)，0-茴香胺，砷，A-α-C，苯[a]蒽，苯[b]荧蒽，苯[j]醋蒽烯，苯[k]荧蒽，苯，苯并(b)呋喃，苯并[a]嵌二萘，苯并[c]菲，铍，1,3-丁二烯，丁醛，镉，咖啡酸，一氧化碳，儿茶酚，氯化二噁英/呋喃，铬，，钴，香豆素，甲酚，巴豆醛，环戊二烯并[c,d]嵌二萘，二苯(a,h)吖啶，二苯(a,j)吖啶，二苯[a,h]蒽，二苯并(c,g)咔唑，二苯并[a,e]嵌二萘，二苯并[a,h]嵌二萘，二苯并[a,i]嵌二萘，二苯并[a,l]嵌二萘，2,6-二甲基苯胺，氨基甲酸乙酯(聚氨酯)，乙苯，氧化乙烯，丁香酚，甲醛，呋喃，glu-P-1，glu-P-2，肼类，氰化氢，对苯二酚，茚并[1,2,3-cd]嵌二萘，IQ，异戊二烯，铅，MeA-α-C，汞，甲基乙基酮，5-甲基，4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)，4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(NNAL)，萘，镍，烟碱，硝酸盐，一氧化氮，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-亚硝基乙基甲胺，N-亚硝基吗啉(NMOR)，N-亚硝基降烟碱(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，PhIP，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-甲苯胺类，甲苯，Trp-P-1，Trp-P-2，铀-235(放射性同位素)，铀-238(放射性同位素)，乙酸乙烯酯，氯乙烯和它们的任何组合。
活性颗粒的一个实例为活性碳(或活化木炭或活性煤)。活性碳可以低活性(约50％至约75％CCl4吸附性)或高活性(约75％至约95％CCl4吸附)或两者的组合。活性碳可以包括来源于(例如热解自)椰子壳、煤、合成树脂等等的那些。市售可得的碳的实例可以包括但不限于由Calgon、Jacobi、Norit和其他类似供应商提供的产品等级。通过非限制性实例，Norit的粒状活性碳产品之一为GCN 3070。在另一个实例中，Jacobi提供包括各种粒径的CZ、CS、CR、CT、CX和GA-Plus级别的活性碳。
在一些实施方案中，活性碳可以为纳米级碳粒，例如任何数量壁的碳纳米管，碳纳米角，竹状碳纳米结构，富勒烯和富勒烯聚集体，以及包括极少层石墨烯和氧化石墨烯的石墨烯。活性颗粒的其他实例可以包括但不限于：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，硅酸镁类，金属氧化物(例如氧化铁,，氧化铁纳米颗粒，如约12nm Fe3O4，氧化锰，氧化铜，以及氧化铝)，金，铂，五氧化碘，五氧化二磷，纳米颗粒(例如金属纳米颗粒，如金和银；金属氧化物纳米颗粒，如氧化铝；磁性、顺磁性和超顺磁性纳米颗粒，如氧化钆，氧化铁的各种晶体结构，如赤铁矿和磁铁，钆-纳米管，和内型富勒烯，如GdC60；和核-壳和洋葱状(onionated)纳米颗粒，如金和银纳米壳，洋葱状氧化铁，和其具有任何所述材料的外壳的其他纳米颗粒或微粒)和上述的任何组合(包括活性炭)。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，酚醛缩合物，和甲代氧丙环胺缩合物；和连接到聚合物骨架的大量带电荷官能团。在一些实施方案中，活性颗粒为各种活性颗粒的组合。在一些实施方案中，多孔物质可以包含多种活性颗粒。在一些实施方案中，活性颗粒可以包含选自本文所公开活性颗粒的至少一个成员。应当指出的是，"成员"用作通用术语来描述列表中的项目。在一些实施方案中，活性颗粒与至少一种香料组合。
合适的活性颗粒可以具有约小于1纳米(例如石墨烯)到大至直径约5000微米的颗粒的至少一个尺寸。活性颗粒的粒径下限可以为大约以下的至少一个尺寸：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微米或250微米。活性颗粒的粒径上限可以为大约以下的至少一个尺寸：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纳米。上述下限和上限的任何组合可适用于本文所述的实施方案，其中所选最大粒径大于所选最小粒径。在一些实施方案中，活性颗粒可以在上述下限和上限范围内的粒度的混合物。在一些实施方案中，活性颗粒的粒径可以为多顶式的。
粘结剂颗粒可以为任何合适的热塑性粘结剂颗粒。在一个实施方案中，粘结剂颗粒表现出在其熔化温度下事实上无流动。这意味着当加热至其熔化温度时，材料表现出极少或没有聚合物流动。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、高分子量聚乙烯和它们的组合。在一个实施方案中，粘结剂颗粒的熔体流动指数(MFI,ASTM D 1238)在190℃和15kg下小于或等于约3.5g/IOmin(或约0-3.5g/l0min，在190℃和15kg下)。在另一个实施方案中，粘结剂颗粒的熔体流动指数(MFI)在190℃和15Kg下小于或等于约2.0g/l0min(或约0-2.0g/l0min，在190℃和15kg下)。这种材料的一个实例为超高分子量聚乙烯，UHMWPE(其不具有聚合物流动，190℃和15kg下的MFI为约0，190℃和15kg下的MFI为约0-1.0)；另一种材料可以为极高分子量聚乙烯，VHMWPE(其可以具有在(例如)190℃和15kg下约1.0-2.0g/l0min的范围内的MFI)；或高分子量聚乙烯，HMWPE(其可以具有在(例如)190℃和15kg下约2.0-3.5g/l0min的范围内的MFI)。在一些实施方案中，可以优选的是使用具有不同分子量和/或不同熔体流动指数的粘结剂颗粒的混合物。
