KR20150016556A

KR20150016556A - 다공체를 포함하는 필터 및 필터 막대 및 그와 관련된 용품의 제조 방법

Info

Publication number: KR20150016556A
Application number: KR1020147034568A
Authority: KR
Inventors: 레이몬드 로버트슨; 다비 비에스만스; 찰스 오 플로튼
Original assignee: 셀라네세 아세테이트 앨앨씨
Priority date: 2012-08-01
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2015-02-12
Also published as: JP6058797B2; CL2014003519A1; EA201492159A1; JP2015521488A; CN104394719A; WO2014022544A1; CA2872287A1; SG11201407571VA; EP2879530A1; CO7160101A2; EP2879530A4; MX2014014809A; US20140034072A1; BR112014028707A2

Abstract

복수의 접촉 지점에서 함께 결합된 복수의 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 다공체(mass)는 필터 (이에 관련된 용품 (예컨대 흡연 장치) 포함) 및 이에 관련된 방법에서 유용할 수 있다. 이러한 필터의 제조 방법은 적어도 하나의 다공체 구획(section) 및 적어도 하나의 다른 필터 구획을 포함하는 복수의 구획을 포함하는 목적하는 인접 구성부(abutting configuration)를 형성하는 단계; 분절화된 필터 막대 길이를 산출하도록 목적하는 인접 구성부를 고정시키는 단계; 및 분절화된 필터 막대 길이를 분절화된 필터 막대로 절단하는 단계를 포함하며, 여기서, 형성 단계, 고정 단계, 및 절단 단계는 분절화된 필터 막대를 약 25 m/min 이상의 속도로 제조하도록 수행된다.

Description

다공체를 포함하는 필터 및 필터 막대 및 그와 관련된 용품의 제조 방법{METHODS OF PRODUCING FILTERS AND FILTER RODS COMPRISING POROUS MASSES AND ARTICLES RELATING THERETO}

본 출원은 흡연 장치(smoking device)를 위한 필터에서 사용하기 위한 다공체(mass), 및 그와 관련된 용품 및 방법에 관한 것이다.

세계 보건 기구(World Health Organization) (WHO)는 담배(tobacco) 연기의 특정 성분의 감소를 위한 권고 사항를 설정해왔다. 문헌 [WHO Technical Report Series No. 951, The Scientific Basis of tobacco Product Regulation, World Health Organization (2008)]를 참고하기 바란다. 이 문헌에서, WHO는 특정 성분, 예컨대 특히 아세트알데히드, 아크롤레인, 벤젠, 벤조피렌, 1,3-부타디엔 및 포름알데히드를 데이터 세트 (상기 문헌 제112면, 표 3.10)의 중간 값의 125％ 미만의 수준으로 감소시킬 것을 권고한다. 담배 제품 규제와 관련된 신규 국제 권고사항을 고려하여, 이러한 규제를 충족시킬 수 있는 신규 담배 연기 필터 및 담배 연기 필터를 제조하기 위해서 사용되는 물질이 필요하다.

담배 연기 성분을 제거하기 위해서 담배 연기 필터에 적재되는 탄소의 사용은 일반적으로 카본-온-토우 필터(carbon-on-tow filter) 및 필터의 챔버 내에 함유된 탄소 미립자로 제한된다. 그러나, 이러한 성분을 분절화된(segmented) 필터에 혼입하는 것은 다른 필터 구획을 오염시킬 수 있는 높은 수준의 더스트(dust)가 생성되는 것과 같은 기술적인 도전을 갖는다. 또한, 이러한 성분은 다른 활성 입자의 혼입, 독특한 필터 구성부(configuration)의 설계 및 다량의 일부 연기 스트림 성분의 제거에 대해서 제한된 기술적인 융통성을 갖는다.

본 출원은 흡연 장치를 위한 필터에서 사용하기 위한 다공체, 및 그와 관련된 용품 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시양태에서, 방법은 복수의 접촉 지점에서 함께 결합된 복수의 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 다공체 막대를 제공하는 단계; 다공체 막대와 동일한 조성을 갖지 않는 필터 막대(filter rod)를 제공하는 단계; 다공체 막대 및 필터 막대를 각각 다공체 구획(section) 및 필터 구획으로 절단하는 단계; 적어도 일부의 다공체 구획 및 적어도 일부의 필터 구획을 포함하는 복수의 구획을 포함하는 목적하는 인접 구성부(abutting configuration)를 형성하는 단계; 분절화된(segmented) 필터 막대 길이를 산출하도록 목적하는 인접 구성부를 종이 랩퍼(wrapper)로 고정시키는 단계; 및 분절화된 필터 막대 길이를 분절화된 필터 막대로 절단하는 단계를 포함하고, 형성 단계, 고정 단계, 및 절단 단계는 분절화된 필터 막대를 약 25 m/min 이상의 속도로 제조하도록 수행된다.

본 발명의 일 실시양태에서, 방법은 복수의 접촉 지점에서 함께 결합된 복수의 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 다공체 막대를 제공하는 단계; 다공체 막대와 동일한 조성을 갖지 않는 필터 막대를 제공하는 단계; 다공체 막대 및 필터 막대를 각각 다공체 구획 및 필터 구획으로 절단하는 단계; 적어도 일부의 다공체 구획 및 적어도 일부의 필터 구획을 포함하는 복수의 구획을 포함하는 목적하는 인접 구성부를 형성하는 단계; 분절화된 필터 막대 길이를 산출하도록 목적하는 인접 구성부를 접착제로 고정시키는 단계; 및 분절화된 필터 막대 길이를 분절화된 필터 막대로 절단하는 단계를 포함하고, 형성 단계, 고정 단계 및 절단 단계는 분절화된 필터 막대를 약 25 m/min 이상의 속도로 제조하도록 수행된다.

본 발명의 일 실시양태에서, 분절화된 필터 막대는 복수의 접촉 지점에서 함께 결합된 복수의 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 복수의 다공체 구획을 제공하는 단계; 다공체 구획과 동일한 조성을 갖지 않는 복수의 필터 구획을 제공하는 단계; 적어도 하나의 다공체 구획 및 적어도 하나의 필터 구획을 포함하는 복수의 구획을 포함하는 목적하는 인접 구성부를 형성하는 단계; 분절화된 필터 막대 길이를 산출하도록 목적하는 인접 구성부를 접착제로 고정시키는 단계; 분절화된 필터 막대 길이를 분절화된 필터 막대로 절단하는 단계; 및 분절화된 필터 막대를 분절화된 필터로 절단하는 단계를 포함하고, 분절화된 필터 막대 길이의 형성 단계, 고정 단계 및 절단 단계는 분절화된 필터 막대를 약 25 m/min 이상의 속도로 제조하도록 수행되는 방법에 의해서 될 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점은 하기 바람직한 실시양태의 설명을 읽으면 본 기술 분야의 숙련인에게는 쉽게 자명해질 것이다.

하기 도면은 본 발명의 특정 측면을 예시하기 위해서 포함되며, 배타적인 실시양태로서 간주되어서는 안된다. 개시된 발명 주제는 본 기술 분야의 숙련인이 수행하고, 본 개시물의 이익이 될 바와 같이, 형태 및 기능이 상당히 개질되고, 변경되고, 조합되고, 동등할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 필터 구획을 포함하는 권련(cigarette)의 실시양태의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 필터 구획을 포함하는 권련의 또 다른 실시양태의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 필터 구획을 포함하는 권련의 또 다른 실시양태의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 필터 구획을 포함하는 흡연 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다공체의 실시양태의 구획의 현미경 사진이다.
도 6은 약 24.5 mm의 평균 원주를 갖는 카본-온-토우 필터에 대한 캡슐화 압력 강하(encapsulated pressure drop) 시험의 결과를 나타내는 비교 자료이다.
도 7은 약 24.5 mm의 평균 원주를 갖는 본 발명의 (폴리에틸렌 및 탄소를 포함하는) 다공체 필터에 대한 캡슐화 압력 강하 시험의 결과를 나타낸다.
도 8은 약 16.9 mm의 평균 원주를 갖는 카본-온-토우 필터에 대한 캡슐화 압력 강하 시험의 결과를 나타내는 비교 자료이다.
도 9는 약 16.9 mm의 평균 원주를 갖는 본 발명의 (폴리에틸렌 및 탄소를 포함하는) 다공체 필터에 대한 캡슐화 압력 강하 시험의 결과를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 적어도 일부 실시양태에 따른 필터 막대의 제조 방법의 예시적인 다이아그램을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 적어도 하나의 방법을 사용하여 제조된 복수의 필터 막대의 사진이다.
도 12는 본 명세서에 기재된 적어도 일부 실시양태에 따라서 필터를 형성하기 위한 본 발명의 적어도 일부 방법에 관련된 예시적인 다이아그램을 나타낸다.

본 출원은 흡연 장치를 위한 필터에서 사용하기 위한 다공체, 및 이와 관련된 용품 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 일부 실시양태에서 다공체가 혼입된 필터 및 흡연 장치를 제공한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 용어 "다공체"는 공극(void) 공간을 갖는 결합제 입자에 의해서 결합된 구조를 형성하는 활성 입자 및 비섬유상(nonfibrous) 결합제 입자를 포함하는 매스를 지칭하며, 이로 인해서 연기가 다공체를 통해서 이동하여, 활성 입자와 상호작용할 수 있다. 본 명세서에 기재된 다공체는 이롭게는 연기 스트림, 예를 들어 권련 연기 스트림 내의 유해한 성분의 적어도 일부의 농도를 감소시킬 수 있다. 추가로, 본 명세서에 기재된 다공체는 표준 권련 제조 장비, 예를 들어 필터 조합 기계에서 사용되어 분절화된 필터 막대를 제조하도록 구성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성 입자를 결합제 입자에 결합하는 것은 이롭게는 필터의 다른 성분에 대한 미립자 오염을 상당히 감소시킬 수 있다.

본 명세서에 기재된 다공체는 소비자에게 친숙한 빨아들임(draw) 특징을 유지시키면서, 연기 스트림 성분의 감소를 증가시키도록 복수의 필터 막대 구성부 및 활성 입자를 추가로 제공한다.

본 명세서에서 "약"이 수치 열거의 앞에 제공되는 경우, "약"은 수치 열거의 각각의 수를 수식한다는 것을 주목해야 한다. 일부 범위의 수치 열거에서, 열거된 일부 하한은 열거된 일부 상한보다 클 수 있다는 것을 주목해야 한다. 본 기술 분야의 숙련인은 선택된 하위세트가 상한의 선택을 선택된 하한을 초과하게 요구할 것이라는 것을 인지할 것이다.

I. 다공체

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체는 결합제 입자와 함께 적어도 부분적으로 결합된 활성 입자를 포함한다. 예를 들어, 하기 실시예 부분에 보다 상세하게 설명된 도 5는 활성 입자 (50) (예를 들어, 활성화된 탄소 입자) 및 결합제 입자 (52)를 포함하는 다공체의 실시양태의 현미경 사진이다. 도시된 바와 같이, 결합제 입자 및 활성 입자는 복수의 접촉 지점 (54)에서 결합되어 있다. 일부 실시양태에서, 접촉 지점 (54)은 다공체 전체에 랜덤하게 분포되며, 결합제 입자는 그의 본래 물리적 형상을 유지할 수 있다 (또는 그의 본래 형상을 실질적으로 유지할 수 있고, 예를 들어 본래 형상으로부터 형상이 10％ 이하로 변화 (예를 들어, 수축)될 수 있다). 임의의 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 결합제 입자가 그의 연화 온도로 가열되지만, 실제 용융에 도달하기에 충분하게 가열되지 않는 경우 접촉 지점이 형성된다고 여겨진다. 또한, 일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체는 활성 입자의 표면적을 최대화하면서 (하기에 보다 상세하게 기재된) 최소 캡슐화 압력 강하를 나타내도록 구조화되며, 이것이 필터의 빨아들임 특성에 대한 최소한의 충격으로 인해서 흡연 장치에 혼입되는 것을 가능하게 한다고 여겨진다.

본 명세서에 기재된 다공체와 함께 사용하기에 적합한 활성 입자는 연기 스트림에서 성분을 제거하고/하거나 감소시키고/시키거나 연기 스트림에 성분을 첨가함으로써 연기 스트림을 증진시키도록 개작된 임의의 물질을 포함할 수 있다. 제거, 감소 또는 첨가는 선택적일 수 있다. 예를 들어, 권련으로부터의 연기 스트림에서, 하기 목록에서 하기에 나타낸 것과 같은 화합물은 선택적으로 제거되거나 또는 감소될 수 있다. 이 표는 U. S. FDA로부터 "Draft Proposed Initial List of Harmful/Potentially Harmful Constituents in tobacco Products, including tobacco Smoke"로서 입수가능하다. 일부 실시양태에서, 이롭게는 감소되거나 또는 제거될 수 있는 연기 스트림 성분의 예에는 아세트알데히드, 아세트아미드, 아세톤, 아크롤레인, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 아플라톡신 B-1, 4-아미노비페닐, 1-아미노나프탈렌, 2-아미노나프탈렌, 암모니아, 암모늄 염, 아나바신, 아나타빈, 0-아니시딘, 아르세닉, A-α-C, 벤즈[a]안트라센, 벤즈[b]플루오로안텐, 벤즈[j]아세안트릴렌, 벤즈[k]플루오로안텐, 벤젠, 벤조(b)푸란, 벤조[a]피렌, 벤조[c]페난트렌, 베릴리움, 1,3-부타디엔, 부티르알데히드, 카드뮴, 카페산(caffeic acid), 일산화탄소, 카테콜, 염화 디옥신/푸란, 크로뮴, 크리센, 코발트, 쿠마린, 크레졸, 크로톤알데히드, 시클로펜타[c,d]피렌, 디벤즈(a,h)아크리딘, 디벤즈(a,j)아크리딘, 디벤즈[a,h]안트라센, 디벤조(c,g)카르바졸, 디벤조[a,e]피렌, 디벤조[a,h]피렌, 디벤조[a,i]피렌, 디벤조[a,l]피렌, 2,6-디메틸아닐린, 에틸 카르바메이트 (우레탄), 에틸벤젠, 에틸렌 옥시드, 에우게놀, 포름알데히드, 푸란, 글루-P-1, 글루-P-2, 히드라진, 시안화수소, 히드로퀴논, 인데노[1,2,3-cd]피렌, IQ, 이소프렌, 납, MeA-α-C, 수은, 메틸 에틸 케톤, 5-메틸크리센, 4-(메틸니트로스아미노)-1-(3-피리딜)-1-부탄온 (NNK), 4-(메틸니트로스아미노)-1-(3-피리딜)-1-부탄올 (NNAL), 나프탈렌, 니켈, 니코틴, 질산염, 니트릭 옥시드, 산화질소, 니트리트, 니트로벤젠, 니트로메탄, 2-니트로프로판, N-니트로소아나바신 (NAB), N-니트로소디에탄올아민 (NDELA), N-니트로소디에틸아민, N-니트로소디메틸아민 (NDMA), N-니트로소에틸메틸아민, N-니트로소모르폴린 (NMOR), N-니트로소노르니코틴 (NNN), N-니트로소피페리딘 (NPIP), N-니트로소피롤리딘 (NPYR), N-니트로소사르코신 (NSAR), 페놀, PhlP, 폴로늄-210 (방사성 동위원소(radio-isotope)), 프로피온알데히드, 프로필렌 옥시드, 피리딘, 퀴놀린, 레소르시놀, 셀레늄, 스티렌, 타르, 2-톨루이딘, 툴루엔, Trp-P-1, Trp-P-2, 우라늄-235 (방사성 동위원소), 우라늄-238 (방사성 동위원소), 비닐 아세테이트, 비닐 클로라이드, 및 그들의 임의의 조합이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체와 함께 사용하기에 적합한 활성 입자는 활성탄 입자, 예를 들어, 활성화된 탄소 (또는 활성화된 차콜 또는 활성 차콜)을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성화된 탄소는 낮은 활성도 (약 50％ 내지 약 75％의 CCl₄ 흡착), 높은 활성도 (약 75％ 내지 약 95％의 CCl₄ 흡착) 또는 그의 혼합일 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성탄 입자는 나노-스케일 탄소 입자, 예를 들어 임의의 수의 벽의 탄소 나노튜브, 탄소 나노혼(nanohorn), 대나무-유사 탄소 나노구조물, 풀러렌 및 풀러렌 응집물 및 몇개 층의 그라펜을 포함하는 그라펜 및 산화 그라펜일 수 있다.

