MX2013004181A - Aparatos, sistemas y metodos asociados para la formacion de masas porosas para filtros para fumar. - Google Patents

Abstract

Los métodos de alto rendimiento para la elaboración de masas porosas adecuadas para utilizarse junto con dispositivos para fumar pueden incluir la combinación de manera continua de un material de matriz y una envoltura de papel para formar una forma transversal deseada donde el material de matriz se encuentra limitado por el envoltorio de papel, el material de matriz comprende una partícula de aglutinamiento y una partícula activa; el calentamiento de al menos una parte del material de matriz, de manera que el material de matriz se una en una pluralidad de puntos de contacto, formando así una longitud de masa porosa, donde el calentamiento implica irradiar con radiación de microondas al menos una parte del material de matriz; el enfriamiento de la longitud de masa porosa; y el corte de la longitud de masa porosa radialmente, produciendo de esta manera una masa porosa.

Description

APARATOS, SISTEMAS Y MÉTODOS ASOCIADOS PARA LA FORMACIÓN DE MASAS POROSAS PARA FILTROS PARA FUMAR REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS La presente solicitud reivindica prioridad de la solicitud PCT Número PCT/US11/56388 presentada el 14 de Octubre de 201 y publicada como WO 2012/051548, que reivindica la prioridad de la solicitud de patente estadounidense provisional Número de serie 61/393,378 presentada el 15 de Octubre de 2010.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a aparatos, sistemas y métodos asociados de producción de alto rendimiento para la elaboración de masas porosas que pueden usarse en filtros para fumar.

Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades informan que en 2012 se vendieron más de 300 mil millones de cigarrillos y más de 13 mil millones de cigarros únicamente en Estados Unidos. En vista de las nuevas recomendaciones internacionales relacionadas a la reglamentación de productos de tabaco, existe la necesidad de filtros para fumar tabaco y materiales usados para elaborar filtros para fumar tabaco más eficientes. Una dicha tecnología incluye las masas porosas descritas en la solicitud PCT Número PCT/US1 1/56388 a un pendiente, presentada el 14 de octubre de 2011. Generalmente, las masas porosas pueden comprender una pluralidad de partículas de aglutinamiento (por ej., polietileno) y una pluralidad de partículas activas (por ej., partículas de carbono o zeolitas) unidas de forma mecánica en una pluralidad de puntos de contacto, típicamente con la aplicación de calor.

Aunque las masas porosas han demostrado que cumplen, y en algunos aspectos exceden, las reglamentaciones internacionales de filtración, esta demostración se ha realizado a una escala relativamente pequeña. Se necesitan métodos de producción de grandes volúmenes para satisfacer la demanda de cigarrillos y cigarros en constante crecimiento, como se ilustra en los números de ventas de Estados Unidos en el 2012.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN J La presente invención se refiere a aparatos, sistemas y métodos asociados de producción de alto rendimiento para la elaboración de masas porosas que pueden usarse en filtros para fumar.

Una modalidad de la presente invención puede incluir combinar de manera continua un material de matriz y una envoltura de papel para formar una forma transversal donde el material de matriz se encuentra limitado por la envoltura de papel, el material de matriz comprende una partícula de aglutinamiento y una partícula activa; calentar al menos una parte del matenal de matriz, de manera que el material de matriz se una en una pluralidad de puntos de contacto, formando asi una longitud de masa porosa, donde el calentamiento implica irradiar con radiación de microondas la al menos una parte del material de matriz; enfriar la longitud de masa porosa; y cortar la longitud de masa porosa radialmente, produciendo de esta manera una masa porosa.

Otra modalidad de la presente invención puede incluir combinar de manera continua un material de matriz y una envoltura de papel para formar una forma transversal donde el material de matriz se encuentra limitado por la envoltura de papel, el material de matriz comprende una partícula de aglutinamiento y una partícula activa que comprende una pluralidad de partículas de carbono; calentar al menos una parte del material de matriz, de manera que el material de matriz se una en una pluralidad de puntos de contacto, formando asi una longitud de masa porosa, donde el calentamiento implica irradiar con radiación de microondas la al menos una parte del material de matriz; enfriar la longitud de masa porosa; y cortar la longitud de masa porosa radialmente, produciendo de esta manera una masa porosa.

Aun otra modalidad de la presente invención puede incluir combinar de manera continua un material de matriz y una envoltura dé papel para formar una forma transversal donde el material de matriz se encuentra limitado por la envoltura de papel, el material de matriz comprende una partícula de aglutinamiento y una partícula activa que comprende una pluralidad de partículas de carbono; calentar al menos una parte del material de matriz, de manera que el material de matriz se una en una pluralidad de puntos de contacto, formando así una longitud de masa porosa, donde el calentamiento implica irradiar con radiación de microondas la al menos una parte del material de matriz y donde la radiación con microondas ocurre en un tiempo de permanencia de alrededor de 10 segundos o menos; y donde la longitud de masa porosa se produce a una velocidad lineal de alrededor de 800 m/min o menos.

Las características y ventajas de la presente invención serán evidentes para el experto en la técnica luego de leer la descripción de las modalidades preferidas que siguen a continuación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las siguientes figuras se incluyen para ilustrar determinados aspectos de la presente invención, y no deben verse como las únicas modalidades. La materia descrita puede ser modificada y alterada considerablemente y puede tener equivalentes en cuanto a forma y función, tal como podría ocurrírsele a un experto en la técnica que tiene el beneficio de la presente descripción.

Las Figuras 1A-1B ilustran ejemplos no taxativos de sistemas para formar masas porosas de acuerdo con la presente invención (no necesariamente a escala).

Las Figuras 2A-2B ilustran ejemplos no taxativos de sistemas para formar masas porosas de acuerdo con la presente invención (no necesariamente a escala).

La Figura 3 ilustra un ejemplo no taxativo de un sistema para formar masas porosas de acuerdo con la presente invención (no necesariamente a escala).

La Figura 4 ilustra un ejemplo no taxativo de un sistema para formar masas porosas de acuerdo con la presente invención (no necesariamente a escala).

La Figura 5 ilustra un ejemplo no taxativo de un sistema para formar masas porosas de acuerdo con la presente invención (no necesariamente a escala).

La Figura 6 ilustra un ejemplo no taxativo de un sistema para formar masas porosas de acuerdo con la presente invención (no necesariamente a escala).

La Figura 7 ilustra un ejemplo no taxativo de un sistema para formar masas porosas de acuerdo con la presente invención (no necesariamente a escala).

La Figura 8 ilustra un ejemplo no taxativo de un sistema para formar masas porosas de acuerdo con la presente invención (no necesariamente a escala).

La Figura 9 ilustra un ejemplo no taxativo de un sistema para formar masas porosas de acuerdo con la presente invención (no necesariamente a escala).

La Figura 10 ilustra un ejemplo no taxativo de un sistema para formar masas porosas de acuerdo con la presente invención (no necesariamente a escala).

La Figura 1 1 ilustra un ejemplo no taxativo de un sistema para formar masas porosas de acuerdo con la presente invención (no necesariamente a escala).

La Figura 12 ilustra un ejemplo no taxativo de un sistema para formar masas porosas de acuerdo con la presente invención (no necesariamente a escala).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a aparatos, sistemas y métodos asociados de producción de alto rendimiento para fabricar masas porosas que pueden ser utilizadas en filtros para fumar. : La presente invención proporciona métodos y aparatos (y/o sistemas) para la producción de alto rendimiento de masas porosas que pueden ser utilizadas en filtros de dispositivos para fumar con una eficacia de filtración aumentada de los componentes de la corriente de humo y con características de extracción aceptables. Tal como se usa en la presente, el término "dispositivo para fumar" se refiere a artículos o dispositivos que incluyen, pero de modo no taxativo, cigarrillos, boquillas de cigarrillos, cigarros, boquillas de cigarros, pipas, pipas de agua, narguiles, dispositivos electrónicos para fumar, cigarrillos y/o cigarros para liar.

Generalmente, las masas porosas pueden comprender una pluralidad de partículas de aglutinamiento y una pluralidad de partículas activas enlazadas de forma mecánica en una pluralidad de puntos de contacto. Los puntos de contacto pueden ser puntos de contacto de unión de partículas, puntos de contacto de unión-unión, puntos de contacto partícula activa-partícula activa y cualquier combinación de estos. Tal como se usa en la presente, los términos "enlace mecánico", "enlazados de forma mecánica", "unión física" y similares se refieren a una conexión física que mantiene dos partículas al menos parcialmente juntas. Los enlaces mecánicos pueden ser rígidos o flexibles dependiendo del material de unión. El enlace mecánico puede o no involucrar un enlace químico. Debería entenderse que tal como se usa en la presente, los términos "partícula" y "particulado" pueden usarse de manera intercambiable e incluyen todas las formas de los materiales conocidas, incluida la esférica y/o ovular, sustancialmente esférica y/o ovular, con forma de disco y/o plaqueta, copo, con forma de ligamento, acicular, fibroso, poligonal (como el cúbico), con formas variadas (tal como la forma de piedras molidas), con facetas (tal como la forma de cristales) o cualquier híbrido de estos. Se describen en detalle ejemplos no taxativos de masas porosas en las solicitudes aun pendientes PCT/US2011/043264, PCT/US201 1/043268, PCT/US201 1/043269 y PCT/US201 1/043270, todas presentadas el 7 de julio de 2012, las cuales se incluyen en su totalidad en la presente mediante esta referencia.

Las masas porosas se pueden producir mediante una variedad de métodos. Por ejemplo, algunas modalidades pueden referirse a darle forma al material de matriz (por ejemplo, las partículas activas y las partículas de aglutinamiento) hasta lograr una forma deseada (por ejemplo, con un molde), calentar el material de matriz para enlazar de forma mecánica el material de matriz todo junto, y finalizar las masas porosas (por ejemplo, cortar las masas porosas con un largo deseado). De los varios procesos/etapas que implica la producción de masas porosas, la etapa de calentamiento puede ser una de las etapas que limita la fabricación de alto rendimiento. Por consiguiente, los métodos que emplean calentamiento rápido (por ejemplo, microondas) opcionalmente con una etapa de precalentamiento (por ejemplo, calentamiento indirecto o contacto directo con gases calentados) pueden ser métodos preferidos para permitir la fabricación de alto rendimiento de masas porosas descritas en la presente.

Se debe tener en cuenta que cuando se proporciona en la presente "alrededor de" haciendo referencia a un número en una lista numérica, el término "alrededor de" modifica cada número de la lista numérica. Se debe tener en cuenta que en algunos listados numéricos de intervalos, algunos límites inferiores pueden ser mayores que algunos límites superiores en la lista. Un experto en la técnica reconocerá que el subgrupo seleccionado requerirá la selección de un límite superior en exceso del límite inferior seleccionado.

El proceso de formación de masas porosas puede incluir métodos de procesamiento continuo, métodos de procesamiento por lote o métodos de procesamiento por lotes continuos híbridos. Tal como se usa en la presente, "procesamiento continuo" se refiere a la fabricación o producción de materiales sin interrupción. El flujo del material puede ser continuo, indexado o una combinación de ambos. Tal como se usa en la presente, "procesamiento pór lote" se refiere a la fabricación o producción de materiales como un componente o grupo de componentes en rangos individuales antes de que el componente único o grupo proceda al siguiente rango. Tal como se usa en la presente, "procesamiento por lote continuo" se refiere a un híbrido de los dos donde algunos procesos o series de procesos ocurren de forma continua y otros ocurren por lote.

Generalmente, las masas porosas se pueden formar a partir de materiales de matriz. Tal como se usa en la presente, el término "material de matriz" se refiere a los precursores, por ejemplo, partículas de aglutinamiento y partículas activas, utilizadas para formar masas porosas. En algunas modalidades, el material de matriz puede comprender, consistir en o consistir esencialmente en partículas de aglutinamiento y partículas activas. En algunas modalidades, el material de matriz puede comprender partículas de aglutinamiento, partículas activas y aditivos. Se proporcionan ejemplos no taxativos de partículas de aglutinamiento, partículas activas y aditivos adecuados en la presente descripción.