就分子量而言，如本文所用的"超高分子量聚乙烯"是指重均分子量为至少约3×106g/mol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介于约3×106g/mol至约30×106g/mol，或介于约3×106g/mol至约20×106g/mol，或介于约3×106g/mol至约10×106g/mol，或介于约3×106g/mol至约6×106g/mol。"极高分子量聚乙烯"是指重均分子量小于约3×106g/mol并且大于约1×106g/mol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介于约2×106g/mol至小于约3×106g/mol。"高分子量聚乙烯"是指重均分子量至少约3×105g/mol至1×106g/mol的聚乙烯组合物。为了本说明书，本文引用的分子量根据马格里斯公式测定("马格里斯分子量")。
合适的聚乙烯材料可从若干来源商购获得，包括：UHMWPE，来自Ticona Polymers LLC(得克萨斯州达拉斯Celanese公司的分公司)；和DSM(荷兰)，Braskem(巴西)，Beijing Factory No.2(BAAF)，Shanghai Chemical和Qilu(中华人民共和国)，Mitsui和Asahi(日本)。具体地，聚合物可以包括：2000系列(2105、2122、2122-5、2126)，4000系列(4120、4130、4150、4170、4012、4122-5、4022-6、4050-3/4150-3)、8000系列(8110、8020)，X系列(X143、X184、X168、X172、X192)。
合适的聚乙烯材料的一个实例具有在约5dl/g至约30dl/g范围内的本征粘度和约80％或更多的结晶度，如美国专利申请公布No.2008/0090081中所述。合适的聚乙烯材料的另一个实例具有通过ASTM-D 4020测定的在约300,000g/mol至约2,000,000g/mol范围内的分子量，介于约300μm至约1500μm的平均粒度D50，和介于约0.25g/ml至约0.5g/ml的堆积密度，如2011年3月3日提交的国际专利申请No.PCT/US2011/034947中所述。
粘结剂颗粒可以假设为任何形状。这种形状包括球状、土卫七状(hyperion)、星状、陨石球粒状(chrondular)或行星际尘埃状、颗粒状、马铃薯状、不规则状或它们的组合。在优选实施方案中，本文所述合适的粘结剂颗粒是非纤维的。在一些实施方案中，粘结剂颗粒呈粉末、粒、或颗粒的形式。在一些实施方案中，粘结剂颗粒各种粘结剂颗粒的组合。
在一些实施方案中，粘结剂颗粒的粒径下限可以为大约以下的至少一个尺寸：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。粘结剂颗粒的粒径下限可以为大约以下的至少一个尺寸：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文所述实施方案，其中所选最大粒径大于所选最小粒径。在一些实施方案中，粘结剂颗粒可以为粒度在上述下限和上限范围内的混合物。在一些实施方案中，较小直径颗粒可以有利于更快加热以用于将粘结剂颗粒粘结在一起，这可以尤其可用于产生本文所述多孔物质的高生产率方法。
虽然粘结剂颗粒粒径与活性颗粒粒径的比率可包括由本文针对每一者所述的粒度范围所指定的任何迭代，但特定粒度比率可以有利于特定应用和/或产品。通过非限制性实例，在吸烟装置过滤器中，活性颗粒和粘结剂颗粒的粒度应该使得EPD允许通过多孔物质抽吸流体。在一些实施方案中，粘结剂颗粒粒度与活性颗粒粒度的比率可以从约10:1至约1:10，或更优选地从约1:1.5至约1:4。
另外，粘结剂颗粒可以具有在约0.10g/cm3至约0.55g/cm3范围内的堆积密度。在另一个实施方案中，堆积密度可以在约0.17g/cm3至约0.50g/cm3范围内。在另一个实施方案中，堆积密度可以在约0.20g/cm3至约0.47g/cm3范围内。
除了上述粘结剂颗粒以外，其他常规的热塑塑料可以用作粘结剂颗粒。这种热塑塑料包括但不限于：聚烯烃，聚酯，聚酰胺(或尼龙)，聚丙烯酸类，聚苯乙烯，聚乙烯，聚四氟乙烯(PTFE)，聚醚酮(PEEK)，它们的任何共聚物，它们的任何衍生物，以及它们的任何组合。非纤维性增塑纤维素衍生物也可以适用作本文所述的粘结剂颗粒。合适的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，它们的任何共聚物，它们的任何衍生物，它们的任何组合等等。合适的聚乙烯的实例还包括：低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，它们的任何共聚物，它们的任何衍生物，它们的任何组合等等。合适的聚酯的实例包括：聚对苯二甲酸乙二酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚(对苯二甲酸环己二甲醇酯)，聚对苯二甲酸三亚甲基酯，它们的任何共聚物，它们的任何衍生物，它们的任何组合等等。合适的聚丙烯酸类的实例包括但不限于：聚甲基丙烯酸甲酯，其任何共聚物，其任何其衍生物，其任何组合等等。合适的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，苯乙烯丙烯腈，苯乙烯-丁二烯，苯乙烯-马来酸酐，它们的任何共聚物，它们的任何衍生物，它们的任何组合等等。合适的聚乙烯的实例包括但不限于：乙烯-醋酸乙烯酯，乙烯-乙烯基醇，聚氯乙烯，它们的任何共聚物，它们的任何衍生物，它们的任何组合等等。合适的纤维素的实例包括但不限于：醋酸纤维素，乙酸丁酸纤维素，增塑纤维素，丙酸纤维素，乙基纤维素，它们的任何共聚物，它们的任何衍生物，它们的任何组合等等。在一些实施方案中，粘结剂颗粒可以为上文所列粘结剂的任何共聚物、任何衍生物和任何组合。