본 명세서에 기재된 다공체와 함께 사용하기에 적합한 활성 입자의 추가 예시적인 예에는 이온 교환 수지, 건조제(desiccant), 실리케이트, 분자체(molecular sieve), 실리카겔, 활성화된 알루미나, 제올라이트, 이온 교환 수지 (예를 들어, 골격 (예를 들어, 스티렌-디비닐 벤젠 (DVB) 공중합체, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 페놀 포름알데히드 축합물, 및 에피클로히드린 아민 축합물) 및 중합체 골격에 부착된 복수의 전기 하전 관능기를 갖는 중합체), 펄라이트, 세피올라이트, 풀러토(Fuller's Earth), 마그네슘 실리케이트, 산화금속 (예를 들어, 산화철 및 산화철 나노입자, 예컨대 약 12 nm Fe₃O₄), 나노입자 (예를 들어, 금속 나노입자, 예컨대 금 및 은; 산화금속 나노입자, 예컨대 알루미나; 자성, 상자성(paramagnetic), 및 강상자성(superparamagentic) 나노입자, 예컨대 산화가돌리늄, 산화철의 다양한 결정 구조물, 예컨대 헤마타이트 및 마그네타이트, 가도-나노튜브 및 엔도풀러렌, 예컨대 Gd@C₆₀; 및 코어-쉘 및 오니오네이티드(onionated) 나노입자, 예컨대 금 및 은 나노쉘, 오니오네이티드 산화철, 및 임의의 상기 물질의 외부 쉘을 갖는 다른 나노입자 또는 마이크로입자) 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시양태에서, 활성탄 입자를 비롯한 임의의 상기에 언급된 활성 입자의 조합이 적합할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 나노입자는 나노막대, 나노구체, 나노라이스(nanorice), 나노와이어, 나노스타(nanostar) (예컨대, 나노트리포드(nanotripod) 및 나노테트라포드(nanotetrapod), 중공(hollow) 나노구조물, 하나로서 연결된 2종 이상의 나노입자인 혼성 나노구조물, 및 나노-코팅 또는 나노-두께의 벽을 갖는 비(non)-나노 입자를 포함한다는 것을 주목해야 한다. 나노입자는 공유 및/또는 비공유적으로 예를 들어, 파이-적층(pi-stacking), 물리흡착(physisorption), 이온성 회합, 반 데르 발스 회합 등으로 관능화된 나노입자가 포함되지만, 이에 제한되지 않는 나노입자의 관능화된 유도체를 포함한다는 것을 추가로 주목해야 한다. 적합한 관능기에는 아민 ( 1°, 2°, 또는 3°), 아미드, 카르복실산, 알데히드, 케톤, 에테르, 에스테르, 퍼옥시드, 실릴, 유기실란, 탄화수소, 방향족 탄화수소 및 그들의 임의의 조합을 포함하는 모이어티; 중합체; 킬레트화제, 예컨대 에틸렌디아민, 테트라아세테이트, 디에틸렌트리아민 펜타아세트산, 트리글리콜아믹산 및 피롤 고리를 포함하는 구조; 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시양태에서, 관능기는 연기 성분의 제거를 증진시키고/시키거나 나노입자가 다공체로 혼입되는 것을 증진시킬 수 있다.

일부 실시양태에서, 활성 입자는 다양한 활성 입자의 조합이다. 일부 실시양태에서, 다공체는 다수의 활성 입자를 포함할 수 있다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체는 연기 스트림 성분 (예를 들어, 본 명세서에 기재된 것)의 감소 또는 제거에 효과적일 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체를 사용하여 WHO에서 타켓팅된 특정 담배 연기 성분이 흡연 장치 사용자에게 전달되는 것을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 활성화된 탄소가 활성 입자로서 사용되는 다공체를 사용하여 특정 담배 연기 성분의 전달을 WHO 권고 사항보다 낮은 수준으로 감소시킬 수 있다 (하기 표 13 참고).

일부 실시양태에서, 활성화된 탄소를 포함하는 본 명세서에 기재된 다공체는 연기 스트림 중의 아세트알데히드를 다공체 길이 mm 당 약 3.0％ 내지 약 6.5％ 감소시킬 수 있고; 연기 스트림 중의 아크롤레인을 다공체 길이 mm 당 약 7.5％ 내지 약 12％ 감소시킬 수 있고; 연기 스트림 중의 벤젠을 다공체 길이 mm 당 약 5.5％ 내지 약 8.0％ 감소시킬 수 있고; 연기 스트림 중의 벤조[a]피렌을 다공체 길이 mm 당 약 9.0％ 내지 약 21.0％ 감소시킬 수 있고; 연기 스트림 중의 1,3-부타디엔을 다공체 길이 mm 당 약 1.5％ 내지 약 3.5％ 감소시킬 수 있고; 연기 스트림 중의 포름알데히드를 다공체 길이 mm 당 약 9.0％ 내지 약 11.0％ 감소시킬 수 있다.

일부 실시양태에서, 이온 교환 수지를 포함하는 본 명세서에 기재된 다공체는 특정 담배 연기 성분의 전달을 WHO 권고 사항보다 낮게 감소시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 이온 교환 수지를 포함하는 본 명세서에 기재된 다공체는 연기 스트림 중의 아세트알데히드를 다공체 길이 mm 당 약 5.0％ 내지 약 7.0％ 감소시킬 수 있고; 연기 스트림 중의 아크롤레인을 다공체 길이 mm 당 약 4.0％ 내지 약 6.5％ 감소시킬 수 있고; 연기 스트림 중의 포름알데히드를 다공체 길이 mm 당 약 9.0％ 내지 약 11.0％ 감소시킬 수 있다.

일 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체와 함께 사용하기에 적합한 활성 입자는 약 1 나노미터 미만의 적어도 하나의 치수를 갖는 입자, 예를 들어, 그라펜으로부터, 약 5000 마이크로미터의 적어도 하나의 치수의 직경을 갖는 입자 만큼 큰 범위의 입자 크기를 갖는다. 일부 실시양태에서, 활성 입자는 약 0.1 나노미터, 0.5 나노미터, 1 나노미터, 10 나노미터, 100 나노미터, 500 나노미터, 1 마이크로미터, 5 마이크로미터, 10 마이크로미터, 50 마이크로미터, 100 마이크로미터, 150 마이크로미터, 200 마이크로미터, 또는 250 마이크로미터의 하한 내지 약 5000 마이크로미터, 2000 마이크로미터, 1000 마이크로미터, 900 마이크로미터, 700 마이크로미터, 500 마이크로미터, 400 마이크로미터, 300 마이크로미터, 250 마이크로미터, 200 마이크로미터, 150 마이크로미터, 100 마이크로미터, 50 마이크로미터, 10 마이크로미터, 또는 500 나노미터의 상한의 범위의 적어도 하나의 치수의 직경을 가질 수 있으며, 여기서, 적어도 하나의 치수의 직경은 임의의 하한 내지 임의의 상한 범위일 수 있고, 그 사이의 하위범위를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성 입자는 입자 크기의 혼합물일 수 있다.

본 명세서에 기재된 다공체와 함께 사용하기에 적합한 결합제 입자는 임의의 적합한 열가소성 결합제 입자일 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체와 함께 사용하기에 적합한 결합제 입자는 그의 용융 온도에서 실질적으로 매우 적은 유동을 나타낼 수 있다. 이는 그의 용융 온도로 가열되는 경우 중합체 유동을 거의 또는 전혀 나타내지 않는 물질을 의미한다. 이러한 기준을 충족시키는 물질에는 초고분자량 폴리에틸렌 (UHMWPE), 매우 큰 분자량의 폴리에틸렌 (VHMWPE), 고분자량 폴리에틸렌 (HMWPE), 및 그들의 조합이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 실시양태에서, 결합제 입자는 190℃ 및 15 kg에서 약 3.5 g/10 min 이하 (또는 190℃ 및 15 kg에서 약 0 내지 3.5 g/10 min)의 용융 유동 지수(melt flow index) (MFI, ASTM D1238)를 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 결합제 입자는 190℃ 및 15 kg에서 약 2.0 g/10 min 이하 (또는 190℃ 및 15 kg에서 약 0 내지 2.0 g/10 min)의 MFI를 갖는다. 낮은 용융 유동 지수 결합제의 예에는 실질적으로 중합체 유동이 없는 UHMWPE, 190℃ 및 15 kg에서 약 0 내지 1.0의 MFI를 갖는 UHMWPE, 190℃ 및 15 kg에서 약 1.0 내지 2.0 g/10 min의 MFI를 갖는 VHMWPE, 190℃ 및 15 kg에서 약 2.0 내지 3.5 g/10 min의 MFI를 갖는 HMWPE 등, 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시양태에서, 상이한 분자량 및/또는 상이한 용융 유동 지수를 갖는 결합제 입자의 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

분자량의 관점에서, UHMWPE는 약 3 x 10⁶ g/mol의 중량-평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌 조성물을 포함한다. 일부 실시양태에서, UHMWPE의 분자량은 약 3 x 10⁶ g/mol 또는 6 x 10⁶ g/mol의 하한 내지 약 30 x 10⁶ g/mol, 20 x 10⁶ g/mol, 10 x 10⁶ g/mol, 또는 6 x 10⁶ g/mol의 상한 범위일 수 있고, 여기서, 분자량은 임의의 하한 내지 임의의 상한 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 하위세트를 포함할 수 있다. 분자량의 관점에서, VHMWPE는 약 3 x 10⁶ g/mol 미만 내지 약 1 x 10⁶ g/mol 초과의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌 조성물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 매우 큰 분자량의 폴리에틸렌 조성물의 분자량은 약 2 x 10⁶ g/mol 내지 약 3 x 10⁶ g/mol 미만이다. 분자량의 관점에서, HMWPE는 적어도 약 3 x 10⁵ g/mol 내지 약 1 x 10⁶ g/mol의 중량-평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌 조성물을 포함한다. 본 명세서의 목적을 위해서, 본 명세서에서 참고로 하는 분자량은 마르골리스(Margolies) 식 ("마르콜리스 분자량")에 따라서 결정된다.

상업적으로 입수가능한 폴리에틸렌 제품의 예에는 구어(GUR)® UHMWPE 제품 (티코나 폴리머스 엘엘씨(Ticona Polymers LLC)로부터 입수가능함, 예를 들어, 구어® 2000 시리즈 (예를 들어, 2105, 2122, 2122-5, 2126), 구어 4000® 시리즈 (예를 들어, 4120, 4130, 4150, 4170, 4012, 4122-5, 4022-6, 4050-3/4150-3), 구어 8000® 시리즈 (예를 들어, 8110, 8020), 구어 X® 시리즈 (예를 들어, X143, X184, X168, X172, X192)이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시양태에서, 상기에 언급된 상업적으로 입수가능한 임의의 폴리에틸렌 제품의 조합이 적합할 수 있다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 결합제와 함께 사용하기에 적합한 폴리에틸렌은 예를 들어, 전문이 본 명세서에 참조로 포함된 미국 특허 출원 공개 번호 2008/0090081에 기재된 바와 같이 약 5 dl/g 내지 약 30 dl/g 범위의 고유 점도 및 약 80％ 이상의 결정화도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 결합제와 함께 사용하기에 적합한 폴리에틸렌은 2010년 5월 3일자로 출원된 미국 가출원 번호 61/330,535에 기재된 바와 같이 ASTM-D 4020에 의해서 측정되는 경우 약 300,000 g/mol 내지 약 2,000,000 g/mol 범위의 분자량, 약 300 μm 내지 약 1500 μm의 평균 입자 크기 (D₅₀), 및 약 0.25 g/ml 내지 약 0.5 g/ml의 벌크 밀도를 가질 수 있다.