La formación de masas porosas puede incluir generalmente moldear un material de matriz hasta alcanzar una forma y enlazar de forma mecánica al menos una parte del material de matriz en una pluralidad de puntos de contacto.

Darle forma a un material de matriz puede implicar una cavidad de molde. En algunas modalidades, una cavidad de molde puede ser una única pieza o una colección de piezas únicas, ya sea con o sin tapa en el extremo, placas o tapones. En algunas modalidades, una cavidad de molde puede ser múltiples partes de cavidades moldeadas que cuando se juntan forma una cavidad de molde. En algunas modalidades, las partes de cavidades moldeadas pueden juntarse con la ayuda de cintas transportadoras, correas y similares.

Una cavidad de molde puede tener cualquier forma transversal que incluye, de modo no taxativo, circular, sustancialmente circular, ovular, sustancialmente ovular, poligonal (como triangular, cuadrada, rectangular, pentagonal y así sucesivamente), poligonal con extremos redondeados y similares, o cualquier híbrido de estos. En algunas modalidades, las masas porosas pueden tener una forma transversal que comprende agujeros, ilos que pueden hacerse mecánicamente o mediante cualquier otro método adecuado (por ejemplo, degradación de un material degradable). En algunas modalidades, la masa porosa puede tener una forma específica para una boquilla de cigarrillo o pipa que se adapta para entrar dentro de la boquilla del cigarrillo o pipa para permitir el pasaje de humo a través del filtro al consumidor. Cuando se habla de la forma de una masa porosa en la presente, con respecto a un filtro tradicional de un dispositivo para fumar, la forma puede ser referida en cuanto a su diámetro o circunferencia (donde la circunferencia es el perímetro de un círculo) del corte transversal del cilindro. Pero en modalidades donde una masa porosa de la presente invención tiene una forma que no sea un cilindro propiamente dicho, debe entenderse que el término "circunferencia" se utiliza para referirse al perímetro de cualquier forma de corte transversal, incluyendo un corte transversal circular.

Generalmente, las cavidades moldeadas pueden tener una dirección longitudinal y una dirección radial perpendicular a la dirección longitudinal, por ejemplo, una forma sustancialmente cilindrica. Un experto en la técnica entenderá cómo traducir las modalidades presentadas en la presente para cavidades moldeadas sin dirección longitudinal y radial definida, por ejemplo, esferas y cubos, donde corresponda. En algunas modalidades, una cavidad de molde puede tener una forma transversal que cambia a lo largo de la dirección longitudinal, por ejemplo, una forma cónica, una forma que cambia de un cuadrado hacia un circulo, o un espiral. En algunas modalidades, una cavidad de molde puede ser papel enrollado o moldeado para que tenga una forma transversal deseada, por ejemplo, un cilindro. En algunas modalidades, una cavidad de molde puede ser un cilindro dé papel pegado en la juntura longitudinal.

En algunas modalidades, las cavidades de molde pueden tener un eje longitudinal que tiene una abertura como un primer extremo y un segundo extremo a lo largo de dicho eje longitudinal. En algunas modalidades, el material de matriz puede pasar a lo largo del eje longitudinal de una cavidad de molde durante el procesamiento. A modo de ejemplo no taxativo, las Figuras 1A- B muestran una cavidad de molde 120 con un eje longitudinal a lo largo de la trayectoria del material 110.

En algunas modalidades, las cavidades de molde pueden tener ejes longitudinales que tienen un primer extremo y un segundo extremo a lo largo de dicho eje longitudinal donde al menos un extremo está cerrado. En algunas modalidades, dicho extremo cerrado puede abrirse.

En algunas modalidades, se puede llenar cavidades de molde individuales con un material de matriz antes del enlace mecánico. En algunas modalidades, se puede utilizar una sola cavidad de molde para producir masas porosas de forma continua al pasar material de matriz continuamente a través de esta antes y/o durante el enlace mecánico. En algunas modalidades, se puede utilizar una sola cavidad de molde para producir una masa porosa individual. En algunas modalidades, dicha única cavidad de molde puede ser reutilizada y/o puede ser reutilizada de forma continua para producir una pluralidad de masas porosas individuales.

En algunas modalidades, las cavidades de molde pueden estar al menos parcialmente alineadas con envolturas y/o recubiertas con agentes de liberación. En algunas modalidades, las envolturas pueden ser envolturas individuales, por ejemplo, pedazos de papel. En algunas modalidades, las envolturas pueden ser envolturas con un largo como para enrollar, por ejemplo, un rollo de papel de 50 pies.

En algunas modalidades, las cavidades de molde pueden estar alineadas con más de una envoltura. En algunas modalidades, formar masas porosas puede incluir alinear una o unas cavidades de molde con una o unas envolturas. En algunas modalidades, formar masas porosas puede incluir envolver el material de matriz con envolturas para que la envoltura se vuelva la cavidad de molde. En tales modalidades, la envoltura puede haber sido moldeada para tener una forma de cavidad de molde, puede estar formada como una cavidad de molde en la presencia del material de matriz, o estar envuelta alrededor del material de matriz que ya tiene una forma previamente moldeada (por ejemplo, con la ayuda de un agente adherente). En algunas modalidades, se pueden llenar las envolturas de forma continua a través de una cavidad de molde. Las envolturas pueden ser capaces de mantener la masa porosa en una forma, de liberar las masas porosas de las cavidades de molde, de asistir con el pasaje del material de matriz a través de la cavidad de molde, capaces de proteger la masa porosa durante su manipulación o envío y cualquier combinación de estos.

Las envolturas adecuadas pueden incluir, pero de forma no taxativa, papeles (por ejemplo, papeles a base de madera, papeles que contienen lino, papeles de lino, papeles producidos a partir de otras fibras naturales o sintéticas, papeles funcionalizados, papeles de marcado especial, papeles coloreados), plásticos, (por ejemplo, polímeros fluorinados como politetrafluoroetileno, silicona), láminas, papeles recubiertos, plásticos recubiertos, láminas recubiertas y similares, y cualquier combinación de estos.

En algunas modalidades, las envolturas pueden ser papeles adecuados para ser utilizados en filtros de dispositivos para fumar.

En algunas modalidades, una envoltura puede estar adherida (por ejemplo, pegado) a si misma para ayudar a mantener una forma deseada, por ejemplo, en una configuración sustancialmente cilindrica. En algunas modalidades, el enlace mecánico del material de matriz también puede enlazar de forma mecánica el material de matriz a la envoltura que puede aliviar la necesidad de adherir la envoltura consigo mismo.

Los agentes de liberación adecuados pueden ser agentes de liberación químicos o agentes de liberación físicos. Los ejemplos no taxativos de agentes de liberación químicos pueden incluir aceites, soluciones y/o suspensiones basadas en aceite, soluciones y/o suspensiones jabonosas, recubrimientos unidos a la superficie de molde y similares, y cualquier combinación de estos. Los ejemplos no taxativos de agentes de liberación químicos pueden incluir papeles, plásticos y cualquier combinación de estos. Los agentes de liberación física, a los cuales se les puede referir como envolturas de liberación, pueden ser implementados de forma similar a las envolturas tal como se describe en la presente.

Una vez que el material de matriz se ha moldeado hasta lograr la forma transversal deseada con la cavidad de molde, este puede unirse de forma mecánica a una pluralidad de puntos de contacto. El enlace mecánico puede ocurrir durante y/o luego de que el material de matriz se encuentra en la cavidad de molde. Se puede lograr el enlace mecánico con calor y/o presión.

El calor puede ser calor radiante, calor por conducción, calor convectivo y cualquier combinación de estos. El calentamiento puede implicar fuentes de calor que incluyen, de modo no taxativo, fluidos calentados que son internos a la cavidad de molde, fluidos calentados que son externos a la cavidad de molde, vapor, gases inertes calentados, radiación secundaria de un componente de la masa porosa (por ejemplo, nanopartíCulas, partículas activas y similares), hornos, calderas, llamas, materiales conductivos o termoeléctricos, ultrasonidos y similares, y cualquier combinación de estos. A modo de ejemplo no taxativo, el calentamiento puede implicar un horno por convección o bloque de calefacción. Otro ejemplo no taxativo puede implicar el calentamiento con un horno microondas. En otro ejemplo no taxativo, el calentamiento puede implicar pasar aire calentado, nitrógeno u otro gas a través del material de matriz mientras se encuentra en la cavidad de molde. En algunas modalidades, gases inertes calentados pueden ser utilizados para mitigar cualquier oxidación no deseada de partículas y/o aditivos activos. Otro ejemplo no taxativo puede implicar cavidades de molde de materiales termoeléctricos para que la cavidad de molde se caliente. En : algunas modalidades, el calentamiento puede implicar una combinación; de los antemencionados, por ejemplo, pasar gas calentado a través del material de matriz mientras se pasa el material de matriz a través de un horno microondas.

La radiación secundaria de un componente de la masa porosa (por ejemplo, nanopartículas, partículas activas y similares) puede, en algunas modalidades, ser alcanzada al irradiar el componente con radiación electromagnética, por ejemplo, rayos gama, rayos x, luz ultravioleta, luz visible, luz infrarroja, microondas, ondas de radio y/o ondas largas de radio. A modo de ejemplo no taxativo, el material de matriz puede comprender nanotubos de carbono que emiten calor cuando se irradian con ondas de radio frecuencia. En otro ejemplo no taxativo, el material de matriz puede comprender partículas activas con partículas de carbono que son capaces de convertir irradiación de microondas en calor que enlaza de forma mecánica o asiste en el enlace mecánico de las partículas de aglutinamiento. En algunas modalidades, la radiación electromagnética puede ser ajustada por el nivel de frecuencia y energía para poder interactuar de forma apropiada con el componente de elección. Por ejemplo, el carbono activado puede ser utilizado junto con microondas a una frecuencia que varía de alrededor de 900 MHz a alrededor de 2500 MHz con una configuración de potencia que se selecciona para que concuerde con un valor de calentamiento objetivo.

Un experto en la técnica, con la ayuda de la presente descripción, debería entender que diferentes longitudes de onda de radiación electromagnética penetran materiales en diferentes profundidades. Por lo tanto, cuando se emplean métodos de radiación primaria o secundaria, uno debe considerar el material, configuración y composición de la cavidad de molde, la composición del material de matriz, el componente que convierte la radiación electromagnética en calor, la longitud de onda de la radiación electromagnética, la intensidad de la radiación electromagnética, los métodos de irradiación y la cantidad deseada de la radiación secundaria, por ejemplo, el calor.

El tiempo de permanencia para el calentamiento (que incluye por cualquier método descrito en la presente, por ejemplo, horno por convección o exposición a radiación electromagnética) y/o para aplicar presión que hace que el enlace mecánico ocurra puede tener una duración de tiempo que varia entre un limite más bajo de alrededor de una centésima de segundo, una décima de segundo, 1 segundo, 5 segundos, 30 segundos, o 1 minuto a un límite superior de alrededor de 30 minutos, 15 minutos, 5 minutos, 1 minuto, o 1 segundo y donde el tiempo de permanencia puede variar entre cualquier límite más bajo y cualquier límite superior y comprende cualquier subgrupo entre medio. Se debe tener en cuenta que para los procesos continuos que utilizan métodos de calentamiento más rápidos, por ejemplo, exposición a radiación electromagnética como microondas, se pueden preferir tiempos de permanencia más cortos, por ejemplo, de alrededor de 10 segundos o menos, o más preferentemente alrededor de 1 segundo o menos. Además, los métodos de procesamiento que utilizan procesos tales como calentamiento por convección pueden proporcionar tiempos de permanencia más largos en la escala de minutos, lo que puede incluir tiempos de permanencia mayores de 30 minutos. Un experto en la técnica entenderá que se pueden aplicar tiempos más largos, por ejemplo, segundos en minutos en horas o más largos siempre y cuando se seleccione una temperatura apropiada y un perfil de calentamiento para un material de matriz dado. Se debe tener en cuenta que los métodos y/o etapas de precalentamiento o tratamiento previo que no se encuentran a una temperatura suficiente y/o presión para permitir un enlace mecánico no se consideran parte del tiempo de permanencia, tal como se usa en la presente.