在一些实施方案中，本文所述粘结剂颗粒可以具有亲水性表面处理。可以通过暴露于化学氧化剂、火焰、离子、等离子体、电晕放电、紫外线辐射、臭氧和它们的组合(例如臭氧和紫外线处理)中至少一者来实现亲水性表面处理(例如氧合官能团，如羧基、羟基和环氧基)。因为根据其组成或所吸附水，本文所述活性颗粒中许多为亲水性的，对粘结剂颗粒的亲水性表面处理可以增加粘结剂颗粒和活性颗粒之间的吸引力(例如范德华力、静电力、氢键合等等)。这种增强吸引力可以减轻活性颗粒和粘结剂颗粒在基体材料中的分离，从而最小化EPD的可变性，完整性，周长，横截面形状，和所得多孔物质的其他性质。此外，已发现，增强的吸引力提供更均匀基体材料，这可增加过滤器设计的灵活性(例如，降低总体EPD，减小粘结剂颗粒的浓度，或这两者)。
在一些实施方案中，基体材料和/或多孔物质可以包含活性颗粒、粘结剂颗粒和添加剂。在一些实施方案中，基体材料或多孔物质可以包含添加剂，其含量从基体材料或多孔物质的约0.01重量％、0.05重量％、0.1重量％、1重量％、5重量％、或10重量％的下限至基体材料或多孔物质的约25重量％、15重量％、10重量％、5重量％、或1重量％的上限，并且其中添加剂的量可从任何下限至任何上限并且涵盖其间任何子集合。
在一些实施方案中，多孔物质可以具有在约40％至约90％范围内的空隙体积。在一些实施方案中，多孔物质可以具有约60％至约90％的空隙体积。在一些实施方案中，多孔物质可以具有约60％至约85％的空隙体积。空隙体积为在将活性颗粒所占空间纳入考虑后剩余的自由空间。
为测定空隙体积，虽然不希望受任何具体理论限制，据信测试指示，混合物的最终密度始终几乎由活性颗粒所驱使；因此，粘结剂颗粒所占空间为纳入计算考虑。因此，在此背景下，基于将活性颗粒纳入考虑后剩余的空间，计算空隙体积。为测定空隙体积，首先，针对活性颗粒，计算基于目尺寸的上部和下部直径的平均值，然后使用活性材料的密度来计算体积(假设球形形状基于该平均直径)。然后，如下计算空隙体积百分比：
在一些实施方案中，多孔物质可以具有每mm多孔物质长度约0.10至约25mm水的范围内的封装压降(EPD)。在一些实施方案中，多孔物质可以具有每mm多孔物质长度约0.10至约10mm水的范围内的EPD。在一些实施方案中，多孔物质可以具有每mm多孔物质长度约2至约7mm水(或每mm多孔物质长度不大于7mm水)的EPD。
在一些实施方案中，多孔物质可以具有至少约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，以及每mm长度小于约20mm水或更小、每mm长度19mm水或更小、每mm长度18mm水或更小、每mm长度17mm水或更小、每mm长度16mm水或更小、每mm长度15mm水或更小、每mm长度14mm水或更小、每mm长度13mm水或更小、每mm长度12mm水或更小、每mm长度11mm水或更小、每mm长度10mm水或更小、每mm长度9mm水或更小、每mm长度8mm水或更小、每mm长度7mm水或更小、每mm长度6mm水或更小、每mm长度5mm水或更小、每mm长度4mm水或更小、每mm长度3mm水或更小、每mm长度2mm水或更小、或每mm长度1mm水或更小的EPD。
举例而言，在一些实施方案中，多孔物质可以具有至少约1mg/mm的活性颗粒负载和每mm长度约20mm水或更小的EPD。在其他实施方案上，多孔物质可以具有至少约1mg/mm的活性颗粒负载和每mm长度约20mm水或更小的EPD，其中活性颗粒不是碳。在其他实施方案中，多孔物质可以具有包含负载量为至少6mg/mm的碳的活性颗粒以及每mm长度10mm水或更小的EPD。
在一些实施方案中，多孔物质可以有效从烟草烟雾中移除组分(例如本文列表中那些)。多孔物质可用于减少由《世界卫生组织烟草控制框架公约》("WHO FCTC")定为目标的某些烟草烟雾组分的递送。通过非限制性实例，其中活性碳用作活性颗粒的多孔物质可用于将某些烟草烟雾组分的递送减少至WHO FCTC推荐的水平以下。在一些实施方案中，所述组分可包括但不限于：乙醛、丙烯醛、苯、苯并[a]嵌二萘、1,3-丁二烯和甲醛。具有活性碳的多孔物质可以：将烟雾流中的乙醛减少约3.0％至约6.5％/mm多孔物质长度；将烟雾流中的丙烯醛减少约7.5％至约12％/mm多孔物质的长度；将烟雾流中的苯减少约5.5％至约8.0％/mm多孔物质的长度；将烟雾流中的苯并[a]嵌二萘减少约9.0％至约21.0％/mm多孔物质的长度；将烟雾流中的1,3-丁二烯减少约1.5％至约3.5％/mm多孔物质的长度；和将烟雾流中的甲醛减少约9.0％至约11.0％/mm多孔物质的长度。在另一个实例中，其中离子交换树脂用作活性颗粒的多孔物质可用于将某些烟草烟雾组分的递送降低至WHO推荐值以下。