본 명세서에 기재된 다공체와 함께 사용하기에 적합한 결합제 입자는 임의의 형상일 수 있다. 이러한 형상에는 구체형, 히페리온형(hyperion), 불가사리형(asteroidal), 크로둘라형(chrondular) 또는 행성간진-유사형(interplanetary dust-like), 과립형, 감자형, 팝콘형, 불규칙형, 그들의 임의의 혼성체, 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직한 실시양태에서, 본 발명에서 사용하기에 적합한 결합제 입자는 비섬유상이다. 일부 실시양태에서, 결합제 입자는 분말, 펠렛 또는 미립자 형태이다. 일부 실시양태에서, 결합제 입자는 상이한 형상을 갖는 다양한 결합제 입자의 조합이다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체와 함께 사용하기에 적합한 결합제 입자는 약 0.1 나노미터, 0.5 나노미터, 1 나노미터, 10 나노미터, 100 나노미터, 500 나노미터, 1 마이크로미터, 5 마이크로미터, 10 마이크로미터, 50 마이크로미터, 100 마이크로미터, 150 마이크로미터, 200 마이크로미터, 또는 250 마이크로미터의 하한 내지 약 5000 마이크로미터, 2000 마이크로미터, 1000 마이크로미터, 900 마이크로미터, 700 마이크로미터, 500 마이크로미터, 400 마이크로미터, 300 마이크로미터, 250 마이크로미터, 200 마이크로미터, 150 마이크로미터, 100 마이크로미터, 50 마이크로미터, 10 마이크로미터, 및 500 나노미터의 상한의 범위의 적어도 하나의 치수의 직경을 가지며, 여기서, 적어도 하나의 치수의 직경은 임의의 하한 내지 임의의 상한 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 하위세트를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 결합제 입자는 입자 크기의 혼합물일 수 있다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체와 함께 사용하기에 적합한 결합제 입자는 약 0.10 g/cm³ 내지 약 0.55 g/cm³ 범위의 벌크 밀도를 가질 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 벌크 밀도는 약 0.17 g/cm³ 내지 약 0.50 g/cm³ 범위일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 벌크 밀도는 약 0.20 g/cm³ 내지 약 0.47 g/cm³ 범위일 수 있다.

일부 실시양태에서, 상기 결합제 입자 이외에, 다른 종래의 열가소성 물질이 본 명세서에 기재된 다공체와 함께 사용하기 위한 결합제 입자로서 사용될 수 있다. 이러한 열가소성 물질에는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드 (또는 나일론), 폴리아크릴, 폴리스티렌, 폴리비닐, 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK), 그들의 임의의 공중합체, 그들의 임의의 유도체, 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 비섬유상의 가소화된 셀룰로오스 유도체가 또한 본 발명에서 결합제 입자로서 사용하기에 적합할 수 있다. 적합한 폴리올레핀의 예에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리메틸펜텐 등, 그들의 임의의 공중합체, 그들의 임의의 유도체, 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 적합한 폴리에틸렌의 예에는 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등, 그들의 임의의 공중합체, 그들의 임의의 유도체, 및 그들의 임의의 조합이 추가로 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 적합한 폴리에스테르의 예에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리시클로헥실렌 디메틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 등, 그들의 임의의 공중합체, 그들의 임의의 유도체, 및 그들의 임의의 조합이 추가로 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 적합한 폴리아크릴의 예에는 폴리메틸 메타크릴레이트 등, 그들의 임의의 공중합체, 그들의 임의의 유도체, 및 그들의 임의의 조합이 추가로 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 적합한 폴리스티렌의 예에는 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴, 스티렌-부타디엔, 스티렌-말레산 무수물 등, 그들의 임의의 공중합체, 그들의 임의의 유도체, 및 그들의 임의의 조합이 추가로 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 적합한 폴리비닐의 예에는 에틸렌비닐 아세테이트, 에틸렌비닐 알콜, 폴리비닐 클로라이드 등, 그들의 임의의 공중합체, 그들의 임의의 유도체, 및 그들의 임의의 조합이 추가로 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 적합한 셀룰로오스의 예에는 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 가소화 셀룰로오스, 셀룰로오스 프로피오네이트, 에틸 셀룰로오스 등, 그들의 임의의 공중합체, 그들의 임의의 유도체, 및 그들의 임의의 조합이 추가로 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시양태에서, 결합제 입자는 임의의 공중합체, 임의의 유도체 및 본 명세서에 기재된 예시적인 결합제의 임의의 조합 등을 포함할 수 있다.

활성 입자 및 결합제 입자는 본 명세서에 기재된 다공체 내에 임의의 중량비로 포함될 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성 입자 대 결합제 입자의 중량비는 약 1:99, 10:90, 25:75, 40:60, 또는 50:50의 임의의 하한 내지 약 90:10, 75:25, 60:40, 또는 50:50의 상한의 범위일 수 있으며, 여기서, 중량비는 임의의 하한 내지 임의의 상한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 하위세트를 포함할 수 있다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체는 특성, 예컨대 공극 부피, 캡슐화 압력 강하 및 그들의 임의의 조합에 의해서 특징분석될 수 있다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체는 약 40％, 50％, 또는 60％의 하한 내지 약 90％, 85％, 80％, 또는 75％의 상한 범위의 공극 부피를 가질 수 있으며, 여기서, 공극 부피는 임의의 하한 내지 임의의 상한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 하위세트를 포함할 수 있다.

공극 부피를 측정하기 위해서, 임의의 특정 이론에 의해서 제한되고자 함은 아니지만, 시험은 혼합물의 최종 밀도가 활성 입자에 의해서 거의 대부분 영향을 받는다는 것을 나타내기 때문에, 결합제 입자가 차지하는 공간은 이러한 계산에서 고려되지 않는다고 여겨진다. 따라서, 이러한 맥락에서, 공극 부피는 활성 입자를 고려한 후 남아있는 공간을 기준으로 계산된다. 공극 부피를 측정하기 위해서, 먼저 메시 크기를 기준으로 상부 직경 및 하부 직경을 활성 입자에 대해서 평균내고, 이어서, (평균낸 직경을 기준으로 구체 형상이라고 가정하여) 부피를 계산하고, 활성 물질의 밀도를 사용한다. 이어서, 공극 부피의 백분율을 하기와 같이 계산한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "캡슐화 압력 강하"는 어떤 공기도 랩핑(wrapping)을 통과할 수 없도록 시편이 측정 장치에서 완전히 캡슐화되고, 부피 유동이 출력 단부에서 17.5 ml/sec이고, 시편이 정상(steady) 조건 하에서 공기 유동에 의해서 이동되는 경우, 시편의 두 단부 사이의 정적 압력차(static pressure difference)를 지칭한다. EPD는 2007년 6월자의 CORESTA ("Cooperation Centre for Scientific Research Relative to tobacco") 권고 방법 번호 41 하에서 본 명세서에서 측정되었다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 다공체는 다공체 길이 mm 당 물 약 0.10 내지 약 10 mm 범위의 EPD를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 다공체는 다공체 길이 mm 당 물 약 2 내지 약 7 mm (또는 다공체 길이 mm 당 물 7 mm 이하)의 EPD를 가질 수 있다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체는 다공체 길이 mm 당 물 약 0.10 mm, 다공체 길이 mm 당 물 0.5 mm, 다공체 길이 mm 당 물 1 mm, 또는 다공체 길이 mm 당 물 5 mm의 하한 내지 다공체 길이 mm 당 물 약 25 mm, 다공체 길이 mm 당 물 15 mm, 다공체 길이 mm 당 물 10 mm, 또는 다공체 길이 mm 당 물 5 mm의 상한 범위의 캡슐화 압력 강하 (EPD)를 가질 수 있으며, 여기서, EPD는 임의의 하한 내지 임의의 상한 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 하위세트를 포함할 수 있다.

일부 실시양태에서, 본 발명의 다공체는 다공체 mm 당 물 약 20 mm 이하, 다공체 mm 당 물 19 mm 이하, 다공체 mm 당 물 18 mm 이하, 다공체 mm 당 물 17 mm 이하, 다공체 mm 당 물 16 mm 이하, 다공체 mm 당 물 15 mm 이하, 다공체 mm 당 물 14 mm 이하, 다공체 mm 당 물 13 mm 이하, 다공체 mm 당 물 12 mm 이하, 다공체 mm 당 물 11 mm 이하, 다공체 mm 당 물 10 mm 이하, 다공체 mm 당 물 9 mm 이하, 다공체 mm 당 물 8 mm 이하, 다공체 mm 당 물 7 mm 이하, 다공체 mm 당 물 6 mm 이하, 다공체 mm 당 물 5 mm 이하, 다공체 mm 당 물 4 mm 이하, 다공체 mm 당 물 3 mm 이하, 다공체 mm 당 물 2 mm 이하, 다공체 mm 당 물 1 mm 이하의 EPD와 조합으로, 적어도 약 1 mg/mm, 2 mg/mm, 3 mg/mm, 4 mg/mm, 5 mg/mm, 6 mg/mm, 7 mg/mm, 8 mg/mm, 9 mg/mm, 10 mg/mm, 11 mg/mm, 12 mg/mm, 13 mg/mm, 14 mg/mm, 15 mg/mm, 16 mg/mm, 17 mg/mm, 18 mg/mm, 19 mg/mm, 20 mg/mm, 21 mg/mm, 22 mg/mm, 23 mg/mm, 24 mg/mm, 또는 25 mg/mm의 활성 입자 적재량을 가질 수 있다.

비제한적인 예로서, 일부 실시양태에서, 다공체는 적어도 약 1 mg/mm의 활성 입자 적재량 및 다공체 mm 당 물 약 20 mm 이하의 EPD를 가질 수 있다. 다른 실시양태에서, 다공체는 적어도 약 1 mg/mm의 활성 입자 적재량 및 다공체 mm 당 물 약 20 mm 이하의 EPD를 가질 수 있고, 여기서, 활성 입자는 탄소가 아니다. 다른 실시양태에서, 다공체는 다공체 mm 당 물 10 mm 이하의 EPD와 조합으로, 적어도 6 mg/mm의 적재량으로 탄소를 포함하는 활성 입자를 가질 수 있다.

일부 실시양태에서, 매트릭스 물질 및/또는 다공체는 활성 입자, 결합제 입자, 및 첨가제를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 매트릭스 물질 또는 다공체는 매트릭스 물질 또는 다공체의 약 0.001 중량％, 0.01 중량％, 0.05 중량％, 0.1 중량％, 1 중량％, 5 중량％, 또는 10 중량％의 하한 내지 매트릭스 물질 또는 다공체의 약 25 중량％, 15 중량％, 10 중량％, 5 중량％, 또는 1 중량％의 상한 범의의 양의 첨가제를 포함할 수 있으며, 여기서, 첨가제의 양은 임의의 하한 내지 임의의 상한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 하위세트를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 참고되는 바와 같이 다공체는 다공체 길이, 다공체, 및 다공체 구획 (랩핑되거나 또는 그렇지 않음)을 포함한다는 것을 주목해야 한다.

적합한 첨가제에는 활성 화합물, 이온성 수지, 제올라이트, 나노입자, 세라믹 입자, 유리 비드, 연화제, 가소제, 안료, 염료, 향미제(flavorant), 아로마, 방출 제어 베시클(controlled release vesicle), 접착제, 점착부여제, 표면 개질제, 비타민, 퍼옥시드, 살생물제, 항진균제, 항균제, 정전기 방지제, 난연제, 분해제, 마이크로캡슐 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

적합한 활성 화합물은 성분을 연기 스트림으로부터 제거하기에 적합한 화합물 및/또는 분자일 수 있으며, 이것에는 말산, 탄산칼륨, 시트르산, 타르타르산, 락트산, 아스코르브산, 폴리에틸렌이민, 시클로덱스트린, 수산화나트륨, 술팜산, 술팜산나트륨, 폴리비닐 아세테이트, 카르복실화 아크릴레이트 및 그들의 임의의 조합이 포함되지만, 이에 제한되지 않는다. 활성 입자가 또한 활성 화합물로서 고려될 수 있고, 그 역이 가능하다는 것을 주목해야 한다. 비제한적인 예로서, 풀러렌 및 일부 탄소 나노튜브는 미립자 및 분자인 것으로 고려될 수 있다.

적합한 이온성 수지에는 스티렌-디비닐 벤젠 (DVB) 공중합체, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 페놀 포름알데히드 축합물, 에피클로히드린 아민 축합물 등, 및 이들의 임의의 조합의 골격; 및 중합체 골격에 부착된 복수의 전기 하전된 관능기를 갖는 중합체; 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

제올라이트는 포어(pore), 예를 들어, 균일한 분자-크기의 치수의 채널 또는 캐비티(cavity)를 갖는 결정질 알루미노실리케이트를 포함할 수 있다. 제올라이트는 천연 물질 및 합성 물질을 포함할 수 있다. 적합한 제올라이트에는 제올라이트 BETA (Na₇(Al₇Si₅₇O₁₂₈) 정방정계), 제올라이트 ZSM-5 (Na_n(Al_nSi_96-nO₁₉₂) 16 H₂O (n < 27임), 제올라이트 A, 제올라이트 X, 제올라이트 Y, 제올라이트 K-G, 제올라이트 ZK-5, 제올라이트 ZK-4, 메조포러스(mesoporous) 실리케이트, SBA-15, MCM-41, 3-아미노프로필실릴 기에 의해서 개질된 MCM48, 알루미노-포스페이트, 메조포러스 알루미노실리케이트, 다른 관련된 다공성 물질 (예를 들어, 혼합 옥시드 겔) 또는 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

적합한 나노입자에는 나노-스케일 탄소 입자, 예컨대 임의의 수의 벽의 탄소 나노튜브, 탄소 나노혼, 대나무-유사 나노구조물, 풀러렌 및 풀러렌 응집물 및 몇개의 그라펜을 포함하는 그라펜 및 산화 그라펜; 금속 나노입자, 예컨대 금 및 은; 산화금속 나노입자, 예컨대 알루미나, 실리카, 및 티타니아; 자성, 상자성, 강상자성 나노입자, 예컨대 산화가돌리늄, 산화철의 다양한 결정 구조, 예컨대 헤마타이트 및 마그네타이트, 약 12 nm Fe₃0₄, 가도-나노튜브, 및 엔도풀러렌, 예컨대 Gd@C₆₀; 및 코어-쉘 및 오니오네이티드 나노입자, 예컨대 금 및 은 나노쉘, 오니오네이티드 산화철, 및 임의의 상기 물질의 외부 쉘을 갖는 다른 나노입자 또는 마이크로입자, 및 (활성화된 탄소를 비롯한) 상기 물질의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 나노입자는 나노막대, 나노구체, 나노라이스, 나노와이어, 나노스타 (예컨대, 나노트리포드 및 나노테트라포드), 중공 나노 구조물, 하나로서 연결된 2종 이상의 나노입자인 혼성 나노구조물, 및 나노-코팅 또는 나노-두께의 벽을 갖는 비-나노 입자를 포함할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 나노입자는 공유 및/또는 비공유적으로 예를 들어, 파이-적층, 물리흡착, 이온성 회합, 반 데르 발스 회합 등으로 관능화된 나노입자가 포함되지만, 이에 제한되지 않는 나노입자의 관능화된 유도체를 포함할 수 있다는 것을 추가로 주목해야 한다. 적합한 관능기에는 아민 ( 1°, 2°, 또는 3°), 아미드, 카르복실산, 알데히드, 케톤, 에테르, 에스테르, 퍼옥시드, 실릴, 유기실란, 탄화수소, 방향족 탄화수소 및 그들의 임의의 조합을 포함하는 모이어티; 중합체; 킬레트화제, 예컨대 에틸렌디아민, 테트라아세테이트, 디에틸렌트리아민 펜타아세트산, 트리글리콜아믹산 및 피롤 고리를 포함하는 구조; 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 관능기는 연기 성분의 제거를 증진시키고/시키거나 나노입자가 다공체로 혼입되는 것을 증진시킬 수 있다.