En algunas modalidades, para facilitar un enlace mecánico el calentamiento puede ser realizado a una temperatura de ablandamiento de un componente del material de matriz. Tal como se usa en la presente, el término "temperatura de ablandamiento" se refiere a la temperatura sobre la cual un material se vuelve flexible, que es típicamente menor al punto de fusión del material.

En algunas modalidades, el enlace mecánico puede ser alcanzado a temperaturas que varían de un límite inferior de alrededor de 90°C, 100°C, 110°C, 120°C, 130°C o 140X o un límite superior de alrededor de 300°C, 275°C, 250°C, 225°C, 200°C, 175°C o 150°C, y dónde la temperatura puede variar de cualquier limite inferior a cualquier límite superior y abarcar cualquier subgrupo entre medio. En algunas modalidades, el calentamiento puede ser logrado al someter el material a una temperatura única. En otra modalidad el perfil de la temperatura puede variar con el tiempo. A modo de ejemplo no taxativo, se puede utilizar un horno de convección. En algunas modalidades, el calentamiento se puede ubicar dentro del material de matriz. A modo de ejemplo no taxativo, la radiación secundaria de nanopartículas puede calentar solo el material de matriz próximo a la nanopartícula.

En algunas modalidades, los materiales de matriz pueden calentarse previamente antes de entrar a las cavidades de molde. En algunas modalidades, el material de matriz puede calentarse previamente! a una temperatura debajo de la temperatura de ablandamiento de un componente del material de matriz. En algunas modalidades, el material de matriz puede calentarse previamente a una temperatura de alrededor de 10%, alrededor de 5% o alrededor de 1% debajo de la temperatura de ablandamiento de un componente del material de matriz. En algunas modalidades, el material de matriz puede calentarse previamente a una temperatura de alrededor de 10°C, alrededor de 5°C o alrededor de 1 °C debajo de la temperatura de ablandamiento de un componente del material de matriz. El calentamiento previo puede implicar fuentes de calor que incluyen, de modo no taxativo, aquellos nombrados como fuentes de calor anteriormente para lograr un enlace mecánico.

En algunas modalidades, la unión del material de matriz puede proporcionar una masa porosa o longitudes de masas porosas. Tal como se usa en la presente, el término "longitud de masa porosa" se refiere a una masa porosa continua (es decir, una masa porosa que no es interminable, pero que es bastante larga en comparación con las masas porosas, que pueden ser producidas de forma continua). A modo de ejemplo no taxativo, se pueden producir longitudes de masas porosas al pasar material de matriz de forma continua a través de una cavidad de molde calentada. En algunas modalidades, las partículas de aglutinamiento pueden retener su forma física original (o retener sustancialmente su forma original, por ejemplo, no más de un 10% de variación (por ejemplo, encogimiento) en su forma en comparación con su estado original) durante el proceso de enlace mecánico, es decir, las partículas de aglutinamiento pueden tener sustancialmente la misma forma en el material de matriz y en la masa porosa (o longitudes).

En algunas modalidades, se pueden cortar las longitudes de masas porosas para proporcionar una masa porosa. El cortado puede lograrse con un cortador. Los cortadores adecuados pueden incluir, pero de modo no taxativo, cuchillas, cuchillas calientes, cuchillas de estelita, cuchillas de cerámica, cuchillas de acero templado, cuchillas de diamante, cuchillas lisas, cuchillas dentadas, láseres, fluidos presurizados, lanzas líquidas, lanzas de gas, guillotinas y similares y cualquier combinación de estas. En algunas modalidades con procesamiento de alta velocidad, se pueden posicionar las cuchillas cortantes o dispositivos similares en un ángulo para igualar la velocidad de procesamiento para proporcionar las masas porosas con extremos perpendiculares al eje longitudinal. En algunas modalidades, el cortador puede cambiar su posición en relación con las longitudes de masa porosa a lo largo del eje longitudinal de las longitudes de las masas porosas.

En algunas modalidades, las masas porosas y/o longitudes de masa porosa pueden ser extruídas. En algunas modalidades, la extrusión puede involucrar un troquel. En algunas modalidades, un troquel puede tener múltiples huecos capaces de extruir masas porosas y/o longitudes de masa porosa.

Algunas modalidades pueden implicar cortar masas porosas y/o longitudes de masa porosa en forma radial para proporcionar secciones de masa porosa. Se puede lograr el cortado por cualquier método conocido con cualquier aparato conocido que incluye, de modo no taxativo, aquellos descritos anteriormente con relación a cortar longitudes de masa porosa en masas porosas.

La longitud de una masa porosa, o secciones de esta, pueden variar entre un límite inferior de alrededor de 2 mm, 3 mm, 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, o 30 mm a un limite superior de alrededor de 150 mm, 100 mm, 50 mm, 25 mm, 15 mm, o 10 mm, y donde la longitud puede variar de cualquier límite inferior a cualquier límite superior y comprender cualquier subgrupo entre medio.

La circunferencia de una longitud de masa porosa, una masa porosa o secciones de esta (envueltas o de otro modo) pueden variar de un limite inferior de alrededor de 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, o 26 mm a un límite superior de alrededor de 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 o 16 mm, donde la circunferencia puede variar de cualquier limite inferior a cualquier límite superior y comprende cualquier subgrupo entre medio.

Algunas modalidades pueden implicar envolver secciones de masa porosa, masas porosas, y/o longitudes de masa porosa con una envoltura luego de que el material de matriz ha sido enlazado de forma mecánica, por ejemplo, luego de remover de la cavidad de molde o al salir de un troquel de extrusión Envoltorios adecuados incluyen aquellos descritos anteriormente.

Algunas modalidades pueden incluir el enfriamiento de las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa (envueltas o de otro modo). El enfriamiento puede ser activo o pasivo, es decir, el enfriamiento puede ser asistido o puede ocurrir de forma natural. El enfriamiento activo puede implicar el pasaje de un fluido sobre y/o a través de la cavidad de molde, secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa (envueltas o de otro modo); disminuir la' temperatura del ambiente local alrededor de la cavidad de molde, secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa (envueltas o de otro modo), por ejemplo, el pasaje a través de un componente refrigerado y cualquier combinación de estos. El enfriamiento activo puede implicar un componente que puede incluir, de modo no taxativo, serpentines de enfriamiento, inyectores de fluido, materiales termoeléctricos y cualquier combinación de estos. La velocidad de enfriamiento puede ser aleatoria o puede ser controlada.

Algunas modalidades pueden involucrar transportar secciones de masa porosa, varias masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) a otro lugar. Las formas adecuadas de transporte pueden incluir, de modo no taxativo, llevar, acarrear, rodar, empujar, despachar, realizar un movimiento robótico y similares, y cualquier combinación de estos.

Un experto en la técnica, con el beneficio de la presente descripción, deberá entender la pluralidad de aparatos y/o sistemas capaces de producir secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa con cápsulas en estas. A modo de ejemplos no taxativos, las Figuras 1A-1 1 ilustran una pluralidad de aparatos y/o sistemas capaces de producir secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa.

Cabe destacar que donde se utiliza un sistema es dentro del alcance de la presente descripción para tener un aparato con los componentes de un sistema, y viceversa.

Para facilitar la comprensión, el término "trayectoria del material" se utiliza en la presente para identificar la trayectoria a lo largo de la cual el material de matriz, longitudes de masa porosa y/o masas porosas se desplazarán en un sistema y/o aparato. En algunas realizaciones, la trayectoria del material puede ser contigua. En algunas realizaciones, la trayectoria del material puede no ser contigua. A modo de ejemplo no taxativo, se puede considerar que los sistemas para procesamiento por lote con cavidades de molde múltiples e independientes tienen una trayectoria de material no contigua.

Haciendo referencia a las Figuras 1A-1B, el sistema 100 puede incluir una tolva 122 conectada de forma operativa a la trayectoria del material 110 para alimentar el material de matriz (no mostrado) a la trayectoria del material 110. El sistema 100 puede incluir además el alimentador de papel 132 conectado de forma operativa a la trayectoria del material 110 para proporcionar papel 130 en la trayectoria del papel 110 para formar una envoltura que rodea sustancialmente el material de matriz entre la cavidad de molde 120 y el material de matriz. El elemento calefactor 124 está en comunicación térmica con el material de matriz mientras se encuentra en la cavidad de molde 120. El elemento calefactor 124 puede causar que el material de matriz se enlace de forma mecánica a una pluralidad de puntos y de este modo proporcione una longitud de masa porosa envuelta (no mostrada). Luego de que la longitud de masa porosa envuelta sale de la cavidad de molde 120 y se enfría adecuadamente, el cortador 126 corta la longitud de masa porosa envuelta en forma radial, es decir, en forma perpendicular al eje longitudinal, por lo tanto proporciona masas porosas envueltas y/o secciones de masas porosas.

Las Figuras 1A-1 B demuestran que el sistema 100 puede estar en cualquier ángulo. Un experto en la técnica, con el beneficio de la presente descripción, deberá entender las consideraciones de configuración cuando se ajusta el ángulo en que se coloca el sistema 100, o cualquier componente de estos. A modo de ejemplo no taxativo, la Figura 1B muestra que la tolva 122 puede ser configurada de modo que la salida de la tolva 122 (y cualquier dispositivo de alimentación matriz correspondiente) se encuentre dentro de la cavidad de molde 120. En algunas modalidades, una cavidad de molde puede estar en un ángulo en o entre vertical y horizontal.

En algunas modalidades, proporcionar material de matriz a una trayectoria de material puede implicar cualquier sistema de alimentación adecuado incluyendo, de modo no taxativo, alimentación a mano, alimentadores volumétricos, alimentadores de flujo de masa, alimentadores gravimétricos, barrenas o husillos, canaletas, portaobjetos, transportadores, tubos, conductos, canales y similares, y cualquier combinación de estos. En algunas modalidades, la trayectoria del material puede incluir un componente mecánico entre la tolva y la cavidad de molde que incluye, de modo no taxativo, accesorios, moldes de compresión, moldes de compresión que permiten el pasaje de flujo, prensas ram, pistones, agitadores, extrusores, extrusores de doble husillo, extrusores compactos y similares, y cualquier combinación de estos. En algunas modalidades, la alimentación puede implicar, de modo no taxativo, alimentación forzada, alimentación a un ritmo controlado, alimentación volumétrica, alimentación de flujo de ; masa, alimentación gravimétrica, alimentación por vacio, alimentación con polvo fluidizado, alimentación en fase densa neumática, alimentación en fase diluida neumática, y cualquier combinación de estos. En algunas modalidades, la alimentación puede estar indexada para permitir la inserción de un material espaciador a intervalos predeterminados. Los materiales espaciadores adecuados pueden comprender aditivos, barreras sólidas (por ejemplo, partes de cavidades de molde), barreras porosas (por ejemplo, papeles y envolturas de liberación), filtros, cavidades y similares, y cualquier combinación de estos. En algunas modalidades, la alimentación puede implicar agitación y/o vibración. Un experto en la técnica, con el beneficio de la presente descripción, deberá entender el grado de agitación y/o vibración que es apropiado, por ejemplo, un material de matriz distribuido de forma homogénea y que comprende partículas de aglutinamiento grandes y partículas activas pequeñas puede verse afectado negativamente por la vibración, es decir, su homogeneidad puede perderse al menos parcialmente. Además, un experto en la técnica deberá entender los efectos de los parámetros de alimentación y/o los alimentadores en las propiedades finales de las masas porosas producidas, por ejemplo, los efectos en al menos volumen vacío (discutido más adelante), caída de presión encapsulada (discutido más adelante) y homogeneidad composicional.

En algunas modalidades, el material de matriz o los componentes de estos pueden ser secados antes de ser introducidos en la trayectoria del material y/o mientras se encuentra a lo largo de la trayectoria del material. Se puede lograr el secado, en algunas modalidades, secando el material de matriz o los componentes de este, soplando gas seco sobre el material de matriz o los componentes de este, y cualquier combinación de estos. En algunas modalidades, el material de matriz puede tener un contenido de humedad de alrededor de 5% en peso o menos, o más preferentemente alrededor de 2% en peso o menos, y en algunas modalidades tan bajo como 0.01 % en peso. El contenido de humedad puede ser analizado por métodos conocidos que implican congelación en seco o pérdida de peso luego de ser secado.