在一些实施方案中，具有离子交换树脂的多孔物质可以：将烟雾流中的乙醛减少约5.0％至约7.0％/mm多孔物质的长度；将烟雾流中的丙烯醛减少约4.0％至约6.5％/mm多孔物质的长度；和将烟雾流中的甲醛减少约9.0％至约11.0％/mm多孔物质的长度。本领域普通技术人员应该理解，此处相关于特定烟雾流组分的浓度的报道值可以随测试协议和烟草共混物变化。此处所述的减少是指通过类似于CORESTA推荐的方法No.74(Determination of Selected Carbonyls in Mainstream CigaretteSmoke by High Performance Liquid Chromatography)的方法，使用《健康加拿大强制吸烟协议》进行的羰基测试。通过用由多孔物质分段和醋酸纤维素分段组成的双分段过滤器手动替换标准醋酸纤维素过滤器，由美国商用品牌制备样品香烟。多孔物质分段的长度在5至15mm之间变化。
IV.添加剂
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，微波增强添加剂，陶瓷颗粒，玻璃珠，软化剂，塑化剂，颜料，染料，香料，芳香物，控释小囊泡，粘合剂，增粘剂，表面改性剂，维生素，过氧化物，杀菌剂，抗真菌剂，抗微生物剂，防静电剂，阻燃剂，降解剂，以及它们的任何组合。
合适的活性化合物可以为适用于从烟雾流中移除组分的化合物和/或分子，其包括但不限于：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，聚醋酸乙烯酯，羧基化丙烯酸酯，以及它们的任何组合。应当指出的是，活性颗粒也可视为活性化合物，并且反之亦然。通过非限制性实例，富勒烯和一些碳纳米管可以视为颗粒和分子。
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，酚醛缩合物，和甲代氧丙环胺缩合物；连接到聚合物骨架的大量带电荷官能团；和它们的任何组合。
沸石可以包括结晶硅铝酸盐，其具有均匀的分子大小的尺寸的孔(例如通道)或腔。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β(Na7(Al7Si57O128)四方晶)，沸石ZSM-5(Nan(AlnSi96-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，中孔硅酸盐，SBA-15，MCM-41，3-氨丙基甲硅烷基改性的MCM48，铝磷酸盐，中孔硅铝酸盐，其他相关的多孔材料(例如混合氧化物凝胶)，以及它们的任何组合。
合适的纳米颗粒可以包括但不限于：纳米级碳粒，如任何数量壁的碳纳米管，碳纳米角，竹状碳纳米结构，富勒烯和富勒烯聚集体，和包括极少层石墨烯和氧化石墨烯的石墨烯；金属纳米颗粒，如金和银；金属氧化物纳米颗粒，如氧化铝、二氧化硅和氧化钛；磁性、顺磁性和超顺磁性的纳米颗粒，如氧化钆，氧化铁的各种晶体结构，如赤铁矿和磁铁，约12nm Fe3O4，钆-纳米管，和内型富勒烯，如GdC6o；和核-壳和洋葱状纳米颗粒，如金和银纳米壳，洋葱状氧化铁，和具有任何所述材料的外部壳体的其他纳米颗粒或微粒)和上述的任何组合(包括活性碳)。应当指出的是，纳米颗粒可以包括纳米棒，纳米球，纳米米(nanorices)，纳米线，纳米星(如纳米三角和纳米四角)，中空纳米结构，作为一者连接的两个或更多个纳米颗粒的混合型纳米结构，和具有纳米涂层或纳米厚壁的非纳米颗粒。还应注意，纳米颗粒可以包括，纳米颗粒的官能化衍生物，其包括但不限于：已共价地和/或非共价地官能化的纳米颗粒，例如π-堆叠，物理吸附，离子缔合，范德瓦尔斯缔合等等。合适的官能团可以包括但不限于：包含胺(1°、2°、或3°)、酰胺、羧酸、醛、酮、醚、酯、过氧化物、甲硅烷基、有机硅烷、烃、芳香烃和它们的任何组合的部分；聚合物；螯合剂，如乙二胺四乙酸盐或酯，二乙烯三胺五乙酸，氮川三乙酸，和包含吡咯环的结构；以及它们的任何组合。官能团可以增强对烟雾组分的移除和/或增强在多孔物质中纳米颗粒的并入。
合适的微波增强添加剂可以包括但不限于：微波响应性聚合物，碳颗粒，富勒烯，碳纳米管，金属纳米颗粒，水等，以及它们的任何组合。
合适的陶瓷颗粒可以包括但不限于：氧化物(例如二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化铍、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，以及它们的任何组合。陶瓷颗粒可以为结晶的、非结晶的、或半结晶的。
如本文所用，颜料是指赋予色彩并且结合到整个基体材料和/或其组分中的化合物和/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(tartrazine)，E102，酞菁蓝，酞菁绿，喹吖啶酮，二萘嵌苯四羧酸二亚胺，二噁嗪，哌酮(perinone)双偶氮颜料，蒽醌颜料，炭黑，二氧化钛，金属粉末，氧化铁，群青，和它们的任何组合。
如本文所用，染料是指赋予色彩并且为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Brilliant Yellow K-6G液体，YellowK-4GL液体，Yellow K-GL液体，Orange K-3GL液体，Scarlet K-2GL液体，Red K-3BN液体，Blue K-5R液体，Blue K-RL液体，Turquoise K-RL液体/粒料，Brown K-BL液体)，染料(助色团，可得自BASF)(例如Yellow 3GL,Fastusol C Blue 74L)。