적합한 세라믹 입자에는 산화물 (예를 들어, 실리카, 티타니아, 알루미나, 베릴리아, 세리아 및 지르코니아), 비산화물 (예를 들어, 카르비드, 보라이드, 니트리드 및 실리시드), 그들의 복합물 또는 그들의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 세라믹 입자는 결정질, 비결정질 또는 반결정질일 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 안료는 매트릭스 물질 및/또는 그의 성분 전체에 색을 부여하고, 혼입되는 화합물 및/또는 입자를 지칭한다. 적합한 안료에는 이산화티타늄, 이산화규소, 테트라진, E102, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 퀴나크리돈, 페릴렌, 테트라카르복실산, 디-이미드, 디옥사진, 페리논, 디스아조 안료, 안트라퀴논 안료, 카본 블랙, 이산화티타늄, 금속 분말, 산화철, 울트라마린 또는 그들의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 염료는 색을 부여하고, 표면 처리제인 화합물 및/또는 입자를 지칭한다. 적합한 염료에는 액체 형태 및/또는 과립 형태의 카르타솔(CARTASOL)^® 염료 (클라리언트 서비스즈(Clariant Services)로부터 입수가능한 양이온성 염료) (예를 들어, 카르타솔^® 브릴리언트(Brilliant) 옐로우 K-6G 액체, 카르타솔^® 옐로우 K-4GL 액체, 카르타솔^® 옐로우 K-GL 액체, 카르타솔^® 오렌지 K-3GL 액체, 카르타솔^® 스칼렛(Scarlet) K-2GL 액체, 카르타솔® 레드 K-3BN 액체, 카르타솔^® 블루 K-5R 액체, 카르타솔^® 블루 K-RL 액체, 카르타솔^® 터퀴스(Turquoise) K-RL 액체/과립, 카르타솔^® 브라운 K-BL 액체), 파스투솔(FASTUSOL)^® 염료 (바스프(BASF)로부터 입수가능한 조색단(auxochrome)) (예를 들어, 옐로우 3GL, 파스투솔 C 블루 74L)가 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

적합한 향미제는 연기 스트림에 맛 및/또는 향을 부여하는 것을 비롯하여 흡연 장치 필터에서 사용하기에 적합한 임의의 향미제일 수 있다. 적합한 향미제에는 유기 물질 (또는 천연 향미 입자), 천연 향미료를 위한 캐리어, 인공 향미료를 위한 캐리어 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 유기 물질 (또는 천연 향미 입자)에는 담배, 클로브(clove) (예를 들어, 분쇄 클로브 및 클로브 꽃), 코코아 등이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 천연 향미료 및 인공 향미료에는 멘톨, 클로브, 체리, 초콜렛, 카르다몬, 오렌지, 민트, 망고, 바닐라, 시나몬, 담배 등이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 향미료는 멘톨, 아네톨 (감초), 아니솔, 리모넨 (시트러스), 에우게놀 (클로브) 등 또는 그들의 임의의 조합에 의해서 제공될 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 명세서에 제공된 향미제의 임의의 조합을 비롯한 1종을 초과하는 향미제가 사용될 수 있다. 이들 향미제는 담배 컬럼 또는 필터의 구획에 존재할 수 있다. 포함되는 양은 모든 필터 구획, 흡연 장치의 길이, 흡연 장치의 유형, 흡연 장치의 직경, 뿐만 아니라 본 기술 분야의 숙련인에게 공지된 다른 인자를 고려하여 연기 중의 향미료의 목적하는 수준에 좌우될 것이다.

적합한 아로마에는 향신료, 향신료 추출물, 허브 추출물, 에센셜 오일, 스멜링 솔트(smelling salt), 휘발성 유기 화합물, 휘발성 소분자, 메틸 포르메이트, 메틸 아세테이트, 메틸 부티레이트, 에틸 아세테이트, 에틸 부티레이트, 이소아밀 아세테이트, 펜틸 부티레이트, 펜틸 펜타노에이트, 옥틸 아세테이트, 미르센, 게라니올, 네롤, 시트랄, 시트로넬랄, 시트로넬롤, 리날룰, 네로리돌, 리모넨, 캄포르, 테르피네올, 알파-이오논, 투존, 벤즈 알데히드, 에우게놀, 신남알데히드, 에틸 말톨, 바닐라, 아니솔, 아네톨, 에스트라골, 티몰, 푸란에올, 메탄올, 로즈마리, 라벤더, 시트러스, 프리지아, 살구 꽃(apricot blossom), 그린즈(greens), 복숭아, 자스민, 로즈우즈, 소나무, 타임(thyme), 오크모스(oakmoss), 머스크(musk), 베티버(vetiver), 미르(myrrh), 블랙커런트(blackcurrant), 베르가모트, 그레이프푸룻, 아카시아, 파시플로라(passiflora), 샌들우드(sandalwood), 만다린, 네롤리(neroli), 바이올렛 리브즈(violet leaves), 가르데니아(gardenia), 레드 푸룻, 일랑-일랑, 아카시아 파네시아나(acacia farnesiana), 미모사, 통카 빈(tonka bean), 우즈(woods), 앰버그리스(ambergris), 다포딜(daffodil), 히아신스(hyacinth), 나르시수스(narcissus), 블랙 커런트 버드(black currant bud), 아이리스(iris), 라즈베리(raspberry), 은방울꽃(lily of the valley), 시더우드(cedarwood), 네롤리, 베르가못(bergamot), 딸기, 카네이션, 오레가노(oregano), 꿀, 시베트(civet), 헬리오트로프(heliotrope), 카라멜, 쿠마린(coumarin), 파출리(patchouli), 듀베리(dewberry), 헬로니알(helonial), 히아신스, 카다멈(cardamom), 코리앤더(coriander), 피멘토 베리(pimento berry), 라다넘(labdanum), 캐시(cassie), 알데히드, 오키드(orchid), 앰버(amber), 벤조인, 오리스(orris), 투버로즈(tuberose), 팔마로사(palmarosa), 시나몬, 너트메그(nutmeg), 모스(moss), 스티랙스(styrax), 파인애플, 베르가못, 폭스글러브(foxglove), 튤립, 위스테리아(wisteria), 클레매티스(clematis), 앰버그리스(ambergris), 검, 수지, 복숭아, 자두, 카스토레움, 제라늄(geranium), 로즈 바이올렛(rose violet), 종퀼(jonquil), 스파이시 카네이션(spicy carnation), 갈바눔(galbanum), 히아신스, 페티그레인(petitgrain) 히아신스, 허니서클(honeysuckle), 페퍼(pepper), 라즈베리, 벤조인, 망고, 코코넛, 헤스페리즈(hesperides), 카스토리엄(castoreum), 오스만투스(osmanthus), 무스 드 첸(mousse de chene), 넥타린(nectarine), 민트, 아니스(anise), 시나몬, 오리스(orris), 살구, 플러메리아(plumeria), 마리골드(marigold), 로즈 오토(rose otto), 나르시수스(narcissus), 톨루 발삼(tolu balsam), 프란킨센스(frankincense), 앰버, 오렌지 블라섬, 버번 베티버(bourbon vetiver), 오포파낵스(opopanax), 화이트 머스크(white musk), 파파야, 슈거 캔디(sugar candy), 잭푸룻(jackfruit), 허니듀(honeydew), 로터스 블라섬(lotus blossom), 머겟(muguet), 멀베리(mulberry), 압생트(absinthe), 생강, 주니퍼 베리즈(juniper berries), 스파이스부시(spicebush), 피오니(peony), 바이올렛(violet), 레몬, 라임, 히비스쿠스(hibiscus), 화이트 럼(white rum), 바질, 라벤더, 발사믹, 포-티-티엔(fo-ti-tieng), 오스만투스(osmanthus), 카로 카룬드(karo karunde), 화이트 오치드(white orchid), 칼라 릴리(calla lilies), 백장미, 루브럼 릴리(rhubrum lily), 타게테스(tagetes), 앰버그리스(ambergris), 아이비(ivy), 그래스(grass), 세린가(seringa), 스피어민트, 글라리 세이지(clary sage), 코튼우드(Cottonwood), 포도, 브림벨르(brimbelle), 로투스(lotus), 시클라멘(cyclamen), 오키드(orchid), 글리신, 티아레 꽃(tiare flower), 진저 릴리(ginger lily), 그린 오스만투스(green osmanthus), 시계꽃(passion flower), 블루 로즈, 베이 럼(bay rum), 캐시, 아프리칸 타게테스(African tagetes), 아나톨리안 로즈(Anatolian rose), 오베르긴 나르시수스(Auvergne narcissus), 브리티시 브룸(British broom), 브리티시 브룸 초콜렛(British broom chocolate), 블가리안 로즈(Bulgarian rose), 차이니즈 패출리(Chinese patchouli), 차이니즈 가르데니아(Chinese gardenia), 칼라브리안 만다린(Calabrian mandarin), 코모로스 아일랜드 투버로즈(Comoros Island tuberose), 세일로네스 카르다몸(Ceylonese cardamom), 카리비안 패션 푸룻(Caribbean passion fruit), 다마시나 로즈(Damascena rose), 조지아 피치(Georgia peach), 화이트 마돈나 릴리(white Madonna lily), 이집션 자스민(Egyptian jasmine), 이집션 마리골드(Egyptian marigold), 이티오피안 시베트(Ethiopian civet), 파르네시안 카시에(Farnesian cassie), 플로렌틴 아이리스(Florentine iris), 프렌치 자스민(French jasmine), 프렌치 존퀼(French jonquil), 프렌치 히아신스(French hyacinth), 구이니아 오렌지(Guinea oranges), 구이아나 와카푸아(Guyana wacapua), 그래스 페티트그레인(Grasse petitgrain), 그래스 로즈(Grasse rose), 그래스 투베로즈(Grasse tuberose), 하이티안 베티버(Haitian vetiver), 하와이안 파인애플(Hawaiian pineapple), 이스라엘리 바질(Israeli basil), 인디안 산달우드(Indian sandalwood), 인디안 오션 바닐라(Indian Ocean vanilla), 이탈리안 베르가모트(Italian bergamot), 이탈리안 아이리스(Italian iris), 자마이칸 페퍼(Jamaican pepper), 메이 로즈(May rose), 마다가스카르 일랑-일랑(Madagascar ylang-ylang), 마다가스카르 바닐라(Madagascar vanilla), 모로칸 자스민(Moroccan jasmine), 모로칸 로즈(Moroccan rose), 모로칸 오크모스(Moroccan oakmoss), 모로칸 오렌지 블라섬(Moroccan orange blossom), 미소르 샌달우드(Mysore sandalwood), 오리엔탈 로즈(Oriental rose), 러시안 레더(Russian leather), 러시안 코리안더(Russian coriander), 시실리안 만다린(Sicilian mandarin), 사우쓰 아프리칸 마리골드(South African marigold), 사우쓰 아프리칸 통가 빈(South American tonka bean), 싱가포르 패출리(ngapore patchouli), 스패니시 오렌지 블라섬(Spanish orange blossom), 시실리안 라임(Sicilian lime), 레우니온 아일랜드 베티버(Reunion Island vetiver), 터키시 로즈(Turkish rose), 타이 벤조인(Thai benzoin), 투니시안 오렌지 블라섬(Tunisian orange blossom), 유고슬라비안 오크모스(Yugoslavian oakmoss), 비르기니안 세더우드(Virginian cedarwood), 유타 얘로우(Utah yarrow), 웨스트 인디안 로즈우드(West Indian rosewood) 등 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

적합한 점착부여제에는 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카르복시 메틸셀룰로오스, 카르복시 에틸셀룰로오스, 수용성 셀룰로오스 아세테이트, 아미드, 디아민, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 실릴-개질된 폴리아미드 화합물, 폴리카르바메이트, 우레탄, 천연 수지, 셸락(shellacs), 아크릴산 중합체, 2-에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산 에스테르 중합체, 아크릴산 유도체 중합체, 아크릴산 단독중합체, 아나크릴산 에스테르 단독중합체, 폴리(메틸 아크릴레이트), 폴리(부틸 아크릴레이트), 폴리(2-에틸헥실 아크릴레이트), 아크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산 유도체 중합체, 메타크릴산 단독중합체, 메타크릴산 에스테르 단독중합체, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(부틸 메타크릴레이트), 폴리(2-에틸헥실 메타크릴레이트), 아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 중합체, 아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 유도체 중합체, 아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 공-중합체, 아크릴산/아크릴아미도-메틸-프로판 술포네이트 공-중합체, 벤질 코코 디-(히드록시에틸) 4급 아민, 포름알데히드와 축합된 p-T-아밀-페놀, 디알킬 아미노 알킬 (메트)아크릴레이트, 아크릴아미드, N-(디알킬 아미노 알킬) 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 히드록시 알킬 (메트)아크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산, 히드록시에틸 아크릴레이트 등, 그들의 임의의 유도체 또는 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

적합한 비타민에는 비타민 A, 비타민 Bl, 비타민 B2, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 또는 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