Haciendo referencia a las Figuras 2A-2B, el sistema 200 puede incluir una tolva 222 conectada de forma operativa a la trayectoria del material 210 para alimentar el material de matriz (no mostrado) a la trayectoria del material 210. El sistema 200 puede incluir además el alimentador de papel 232 conectado de forma operativa a la trayectoria del material 210 para proporcionar papel 230 en la trayectoria del papel 210 para formar una envoltura que rodea sustancialmente el material de matriz entre la cavidad de molde 220 y el material de matriz. Además, el sistema 200 puede implicar además liberar el alimentador de papel 236 conectado de forma operativa a la trayectoria del material 210 para proporcionar papel de liberación 234 en la trayectoria del papel 210 para formar una envoltura entre el papel 230 y la cavidad de molde 220. En algunas modalidades, el alimentador de liberación 236 puede configurarse como un transportador 238 que procesa envoltura de liberación de forma continua 234. El elemento calefactor 224 está en comunicación térmica con el material de matriz mientras se encuentra en la cavidad de molde 220. El elemento calefactor 224 puede causar que el material de matriz se enlace de forma mecánica a una pluralidad de puntos y de este modo proporcione una longitud de masa porosa envuelta. Luego de que la longitud de masa porosa envuelta sale de la cavidad de molde 220 y se enfría adecuadamente, el cortador 226 corta la longitud de masa porosa envuelta en forma radial, proporcionando de este modo masas porosas envueltas y/o secciones de masas porosas. En modalidades donde la envoltura de liberación 234 no se encuentra configurada como transportadora 238, se puede quitar la envoltura de liberación 234 de la longitud dé masa porosa envuelta antes del cortado o a partir de las masas porosas envueltas y/o secciones de masas porosas envueltas luego del cortado.

Haciendo referencia ahora a la Figura 3, el sistema 300 puede incluir tolvas componentes 322a y 322b que alimentan los componentes del material de matriz a la tolva 322. El material de matriz puede mezclarse y precalentarse en la tolva 322 con el mezclador 328 y el precalentador 344. La tolva 322 puede estar conectada de manera operativa a la trayectoria del material 310 para proporcionar el material de matriz a la trayectoria del material 310. El sistema 300 puede incluir además el alimentador de papel 332 conectado de forma operativa a la trayectoria del material 310 para proporcionar papel 330 en la trayectoria del papel 310 para formar una envoltura que rodea sustancialmente el material de matriz entre la cavidad de molde 320 y el material de matriz. La cavidad de molde 320 puede incluir la conexión de fluido 346 a través de la cual el fluido calentado (liquido o gas) puede pasar a la trayectoria del material 310 y enlazar de forma mecánica el material de matriz en una pluralidad de puntos proporcionando de ese modo una longitud de masa porosa envuelta. Cabe destacar que la conexión de fluido 346 puede estar ubicada en cualquier lugar a lo largo de la cavidad de molde 320 y que se puede disponer más de una conexión de fluido 346 a lo largo de la cavidad de molde 320. Luego de que la longitud de masa porosa envuelta sale de la cavidad de molde 320 y se enfría adecuadamente, el cortador 326 corta la longitud de masa porosa envuelta en forma radial, proporcionando de este modo masas porosas envueltas y/o secciones de masas porosas.

Un experto en la técnica con el beneficio de la presente descripción deberá entender que el precalentamiento también puede ocurrir para componentes de alimentación individual antes de la tolva 322 y/o con los componentes mezclados luego de la tolva 322.

Los mezcladores adecuados también pueden incluir, de modo no taxativo, mezcladoras de listón, mezcladoras de paletas, mezcladoras de arado, mezcladoras de doble cono, mezcladoras de carcasas gemelas, mezcladoras planetarias, mezcladoras fluidizadas, mezcladoras de alta intensidad, tambores giratorios, husillo mezclador, mezcladores rotatorios y similares, y cualquier combinación de estos.

En algunas modalidades, las tolvas componentes pueden tener componentes individuales del material de matriz, por ejemplo, dos tolvas componentes con una sosteniendo partículas de aglutinamiento y la otra sosteniendo partículas activas. En algunas modalidades, las tolvas componentes pueden tener mezclas de componentes individuales del material de matriz, por ejemplo, dos tolvas componentes con una sosteniendo una mezcla de partículas de aglutinamiento y la otra sosteniendo un aditivo tal como un saborizante. En algunas modalidades, los componentes dentro de las tolvas componentes pueden ser sólidos, líquidos, gases o combinaciones de estos. En algunas modalidades, los componentes de tolvas componentes diferentes pueden ser añadidos a la tolva a diferentes tasas para alcanzar una mezcla deseada para el material de matriz. A modo de ejemplo no taxativo, tres tolvas componentes pueden tener, por separado, partículas activas, partículas de aglutinamiento y compuestos activos (un aditivo descrito más adelante) en forma líquida. Las partículas de aglutinamiento pueden ser agregadas a la tolva al doble de la velocidad de las partículas activas, y los compuestos activos pueden ser rociados para formar al menos un recubrimiento parcial en ambas, las partículas activas y las partículas de aglutinamiento.

En algunas modalidades, las conexiones de fluido para cavidades de molde puede ser el pasar un fluido a la cavidad de molde, pasar un fluido a través de una cavidad de molde y/o extraer de una cavidad de molde. Tal como se usa en la presente, el término "extraer" se refiere a crear una baja de presión negativa a lo largo de un límite y/o a lo largo de una trayectoria, por ejemplo, succionar. Pasar un fluido calentado en y/o a través de una cavidad de molde puede asistir en el enlace mecánico del material de matriz en él. Extraer de una cavidad de molde que tiene una envoltura dispuesta allí puede ayudar a alinear la cavidad de molde de forma pareja, por ejemplo, con menos arrugas.

Haciendo referencia a la Figura 4, el sistema 400 puede incluir una tolva 422 conectada de forma operativa a la trayectoria del material 410 para alimentar el material de matriz a la trayectoria del material 410. La tolva 422 puede configurarse a lo largo de la trayectoria del material 410 de modo que la salida de la tolva 422, o una extensión de su salida, se encuentre dentro de la cavidad de molde 420. Esto puede permitir ventajosamente la alimentación del material de matriz en la cavidad de molde 420 a una velocidad que controle el empaquetamiento del material de matriz y como consecuencia, el volumen vacío de masas porosas resultantes. En este ejemplo no taxativo, la cavidad de molde 420 comprende un material termoeléctrico y por lo tanto incluye la conexión de energía 448. El sistema 400 puede incluir además el alimentador de liberación 436 conectado de forma operativa a la trayectoria del material 410 para proporcionar envoltura de liberación 434 en la trayectoria del papel 410 para formar una envoltura que rodea sustancialmente el material de matriz entre la cavidad de molde 420 y el material de matriz. La cavidad de molde 420 puede estar hecha de un material termoeléctrico para que la cavidad de molde 420 pueda proporcionar el calor para enlazar de forma mecánica el material de matriz en una pluralidad de puntos que proporcionan una longitud de masa porosa envuelta. A lo largo de la vía del material 410, luego de la cavidad de molde 420, el rodillo 440 puede ser operativamente capaz de asistir el movimiento de la longitud de masa porosa envuelta a través de la cavidad de molde 420. Luego de que la longitud de masa porosa envuelta sale de la cavidad de molde 420 y se enfría adecuadamente, el cortador 426 corta la longitud de masa porosa envuelta en forma radial, proporcionando de este modo masas porosas envueltas y/o secciones de masas porosas. Luego de cortar, las masas porosas continúan a lo largo de la vía del material 410 en el convertidor de masa porosa 462, por ejemplo, para empaquetar o procesar adicionalmente. Se puede quitar la envoltura de liberación 434 de la longitud de masa porosa envuelta antes del cortado o a partir de las masas porosas envueltas y/o secciones de masas porosas envueltas luego del cortado.

Los rodillos y/o sustitutos para rodillos adecuados pueden incluir, de forma no taxativa, levas, ruedas dentadas, ruedas, correas, engranajes y similares y cualquier combinación de estos. Rodillos adicionales y similares pueden ser lisos, dentados, biselados y/o ¡ndentados.

Haciendo referencia a la Figura 5, el sistema 500 puede incluir una tolva 522 conectada de forma operativa a la trayectoria del material 510 para alimentar el material de matriz a la trayectoria del material 510. El elemento calefactor 524 está en comunicación térmica con el material de matriz mientras se encuentra en la cavidad de molde 520. El elemento calefactor 524 puede causar que el material de matriz se enlace de forma mecánica a una pluralidad de puntos, y de este modo proporcione una longitud de masa porosa envuelta. Luego de que la longitud de masa: porosa sale de la cavidad de molde 520, el troquel 542 puede ser utilizado para extrudir la longitud de masa porosa en una forma transversal deseada. El troquel 542 puede incluir una pluralidad de troqueles 542' (por ejemplo, múltiples troqueles o múltiples agujeros con un único troquel) a través de los cuales la longitud de masa porosa puede ser extruida. Luego de que la longitud de masa porosa envuelta es extruida a través del troquel 542 y se enfria adecuadamente, el cortador 526 corta la longitud de masa porosa envuelta en forma radial, proporcionando de este modo masas porosas envueltas y/o secciones de masas porosas.

Haciendo referencia a la Figura 6, el sistema 600 puede incluir un alimentador de papel 632 conectado de forma operativa a la trayectoria del material 610 para alimentar el papel 630 en la trayectoria del material 610. La tolva 622 (u otro aparato de administración de material de matriz, por ejemplo, una barrena) puede conectarse de forma operativa a la trayectoria del material de matriz 610 para colocar el material de matriz en papel 630. El papel 630 puede envolverse alrededor del material de matriz, al menos en parte, debido al pasaje a través de la cavidad de molde 620 (o molde de compresión al que a veces se hace referencia como un dispositivo de accesorio en relación con aparatos que forman filtros de cigarrillos), que proporcionan la forma transversal deseada (u opcionalmente, en algunas modalidades, el material de matriz se puede combinarse con papel 630 luego de que la formación del corte transversal deseada ha comenzado o está completa). En algunas modalidades, la juntura del papel puede estar pegada. El elemento calefactor 624 (o de manera alternativa una fuente de radiación electromagnética, por ejemplo, una fuente microondas) se encuentra en comunicación térmica con el material de matriz mientras y/o después de estar en la cavidad de molde 620. El elemento calefactor 624 puede causar que el material de matriz se enlace de forma mecánica a una pluralidad de puntos, y de este modo proporcione una longitud de masa porosa envuelta. Luego de que la longitud de masa porosa envuelta sale de la cavidad de molde 620 y se enfría adecuadamente, el cortador 626 corta la longitud de masa porosa envuelta en forma radial, proporcionando de este modo masas porosas envueltas y/o secciones de masas porosas. El movimiento a través del sistema 600 puede ser asistido por el convertidor 658 con la cavidad de molde 620 en estado estacionario. Cabe destacar que aunque no se muestre, una modalidad similar puede incluir papel 630 como parte de un convertidor en bucle que se desenvuelve de la longitud de masa porosa antes del cortado, que proporcionaría masas porosas y/o secciones de masas porosas.