合适的香料可以为适用于吸烟装置过滤器的任何香料，包括赋予烟雾流味道和/或口味的那些。合适的香料可以包括但不限于：有机材料(或天然香味颗粒)、天然香味的载体、人工香味的载体以及它们的任何组合。有机物质(或天然香味颗粒)包括但不限于：烟草，丁香(例如磨碎的丁香和丁香花)，可可，咖啡，茶叶等等。天然和人工香味可以包括但不限于：薄荷醇，丁香，樱桃，巧克力，橙，薄荷，芒果，香草，肉桂，烟草等等。这种香味可以通过薄荷醇、茴香脑(甘草)、茴香醚、柠檬烯(柑橘)、丁香酚(丁香)等等以及它们的任何组合来提供。在一些实施方案中，可以使用不止一种香料，所述香料包括本文提供的香料的任何组合。这些香料可以被放置到本文所述的烟草柱中、过滤器的节中、或多孔物质中。香料的量将取决于将所有过滤器节考虑在内的烟雾流中调味剂的所需水平，吸烟装置的长度，吸烟装置的类型，吸烟装置的直径，以及本领域的技术人员已知的其他因素。
合适的芳香剂可以包括但不限于：甲酸甲酯，乙酸甲酯，丁酸甲酯，乙酸乙酯，丁酸乙酯，醋酸异戊酯，丁酸戊酯，戊酸戊酯，乙酸辛酯，月桂烯，香茅醇，橙花醇，柠檬醛，香茅醛，香茅醇，里哪醇，橙花叔醇，柠檬烯，樟脑，萜品醇，α-紫罗酮，侧柏酮，苯甲醛，丁香酚，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，调味料，调味料提取物，草本提取物，精油，嗅盐，挥发性有机化合物，挥发性小分子，甲酸甲酯，乙酸甲酯，丁酸甲酯，乙酸乙酯，丁酸乙酯，醋酸异戊酯，丁酸戊酯，戊酸戊酯，乙酸辛酯，月桂烯，香茅醇，橙花醇，柠檬醛，香茅醛，香茅醇，里哪醇，橙花叔醇，柠檬烯，樟脑，萜品醇，α-紫罗酮，侧柏酮，苯甲醛，丁香酚，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，迷迭香，熏衣草，柑橘，小苍兰，杏花，蔬菜，桃子，茉莉，蔷薇木，松树，百里香，橡苔，麝香，香根草，没药，黑加仑，香柠檬，柚子，阿拉伯树胶，西番莲，檀木，香翅豆，酸柚，橙花油，紫罗兰叶，栀子，红水果，衣兰，金合欢，含羞草，香翅豆，木材，龙涎香，黄水仙，风信子，水仙花，黑加仑子芽，鸢尾，覆盆子，欧铃兰，檀木，香根草，雪松，橙花油，香柠檬，草莓，康乃馨，牛至，蜂蜜，灵猫香，天芥菜属，焦糖，香豆素，广藿香，露莓，helonial，香柠檬，风信子，芫荽，众香果，岩蔷薇，包损纸，香柠檬，醛，兰花，琥珀，安息香，香菖，晚香玉，玫瑰草，肉桂，肉豆蔻，苔藓，苏合香，菠萝，香柠檬，毛地黄，郁金香，紫藤，铁线莲，龙涎香，树胶，树脂，灵猫香，桃子，李子，海狸香，没药，天竺葵，玫瑰紫，长寿花，辣康乃馨，阿魏脂，风信子，橙叶，鸢尾，风信子，忍冬，胡椒，覆盆子，安息香，芒果，椰子，hesperides，海狸香，木樨，橡苔，蜜桃，薄荷，茴芹，肉桂，香菖，杏，缅栀花，金盏花，玫瑰油，水仙花，妥鲁香脂，乳香，琥珀，香橙花，波本香根草，红没药，白麝香，番木瓜果，冰糖，木菠罗，蜜露，开放的莲花，铃兰，桑椹，苦艾，姜，刺柏果，山胡椒，牡丹，紫罗兰，柠檬，酸橙，木槿，白朗姆，罗勒，熏衣草，安息等醇香，fo-ti-tieng，木樨，karo karunde，白兰花，马蹄莲，白玫瑰，rhubrum百合，万寿菊，龙涎香，常春藤，草，山梅花，留兰香，快乐鼠尾草，棉白杨，葡萄，brimbelle，莲花，仙客来，兰花，甘氨酸，提亚蕾花，姜花，绿木樨，西番莲，蓝玫瑰，月桂香水，包损纸，非洲万寿菊，安那托利亚玫瑰，奥弗涅水仙花，英国金雀花，英国金雀花巧克力，保加利亚玫瑰，中国广藿香，中国栀子，卡拉布里亚桔，科摩罗岛晚香玉，锡兰豆蔻，加勒比西番莲果，大马士革玫瑰，佐治亚桃子，白百合花，埃及茉莉，埃及金盏花，埃塞俄比亚灵猫香，Farnesian包损纸，佛罗伦萨鸢尾，法国茉莉，法国长寿花，法国风信子，几内亚橙，圭亚那wacapua，格拉斯橙叶，格拉斯玫瑰，格拉斯晚香玉，海地香根草，夏威夷菠萝，以色列罗勒，印度檀木，印度海香草，意大利香柠檬，意大利鸢尾，牙买加胡椒,五月玫瑰，马达加斯加衣兰，马达加斯加香草，摩洛哥茉莉，摩洛哥玫瑰，摩洛哥橡苔，摩洛哥香橙花，迈索尔檀木，东方玫瑰，俄罗斯革，俄罗斯芫荽，西西里酸柚，南非金盏花，南美香翅豆，新加坡广藿香，西班牙香橙花，西西里酸橙，尼留汪岛香根草，土耳其玫瑰，泰国安息香，突尼斯香橙花，南斯拉夫橡苔，弗吉尼亚雪松，犹他州蓍草，西印度蔷薇木等等，以及它们的任何组合。
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，羧基甲基纤维素，羧基乙基纤维素，水溶性醋酸纤维素，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，虫胶，丙烯酸聚合物，丙烯酸-2-乙基己基酯，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-甲基-丙烷磺酸酯聚合物，丙烯酰胺-甲基-丙烷磺酸酯衍生物聚合物，丙烯酰胺-甲基-丙烷磺酸酯共聚物，丙烯酸/丙烯酰胺-甲基-丙烷磺酸酯共聚物，苯甲基椰子基二-(羟乙基)季胺，与甲醛缩合的对-T-戊基-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，羟乙基丙烯酸酯等等，它们的任何衍生物，和它们的任何组合。