적합한 항균제에는 항균성 금속 이온, 클로르헥시딘, 클로르헥시딘 염, 트리클로산, 폴리목신, 테트라시클린, 아미노 글리코시드 (예를 들어, 젠타미신), 리팜피신, 바시트라신, 에리트로마이신, 네오마이신, 클로람페니콜, 미코나졸, 퀴놀론, 페니실린, 노녹시놀 9, 푸시딘산, 세팔로스포린, 무피로신, 메트로니다졸레아 세크로핀, 프로테그린, 박테리올신, 데펜신, 니트로푸라존, 마페니드, 아시클로비어, 바노크마이신, 클린다마이신, 린코마이신, 술폰아미드, 노르플록사신, 페플록사신, 날리디즈산(nalidizic acid), 옥살산, 에녹사신산, 시프로플록사신, 폴리헥사메틸렌비구아니드 (PHMB), PHMB 유도체 (예를 들어, 생분해성 비구아니드, 예컨대 폴리에틸렌 헥사니에틸렌 비구아니드 (PEHMB)), 클로르헥시딘 글루코네이트, 클로로헥시딘 히드로클로라이드, 에틸렌디아민테트라아세트산 (EDTA), EDTA 유도체 (예를 들어, 디소듐 EDTA 또는 테트라소듐 EDTA) 등 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

정전기 방지제는 임의의 적합한 음이온성, 양이온성, 양쪽성 또는 비이온성 정전기 방지제를 포함할 수 있다. 음이온성 정전기 방지제에는 일반적으로, 알칼리 술페이트, 알칼리 포스페이트, 알콜의 포스페이트 에스테르, 에톡실화 알콜의 포스페이트 에스테르, 또는 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예에는 알칼리 중화된 포스페이트 에스테르 (예를 들어, 헨켈 코퍼레이션(Henkel Corporation) (미국 사우쓰캐롤라이나주 마울딘 소재)로부터 입수가능한 트리패크(TRYFAC)^® 5559 또는 트리프래크(TRYFRAC)^® 5576)가 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 양이온성 정전기 방지제에는 일반적으로 양 전하를 포함하는 4급 암모늄 염 및 이미다졸린이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 비이온성 물질의 예에는 폴리(옥시알킬렌) 유도체, 예를 들어, 에톡실화 지방산, 예컨대 에머레스트(EMEREST)^® 2650 (헨켈 코퍼레이션 (미국 노쓰캐롤라이나주 마울딘 소재)으로부터 입수가능한 에톡실화 지방산), 에톡실화 지방 알콜, 예컨대 트리콜(TRYCOL)^® 5964 (헨켈 코퍼레이션 (미국 노쓰캐롤라이나주 마울딘 소재)로부터 입수가능한 에톡실화 라우릴 알콜), 에톡실화 지방 아민, 예컨대 트리민(TRYMEEN)^® 6606 (헨켈 코퍼레이션 (미국 노쓰캐롤라이나주 마울딘 소재)로부터 입수가능한 에톡실화 탈로우 아민), 알칸올아미드, 예컨대 에미드(EMID)^® 6545 (헨켈 코퍼레이션 (미국 노쓰캐롤라이나주 마울딘 소재)로부터 입수가능한 올레익 디에탄올아민), 또는 그들의 임의의 조합이 포함된다. 음이온성 물질 및 양이온성 물질이 보다 효과적인 정전지 방지제인 경향이 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "마이크로캡슐"은 외면 포어를 갖고, 약 1 마이크로미터 내지 약 1000 마이크로미터 미만의 직경을 갖는 다공성 마이크로입자 (구체 또는 다른 것)를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 마이크로캡슐은 첨가제가 마이크로캡슐의 내부 내용물에 맞도록 적합한 크기이고, 마이크로캡슐의 조작성(operability)을 유지시키는 한, 본 명세서에 기재된 임의의 첨가제를 (단독으로 또는 조합으로) 포함할 수 있다. 본 발명과 함께 사용하기에 적합한 마이크로캡슐은 임의의 적합한 기술에 의해서 형성된 것일 수 있으며, 이러한 기술에는 미국 특허 번호 5,064,949 (발명의 명칭 "Cellulose Ester Microparticles and Processes for Making the Same") 및 5,047,180 (발명의 명칭 "Process for Making Cellulose Ester Microparticles")에 기재된 것이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 이의 관련 개시내용은 본 발명에 참고로 포함된다. 본 발명과 함께 사용하기에 적합한 마이크로캡슐은 임의의 적합한 물질로 형성될 수 있으며, 이것에는 젤라틴, 셀룰로오스, 개질된 셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸 셀룰로오스, 클로로필린, 폴리비닐알콜, 폴리비닐 피롤리돈 등 또는 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체의 길이는 약 2 mm, 3 mm, 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, 또는 30 mm의 하한 내지 약 150 mm, 100 mm, 50 mm, 25 mm, 15 mm, 또는 10 mm의 상한의 범위일 수 있으며, 여기서, 길이는 임의의 하한 내지 임의의 상한 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 하위세트를 포함할 수 있다.

다공체는 임의의 물리적인 형상, 예를 들어, 일부 실시양태에서, 나선형, 삼각형, 원반형, 사각형, 직사각형, 원통형 및 그들의 임의의 혼성체를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 다공체는 특히, 바람직한 경우 예를 들어, 다공체의 일부를 뚫어서 중량을 더 가볍게 가공할 수 있다. 일 실시양태에서, 다공체는 필터를 통해서 소비자에게 연기가 통과하도록 하는 파이프 또는 권련 홀더 내에 맞도록 개작된 특정 형상을 가질 수 있다. 본 명세서에서 다공체의 형상을 논의하는 경우, 형상은 원통의 단면의 직경 또는 원주 (여기서, 원주는 원의 둘레임)와 관련하여 나타내어질 수 있다. 그러나, 달리 특정되지 않는 한, 용어 "원주"는 일반적으로는 원형 단면 및 다각형 단면을 비롯한 임의의 형상의 단면의 둘레를 지칭한다.

본 명세서에 기재된 다공체의 원주는 약 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm, 11 mm, 12 mm, 13 mm, 14 mm, 15 mm, 16 mm, 17 mm, 18 mm, 19 mm, 20 mm, 21 mm, 22 mm, 23 mm, 24 mm, 25 mm, 또는 26 mm의 하한 내지 약 60 mm, 50 mm, 40 mm, 30 mm, 20 mm, 29 mm, 28 mm, 27 mm, 26 mm, 25 mm, 24 mm, 23 mm, 22 mm, 21 mm, 20 mm, 19 mm, 18 mm, 17 mm, 또는 16 mm의 상한 범위일 수 있으며, 여기서, 원주는 임의의 하한 내지 임의의 상한의 범위일 수 있고, 그 사이의 임의의 하위세트를 포함할 수 있다.

일부 실시양태에서, 다공체는 그 주위에 배치된 적어도 하나의 종이를 가질 수 있다. 달리 특정되지 않는 한, 다공체에 관한 본 명세서에 기재된 실시양태는 또한 랩핑된 다공체에 관한 것이다. 본 명세서에 기재된 다공체 주위에 배치될 수 있는 종이의 예에는 종이 (예를 들어, 나무-기재 종이, 아마 함유 종이, 아마 종이, 코튼 종이, 다른 천연 섬유 또는 함성 섬유로부터 제조된 종이, 관능화된 종이, 특정 마킹지, 유색지), 플라스틱 (예를 들어, 불화 중합체, 에컨대 폴리테트라플루오로에틸렌, 실리콘), 필름, 코팅지, 코팅 플라스틱, 코팅 필름 등 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시양태에서, 종이는 상당히 다공성이고/이거나, 골이져 있고/있거나 높은 표면 강도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 종이는 예를 들어, 약 10 CORESTA 단위 미만의 실질적으로 비다공성(non-porosity)일 수 있다.

본 명세서에 기재된 다공체는 2011년 10월 14일자로 출원된 공히-계류중인 출원 PCT/USl1/56388 (그의 전문은 본 명세서에 참고로 포함됨)에 기재된 방법, 시스템 및 장치가 포함되지만, 이제 제한되지 않는 임의의 적합한 방법에 의해서 그리고 임의의 적합한 장치 및/또는 시스템을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 다공체는 연속식 방법, 배치식 방법 또는 혼성 방법으로 주형 캐비티를 사용하여 제조될 수 있다.

II. 다공체를 포함하는 용품

이하에 기재된 다공체는 흡연 장치 필터와 함께 사용되는 것을 비롯하여 필터 또는 필터 구획으로서 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "흡연 장치"는 흡연가능한 물질 및 필터를 유체 소통하도록 유지시킬 수 있는 용품을 지칭하며, 작동 시 사용자가 흡연 장치를 빨아들여서 흡연가능한 통로로부터 필터를 통해서 사용자 (예를 들어, 인간)에게 연기를 유발할 수 있다. 용어 흡연 장치에는 권련, 권련 홀더, 시가(cigar), 시가 홀더, 파이프, 워터 파이프(water pipe), 후카(hookah), 전자 흡연 장치, 말아 피는 권련(roll-your-own cigarette) 또는 시가 등 및 이들의 임의의 혼성체가 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

일부 실시양태에서, 흡연 장치는 흡연가능한 물질을 필터와 유체 소통하게 유지시킬 수 있는 하우징을 포함할 수 있다. 적합한 하우징에는 권련, 권련 홀더, 시가, 시가 홀더, 파이프, 워터 파이프, 후카, 전자 흡연 장치, 말아 피는 담배 또는 시가 등 및 이들의 임의의 혼성체가 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1에 도시된 비제한적인 예와 관련하여, 흡연 장치 (10)는 필터 (14) 및 담배 컬럼 (12)으로서 도시된 흡연가능한 물질을 포함한다. 필터 (14)는 적어도 2개의 구획, 즉 제1 구획 (16) 및 제2 구획 (18)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 구획 (16)은 (본 발명에서 보다 상세히 논의된) 종래의 필터 물질을 포함할 수 있고, 제2 구획 (18)은 (본 발명에서 보다 상세히 논의된) 다공체를 포함한다.

이제 도 2에 도시된 비제한적인 예와 관련하여, 흡연 장치 (20)는 필터 (22) 및 담배 컬럼 (12)으로서 도시된 흡연가능한 물질을 갖는다. 필터 (22)는 3개의 구획으로 다중-분절화된 것으로 도시되어 있으며, 이는 때때로 이중 오프셋(offset) 필터로서 지칭되고, 순서대로 필터 구획 (24), 다공체 (26), 및 필터 구획 (24)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 필터 구획 (24)은 본 명세서에 기재된 임의의 필터 구획 물질 및/또는 속성을 포함할 수 있다.

이제 도 3에 도시된 비제한적인 예와 관련하여, 흡연 장치 (30)는 필터 (32) 및 담배 컬럼 (12)으로서 도시된 흡연가능한 물질을 갖는다. 필터 (32)는 구획 (34), (36), (37), (38)으로 다중-분절화되며, 여기서 구획 (34)은 흡연 장치 (30)의 마우스(mouth)이다. 일부 실시양태에서, 구획 (34)은 사용자에게 일반적인 마우스-필(mouth-feel)을 제공하도록 종래의 필터 물질을 포함할 수 있고, 구획 (36), (37), (38) 중 적어도 하나는 본 명세서에 기재된 다공체이도록, 구획 (36), (37), (38)은 독립적으로 본 명세서에 기재된 임의의 필터 물질 및/또는 속성을 포함할 수 있다.

이제 도 4에 도시된 비제한적인 예와 관련하여, 파이프 (40)로서 도시된 흡연 장치는 연소 볼(burning bowl) (42), 마우스 피스 (44) 및 연소 볼 (42)과 마우스 피스 (44)를 서로 연결하는 채널 (46)을 갖는다. 채널 (46)은 필터 (48)의 수용을 위해서 개작된 캐비티 (47)를 포함한다. 일부 실시양태에서, 필터 (48)는 다공체 또는 예를 들어, 도 1의 필터 (14), 도 2의 필터 (22) 또는 도 3의 필터 (32)에서 도시된 바와 같은 다중-분절화된 필터일 수 있다. 필터 (48)의 크기는 캐비티 (47)의 치수를 기준으로 달라질 수 있다. 일부 실시양태에서, 필터 (48)는 제거가능하고/하거나, 대체가능하고/하거나, 일회용일수 있고/있거나, 재생가능하고/하거나, 분해가능할 수 있다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체를 포함하는 필터는 임의의 수의 구획, 예를 들어 2개, 3개, 4개, 5개, 6개 이상의 구획을 가질 수 있고, 구획은 임의의 적합한 구성으로 배치되고, 독립적으로 상기에 기재된 물질 및 속성을 포함할 수 있다.

다공체가 아닌 필터 및/또는 필터 구역에서 사용하기에 적합한 물질에는 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리올레핀 토우(tow), 폴리프로필렌 토우, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 랜덤 배향 아세테이트, 종이, 골판지, 동심원(concentric) 필터 (예를 들어, 섬유상 토우의 주변(peripheral) 필터 및 웹 물질의 코어), 카본-온-토우 (때로는 "달마티안(Dalmatian) 필터"로 지칭됨), 실리카, 마그네슘 실리케이트, 제올라이트 (예를 들어, BETA, SBA-15, MCM-41 및 3-아미노프로필실릴 기로 개질된 MCM-48), 분자체, 염, 촉매, 염화나트륨, 나일론, 향미제, 담배, 캡슐, 셀룰로오스, 셀룰로오스 유도체, 셀룰로오스 에스테르 마이크로구체(microsphere), 촉매 전환체(catalytic converter), 오산화요오드, 거친 분말, 탄소 입자, 탄소 섬유, 섬유, 유리 비드, 나노입자, (예를 들어, 강성 부재, 예컨대 종이 또는 플라스틱에 의해서 형성된) 공극 챔버(void chamber), 배플드(baffled) 공극 챔버, 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 추가로, 다공체가 아닌 필터 및/또는 필터 구획은 본 명세서에 기재된 첨가제를 포함할 수 있다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체를 포함하는 필터는 두 필터 구획 사이, 예를 들어 두 다공체 구획 사이, 다공체가 아닌 두 구획 사이, 또는 다공체 구획과 또 다른 구획 사이에 캐비티를 포함할 수 있다. 캐비티는 본 명세서에 기재된 활성 입자 및/또는 첨가제, 예를 들어 과립화 탄소, 향미제 등으로 충전될 수 있다. 캐비티는 캡슐, 예를 들어, 그 자체가 본 명세서에 기재된 활성 입자 및/또는 첨가제를 함유하는 중합체성 캡슐을 함유할 수 있다. 일부 실시양태에서, 캐비티는 추가 향미제로서 담배를 포함할 수 있다. 캐비티가 선택된 물질로 충분히 충전되지 않으면, 일부 실시양태에서, 주 스트림 연기의 성분과 캐비티 내 및 다른 필터 구획(들) 내의 물질 간의 상호작용이 부족해질 수 있다는 것을 주목해야 한다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체를 포함하는 필터는 EPD에 의해서 특징분석될 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체를 포함하는 필터는 다공체 mm 당 물 약 20 mm 이하, 다공체 mm 당 물 19 mm 이하, 다공체 mm 당 물 18 mm 이하, 다공체 mm 당 물 17 mm 이하, 다공체 mm 당 물 16 mm 이하, 다공체 mm 당 물 15 mm 이하, 다공체 mm 당 물 14 mm 이하, 다공체 mm 당 물 13 mm 이하, 다공체 mm 당 물 12 mm 이하, 다공체 mm 당 물 11 mm 이하, 다공체 mm 당 물 10 mm 이하, 다공체 mm 당 물 9 mm 이하, 다공체 mm 당 물 8 mm 이하, 다공체 mm 당 물 7 mm 이하, 다공체 mm 당 물 6 mm 이하, 다공체 mm 당 물 5 mm 이하, 다공체 mm 당 물 4 mm 이하, 다공체 mm 당 물 3 mm 이하, 다공체 mm 당 물 2 mm 이하, 다공체 mm 당 물 1 mm 이하의 EPD를 가질 수 있다.