Haciendo referencia a la Figura 7, el sistema 700 puede incluir un alimentador de papel 732 conectado de forma operativa a la trayectoria del material 710 para alimentar papel 730 en la trayectoria del material 710. Tal como se mostró, la cavidad de molde 720, un papel enrollado de forma cilindrica pegado en la juntura longitudinal, puede formarse sobre la marcha con el molde de compresión 756a (o molde de compresión a veces referido como un dispositivo accesorio en relación con aparatos que forman filtros de cigarrillo) que hacen que el papel 730 se enrolle con pegamento 752 aplicado con un dispositivo aplicador de pegamento 754 (por ejemplo, una pistola de pegamento). Durante la formación de la cavidad de molde 720, el material de matriz se puede introducir a lo largo de la trayectoria del material 710 desde la tolva 722. El elemento calefactor 724 (por ejemplo, un elemento microondas) en comunicación térmica con la cavidad de molde 720 pueden hacer que el material de matriz se enlace de forma mecánica con una pluralidad de puntos y de este modo proporcione una longitud de masa porosa. Luego, el molde de compresión 756b puede ser utilizado antes de que el material de matriz se enfríe por completo para medir la longitud de masa porosa envuelta en un tamaño transversal deseado, que puede ser utilizado de forma ventajosa para tener uniformidad en el diámetro. Luego de que la longitud de masa porosa envuelta se enfria adecuadamente, el cortador 726 corta la longitud de masa porosa envuelta en forma radial, proporcionando de este modo masas porosas envueltas y/o secciones de masas porosas. El movimiento a través del sistema 700 puede ser asistido por rodillos, convertidores o similares, no mostrados. Un experto en la técnica con el beneficio de la presente descripción deberá entender que los procesos descritos pueden ocurrir en un único aparato o en múltiples aparatos. Por ejemplo, enrollar el papel, introducir el material de matriz, exponerlo al calor (por ejemplo, aplicar microondas), y cambiar el tamaño puede ser realizado en un único aparato y la longitud de masa porosa resultante puede ser transportada a un segundo aparato para ser cortada.

En algunas modalidades, mientras que el material de matriz se encuentra a una temperatura elevada, se puede cambiar el tamaño y/o la forma de la masa porosa o similar si se le aplica presión.

Haciendo referencia a la Figura 8, la cavidad de molde 820 del sistema 800 puede formarse a partir de partes de cavidad de molde 820a y 820b conectada de forma operativa a convertidores de cavidad de molde 860a y 860b, respectivamente. Una vez que la cavidad de molde 820 está formada, el material de matriz se puede introducir a lo largo de la trayectoria del material 810 desde la tolva 822. El elemento calefactor 824 está en comunicación térmica con el material de matriz mientras se encuentra en la cavidad de molde 820. El elemento calefactor 824 puede causar que el material de matriz se enlace de forma mecánica a una pluralidad de puntos, y de este modo proporcione una masa porosa. Luego de que la cavidad del molde 820 se enfria adecuadamente y se separa en partes de la cavidad del molde 820a y 820b, la masa porosa se puede retirar de las partes de la cavidad del molde 820a y/o 820b y continúa a lo largo de la trayectoria del material 810 mediante el transportador de masa porosa 862. Cabe destacar que la Figura 8 ilustra un ejemplo no taxativo de una trayectoria de material no contigua.

En algunas modalidades, quitar las masas porosas de las cavidades de molde y/o partes de cavidades de molde puede implicar mecanismos de jaleo, mecanismos de empuje, mecanismos de alzamiento, gravedad e híbridos de estos y cualquier combinación de estos. Se pueden configurar mecanismos de remoción para engranar masas porosas en sus extremos, a lo largo de su lado o lados y cualquier combinación de estos. Los mecanismos de jaleo adecuados pueden incluir, pero de modo no taxativo, copas de succión, componentes de succión al vacío, tenacillas, alicates, fórceps, tenazas, pinzas, ganchos, abrazaderas y similares, y cualquier combinación de estos. Los mecanismos de empuje adecuados pueden incluir, pero de modo no taxativo, eyectores, punzones, varillas, pistones, cuñas, radios, corredoras, fluidos presurizados y similares, y cualquier combinación de estos. Los mecanismos de alzamiento adecuados pueden incluir, pero de modo no taxativo, copas de succión, componentes de succión al vacío, tenacillas, alicates, fórceps, tenazas, pinzas, ganchos, abrazaderas y similares, y cualquier combinación de estos. En algunas modalidades, las cavidades de molde pueden configurarse para trabajar de forma operativa con varios mecanismos de remoción. A modo de ejemplo no taxativo, un mecanismo híbrido de empuje-jaleo puede incluir empujar longitudinalmente con una varilla, para mover la masa porosa parcialmente hacia afuera del otro extremo de la cavidad de molde, que luego puede ser engranado con fórceps para jalar la masa porosa a partir de la cavidad de molde.

Haciendo referencia a la Figura 9, la cavidad de molde 920 del sistema 900 se forma a partir de partes de cavidad de molde 920a y 920b o 920c y 920d conectada de forma operativa a convertidores de cavidad de molde 960a, 960b 960c y 960d respectivamente. Una vez que se forma la cavidad de molde 920, o durante su formación, se introducen hojas de papel 930 en la cavidad de molde 920 a través del alimentador de papel 932. Luego se introduce material de matriz en el papel 930 a partir de la tolva 922 en la cavidad de molde 920 alineada a lo largo de la trayectoria del material 910 y enlazado de forma mecánico en masas porosas con calor a partir del elemento calefactor 924. Luego de ser enfriadas adecuadamente, se pueden remover las masas porosas al insertar un eyector 964 en puertos eyectores 966a y 966b de las partes de cavidad de molde 920a, 920b, 920c y 920d. Las masas porosas pueden luego continuar a lo largo de la trayectoria del material 910 a través de un convertidor de masa porosa 962. Una vez más, la Figura 9 ilustra un ejemplo no taxativo de una trayectoria de material no contigua.

Se puede asistir al control de la calidad de la producción de la masa porosa si se limpian las cavidades de molde y/o las partes de las cavidades de molde. Haciendo referencia otra vez a la Figura 8, se pueden incorporar instrumentos de limpieza al sistema 800. Cuando las partes de las cavidades de molde 820a y 820b vuelven de formar masas porosas, las partes de cavidades de molde 820a y 820b pasan una serie de limpiadores que incluyen chorro líquido 870 y chorro de aire o gas 872. De manera similar en la Figura 9, mientras las partes de las cavidades de molde 960a, 960b, 960c y 960d vuelven de formar masas porosas, las partes de cavidad de molde 960a, 960b, 960c y 960d pasan una serie de limpiadores que incluye calor del elemento calefactor 924 y chorro de aire o gas 972.

Otros limpiadores adecuados pueden incluir, de modo no taxativo, depuradores, cepillos, bañeras, duchas, chorros de fluido de inserción (tubos que se insertan en cavidades de molde capaces de rociar fluidos de forma radial), aparatos ultrasónicos y cualquier combinación de estos.

En algunas modalidades, las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa pueden comprender cavidades. A modo de ejemplo no taxativo, con respecto ahora a la Figura 10, las partes de la cavidad del molde 1020a y 1020b conectadas de forma operativa a los transportadores de la cavidad del molde 1060a y 1060b se conectan de forma operativa para formar la cavidad del molde 1020 del sistema 1000. La tolva 1022 está unida de forma operativa a dos alimentadores volumétricos 1090a y 1090b de manera que cada alimentador volumétrico 1090a y 1090b llena la cavidad del molde 1020 parcialmente con el material de matriz a lo largo de la trayectoria del material 1010. Entre la adición del material de matriz del alimentador volumétrico 1090a y el alimentador volumétrico 1090b, el inyector 1088 coloca una cápsula (no se muestra) en la cavidad del molde 1020, proporcionando de esta forma una cápsula rodeada del material de matriz. El elemento calefactor 1024, en comunicación térmica con la cavidad del molde 1020 provoca que el material de matriz se una de forma mecánica en una pluralidad de puntos, proporcionando de esta manera una masa porosa con una cápsula colocada en esta. Luego de que se forma la masa porosa y se enfría adecuadamente, la amoladora rotativa 1092 se inserta en la cavidad del molde 1020 a lo largo de la dirección longitudinal de la cavidad del molde 1020. La amoladora rotativa 1092 es operativamente capaz de amolar la masa porosa hasta una longitud deseada en la dirección longitudinal. Luego de que la cavidad del molde 1020 se separa en partes de la cavidad del molde 1020a y 1020b, la masa porosa se retira de las partes de la cavidad del molde 1020a y/o 1020b y continúa a lo largo de la trayectoria del material 1010 mediante el transportador de masa porosa 1062.

Las cápsulas adecuadas para usar dentro de las masas porosas y similares pueden incluir de modo no taxativo, cápsulas poliméricas, cápsulas porosas, cápsulas cerámicas y similares. Las cápsulas pueden llenarse con un aditivo, por ej., carbono granulado o un saborizante (se proporcionan más ejemplos a continuación). Las cápsulas, en algunas modalidades, también pueden contener un tamiz molecular que reacciona con los componentes seleccionados en el humo para eliminar o reducir la concentración de los componentes sin perjudicar a los constituyentes de sabor deseados del humo. En algunas modalidades, las cápsulas pueden incluir tabaco como un saborizante adicional. Cabe destacar que si la cápsula no se llena lo suficiente con una sustancia elegida, en algunas modalidades de filtro, esto puede crear una falta de interacción entre los componentes del humo principal y la sustancia en las cápsulas.

Un experto en la técnica con el beneficio de la presente descripción deberá entender que se pueden alterar otros métodos descritos en la presente para producir secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa con cápsulas en estas. En algunas modalidades, una o más cápsulas pueden estar dentro de una sección de masa porosa, masa porosa y/o longitud de masa porosa.

En algunas modalidades, la forma, por ej., longitud, ancho, diámetro y/o altura de las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa puede ajustarse mediante operaciones diferentes al cortado, incluyendo, de modo no taxativo, lijado, molienda, amolado, alisado, pulido, frotamiento y similares y cualquier combinación de estos. Generalmente, se hará referencia en la presente a estas operaciones como amolado. Algunas modalidades pueden incluir amolar los lados y/o extremos de las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa para lograr superficies lisas, superficies ásperas, superficies ranuradas, superficies labradas, superficies niveladas y cualquier combinación de estas. Algunas modalidades pueden incluir amolar los lados y/o extremos de las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa para lograr dimensiones deseadas dentro de las limitaciones de la memoria descriptiva. Algunas modalidades pueden incluir amolar los lados y/o extremos de las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa mientras entran o salen de las cavidades del molde, luego del cortado, durante el procesamiento adicional y cualquier combinación de estos. Un experto en la técnica deberá entender que el amolado puede producir polvo, partículas y/o piezas. Como tal, el amolado puede incluir retirar el polvo, partículas y/o piezas mediante métodos como aspirado, propulsión de gases, enjuagado, agitación y similares y cualquier combinación de estos.

Se puede usar cualquier componente y/o instrumento capaz de lograr el nivel de amolado deseado junto con los sistemas y métodos descritos en la presente. Los ejemplos de los componentes y/o instrumentos adecuados capaces de lograr el nivel de amolado deseado pueden incluir, de modo no taxativo, tornos, lijadoras rotativas, cepillos, pulidores, amortiguadores, grabadores, punzones y similares y cualquier combinación de estos.

En algunas modalidades, la masa porosa puede ser trabajada en la máquina para que sea más liviana, si se desea, por ejemplo, mediante perforación de una parte de la masa porosa.

Un experto en la técnica con el beneficio de la presente descripción deberá entender las configuraciones del componente y/o instrumento necesaria para relacionar las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa en los varios puntos con los sistema descritos en la presente. A modo de ejemplo no taxativo, los instrumentos de amolado y/o los instrumentos de perforación usados mientras las masas porosas se encuentran en las cavidades del molde (o longitudes de masas porosas que salen de las cavidades del molde deben configurarse de manera que no afecten de manera perjudicial la cavidad del molde.

Con respecto ahora a la Figura 11 , la tolva 1122 está unida de forma operativa a la canaleta 1182 y alimenta la trayectoria del material 1110 con el material de matriz. A lo largo de la trayectoria del material 1110, la cavidad del molde 1120 está configurada para aceptar la corredora 1180, que es capaz de presionar el material de matriz en la cavidad del molde 1120. El elemento calefactor 1124, en comunicación térmica con el material de matriz mientras se encuentra en la cavidad del molde 1120 provoca que el material de matriz se una de forma mecánica en una pluralidad de puntos, proporcionando de esta manera una longitud de masa porosa. La inclusión de la corredora 1180 en el sistema 1100 puede asistir de manera ventajosa en asegurar que el material de matriz se empaquete adecuadamente, de manera que forme una longitud de masa porosa con un volumen vacío deseado. Adicionalmente, el sistema 1100 comprende un área de enfriado 1194, mientras la longitud de masa porosa todavía se encuentra en la cavidad del molde 1120. En este ejemplo no taxativo, el enfriamiento se logra pasivamente.