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，以及它们的任何组合。
合适的抗微生物剂可以包括但不限于：抗微生物金属离子，洗必泰，洗必泰盐，三氯生，polymoxin，四环素，氨基配醣(例如庆大霉素)，利福平，杆菌肽，红霉素，新霉素，氯霉素，咪康唑，喹诺酮，青霉素，壬苯聚醇9，梭链孢酸，头孢菌素类，莫匹罗星，metronidazoleasecropin，protegrin，bacteriolcin，防卫素，硝基糖腙，磺胺米隆，阿昔洛韦，万古霉素，克林霉素，林可霉素，磺酰胺，诺氟沙星，培氟沙星，萘啶酸，草酸，依诺沙星酸，环丙沙星，聚六亚甲基双胍(PHMB)，PHMB衍生物(例如生物可降解双胍，如聚乙烯六亚甲基双胍(PEHMB))，洗必太葡糖酸酯，洗必泰氢氯化物，乙二胺四乙酸(EDTA)，EDTA衍生物(例如二钠EDTA或四钠EDTA)等，以及它们的任何组合。
在一些实施方案中，防静电剂可包含任何合适的阴离子的、阳离子的、两性的或非离子的防静电剂。阴离子防静电剂可以一般包括但不限于：碱的硫酸盐，碱的磷酸盐，醇的磷酸酯，乙氧基化醇的磷酸酯，以及它们的任何组合。实例可以包括但不限于：碱中和磷酸酯(例如5559或5576，可得自Henkel Corporation,Mauldin,SC)。阳离子防静电剂可以一般包括但不限于：季铵盐和具有正电荷的咪唑啉。非离子的实例包括聚(氧亚烷基)衍生物，例如乙氧基化脂肪酸，如2650(乙氧基化脂肪酸，可得自HenkelCorporation,Mauldin,SC)，乙氧基化脂肪醇，如5964(乙氧基化月桂醇，可得自Henkel Corporation,Mauldin,SC)，乙氧基化脂肪胺，如6606(乙氧基化牛脂胺牛脂胺，可得自HenkelCorporation,Mauldin,SC)，烷醇酰胺，如6545(油酸二乙醇胺，可得自Henkel Corporation,Mauldin,SC)，以及它们的任何组合。阴离子和阳离子材料往往为更有效的防静电剂。
应当指出的是，虽然多孔物质等在本文所述主要用于吸烟装置过滤器，但多孔物质等可以在其他应用中用作流体过滤器(或其部件)，所述其他应用包括但不限于液体过滤、水净化、机动车中的空气过滤器、医疗装置中的空气过滤器家用的空气过滤器等等。在受益于本公开的情况下，本领域技术人员应该理解为其他过滤应用对本公开内容进行必要修改和/或限制，例如修改和/或限制基体材料组分的粒径、形状、粒径比率以及基体材料组分的组成。通过非限制性实例，基体材料可以模制成其他形状，如用于同心水过滤器构造的中空圆柱体或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，其具有沿材料路径设置的模腔；至少一个料斗，其位于用于将基体材料进料至该材料路径的模腔的至少一部分之前；热源，其与材料路径的至少第一部分热连通；和切割机，其沿材料路径设置在该材料路径的第一部分之后。
一些实施方案可以包括：将基体材料连续引入模腔中；以及将剥离包裹物设置为模腔的内衬物。此外，所述实施方案可以包括：加热基体材料的至少一部分，以便使基体材料在大量接触点处粘结，从而形成多孔物质长段；以及径向地切割该多孔物质长段，从而产生多孔物质。
一些实施方案可以包括：将基体材料连续引入模腔中；加热所述基体材料的至少一部分，以便将该基体材料粘结在大量接触点处，从而形成多孔物质长段；以及将该多孔物质长段穿过模头挤出。
在一些实施方案中，系统可以包括模腔，其包含至少两个模腔部件，其中第一传送装置包括第一模腔部件并且第二传送装置包括第二模腔部件。所述第一传送装置和第二传送装置可以能够将所述第一模腔部件和所述第二模腔部件集合到一起以形成模腔，并随后以连续方式将第一模腔部件与第二模腔部件分离。该系统还可以包括：料斗，其能够用基体材料来填充模腔；和热源，其与模腔的至少第一部分热连通，以用于将基体材料转变成多孔物质。
一些实施方案可以包括：将基体材料引入大量模腔中；和在模腔中加热基体材料，以便使基体材料在大量接触点处粘结，从而形成多孔物质。
本文所公开实施方案包括：
A.一种方法，其包括：经由气动致密相进料，将基体材料进料到模腔中以形成所需横截面形状，所述基体材料包含大量粘结剂颗粒和大量活性颗粒；加热基体材料的至少一部分以便将基体材料的至少一部分在多个烧结接触点处粘结，从而形成多孔物质长段；冷却所述多孔物质长段；和切割所述多孔物质长段，从而产生多孔物质；
B.一种方法，其包括：经由气动致密相进料，将基体材料进料到模腔中以形成所需横截面形状，所述基体材料包含大量活性颗粒和具有亲水性表面改性特征的大量粘结剂颗粒；加热基体材料的至少一部分以便将基体材料的至少一部分在多个烧结接触点处粘结，从而形成多孔物质长段；加热之后再成型多孔物质长段的横截面形状；冷却所述多孔物质长段；和切割所述多孔物质长段，从而产生多孔物质；和
C.一种方法，其包括：经由气动致密相进料，将基体材料进料到模腔中以形成所需横截面形状，所述基体材料包含大量活性颗粒、具有亲水性表面改性的大量粘结剂颗粒和微波增强添加剂；通过用微波辐射来辐射所述基体材料，加热基体材料的至少一部分，以便将基体材料的至少一部分在多个烧结接触点处粘结，从而形成多孔物质长段；加热之后再成型多孔物质长段的横截面形状；冷却所述多孔物质长段；和切割所述多孔物质长段，从而产生多孔物质。