일부 실시양태에서, 필터는 자연적으로 또는 일부 실시양태에서, 필터 구획 자체 내에 존재할 수 있는 촉매의 존재에서 시간에 따라서 (예를 들어, 약 2 내지 약 5년에 걸쳐서) 실질적으로 분해될 수 있다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 일부 실시양태에서, 다공체를 포함하는 필터 구획 및 적어도 하나의 다른 필터 구획은 동일 축이고, 나란하고, 인접할 수 있으며, 동일한 단면적 (또는 실질적으로 동일한 단면적)을 가질 수 있다. 그러나, 다공체 및 종래의 물질은 그러한 방식으로 결합될 필요는 없으며, 다른 가능한 구성이 존재할 수 있음이 이해된다. 더욱이, 다공체는 예를 들어, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 조합되거나 또는 다중-분절화된 필터 구성으로 가장 자주 사용될 것이라고 예상되지만, 일부 실시양태에서, 필터는 도 4와 관련하여 상기에 논의된 바와 같이, 본 발명의 다공체로 본질적으로 구성될 수 있다.

상기에 설명된 바와 같이, 본 명세서에 기재된 다공체를 포함하는 필터는 흡연 장치와 함께 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 필터는 흡연 장치, 예를 들어, 권련 또는 시가의 흡연가능한 물질에 인접할 수 있다. 일부 실시양태에서, 필터는 흡연가능한 물질과 인접하지 않고 유체 소통할 수 있으며, 예를 들어, 후카, 파이프, 시가 홀더, 권련 홀더 또는 권련 또는 시가는 필터와 흡연가능한 물질 사이에 배치된 캐비티를 갖는다.

일부 실시양태에서, 흡연가능한 물질은 담배 컬럼의 형태로 존재할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "담배 컬럼"은 담배, 및 임의로는 조합되어 담배-기재의 흡연가능한 용품, 예컨대 권련 또는 시가를 제조할 수 있는 다른 성분 및 향미제의 블렌드를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 담배 컬럼은 담배, 당 (예컨대, 수크로스, 갈색 당, 전환 당 또는 액상과당(high fructose corn syrup)), 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 코코아, 코코아 제품, 캐럽 빈(carob bean), 캐럽 빈 추출물 및 그들의 임의의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 성분을 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 담배 컬럼은 향미제, 멘톨, 감초 추출물, 디암모늄 포스페이트, 수산화암모늄, 및 그들의 임의의 조합을 추가로 포함할 수 있다. 담배 컬럼에서 사용될 수 있는 적합한 유형의 담배의 예에는 브라이트 리프(bright leaf) 담배, 벌리(burley) 담배, 오리엔탈(Oriental) 담배 (또한 터키시(Turkish) 담배로 지칭됨), 카벤디시(Cavendish) 담배, 코로조(corojo) 담배, 크리올로(criollo) 담배, 페리퀘(Perique) 담배, 쉐이드(shade) 담배, 화이트 벌리(white burley) 담배, 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 담배는 미국에서 재배될 수 있거나 또는 미국 외부의 관할 지역에서 재배될 수 있다.

III. 필터 및 흡연 장치의 형성 방법

일부 실시양태에서, 필터 구획은 필터 또는 필터 막대를 형성하도록 조합되거나 결합될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "필터 막대"는 2개 이상의 필터로 절단되기에 적합한 필터의 길이를 지칭한다. 비제한적인 예로서, 일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체를 포함하는 필터 막대는 약 80 mm 내지 약 150 mm 범위의 길이를 가질 수 있고, 흡연 장치 티핑 작업(tipping operation) (필터에 담배 컬럼을 추가함) 동안 약 5 내지 약 35 mm의 길이를 갖는 필터로 절단될 수 있다.

티핑 작업은 본 명세서에 기재된 필터 또는 필터 막대를 담배 컬럼과 조합하는 단계 또는 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 티핑 작업 동안, 본 명세서에 기재된 다공체를 포함하는 필터 막대를 먼저 필터로 절단하거나 또는 티핑 공정 동안 필터로 절단할 수 있다. 추가로, 일부 실시양태에서, 티핑 방법은 종이 및/또는 차콜을 포함하는 추가 구획을 필터, 필터 막대 또는 담배 컬럼에 조합하는 단계 또는 결합하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

필터, 필터 막대 및/또는 흡연 장치의 제조 시, 일부 실시양태는 목적하는 구성부 및/또는 접촉부에 성분을 유지시키도록 그들의 다양한 성분 주위에 종이를 랩핑하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 필터 및/또는 필터 막대를 제조하는 단계는 일련의 인접 필터 구획 주위에 종이를 랩핑하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 종이 랩핑으로 랩핑된 다공체는 그 주위에 배치된 추가의 랩핑을 가져서 다공체와 필터의 또 다른 구획 사이의 접촉을 유지시킬 수 있다. 필터, 필터 막대 및/또는 흡연 장치를 제조하기에 적합한 종이에는 다공체를 랩핑하는 것과 관련하여 본 명세서에 기재된 임의의 종이가 포함될 수 있다. 일부 실시양태에서, 종이는 첨가제, 사이징제(sizing agent) 및/또는 인쇄제(printing agent)를 포함할 수 있다.

필터, 필터 막대, 및/또는 흡연 장치의 제조 시, 일부 실시양태는 그들의 인접한 성분을 (예를 들어, 다공체를 인접한 필터 구획, 담배 컬럼 등 또는 그들의 임의의 조합에) 접착시키는 단계를 포함할 수 있다. 바람직한 접착제에는 주변 조건 및/또는 연소 조건 하에서 향미료 또는 아로마에 손상을 주지 않는 것이 포함될 수 있다. 일부 실시양태에서, 필터, 필터 막대, 및/또는 흡연 장치의 제조 시에 랩핑 단계 및 접착 단계를 사용할 수 있다.

본 발명의 일부 실시양태는 복수의 접촉 지점에서 함께 결합된 복수의 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 다공체 막대를 제공하는 단계; 다공체 막대와 동일한 조성을 갖지 않는 필터 막대를 제공하는 단계; 다공체 막대 및 필터 막대를 각각 다공체 구획 및 필터 구획으로 절단하는 단계; 적어도 일부의 다공체 구획 및 적어도 일부의 필터 구획을 포함하는 복수의 구획을 포함하는 목적하는 인접 구성부를 형성하는 단계; 분절화된 필터 막대 길이를 산출하도록 종이 랩퍼 및/또는 접착제를 사용하여 목적하는 인접 구성부를 고정시키는 단계; 및 분절화된 필터 막대 길이를 분절화된 필터 막대로 절단하는 단계를 포함할 수 있이며, 여기서, 방법은 분절화된 필터 막대를 약 600 m/min 이하의 속도로 제조하도록 수행된다. 일부 실시양태는 분절화된 필터 막대의 적어도 일부를 갖는 흡연 장치를 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "인접 구성부"는 두 필터 구획 (또는 유사한 부류)이 제1 구획의 한 단부가 제2 구획의 한 단부에 접촉하도록 축 방향으로 정렬된 구성부를 지칭한다. 본 기술 분야의 숙련인은 이러한 인접 구성부가 상당히 많은 수의 구획을 갖는 연속적 (즉, 끝이 없는 것이 아니라, 매우 긴)일 수 있거나 또는 적어도 2개 내지 다수의 구획을 갖는 짧은 길이일 수 있다는 것을 이해할 것이다.

본 명세서에 기재된 일부 방법 실시양태에서, 용어 "분절화된"은 명확성을 위해서 사용되어 다양한 용품을 수식하는 것을 주목해야 하며, 다공체를 포함하는 용품 (예를 들어, 필터 및 필터 막대)과 관련하여 본 명세서에 기재된 다양한 실시양태에 포함될 것이라고 예견되어야 한다.

본 발명의 일부 실시양태는 복수의 접촉 지점에서 함께 결합된 복수의 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 복수의 다공체 구획을 제공하는 단계; 다공체 구획과 동일한 조성을 갖지 않는 복수의 필터 구획을 제공하는 단계; 적어도 하나의 다공체 구획 및 적어도 하나의 필터 구획을 포함하는 복수의 구획을 포함하는 목적하는 인접 구성부를 형성하는 단계; 분절화된 필터 또는 분절화된 필터 막대 길이를 생성하도록 목적하는 인접 구성부를 종이 랩퍼 및/또는 접착제로 고정시키는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서, 방법은 분절화된 필터 또는 분절화된 필터 막대를 약 600 m/min 이하의 속도로 제조하도록 수행된다. 일부 실시양태는 분절화된 필터 또는 분절화된 필터 막대의 적어도 일부를 갖는 흡연 장치를 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

일부 실시양태에서, 상기 본 발명의 방법은 3개 이상의 필터 구획을 수용하도록 개작될 수 있다. 예를 들어, 필터 막대 길이의 목적하는 구성부는 일렬로(in series) 제1 다공체 구획, 제1 필터 구획, 및 제2 필터 구획일 수 있거나, 일렬로 제1 다공체 구획, 제1의 제2 필터 구획, 제1의 제1 필터 구획, 제2의 제2 필터 구획, 제2 다공체 구획, 제3의 제2 필터 구획, 제2의 제1 필터 구획, 및 제4의 제2 필터 구획일 수 있다. 이러한 구성부는 도 12에 도시된 바와 같은 3개의 구획을 포함하는 필터를 제조하는데 유용한 적어도 하나의 실시양태일 수 있으며, 도 12는 이어서, 3개의 구획을 포함하는 필터 구획을 산출하도록 필터 막대로 절단된 필터 막대 길이를 추가로 2회 절단하는 것을 도시한다.

일부 실시양태에서, 캡슐은 두 인접 구획 사이에 삽입(nesting)되도록 포함될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "삽입된" 또는 "삽입"은 제조된 용품의 외부에 직접 노출되는 것이 아니라 내부에 존재하는 것을 지칭한다. 따라서, 두 인접 구획 사이에 삽입된 것은 인접한 구획이 접촉, 즉, 인접하는 것을 허용한다. 일부 실시양태에서, 캡슐은 일부에 존재할 수 있다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 필터는 공지된 장비를 사용하여, 예를 들어, 자동화 장비에서 약 25 m/min을 초과하게 그리고 수동 제조 장비에서는 그보다 느리게 제조될 수 있다. 제조 속도는 단지 장비 성능에 의해서 제한될 수 있지만, 일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 필터 구획을 조합하여 약 25 m/min 이하, 50 m/min 이하, 또는 100 m/min 이하의 하한 내지 약 600 m/min 이하, 약 400 m/min 이하, 약 300 m/min 이하, 또는 약 250 m/min 이하의 상한의 범위의 속도로 필터 막대를 형성할 수 있다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 필터 및/또는 필터 막대의 제조에서 사용되는 다공체를 종이로 랩핑할 수 있다. 일부 실시양태에서, 종이는 다공체의 기계적 조작으로 인한 손상 및 미립자 생성을 감소시킬 수 있다. 조작 동안 다공체를 보호하는 것과 관련하여 사용하기에 적합한 종이에는 나무-기재 종이, 아마 함유 종이, 아마 종이, 코튼 종이, 관능화 종이 (예를 들어, 타르 및/또는 일산화탄소를 감소시키도록 관능화된 것), 특정 마킹지, 유색지, 및 그들의 임의의 조합이 포함될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시양태에서, 종이는 상당히 다공성이고/이거나, 골이져 있고/있거나 높은 표면 강도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 종이는 예를 들어, 약 10 CORESTA 단위 미만의 실질적으로 비다공성일 수 있다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 다공체를 포함하는 필터 및/또는 필터 막대를 제조 라인으로 직접 이송할 수 있고, 여기서 이것은 담배 컬럼과 조합되어 흡연 장치를 형성할 것이다. 이러한 방법의 예는 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 본 명세서에 기재된 다공체를 포함하는 적어도 하나의 필터 구획을 포함하는 필터 막대를 제공하는 단계; 담배 컬럼을 제공하는 단계; 필터 막대를 막대의 중심을 통과하는 그의 종 축에 대해서 횡 방향으로 절단하여 각각이 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 다공체를 포함하는 적어도 하나의 필터 구획을 갖는 적어도 2개의 필터를 형성하는 단계; 및 적어도 하나의 필터를 필터의 종 축 및 담배 컬럼의 종 축을 따라서 담배 컬럼에 결합하여 적어도 하나의 흡연 장치를 형성하는 단계를 포함하는, 흡연 장치의 제조 방법을 포함한다.

다른 실시양태에서, 다공체를 포함하는 장치 필터 및/또는 필터 막대는 추가로 사용될 때까지 저장을 위해서 적합한 용기에 보유될 수 있다. 적합한 저장 용기에는 크레이트(crate), 박스, 드럼, 백, 상자(carton) 등이 포함되지만, 이에 제한되지 않는 흡연 장치 필터에서 일반적으로 사용되는 것이 포함된다.