Con respecto ahora a la Figura 12, la tolva 1222 del sistema 1200 alimenta de manera operativa la extrusora 1284 (por ej. , husillo) con el material de matriz a lo largo de la trayectoria del material 1210. La extrusora 1284 mueve el material de matriz hacia la cavidad del molde 1220. El sistema 1200 también incluye el elemento calefactor 1224 en comunicación térmica con el material de matriz mientras se encuentra en la cavidad del molde 1220 que provoca que el material de matriz se una de forma mecánica en una pluralidad de puntos, proporcionando de esta manera una longitud de masa porosa. Adicionalmente, el sistema 1200 incluye el elemento enfriador 1286 en comunicación térmica con la longitud de masa porosa mientras se encuentra en la cavidad del molde 1220. El movimiento de la longitud de masa porosa hacia afuera de la cavidad del molde 1220 es asistido y/o! dirigido mediante el rodillo 1240.

En algunas modalidades, un sistema de control ; puede interactuar con los sistemas y/o aparatos descritos en la presente. Tal como se usa en la presente, el término "sistema de control" se refiere a un sistema que puede funcionar para recibir y enviar señales electrónicas o neumáticas y puede incluir funciones de interacción con un usuario, proporcionar lecturas de datos, recoger datos, almacenar datos, cambiar puntos de referencia variables, mantener puntos de referencia, proporcionar notificaciones de fallas y cualquier combinación de estos. Los sistemas de control adecuados incluyen, de modo no taxativo, transformadores variables, óhmetros, controladores lógicos programables, circuitos lógicos digitales, relés eléctricos, computadoras, sistemas de realidad virtual y cualquier combinación de estos. Los componentes del sistema y/o aparato adecuados que pueden estar conectados de manera operativa a un sistema de control pueden incluir, de modo no taxativo, tolvas, elementos calefactores, elementos enfriadores, cortadores, mezcladores, alimentadores de papel, alimentadores de liberación, transportadores de liberación, rodillos, transportadores de cavidad de molde, transportadores, eyectores, chorros líquidos, chorros de aire, corredoras, canaletas, extrusoras, inyectores, alimentadores de material de matriz, molinillos y similares, y cualquier combinación de estos. Debe indicarse que los sistemas y/o aparatos descritos en la presente pueden tener más de un sistema de control que puede interactuar con cualquier número de componentes.

Un experto en la técnica con el beneficio de la presente descripción deberá entender el carácter de ser intercambiables de los varios componentes de los sistemas y/o aparatos descritos en la presente A modo de ejemplo no taxativo, los elementos calefactores pueden intercambiarse con fuentes de radiación electromagnética (por ej., una fuente de microondas) cuando el material de matriz comprende un componente que es capaz de convertir radiación electromagnética en calor (por ej., nanopartículas, partículas de carbono y similares). Adicionalmente, a modo de ejemplo no taxativo, las envolturas de papel pueden intercambiarse con envolturas de liberación.

En algunas modalidades, las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa pueden producirse a velocidades lineales de alrededor de 800 m/min o menos, incluyendo mediante métodos que incluyen velocidades lineales muy bajas de menos de alrededor de 1 m/min. Tal como se usa en la presente, el término "velocidad lineal" se refiere a la velocidad de una sola línea de producción a diferencia de una velocidad de producción que puede comprender varias líneas de producción en paralelo, que puede ser a lo largo de aparatos individuales, dentro de un solo aparato o una combinación de estos. En algunas modalidades, se pueden producir secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa mediante métodos descritos en la presente a velocidades lineales que varían entre un límite inferior de alrededor de 1 m/min, 10 m/min, 50 m/min o 100 m/min hasta un límite superior de alrededor de 800 m/min, 600 m/min, 500 m/min, 300 m/min o 100 m/min, y donde la velocidad lineal puede variar entre cualquier límite inferior hasta cualquier límite superior y comprende cualquier subconjunto entre estos. Un experto en la técnica reconocerá que los avances en la productividad en la maquinaria pueden dar lugar a velocidades lineales mayores que 800 m/min (por ej., 1000 m/min o mayor). Un experto en la técnica también entenderá que un solo aparato puede incluir líneas múltiples (por ej., dos o más líneas de la Figura 7 u otras líneas ilustradas en la presente) paralelas, para aumentar el índice de producción general de masas porosas y similares, por ej., a varios miles m/min o mayor.

Algunas modalidades pueden incluir el procesamiento adicional de las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa (envueltas o de otro modo). El procesamiento adicional adecuado puede incluir, de modo no taxativo, adulterar con un saborizante u otro aditivo, moler, perforar, dar forma adicional, formar filtros multi-segmentados, formar dispositivos para fumar, empaquetar, transportar o cualquier combinación de estos.

Algunas modalidades pueden incluir materiales de matriz de adulteración, secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa (envueltas o de otro modo) con un aditivo. A continuación se proporcionan los ejemplos no taxativos de aditivos. Los métodos adecuados de adulteración pueden incluir, de modo no taxativo, incluir los aditivos en el material de matriz; mediante la aplicación de los aditivos en al menos una parte del material de matriz antes de la unión mecánica; mediante la aplicación de los aditivos luego de la unión mecánica mientras se encuentra en la cavidad del molde; mediante la aplicación de los aditivos luego de sacarlo de la cavidad del molde; mediante la aplicación de los aditivos luego del cortado; y cualquier combinación de estos. Debe indicarse que , aplicar incluye, de modo no taxativo, hundir, sumergir, empapar, enjuagar, lavar, pintar, recubrir, bañar, atomizar, colocar, espolvorear, rociar, adherir o cualquier combinación de estos. Adicionalmente, debe indicarse que aplicar incluye, de modo no taxativo, tratamientos de superficie, tratamientos de infusión donde el aditivo se incorpora al menos parcialmente en un componente del material de matriz y cualquier combinación de éste. Un experto en la técnica que se beneficie de esta descripción deberá entender que la concentración del aditivo dependerá al menos de la composición del aditivo, el tamaño del aditivo, el propósito del aditivo y el punto en el proceso en el que se incluye el aditivo.

En algunas modalidades, la adulteración con un aditivo puede ocurrir antes, durante y/o después de un enlace mecánico de los materiales de matriz. Un experto en la técnica con el beneficio de la presente descripción debería entender que los aditivos que se degradan, cambian o se ven afectados de algún otro modo por el proceso de enlace mecánico y el parámetro asociado (por ejemplo, temperaturas y/o presiones elevadas) deben agregarse luego del proceso de enlace mecánico y/o deben ajustarse los parámetros en consecuencia (por ejemplo, el uso de gases inertes o temperaturas reducidas). A modo de ejemplo no taxativo, las esferas de vidrio pueden ser un aditivo en el material de matriz. Luego, después del enlace mecánico, pueden funcionalizarse las esferas de vidrio con otros aditivos como saborizantes y/o compuestos activos.

Algunas modalidades pueden involucrar el amolado de secciones de una masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) luego de producirse. El amolado incluye aquellos métodos y aparatos/componentes que se mencionaron anteriormente.

Algunas modalidades pueden involucrar la conexión de forma operativa de secciones de una masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) a filtros y/o secciones de filtro. Los filtros y/o secciones de filtro adecuados pueden incluir, de forma no taxativa, aquellos que comprenden una sección que comprende cavidades, otras masas porosas, polipropilenos, polietilenos, bandas de poliolefina, bandas de polipropileno, tereftalato de polietileno, tereftalatos de polibutileno, acetatos orientados aleatoriamente, papeles, papeles corrugados, filtros concéntricos, carbono en bandas, sílice, silicato de magnesio, zeolitas, tamices moleculares, sales, catalizadores, cloruro de sodio, nailon, saborizantes, tabaco, cápsulas, celulosa, derivados de la celulosa, acetato de celulosa, convertidores catalíticos, pentóxido de yodo, polvos gruesos, partículas de carbono, fibras de carbono, fibras, esferas de vidrio, nanopartículas, cámaras de vacío, cámaras de vacío deflectoras, bandas de acetato de celulosa con menos de 10 denier por filamento, bandas de acetato de celulosa con alrededor de 10 denier por filamento o más, y cualquier combinación de estos.

En algunas modalidades, una sección de filtro puede comprender un espacio que define una cavidad entre dos secciones de filtro (una sección que incluye secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masas (envueltas o de otro modo)). La cavidad puede, en algunas modalidades, llenarse con un aditivo, por ejemplo, carbono granulado o un saborizante. La cavidad puede, en algunas modalidades, contener una cápsula, por ejemplo, una cápsula polimérica, que contiene en sí misma un saborizante o un catalizador. La cavidad, en algunas modalidades, puede contener también un tamiz molecular que reacciona con los componentes seleccionados en el humo para eliminar o reducir la concentración de los componentes sin perjudicar a los constituyentes de sabor deseados de) humo. En una modalidad, la cavidad puede incluir tabaco como un saborizante adicional. Cabe destacar que si la cavidad no se llena lo suficiente con una sustancia elegida, en algunas modalidades, esto puede crear una falta de interacción entre los componentes del humo principal exhalado y la sustancia en la cavidad y en otra sección o secciones del filtro.

Algunas modalidades pueden involucrar la conexión de forma operativa de sustancias fumables a secciones de una masa porosa, varias masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) (o filtros segmentados que comprenden al menos uno de los anteriores). En algunas modalidades, las secciones de una masa porosa, varias masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) (o filtros segmentados que comprenden al menos uno de los anteriores) pueden encontrarse en comunicación fluida con una sustancia fumable. En algunas modalidades, un dispositivo para fumar puede comprender secciones de una masa porosa, de varias masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) (o filtros segmentados que comprenden al menos uno de los anteriores) en comunicación fluida con una sustancia fumable. En algunas modalidades, un dispositivo para fumar puede comprender una cubierta capaz de mantener de forma operativa secciones de masa porosa, de varias masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) (o filtros segmentados que comprenden al menos uno de los anteriores) en comunicación fluida con una sustancia fumable. En algunas modalidades, los cilindros de filtros, los filtros, las secciones de filtros, los filtros segmentados y/o cilindros de filtros segmentados pueden desmontarse, reemplazarse y/o desecharse de la cubierta.

Tal como se usa en la presente, el término "sustancia fumable" hace referencia a un material capaz de producir humo cuando se quema o calienta. Las sustancias fumables adecuadas puede incluir, pero no de forma taxativa, tabacos, por ej., tabaco de hoja brillante, tabaco oriental, tabaco turco, tabaco Cavendish, tabaco corojo, tabaco criollo, tabaco Perique, tabaco shade, tabaco Burley blanco, tabaco curado al aire caliente, tabaco Burley, tabaco Maryland, tabaco de Virginia; tés; hierbas; componentes carbonizados o pirolizados; componentes de relleno inorgánicos; y cualquier combinación de estos. El tabaco puede tener la forma de una lámina de tabaco en forma de relleno de corte, tallo de tabaco procesado, relleno de tabaco reconstituido, relleno de tabaco de cantidad aumentada o similares. Puede cultivarse tabaco y otras sustancias fumables que puedan cultivarse, en los Estados Unidos, o pueden cultivarse en una jurisdicción fuera de los Estados Unidos.

En algunas modalidades, una sustancia fumable puede encontrarse en formato de columna, por ejemplo, una columna de tabaco. Tal como se usa en la presente, el término "columna de tabaco" hace referencia a una mezcla de tabaco y opcionalmente otros ingredientes y saborizantes que pueden combinarse para producir un artículo fumable a base de tabaco, tal como un cigarrillo o cigarro. En algunas modalidades, la columna de tabaco puede comprender ingredientes seleccionados del grupo que consta de: tabaco, azúcar (tal como sacarosa, azúcar moreno, azúcar invertido o jarabe de maíz con alto contenido de fructosa), propilenglicol, glicerol, cacao, productos a base de cacao, gomas garrofin, extractos de garrotín y cualquier combinación de estos. En aun otras modalidades, la columna de tabaco puede comprender adicionalmente saborizantes, perfumes, mentol, extracto de licor, fosfato de diamonio, hidróxido de amonio y cualquier combinación de estos. En algunas modalidades, las columnas de tabaco pueden comprender aditivos. En algunas modalidades, las columnas de tabaco pueden comprender al menos un elemento flexible.