实施方案A、B和C中每个均可以以任何组合具有一个或多个以下附加要素：要素1：其中气动致密相进料以约1m/min至约800m/min的进料速率来进行。要素2：其中气动致密相进料以约1m/min至约800m/min的进料速率进行并且所述模腔具有约3mm至约10mm的直径；要素3：其中加热涉及用微波辐射来辐射所述基体材料的所述至少一部分；要素4：其中所述基体材料还包含微波增强添加剂；要素5：其中所述模腔至少部分地由包裹纸形成；要素6：其中所述粘结剂颗粒具有亲水性表面处理；要素7：该方法还包括在加热之后再成型多孔物质长段的横截面形状；要素8：该方法还包括在切割之前再加热多孔物质长段，从而形成第二的多个(second plurality)烧结接触点；要素9：该方法还包括再加热多孔物质，从而形成第二的多个烧结接触点；要素10：其中多孔物质为适用于空气过滤器中的片材；要素11：其中多孔物质为厚度约5mm至约50mm的片材；要素12：其中多孔物质适用于吸烟制品过滤器；要素13：其中多孔物质适用于水过滤器；和要素14：其中多孔物质为中空圆柱体。
通过非限制性实例，适用于A、B、C的示例性组合包括：要素1与要素3的组合；要素2与要素3的组合；要素4与任何上述的组合；要素3与要素4的组合；要素7-9中至少一个与任何上述的组合；要素7与要素8的组合；要素7与要素9的组合；要素7与要素3的组合；要素5与任何上述的组合；要素10-14中的一个与任何上述的组合；要素6与任何上述的组合；和要素6与要素1-4中的一个的组合。
为了有利于更佳理解本文所述实施方案，给出代表性实施方案以下实例。以下实例不应以任何方式理解为限制、或限定本发明的范围。
实施例
实施例1。为了测量完整性，将样品放置于法国方形玻璃瓶中并且使用腕作用振荡器剧烈摇动5分钟。完成之后，比较样品在摇晃之前和之后的重量。将差值转化成百分比损耗值。该测试模拟极端情况下的劣化。设定小于2％的重量损耗为可接受品质。
用具有碳添加剂的GUR 2105和具有碳添加剂的GUR X192产生多孔物质样品，并且均采用或均不采用纸包裹料来产生。所述样品为尺寸8mm×20mm的圆柱体。完整性测试的结果提供在表1中。
表1
该实例显示出，增加多孔物质中粘合剂(GUR)的百分比并且包括包裹物(纸)增强了多孔物质的完整性。此外，多孔物质可设计成具有与Dalmatian过滤器(增塑型丝束载碳过滤器)相当的完整性，该Dalmatian过滤器用于对烟雾组分的增加的移除。
实施例2。为了测量抽吸流体通过过滤器(或多孔物质)时的剥离颗粒量，样品为干燥疏松(puffed)的，并且将剥离颗粒收集在Cambridge垫上。
将多孔物质的颗粒剥离特性与Dalmatian过滤器(增塑型丝束载碳过滤器)相比。样品为以下的尺寸8mm×20mm的圆柱体：(1)具有333mg碳的多孔物质、(2)具有338mg已水洗碳的多孔物质以及(3)具有74mg碳的Dalmatian过滤器。下表2示出颗粒剥离测试的结果。
表2
该实例显示出，与Dalmatian过滤器相比，即便采用多许多倍的碳负载量(该实施例中为4.5倍)，多孔物质在抽吸时具有可比的剥离颗粒量。此外，通过诸如洗涤的处理，可用多孔物质来减轻颗粒剥离。其他减轻步骤可以是增加多孔物质中的粘合剂浓度，增加多孔物质中的机械粘结的程度(例如，通过增加处于粘结温度下的时间)，优化添加剂(例如碳)的粒径和形状等等。
实施例3。将80重量％碳(PICATIF，60％活性碳，可得自Jacobi)和20重量％2105的基体材料混合并且倒入一端被塞住的纸管中。将填充管放置入微波炉，并且辐射75秒(约300W和约2.45GHz)。基体材料的显著部分被粘结到一起，并且切割成17mm和21mm的两节。分析多孔物质的所述节，并且分别显示出8.4mm水/mm长度和2.7mm水/mm长度的EPD。
该实例显示出微波辐射在生产多孔物质等等中的适用性。如上文讨论，在一些实施方案中，除了形成本文所述多孔物质等等的其他加热技术，可以使用微波辐射。
实施例4。针对80重量％碳(PICATIF，60％活性碳，可得自Jacobi)和20％2105的第一基体材料与80重量％碳(PICATIF，60％活性碳，可得自Jacobi)和20重量％的等离子体处理的2105(即具有亲水性表面改性的粘合剂的实例)的第二基体材料中的每一者，制备五种多孔物质。测量所得多孔物质的性质(表3)。用类似于测量传统香烟过滤器的椭圆度的方法来测量多孔物质的椭圆度，其中周长/椭圆度测试仪光学扫描样品以测量周长、最大直径(a)和最小直径(b)。椭圆度计算为a-b并且指示横截面形状从圆形至椭圆形的变形程度。
表3
对于这些测定值中的每个(尤其是EPD)，包含等离子体处理的2105的多孔物质中的标准偏差等于或小于未处理的2105。此外，就粘结剂颗粒的相同浓度，比较样品之间的EPD值，等离子体处理的2105产生的EPD低于未处理的2105。该实例显示出，具有亲水性表面的粘结剂颗粒使多孔物质性质的可变性最小化(由记录的可变性系数所示)并且降低多孔物质的总体EPD。
实施例5。使用两个基体材料样品来制备多孔物质：(1)对照-10重量％2105、10重量％2122、80重量％活性碳和(2)石墨-10重量％2105、10重量％2122、79重量％活性碳、1重量％粉末石墨(可得自McMaster-Carr)(即微波增强添加剂的例子)。在60psi下经由气动致密相进料，将基体材料进料至模腔中，所述模腔由卷成管形/圆柱形的纸形成。使其中具有基体材料的该模腔在2m/min下通过单模式2.45GHz微波室。改变微波输入能量。分析所得多孔物质的EPD、周长和棒完整性(如上文那样测量)(表4)。
表4
该实例显示出，将微波增强添加剂包括在内将改善微波烧结方法，证据在于EPD降低，并且就类似微波功率而言，改善棒完整性是可比的。