일부 실시양태에서, 본 명세서에 기재된 바와 같은 다공체를 포함하는 필터 및/또는 흡연 장치를 필터 및/또는 흡연 장치의 팩(pack)에 혼입할 수 있다. 팩은 경첩-뚜껑(hinge-lid) 팩, 슬라이드-앤드 쉘(slide-and-shell) 팩, 하드 컵(hard cup) 팩, 소프트 컵(soft cup) 팩 또는 임의의 다른 적합한 팩 용기일 수 있다. 일부 실시양태에서, 팩은 외부 랩핑, 예컨대 폴리프로필렌 랩퍼 및 임의로는 인열 탭(tear tab)을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 필터 및/또는 흡연 장치를 팩 내부에 번들로서 밀봉할 수 있다. 번들은 다수의 예를 들어 20개 이상의 필터 및/또는 흡연 장치를 함유할 수 있다. 그러나, 일부 실시양태에서, 번들은 개별 판매를 위해서 또는 향미료를 보존하기 위해서 단일 필터 및/또는 흡연 장치를 포함할 수 있다.

일부 실시양태에서, 팩 한 상자는 본 명세서에 기재된 바와 같은 다공체를 포함하는 적어도 한 팩의 필터 및/또는 흡연 장치를 포함한다. 일부 실시양태에서, 상자 (예를 들어, 용기)는 물리적으로 통합되어 권련의 팩으로부터의 중량을 함유한다. 이것은 상자를 형성하기 위해서 더 무거운 인쇄용지(cardstock)를 사용하거나 또는 상자의 부재를 결합시키기 위해서 더 강력한 접착제를 사용함으로써 성취될 수 있다.

소비자는 본 명세서에 기재된 바와 같은 다공체를 포함하는 흡연 장치를 흡연할 것이라고 예상되기 때문에, 본 발명은 또한 본 명세서에 기재된 흡연 장치의 흡연 방법을 제공한다. 예를 들어, 일 실시양태에서, 본 발명은 본 명세서에 기재된 다공체를 포함하는 적어도 하나의 필터를 포함하는 흡연 장치를 가열하거나 또는 흡연 장치에 불을 붙여서 연기를 형성하는 단계; 및 흡연 장치를 통해서 연기를 빨아들이는 단계를 포함하는, 흡연 장치의 흡연 방법을 제공하며, 여기서, 필터는 다공체가 없는 필터에 비해서 연기 내의 적어도 하나의 성분의 존재를 감소시킨다.

일부 실시양태에서, 필터 및/또는 필터 막대는 본 명세서에 기재된 바와 같은 활성 입자, 결합제 입자 및 첨가제의 조성, 크기, 형상, 및/또는 농도의 임의의 조합에 따라서 활성 입자, 결합제 입자를 포함하고, 임의로는 첨가제를 추가로 포함하는 (본 명세서에 기재된 바와 같은 목적하는 형상, 길이, 원주, 공극 공간, 및 캡슐화 압력 강하 (그들의 조합 포함)를 갖는) 다공체를 포함하거나 또는 이들로 본질적으로 구성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 상기 임의의 실시양태에 따른 필터 및/또는 필터 막대는 (추가 다공체를 포함하여) 목적하는 수 및 조성의 추가 필터 구획을 추가로 포함할 수 있으며, 목적하는 형상, 길이, 원주, 캡슐화 압력 강하 및 그들의 조합을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 상기 임의의 실시양태에 따른 필터 및/또는 필터 막대는 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 다공체를 포함할 수 있고, 필터는 하기 물질 중 적어도 하나 또는 그들의 임의의 조합을 갖는다:

(a) 나노-스케일 탄소 입자, 적어도 하나의 벽을 갖는 탄소 나노튜브, 탄소 나노혼, 대나무-유사 탄소 나노구조물, 풀러렌, 풀러렌 응집물, 그라펜, 몇개 층의 그라펜, 산화 그라펜, 산화철 나노입자, 나노입자, 금속 나노입자, 금 나노입자, 은 나노입자, 산화금속 나노입자, 알루미나 나노입자, 자성 나노입자, 상자성 나노입자, 강상자성 나노입자, 산화가돌리늄 나노입자, 헤마타이트 나노입자, 마그네타이트 나노입자, 가도-나노튜브, 엔도풀러렌, Gd@C₆₀, 코어-쉘 나노입자, 오니오네이티드 나노입자, 나노쉘, 오니오네이티드 산화철 나노입자, 및 그들의 임의의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 하나의 성분을 포함하는 활성 입자;

(b) 약 40％ 내지 약 90％ 범위의 공극 부피를 갖는 다공체;

(c) 탄소를 포함하는 활성 입자, 및 적어도 약 6 mg/mm의 탄소 적재량, 및 다공체 mm 당 물 약 20 mm 이하의 EPD를 갖는 다공체; 및

(d) 적어도 약 1 mg/mm의 활성 입자 적재량 및 다공체 mm 당 물 20 mm 이하의 EPD를 갖는 다공체.

일부 실시양태에서, 상기 임의의 실시양태에 따른 필터 및/또는 필터 막대는 본 명세서에 기재된 임의의 구성부 및 임의의 방법에서, 본 명세서에 기재된 흡연 장치를 형성하는 단계에 포함되고/되거나 이 단계와 함께 사용될 수 있다.

본 발명을 더 쉽게 이해하게 하기 위해서, 바람직한 실시양태 또는 대표적인 실시양태의 하기 예를 제공한다. 하기 실시예는 본 발명의 범주를 제한하거나 또는 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.

실시예

하기 실시예에서, 담배 연기의 특정 성분을 제거하는데 있어서 다공체의 효과를 예시한다. 티코나, 엘엘씨(Ticona, LLC)로부터의 구어 2105 25 중량％, 및 피카 유에스에이, 인크.(PICA USA, Inc.) (미국 오하이오주 컬럼버스 소재)로부터의 피카(PICA) RC 259 (95％ 활성탄) 75 중량％로부터 다공체를 제조하였다. 다공체는 72％의 ％ 공극 부피 및 다공체 길이 mm 당 물 2.2 mm의 캡슐화 압력 강하 (EPD)를 갖는다. 다공체는 약 24.5 mm의 원주를 갖는다. 피카 RC 259 탄소는 569 마이크로미터 (μ)의 평균 입자 크기를 가졌다. 수지 (구어 2105) 및 탄소 (피카 RC 259)를 혼합하고, 이어서 가열된 혼합물 상에 압력을 적용하지 않고 (자유 소결(free sintering)) 혼합물을 주형에 충전시킴으로써 다공체를 제조하였다. 이어서, 주형을 200℃로 40분 동안 가열하였다. 그후, 다공체를 주형에서 꺼내고, 냉각시켰다. 다공체의 규정된-길이 구획을 충분한 양의 셀룰로오스 아세테이트 토우와 조합하여 물 70 mm의 총 캡슐화 압력 강하를 갖는 필터를 산출하였다. 담배 산업 표준에 따라서 모든 연기 분석을 수행하였다. 캐나다 인텐스 프로토콜(Canadian intense protocol) (즉, T-115, 문헌 ["Determination of "Tar," Nicotine and Carbon Monoxide in Mainstream Tobacco Smoke," Health Canada, 1999]) 및 세룰린(Cerulean) 450 흡연 기계를 사용하여 모든 담배를 흡연하였다.

하기 실시예에서, 담배 연기의 특정 성분을 제거하는데 있어서의 다공체의 효과를 예시한다. 티코나 (미국 텍사스주 달라스 소재)로부터의 구어 X192 30 중량％, 및 피카 유에스에이, 인크. (미국 오하이오주 컬럼버스 소재)로부터의 피카 30x70 (60％ 활성탄) 70 중량％로부터 다공체를 제조하였다. 다공체는 75％의 ％ 공극 부피 및 다공체 길이 mm 당 물 3.3 mm의 캡슐화 압력 강하 (EPD)를 갖는다. 다공체는 약 24.5 mm의 원주를 갖는다. 피카 30x70 탄소는 405 마이크로미터 (μ)의 평균 입자 크기를 가졌다. 수지 (구어 X192) 및 탄소 (피카 30x70)를 혼합하고, 이어서 가열된 혼합물 상에 압력을 적용하지 않고 (자유 소결) 혼합물을 주형에 충전시킴으로써 다공체를 제조하였다. 이어서, 주형을 220℃로 60분 동안 가열하였다. 그후, 다공체를 주형에서 꺼내고, 냉각시켰다. 다공체의 규정된-길이 구획을 충분한 양의 셀룰로오스 아세테이트 토우와 조합하여 물 70 mm의 총 캡슐화 압력 강하를 갖는 필터를 산출하였다. 담배 산업 표준에 따라서 모든 연기 분석을 수행하였다. 캐나다 인텐스 프로토콜 (즉, T-115, 문헌 ["Determination of "Tar," Nicotine and Carbon Monoxide in Mainstream Tobacco Smoke," Health Canada, 1999]) 및 세룰린 450 흡연 기계를 사용하여 모든 담배를 흡연하였다.

하기 실시예에서, 담배 연기의 특정 성분을 제거하는데 있어서 다공성 이온 교환 수지 매스의 효과를 예시한다. 티코나 엘엘씨로부터의 구어 2105 20 중량％, 및 아민 기재 수지 (롬 앤드 하스(Rohm & Haas) (미국 펜실배니아주 필라델피아 소재)로부터의 앰버라이트(AMBERLITE) IRA96RF) 80 중량％로부터 다공체를 제조하였다. 다공체 10 mm 구획을 충분한 양의 셀룰로오스 아세테이트 토우 (12 mm)와 조합하여 물 70 mm의 총 캡슐화 압력 강하를 갖는 필터를 산출하였다. 담배 산업 표준에 따라서 모든 연기 분석을 수행하였다. 캐나다 인텐스 프로토콜 (즉, T-115, 문헌 ["Determination of "Tar," Nicotine and Carbon Monoxide in Mainstream Tobacco Smoke," Health Canada, 1999]) 및 세룰린 450 흡연 기계를 사용하여 모든 담배를 흡연하였다.

하기 실시예에서, 담배 연기로부터 물을 제거하는데 있어서의 다공성 건조제 매스의 효과를 예시한다. 티코나 (미국 텍사스주 달라스 소재)로부터의 구어 2105 20 중량％, 및 건조제 (황산칼슘, 더블유. 에이. 하몬드 드리에리트 코. 엘티디.(W. A. Hammond DRIERITE Co. Ltd.) (미국 오하이오주 제니아 소재)로부터의 드리에리트(DRIERITE)) 80 중량％로부터 다공체를 제조하였다. 다공체 10 mm 구획을 충분한 양의 셀룰로오스 아세테이트 토우 (15 mm)와 조합하여 물 70 mm의 총 캡슐화 압력 강하를 갖는 필터를 산출하였다. 담배 산업 표준에 따라서 모든 연기 분석을 수행하였다. 캐나다 인텐스 프로토콜 (즉, T-115, 문헌 ["Determination of "Tar," Nicotine and Carbon Monoxide in Mainstream Tobacco Smoke," Health Canada, 1999]) 및 세룰린 450 흡연 기계를 사용하여 모든 담배를 흡연하였다.

하기 실시예에서, 카본-온-토우 필터 부재를 본 발명의 다공체와 비교한다. 이러한 비교에서, 동일한 총 탄소 적재율을 비교한다. 즉, 각각의 부재 내의 탄소의 양은 동일하며, 동일한 탄소의 양이 수득되도록 부재의 길이를 변화시킨다. 기록된 연기 성분 내의 변화를 종래의 셀룰로오스 아세테이트 필터와 비교한다 (％ 변화율을 종래의 셀룰로오스 아세테이트 필터와 비교한다). 모든 필터 팁(tip)은 탄소 성분 및 셀룰로오스 아세테이트 토우로 구성되었다. 모든 필터 팁을 충분한 길이의 셀룰로오스 아세테이트 필터 토우로 티핑하여 물 70 mm의 목적하는 필터 압력 강하를 수득하였다. 총 필터 길이는 20 mm (탄소 성분 및 토우 부재)였다. 탄소는 30x70, 60％ 활성 피카 탄소였다. 캐나다 인텐스 프로토콜 (즉, T-115, 문헌 ["Determination of "Tar," Nicotine and Carbon Monoxide in Mainstream Tobacco Smoke," Health Canada, 1999])을 사용하여 모든 담배를 흡연하였다.

하기 실시예에서, 활성도가 높은 활성탄 (95％의 CCl₄ 흡착)으로 제조된 다공체를 활성도가 낮은 활성탄 (60％의 CCl₄ 흡착)을 사용하여 제조된 다공체와 비교한다. 다공체 10 mm 구획과 충분한 길이의 셀룰로오스 아세테이트를 사용하여 목적하는 조합된 캡슐화 압력 강하가 물 69 내지 70 mm에 달하는 조합된 필터를 제조하였다. 이러한 필터를 시판 담배 컬럼에 부착하고, 캐나다 인텐스 프로토콜 (즉, T-115, 문헌 ["Determination of "Tar," Nicotine and Carbon Monoxide in Mainstream Tobacco Smoke," Health Canada, 1999])을 사용하여 세룰린 SM 450 흡연 기계 상에서 흡연하였다. 활성도가 큰 활성탄은 피카 RC 259, 입자 크기 20x50, 95％ 활성도 (CCl₄ 흡착)였다. 활성도가 낮은 활성탄은 피카 PCA, 입자 크기 30x70, 60％ 활성도 (CCl₄ 흡착)였다. 각각의 다공체 부재의 탄소 적재량은 18.2 mg/mm의 활성도가 낮은 활성탄, 및 16.7 mg/mm의 활성도가 높은 활성탄이었다. 데이터를 종래의 셀룰로오스 아세테이트 필터와 비교하여 보고한다.

하기 실시예에서, 캡슐화 압력 강하 (EPD)에 대한 입자 크기의 효과를 예시한다. 탄소 및 수지 (구어 2105)의 혼합물을 주형에 첨가하고, 혼합물을 200℃에서 40분 동안 가열 (자유 소결)함으로써 다양한 입자 크기를 갖는 탄소를 갖는 다공체를 막대(길이=39mm 및 원주=24.5mm)로 성형하였다. 그후, 다공체를 주형에서 꺼내고, 실온으로 냉각하였다. 10개의 다공체에 대해서 EPD를 측정하고, 평균내었다.