Las cubiertas adecuadas incluyen, pero de forma no taxativa, cigarrillos, boquillas de cigarrillos, pipas, pipas de agua, narguiles, dispositivos electrónicos para fumar, cigarrillos para liar, cigarros para liar, papeles y cualquier combinación de estos.

El empaque de secciones de masa porosa, de varias masas porosas y/o de longitudes de masas porosas (envueltas o no) puede incluir, pero de forma no taxativa, ponerlas en bandejas o cajas o recipientes protectores, por ejemplo, bandejas que se usan típicamente para empacar y transportar cilindros de filtro de cigarrillos. " En algunas modalidades, la presente invención proporciona una caja de filtros y/o dispositivos para fumar con filtros que comprenden secciones de masa porosa, varias masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo). La caja puede ser una caja de tapa articulada, una caja de deslizar y abrir, una caja de envoltorio duro, una caja de envoltorio blando, una bolsa de plástico o cualquier otra caja adecuada como recipiente. En algunas modalidades, las cajas pueden tener un envoltorio externo, tal como un envoltorio de polipropileno y opcionalmente una lengüeta pelable. En algunas modalidades, los filtros y/o dispositivos para fumar pueden estar sellados como un atado dentro de una caja. Un atado puede contener un número de filtros y/o dispositivos para fumar, por ejemplo, 20 o más. Sin embargo, un atado puede incluir un único filtro y/o dispositivo para fumar, en algunas modalidades, tal como un filtro y/o dispositivo para fumar exclusivo tal como aquellos de venta individual, o un filtro y/o dispositivo para fumar que comprenda un condimento específico como vainilla, clavo de olor o canela.

En algunas modalidades, la presente invención proporciona un envase de cajas de dispositivos para fumar que incluye al menos una caja de dispositivos para fumar con un filtro (con múltiples segmentos o de otro modo) que comprende secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo). En algunas modalidades, el envase (por ejemplo, un recipiente) tiene la estabilidad física para contener el peso de las cajas de los dispositivos para fumar. Esto puede lograrse mediante cartulina más gruesa utilizada para formar el envase o adhesivos más potentes para unir elementos del envase.

Algunas modalidades pueden incluir el transporte de las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa (envueltas o de otro modo). Dichas secciones de masa porosa, varias masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) pueden ser individuales, como al menos una parte de los filtros, como al menos una parte de los dispositivos para fumar, en cajas, en envases, en bandejas y cualquier combinación de estos. El transporte puede ser por tren, camión, avión, barco/buque y cualquier combinación de estos.

En algunas modalidades, las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) pueden tener un volumen vacío en un intervalo de alrededor de 40% a alrededor de 90%. En algunas modalidades, las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) pueden tener un volumen vacio de alrededor de 60% a alrededor de 90%. En algunas modalidades, las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) pueden tener un volumen vacio de alrededor de 60% a alrededor de 85%. El volumen de vacío es el espacio libre que se deja luego de tener en cuenta el espacio que ocupan las partículas activas.

Para determinar el volumen vacío, aunque no se desea limitar mediante teoría en particular alguna, se cree que el análisis indica que la densidad final de la mezcla se determinó casi en su totalidad por las partículas activas; de este modo el espacio ocupado por las partículas de aglutinamiento no se consideró para este cálculo. Por tanto, el volumen vacío en este contexto, se calcula basándose en el espacio que queda luego de tener en cuenta las partículas activas. Para determinar el volumen vacío, se promediaron primero los diámetros superior e inferior basándose en el tamaño de la malla, y luego se calculó el volumen (adoptando una forma esférica basada en ese diámetro promediado) utilizando la densidad del material activo. Luego, el porcentaje del volumen vacío se calcula como se muestra a continuación: [(volumen de masa porosa, cm3) - (Peso . . . /n/ . „ de las partículas activas, gm)/(densidad Volumen vacio (%) = 1 - . . . .. s . 3vi * „nn ' de las partículas activas, gm/cm )] 100 volumen de masa porosa, cm3 En algunas modalidades, las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) pueden tener una caída en la presión encapsulada (EPD) en un intervalo de alrededor de 0. 1 0 a alrededor de 25 mm de agua por mm de longitud de la masa porosa.

En algunas modalidades, las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) pueden tener un EPD en un intervalo de alrededor de 0.1 0 a alrededor de 1 0 mm de agua por mm de longitud de la masa porosa. En algunas modalidades, las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) pueden tener un EPD de alrededor de 2 a alrededor de 7 mm de agua por mm de longitud de la masa porosa (o no mayor a 7 mm de agua por mm de longitud de masa porosa).

En algunas modalidades, las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) pueden tener una carga de partícula activa de al menos alrededor de 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, 1 1 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, o 25 mg/mm en combinación con un EPD de menos de alrededor de 20 mm de agua o menos por mm de longitud, 19 mm de agua o menos por mm de longitud, 18 mm de agua o menos por mm de longitud, 17 mm de agua o menos por mm de longitud, 16 mm de agua o menos por mm de longitud, 15 mm de agua o menos por mm de longitud, 14 mm de agua o menos por mm de longitud, 13 mm de agua o menos por mm de longitud, 12 mm de agua o menos por mm de longitud, 11 mm de agua o menos por mm de longitud, 10 mm de agua o menos por mm de longitud, 9 mm de agua o menos por mm de longitud, 8 mm de agua o menos por mm de longitud, 7 mm de agua o menos por mm de longitud, 6 mm de agua o menos por mm de longitud, 5 mm de agua o menos por mm de longitud, 4 mm de agua o menos por mm de longitud, 3 mm de agua o menos por mm de longitud, 2 mm de agua o menos por mm de longitud o 1 mm de agua o menos por mm de longitud.

A modo de ejemplo, en algunas modalidades, las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) pueden tener una carga de partícula activa de al menos 1 mg/mm y un EPD de alrededor de 20 mm de agua o menos por mm de longitud. En otras modalidades, la masa porosa puede tener una carga de partícula activa de al menos alrededor de 1 mg/mm y un EPD de alrededor de 20 mm de agua o menos por mm de longitud, donde la partícula activa no es carbono. En otras modalidades, la masa porosa puede tener una partícula activa que comprende carbono con una carga de al menos 6 mg/mm en combinación con un EPD de 10 mm de agua o menos por mm de longitud.

En algunas modalidades, las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa (envueltas o de otro modo) pueden resultar efectivas en la eliminación de componentes del humo de tabaco, por ejemplo, aquellos que se describen en la lista que contiene la presente. Las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa (envueltas o de otro modo) pueden utilizarse para reducir la liberación de determinados componentes del humo de tabaco seleccionados por el Convenio marco para el control del tabaco de la Organización Mundial de la Salud ("FCTC de la OMS"). A modo de ejemplo no taxativo, una masa porosa donde se utiliza carbono activado como partículas activas puede utilizarse para reducir la liberación de determinados componentes del humo de tabaco a niveles que se encuentran por debajo de las recomendaciones del FCTC de la OMS. Los componentes pueden, en algunas modalidades, incluir pero de forma no taxativa, acetaldeído, acroleina, benceno, benzo[a]pireno, 1 ,3-butadieno y formaldehído. Las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masas porosas (envueltas o de otro modo) con carbono activado pueden reducir la cantidad de acetaldehídos en una corriente de humo en alrededor de un 3.0% a alrededor 6.5%/mm de longitud de masa porosa; la acroleína en una corriente de humo en alrededor de un 7.5% a alrededor de 12%/mm de longitud de masa porosa; el benceno en una corriente de humo en alrededor de un 5.5% a alrededor de 8.0%/mm de longitud de masa porosa; benzo[a]pireno en una corriente de humo en alrededor de un 9.0% a alrededor de 21.0%/mm de longitud de masa porosa; 1 ,3-butadieno en una corriente de humo en alrededor de un 1.5% a alrededor de 3.5%/mm de longitud de masa porosa; y formaldehído en una corriente de humo en alrededor de un 9.0% a alrededor de 1 1.0%/mm de longitud de masa porosa. En otro ejemplo, las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosa (envueltas o de otro modo) donde de utiliza una resina de intercambio iónico como las partículas activas puede utilizarse para reducir la liberación de determinados componentes del humo de tabaco a cantidades por debajo de las recomendaciones de la OMS. En ! algunas modalidades, las secciones de masa porosa, masas porosas y/o longitudes de masa porosas (envueltas o de otro modo) que tienen una resina de intercambio iónico pueden reducir: los acetaldehídos en una corriente de humo en alrededor de un 5.0% a alrededor de 7.0%/mm de longitud :de masa porosa; la acroleína en una corriente de humo en alrededor de un 4.0% a alrededor de 6.5%/mm de longitud de masa porosa y formaldehído en una corriente de humo en alrededor de un 9.0% a alrededor de 1 1.0%/mm de longitud de masa porosa. Un experto en la técnica debería entender que los valores presentados en la presente con respecto a la concentración de los componentes de corriente de humo pueden variar según el protocolo de la prueba y la mezcla de tabaco. Las reducciones que se citan en la presente hacen referencia a pruebas de carbonilo mediante un método similar al Método N° 74 recomendado de CORESTA, Determinación de carbonilos seleccionados en el humo principal exhalado mediante cromatografía líquida de alto rendimiento, utilizando el protocolo de fumar de Health Canadá Intense. Se prepararon las muestras de cigarrillos de una marca comercial de los E.E U.U. al reemplazar manualmente el filtro de acetato de celulosa estándar con un filtro segmentado doble que consta de segmentos de masa porosa y segmentos de acetato de celulosa. La longitud del segmento de masa porosa varió entre 5 y 15 mm.

Puede haber cualquier relación de peso de las partículas activas a las partículas de aglutinamiento en el material de matriz. En algunas modalidades, el material de matriz puede comprender partículas activas en una cantidad que oscila de un límite inferior de alrededor de 1 % en peso, 5 % en peso, 10 % en peso, 25 % en peso, 40 % en peso, 50 % en peso, 60 % en peso, o 75 % en peso del material de matriz a un límite superior de alrededor de 99 % en peso, 95 % en peso, 90 % en peso, o 75 % en peso del material de matriz, y donde la cantidad de partículas activas puede variar de cualquier límite inferior y abarcar cualquier subconjunto entre estos. En algunas modalidades, el material de matriz puede comprender partículas de aglutinamiento en una cantidad que oscila de un límite inferior de alrededor de 1 % en peso, 5 % en peso, 10 % en peso, o 25 % en peso del material de matriz a un limite superior de alrededor de 99 % en peso, 95 % en peso, 90 % en peso, 75 % en peso, 60 % en peso, 50 % en peso, 40 % en peso, o 25 % en peso del material de matriz y donde la cantidad de partículas de aglutinamiento puede oscilar de cualquier límite inferior a cualquier limite superior y abarcar cualquier subconjunto de estos.