因此，本发明很适于获得所提及的以及其中固有的结果和优点。上文公开的具体实施方案仅为说明性，因为本发明可以以受益于本文教导内容的本领域的技术人员显而易见的不同但等同的方式被修改和并实践。此外，除了权利要求书中所述之外，不欲限制本文所示构造或设计的细节。因此，明显的是，上文公开的某些说明性实施方案可被改变、组合或修改并且认为所有此类变型均在本发明的范围和精神内。可以不存在本文未具体描述的任何元件和/或本文所述的任何任选元件的情况下实践本文恰当地说明性公开的发明。虽然以术语"包含"、"含有"、或"包括"各种组分或步骤描述组合物和方法，但组合物和方法也可"基本上由所述各种组分和步骤组成"或"由所述各种组分和步骤组成"。上文公开的所有数字和范围可以有某些量的变化。每当公开具有下限和上限的数值范围时，任何数值和任何包括的范围均在具体描述的范围内。具体而言，本文所述值的每个范围(形式为"从约a至约b"，或换句话讲，"从大约a至b"，或换句话讲，"从大约a-b")应理解为阐述涵盖在值的更广范围内的每个数值和范围。另外，除非专利权所有人另外明确地和清晰地定义，否则权利要求书中的术语具有其直接、普通的含义。此外，权利要求书中所用的不定冠词"a"或"an"本文定义为意指其介绍的一个或一个以上元件，如果在本说明书和可以以引用方式并入本文中的一个或多个专利或其他文件中对用词或术语的使用存在任何冲突，则应采用符合本说明书的定义。

Claims (20)

1.一种方法，其包括：
经由气动致密相来进料，将基体材料进料到模腔中以形成所需横截面形状，所述基体材料包含大量粘结剂颗粒和大量活性颗粒；
加热所述基体材料的至少一部分，以便将所述基体材料的至少一部分在多个烧结接触点处粘结，从而形成多孔物质长段；
冷却所述多孔物质长段；和
切割所述多孔物质长段，从而产生多孔物质。
2.根据权利要求1所述的方法，其中气动致密相进料以约1m/min至约800m/min的进料速率来进行。
3.根据权利要求1所述的方法，其中气动致密相进料是以约1m/min至约800m/min的进料速率进行并且所述模腔具有约3mm至约10mm的直径。
4.根据权利要求1所述的方法，其中加热涉及用微波辐射来辐射所述基体材料的所述至少一部分。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述基体材料还包含微波增强添加剂。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述模腔至少部分地由包裹纸形成。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘结剂颗粒具有亲水性表面处理。
8.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
在加热之后，再成型所述多孔物质长段的横截面形状。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在切割之前，再加热所述多孔物质长段，从而形成第二的多个烧结接触点。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：
再加热所述多孔物质，从而形成第二的多个烧结接触点。
11.一种方法，其包括：
经由气动致密相来进料，将基体材料进料到模腔中以形成所需横截面形状，所述基体材料包含大量活性颗粒和具有亲水性表面改性的大量粘结剂颗粒；
加热所述基体材料的至少一部分，以便将所述基体材料的至少一部分在多个烧结接触点处粘结，从而形成多孔物质长段；
在加热之后，再成型所述多孔物质长段的横截面形状；
冷却所述多孔物质长段；和
切割所述多孔物质长段，从而产生多孔物质。
12.根据权利要求11所述的方法，其中气动致密相进料以约1m/min至约800m/min的进料速率来进行。
13.根据权利要求11所述的方法，其中气动致密相进料是以约1m/min至约800m/min的进料速率进行并且所述模腔具有约3mm至约10mm的直径。
14.根据权利要求11所述的方法，其中加热涉及用微波辐射来辐射所述基体材料的所述至少一部分。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述基体材料还包含微波增强添加剂。
16.根据权利要求11所述的方法，其中所述模腔至少部分地由包裹纸形成。
17.根据权利要求11所述的方法，其还包括：
在切割之前，再加热所述多孔物质长段，从而形成第二的多个烧结接触点。
18.根据权利要求11所述的方法，其还包括：
再加热所述多孔物质，从而形成第二的多个烧结接触点。
19.一种方法，其包括：
经由气动致密相来进料，将基体材料进料到模腔中以形成所需横截面形状，所述基体材料包含大量活性颗粒、具有亲水性表面改性的大量粘结剂颗粒和微波增强添加剂；
通过用微波辐射来辐射所述基体材料以加热所述基体材料的至少一部分，以便将所述基体材料的至少一部分在多个烧结接触点处粘结，从而形成多孔物质长段；
在加热之后，再成型所述多孔物质长段的横截面形状；
冷却所述多孔物质长段；和
切割所述多孔物质长段，从而产生多孔物质。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：
在切割之前，再加热所述多孔物质长段，从而形成第二的多个烧结接触点。
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