하기 실시예에서, 표 1 내지 3에 언급된 바와 같은 다공체를 사용하여, 이러한 다공체를 사용하여 제조된 필터를 사용하여 담배에 대한 세계 보건 기구 (WHO) 표준을 충족하는 담배를 제조할 수 있음을 예증한다. WHO 표준은 문헌 [WHO Technical Report Series No. 951, The Scientific Basis of Tobacco Product Regulation, World Health Organization (2008), Table 3.10, page 112]에서 찾아볼 수 있다. 하기에 보고된 결과는, 다공체를 사용하여 담배 연기로부터 열거된 성분을 WHO에 의해서 권고된 것보다 낮은 수준으로 감소시킬 수 있음을 나타낸다.

하기 실시예에서, 표 4에 언급된 바와 같이 이온 교환 수지를 활성 입자로서 사용한 다공체를 사용하여, 이러한 다공체를 사용하여 제조된 필터를 사용하여 권련에 대한 세계 보건 기구 (WHO) 표준을 충족시키는 권련을 제조할 수 있음을 예증한다. WHO 표준은 문헌 [WHO Technical Report Series No. 951, The Scientific Basis of Tobacco Product Regulation, World Health Organization (2008), Table 3.10, page 112]에서 찾아볼 수 있다. 하기에 보고된 결과는, 다공체를 사용하여 담배 연기로부터 특정 성분을 WHO에 의해서 권고된 것보다 낮은 수준으로 감소시킬 수 있음을 나타낸다.

하기 실시예에서, 캡슐화 압력 강하를 필터에 대해서 측정하였다. 바람직한 중량비의 결합제 입자 (초고분자량 폴리에틸렌) 및 활성 입자 (탄소)를 텀블 자(tumbled jar)에서 잘 혼합될 때까지 혼합함으로써 다공체를 형성하였다. 주형은 길이 120 mm, 내경 7.747 mm, 및 원주 24.34 mm를 갖는 스테인리스강 튜브로 형성되었다. 주형 각각의 원주를 표준 비다공성 필터 플러그 랩으로 라이닝하였다. 주형의 바닥을 차단시키기 위해서 바닥에 피팅(fitting)을 설치하고, 이어서 혼합물을 주형의 상부에 도달하도록 종이-라이닝된 주형에 넣었다. 주형을 고무 마개로 10회 탭핑(tampping) (바운싱(bouncing))하고, 이어서 주형 내의 종이 상부에 다시 도달하도록 상부까지 채우고, 3회 바운싱한다. 이어서, 주형의 상부를 밀봉하고, 오븐에 넣고, 압력을 가하지 않고 220℃의 온도로, 주형 설계, 결합제 입자의 분자량 및 열 전달에 따라서 25 내지 45분 동안 가열한다. 캡슐화 압력 강하를 물 mm로 측정하였다. 혼합물의 성분 및 시험 결과를 하기 표 15 내지 20에 하기에 열거한다. 사용된 폴리에틸렌 결합제 입자는 티코나 폴리머스 엘엘씨 (셀라네스 코퍼레이션 (미국 텍사스주 달라스 소재)의 한 사업부)로부터 하기 상표명으로 입수되며, 괄호 안에 분자량을 기재한다: 구어® 2126 (대략 4 x 10⁶ g/mol), 구어® 4050-3 (대략 8 내지 9 x 10⁶ g/mol), 구어® 2105 (대략 0.47 x 10⁶ g/mol), 구어® X192 (대략 0.60 x 10⁶ g/mol), 구어® 4012 (대략 1.5 x 10⁶ g/mol), 및 구어® 4022-6 (대략 4 x 10⁶ g/mol).

도 6 내지 9에 도시된 데이터는 탄소 적재량을 기준으로 본 명세서에 기재된 다공체 및 비교 샘플의 추가 EPD 시험으로부터 생성되었다. 바람직한 중량비의 결합제 입자, 구체적으로는 구어® 2105, 구어® X192, 구어® 4012, 및 구어® 8020으로부터 선택된 초고분자량 폴리에틸렌, 및 활성 입자 (탄소)를 텀블러 자에서 잘 혼합될 때까지 혼합함으로써 다공체를 형성하였다. 주형은 약 120 mm의 길이, 약 7.747 mm의 내경, 및 약 24.5 mm (이론치) 또는 약 17.4 (이론치)의 원주를 갖는 스테인리스강 튜브로 형성되었다. 주형 각각의 원주를 표준 비다공성 필터 플러그 랩으로 라이닝하였다. 주형의 바닥을 차단시키기 위해서 바닥에 피팅을 설치하고, 이어서 혼합물을 주형의 상부에 도달하도록 종이-라이닝된 주형에 넣었다. 주형을 고무 마개로 10회 태핑(tapping) (바운싱)하고, 이어서 주형 내의 종이 상부에 다시 도달하도록 상부까지 채우고, 3회 바운싱한다. 이어서, 주형의 상부를 밀봉하고, 오븐에 넣고, 압력을 가하지 않고 220℃의 온도로, 주형 설계, 분자량 및 열 전달에 따라서 25 내지 45분 동안 가열한다. 이어서, 필터의 길이를 100 mm로 절단한다. 시험된 필터의 원주를 기록한다. 이것은 실질적으로 원형이었다. CORESTA 절차에 따라서 캡슐화 압력 강하를 물 mm로 측정하였다.

도 6은 약 24.5 mm의 평균 원주를 갖는 카본-온-토우에 대한 캡슐화 압력 강하 시험의 결과를 나타내는 비교 자료이다.

도 7은 약 24.5 mm의 평균 원주를 갖는 본 발명의 (폴리에틸렌 및 탄소를 포함하는) 다공체 필터에 대한 캡슐화 압력 강하 시험의 결과를 나타낸다.

도 8은 약 16.9 mm의 평균 원주를 갖는 카본-온-토우에 대한 캡슐화 압력 강하 시험의 결과를 나타내는 비교 자료이다.

도 9는 약 16.9 mm의 평균 원주를 갖는 본 발명의 (폴리에틸렌 및 탄소를 포함하는) 다공체 필터에 대한 캡슐화 압력 강하 시험의 결과를 나타낸다.

하기 실시예에서, 다공체 분절을 셀룰로오스 아세테이트 필터 분절과 조합하여 분절화된 필터 막대를 산출하였고, 이어서 이를 사용하여 분절화된 필터, 및 임의로는 분절화된 필터를 포함하는 권련을 제조할 수 있다. 본 실시예에서 사용된 다공체 막대 및 셀룰로오스 아세테이트 필터 막대는 약 23.75 mm (+/1 0.15 mm) 원주 및 약 120 mm 길이의 치수를 가졌다. 이제 본 실시예에서 분절화된 필터를 제조하는 방법의 다이아그램인 도 10을 참고하면, 셀룰로오스 아세테이트 필터 막대 (1010) (1012)를 8개의 구획 (각각 약 15 mm)으로 절단하여 셀룰로오스 아세테이트 분절 (1014)을 산출하고, 다공체 막대 (1012)를 10개의 분절 (각각 약 12 mm)로 절단하여 다공체 분절 (1016)을 산출하였다. 이어서 분절 (1014), (1016)을 교호하는 구성으로 단부-대-단부로 정렬하고, 함께 푸싱(pushing)하고, 접착제가 존재하는 종이로 동일한 선에서 랩핑하여 분절화된 필터 길이 (1018)를 산출하였다. 이어서, 분절화된 필터 길이 (1018)를 네 번째 셀룰로오스 아세테이트 분절 (1014) 마다 그 중간 주위를 절단하여 각각의 단부 상에 셀룰로오스 아세테이트 분절 (1014)의 분획이 배치된 분절화된 필터 막대 (1020)를 산출하였다. 본 개시물의 이점을 알고 있는 본 기술 분야의 숙련인은 셀룰로오스 아세테이트 분절 및 다공체 분절의 다른 크기 및 구성을 사용하여 분절화된 필터 길이를 산출할 수 있고, 이어서 임의의 지점을 절단하여 목적하는 분절화된 필터 막대, 예를 들어, 분절화된 필터 막대 (1020')를 산출할 수 있음을 이해할 것이다.

본 실시예에서, 다공체의 중량 및 기계적 강도를 수용하도록 약간 개질된 솔라리스(SOLARIS)® 장비 (인터내셔널 담배 머신 그룹(International Tobacco Machine group)으로부터 입수가능한 필터 조합 장치)를 사용하여 상기에 기재되고, 도 11에 도시된 분절화된 필터 막대 (1020)를 제조하였다. 최대 400 m/min의 조합 속도가 성취되었다. 분절로의 절단, 종이 랩핑 및 접착 단계는 문제 없이 진행되는 것으로 관찰되었다. 또한, 다공체의 기계적 조작에 의해서 생성되는 더스트의 양은, 조합기에서 다공체 필터 막대 대신에 달마티안 필터 막대를 사용하여 전형적으로 생성되는 것보다 적었다. 또한, 제조된 분절화된 필터 막대를 육안으로 관찰하면, 셀룰로오스 아세테이트 분절은 다공체의 기계적 조작으로부터 생성되는 더스트로 인한 오염이 존재하더라도 그 정도가 매우 적었다.

따라서, 본 발명을 쉽게 개작하여 언급된 목적 및 이점뿐만 아니라 그 내의 내재된 것을 성취한다. 본 발명은 상이하게 그러나 본 명세서의 교시 내용의 이점을 인지하는 본 기술 분야의 숙련인에게 자명한 동등한 방식으로 개질되고 실시될 수 있기 때문에, 상기에 개시된 특정 실시양태는 단지 예시적인 것이다. 또한, 하기 특허청구범위에 기재된 것 이외에, 본 명세서에 도시된 구조 또한 설계의 상세사항으로 제한할 의도가 아니다. 따라서, 상기에 개시된 특정 예시적인 실시양태는 변경되고, 조합되고 또는 개질될 수 있으며, 이러한 모든 변형은 본 발명의 범주 및 사상에 포함되는 것으로 간주됨이 명백하다. 본 명세서에 예시적으로 개시된 발명은 적합하게는 본 명세서에 구체적으로 개시되지 않은 임의의 부재 및/또는 본 명세서에 개시된 임의의 임의적인 부재 없이 실시될 수 있다. 조성 및 방법이 다양한 성분 또는 단계를 "포함하는", "함유하는" 또는 "포함한"의 용어로 설명되지만, 조성 및 방법은 또한 다양한 성분 및 단계로 "본질적으로 구성"되거나 또는 "구성"될 수 있다. 상기에 개시된 모든 수치 및 범위는 어느 정도 달라질 수 있다. 하한 및 상한을 갖는 수치 범위가 개시된 경우, 그 범위 내에 포함된 임의의 수치 및 임의의 포함된 범위가 구체적으로 개시된다. 특히, 본 명세서에 개시된 ("약 a 내지 약 b" 또는 동등하게 "대략 a 내지 b," 또는 동등하게 "대략 a-b")의 수치의 모든 범위는 더 넓은 범위의 값에 포함되는 모든 수치 및 범위를 언급하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 특허청구범위에서의 용어는 특허권자가 달리 명확하고 명백하게 정의하지 않는 한 그의 일반적인 본래의 의미를 갖는다. 또한, 특허청구범위에서 사용되는 바와 같은 단수 표현 ("a" 또는 "an")은 본 명세서에서 그것이 나타내는 하나 이상의 부재를 의미하도록 정의된다. 본 명세서 및 본 발명에 참고로 포함될 수 있는 하나 이상의 특허 또는 다른 문헌에서 단어 또는 용어의 사용이 상충되는 경우, 본 명세서와 일치하는 정의가 채택되어야 한다.

Claims

복수의 접촉 지점에서 함께 결합된 복수의 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 다공체 막대를 제공하는 단계;
다공체 막대와 동일한 조성을 갖지 않는 필터 막대(filter rod)를 제공하는 단계;
다공체 막대 및 필터 막대를 각각 다공체 구획(section) 및 필터 구획으로 절단하는 단계;
적어도 일부의 다공체 구획 및 적어도 일부의 필터 구획을 포함하는 복수의 구획을 포함하는 목적하는 인접 구성부(abutting configuration)를 형성하는 단계;
분절화된(segmented) 필터 막대 길이를 산출하도록 목적하는 인접 구성부를 종이 랩퍼(wrapper)로 고정시키는 단계; 및
분절화된 필터 막대 길이를 분절화된 필터 막대로 절단하는 단계
를 포함하고,
형성 단계, 고정 단계, 및 절단 단계는 분절화된 필터 막대를 약 25 m/min 이상의 속도로 제조하도록 수행되는 방법.
복수의 접촉 지점에서 함께 결합된 복수의 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 다공체 막대를 제공하는 단계;
다공체 막대와 동일한 조성을 갖지 않는 필터 막대를 제공하는 단계;
다공체 막대 및 필터 막대를 각각 다공체 구획 및 필터 구획으로 절단하는 단계;
적어도 일부의 다공체 구획 및 적어도 일부의 필터 구획을 포함하는 복수의 구획을 포함하는 목적하는 인접 구성부를 형성하는 단계;
분절화된 필터 막대 길이를 산출하도록 목적하는 인접 구성부를 접착제로 고정시키는 단계; 및
분절화된 필터 막대 길이를 분절화된 필터 막대로 절단하는 단계
를 포함하고,
형성 단계, 고정 단계 및 절단 단계는 분절화된 필터 막대를 약 25 m/min 이상의 속도로 제조하도록 수행되는 방법.
복수의 접촉 지점에서 함께 결합된 복수의 활성 입자 및 결합제 입자를 포함하는 복수의 다공체 구획을 제공하는 단계;
다공체 구획과 동일한 조성을 갖지 않는 복수의 필터 구획을 제공하는 단계;
적어도 하나의 다공체 구획 및 적어도 하나의 필터 구획을 포함하는 복수의 구획을 포함하는 목적하는 인접 구성부를 형성하는 단계;
분절화된 필터 막대 길이를 산출하도록 목적하는 인접 구성부를 접착제로 고정시키는 단계;
분절화된 필터 막대 길이를 분절화된 필터 막대로 절단하는 단계; 및
분절화된 필터 막대를 분절화된 필터로 절단하는 단계
를 포함하고,
분절화된 필터 막대 길이의 형성 단계, 고정 단계 및 절단 단계는 분절화된 필터 막대를 약 25 m/min 이상의 속도로 제조하도록 수행되는 방법에 의해서 제조된 분절화된 필터 막대.