Las partículas activas pueden ser cualquier material adaptado para mejorar el flujo del humo. Adaptado para mejorar el flujo del humo hace referencia a cualquier material que puede eliminar, reducir o agregar componentes a una corriente de humo. La eliminación o disminución (o adición) puede ser selectiva. A modo de ejemplo, en la corriente de humo de un cigarrillo, los compuestos tales como aquellos que se muestran a continuación en la siguiente lista pueden eliminarse o disminuirse selectivamente. Esta tabla se encuentra disponible en la FDA de Estados Unidos como una lista inicial propuesta como bosquejo de constituyentes dañinos/potencialmente dañinos en los productos del tabaco, incluyendo el humo de tabaco; cualquier abreviatura en la lista que sigue es bien conocida en la técnica química. En algunas modalidades, la partícula activa puede reducir o eliminar al menos un componente seleccionado de la lista de componentes en el humo que se muestra más adelante, incluyendo cualquier combinación de estos. Los componentes de la corriente de humo pueden incluir, de modo no taxativo, acetaldehído, acetamida, acetona, acroleína, acrilamida, acrilonitrilo, aflatoxina B-1 , 4-aminobifenilo, 1-aminonaftaleno, 2- aminonaftaleno, amoniaco, sales de amonio, anabasina, anatabina, 0-anisidina, arsénico, ?-a-C, benz[a]antraceno, benz[b]fluoroanteno, benz[j]aceantrileno, benz[k]fluoroanteno, benceno, benzo(b)furano, benzo[a]pireno, benzo[c]fenantreno, berilio, 1 ,3-butadieno, butiraldehído, cadmio, ácido cafeico, monóxido de carbono, catecol, dioxinas/furanos clorados, cromo, criseno, cobalto, cumarina, a cresol, crotonaldehido, ciclopenta[c,d]pireno, d¡benz(a,h)acridina, dibenz(a,j)acridina, dibenz[a,h]antraceno, dibenzo(c,g)carbazol, dibenzo[a,e]pireno, dibenzo[a,h]pireno, dibenzo[a,i]pireno, dibenzo[a,l]pireno, 2,6-dimetilanilina, etil carbamato (uretano), etilbenceno, óxido de etileno, eugenol, formaldehído, furano, glu-P-1 , glu-P-2, hidrazina, cianuro de hidrógeno, hidroquinona, indeno[1 ,2,3-cd]pireno, IQ, isopreno, plomo, MeA-a-C, mercurio, metiletilacetona, 5-metilcriseno, 4-(metilnitrosamino)-1-(3-piridil)-1-butanona (NNK), 4-(metilnitrosamino)-1-(3-piridil)-1-butanol (NNAL), naftaleno, níquel, nicotina, nitrato, óxido nítrico, un óxido de nitrógeno, nitrito, nitrobenceno, nitrometano, 2-nitropropano, N-nitrosoanabasina (NAB), N-nitrosodietanolamína (NDELA), N-nitrosodietilamina, N-nitrosodimetilamina (NDMA), N-nitrosoetilmetilamina, N-nitrosomorfolina (NMOR), N-nitrosonornicotina (NNN), N-nitrosopíperidina (NPIP), N-nítrosopirrolidina (NPYR), N-nitrososarcosina (NSAR), fenol, PhlP, polonio-210 (radioisótopo), propionaldehído, óxido de propileno, piridina, quinolina, resorcinol, selenio, estireno, brea, 2-toluidina, tolueno, Trp-P-1 , Trp-P-2, uránio-235 (radioisótopo), uranio-238 (radioisótopo), vinilacetato, cloruro de vinilo y cualquier combinación de estos.

Un ejemplo de un material activo es carbón activado (o carbón vegetal activado). El carbón activado puede ser de cualquier actividad que se encuentre disponible (por ejemplo, carbono capaz de una absorción del 60% de CCU). En algunas modalidades, el carbón puede encontrarse en forma de partícula de carbón en escala nanométrica, tal como nanotubos de carbono de cualquier número de capas, nanocuernos de carbono, nanoestructuras de carbono en forma de bambú, fulerenos y agregados de fulereno y grafeno incluyendo grafeno de menos capas y grafeno oxidado. Otros ejemplos de tales materiales incluyen resinas de intercambio iónico, desecantes, silicatos, tamices moleculares, geles de sílice, alúmina activada, zeolitos, perlita, sepiolita, tierra de batán, silicato de magnesio, óxidos de metales (por ejemplo óxido de hierro y nanopartículas de óxido de hierro como alrededor de 12 nm Fe3O4), nanopartículas (por ejemplo, nanopartículas de metales como oro y plata; nanopartículas de metales como alúmina; nanopartículas magnéticas, paramagnéticas y superparamagnéticas como óxido de gadolinio, varias estructuras cristalinas de óxido de hierro como hematita y magnetita, gado-nanotubos y endofulerenos como Gd@C6o; y nanopartículas cápsides y en capas como nanocápsulas de oro y plata, óxido de hierro en capas y otras nanopartículas o microparticulas con una cubierta exterior de cualquiera de dichos materiales) y cualquier combinación de los que anteceden (incluyendo carbón activado). Cabe destacar que las nanopartículas incluyen nanocilindros, nanoesferas, nanopartículas en forma de grano de arroz, nanofilamentos, nanoparticulas en forma de estrella (como nanotripodes y nanotetrápodos), nanoestructuras huecas, nanoestructuras híbridas que son dos o más nanoparticulas conectadas como una, y partículas no nanométricas con nanocubiertas o nanocapas gruesas. Cabe destacar que además que las nanoparticulas incluyen los derivados funcionalizados de nanoparticulas, incluyendo, de modo no taxativo, nanoparticulas que han sido funcionalizadas covalentemente y/o no covalentemente, por ejemplo, apilamiento de pi, fisisorción, asociación iónica, asociación de van der Waals y similares. Los grupos funcionales adecuados pueden incluir, pero de modo no taxativo , restos que comprenden aminas (1o, 2o, o 3o), amidas, ácidos carboxilicos, aldehidos, cetonas, éteres, ésteres, peróxidos, sililos, organosilanos, hidrocarburos, hidrocarburos aromáticos y cualquier combinación de estos; polímeros; agentes quelantes como etilendiaminotetraacetato, ácido dietilentriaminopentaacetático, ácido triglicolámico y una estructura que comprende un anillo de pirrólo y cualquier combinación de estos. Los grupos funcionales pueden mejorar la eliminación de componentes del humo y/o mejorar la incorporación de nanoparticulas en una masa porosa. Las resinas de intercambio iónico incluyen, por ejemplo, un polímero con una estructura principal, tal como un copolímero de estirenodivinilbenceno (DVB), acrilatos, metacrilatos, condensados fenol-formaldehido y condensados de epiclorohidrinamina; y una pluralidad de grupos funcionales eléctricamente cargados unidos a la estructura principal del polímero. En algunas modalidades, las partículas activas son una combinación de varias partículas activas. En algunas modalidades, la masa porosa puede comprender múltiples partículas activas. En algunas modalidades, una partícula activa puede comprender al menos un elemento seleccionado del grupo de partículas activas que se describe en la presente. Cabe destacar que "elemento" se utiliza como un término general para describir ítems en una lista. En algunas modalidades, las partículas activas se combinan con al menos un saborizante.

Las partículas activas adecuadas pueden tener al menos una dimensión de alrededor de menos de un nanómetro, tal como el grafeno, hasta tan grande como una partícula que tiene un diámetro del alrededor de 5000 micrones. Las partículas activas pueden oscilar de un límite de tamaño menor en al menos una dimensión de alrededor de: 0.1 nanómétros, 0.5 nanómetros, 1 nanómetro, 10 nanómétros, 100 nanómétros, 500 nanómétros, 1 micrón, 5 micrones, 10 micrones, 50 micrones, 100 micrones, 150 micrones, 200 micrones o 250 micrones. Las partículas activas pueden oscilar de un limite de tamaño mayor en al menos una dimensión de alrededor de: 5000 micrones, 2000 micrones, 1000 micrones, 900 micrones, 700 micrones, 500 micrones, 400 micrones, 300 micrones, 250 micrones, 200 micrones, 150 micrones, 100 micrones, 50 micrones, 10 micrones o 500 nanómetros. Cualquier combinación de límites menores y mayores que se describió anteriormente puede ser adecuada para utilizarse en la presente invención, donde el tamaño máximo seleccionado sea mayor que el tamaño mínimo seleccionado. En algunas modalidades, las partículas activas pueden ser una mezcla de tamaños de partículas que oscila de los límites menos a los límites mayores mencionados. En algunas modalidades, el tamaño de las partículas activas puede ser polimodal.

Las partículas de aglutinamiento pueden ser cualquiera de las partículas de aglutinamiento termoplásticas adecuadas. En una modalidad, las partículas de aglutinamiento casi no exhiben flujo en su temperatura de fusión. Esto significa que cuando se calientan a temperatura de fusión exhiben un escaso flujo de polímeros o ninguno en absoluto. Los materiales que cumplen con estos criterios incluyen, pero de modo no taxativo, polietíleno de peso molecular ultra alto, polietileno de peso molecular muy alto, polietíleno de peso molecular alto y combinaciones de estos. En una modalidad, las partículas de aglutinamiento tienen un índice de flujo de fusión (MFI, ASTM D1238) de menos de alrededor de 3.5 g/10mín o igual a esto a 190°C y 15 kg (o alrededor de 0-3.5 g/10min a 190°C y 15 kg). En otra modalidad, las partículas de aglutinamiento tienen un índice de flujo de fusión (MFI, ASTM D1238) de menos de alrededor de 2.0 g/10min o igual a esto a 190DC y 15 kg (o alrededor de 0-2.0 g/10min a 190°C y 15 kg). Un ejemplo de tal material es polietileno de peso molecular ultraalto, UHMWPE (que no tiene flujo de polímeros, MFI de alrededor de 0, a 190°C y 15 kg, o un MFI de alrededor de 0-1.0 a 190°C y 15 kg); otro material puede ser polietileno de peso molecular muy alto, VHMWPE (el cual puede tener un MFIs en un intervalo de, por ejemplo, alrededor de 1.0-2.0 g/10min a 90°C y 15 kg); o polietileno de peso molecular alto, HMWPE (el cual puede tener un MFIs de, por ejemplo, alrededor de 2.0-3.5 g/10min a 190°C y 15 kg). En algunas modalidades, puede ser preferible utilizar una mezcla de partículas de aglutinamiento que tienen diferentes pesos moleculares y/o diferentes índices de flujo de fusión.

En términos de peso molecular, "polietileno de peso molecular ultra alto" tal como se utiliza en la presente, hace referencia a composiciones de polietileno con un peso molecular de promedio en peso de al menos alrededor de 3 x 106 g/mol. En algunas modalidades, el peso molecular de composiciones de polietileno de peso molecular ultraalto se encuentra entre alrededor de 3 x 106 g/mol y alrededor de 30 x 106 g/mol, o entre alrededor de 3 x 106 g/mol y alrededor de 20 x 106 g/mol, o entre alrededor de 3 x 106 g/mol y alrededor de 10 x 106 g/mol, o entre alrededor de 3 x 106 g/mol y alrededor de 6 x 106 g/mol. "Polietileno de peso molecular muy alto" hace referencia a composiciones de polietileno con un peso molecular de promedio en peso de menos de alrededor de 3 x 106 g/mol y más de alrededor de 1 x 106 g/mol. En algunas modalidades, el peso molecular de composiciones de polietileno de peso molecular muy alto se encuentra entre alrededor de 2 x 106 g/mol y menos de alrededor de 3 x 106 g/mol. "Polietileno de peso molecular alto" hace referencia a composiciones de polietileno con un peso molecular de promedio en peso de menos de alrededor de 3 x 105 g/mol a 1 x 106 g/mol. Para los fines de la presente memoria descriptiva, los pesos moleculares a los que se hace referencia en la presente se encuentran determinados de acuerdo con la ecuación de Margolies ("peso molecular de Margolies");.

Los materiales de polietileno adecuados se encuentran disponibles en el mercado en varias fuentes incluyendo GUR® UHMWPE de Ticona Polymers LLC, un departamento de Celanese Corporation de Dallas, TX, y DSM (Holanda), Braskem (Brasil), Beijing Factory No. 2 (BAAF), Shanghai Chemical, y Qilu (República Popular China), Mitsui y Asahi (Japón). Específicamente, los polímeros de GUR® pueden incluir: GUR® 2000 serie (2105, 2122, 2122-5, 2126), GUR® 4000 serie (4120, 4130, 4150, 4170, 4012, 4122-5, 4022-6, 4050-3/4150-3), GUR® 8000 serie (8110, 8020), GUR® X serie (X143, X184, X168, X172, X192).

Un ejemplo de material de polietileno adecuado es aquel que tiene una viscosidad intrínseca en un intervalo de alrededor dé 5 dl/g a alrededor de 30 dl/g y un grado de cristalinidad de alrededor de, 80% o más tal como se describe en la publicación de la solicitud de patente estadounidense N° 2008/0090081. Otro ejemplo de un material de polietileno adecuado es aquel que tiene un peso molecular en un intervalo de alrededor de 300,000 g/mol a alrededor de 2,000,000 g/mol tal como se determina mediante ASTM-D 4020, un promedio de tamaño de partícula, D50, de alrededor de entre 300 µ?? y alrededor de 1500 pm, y una densidad aparente de alrededor de entre 0.25 g/ml y alrededor de 0.5 g/ml tal como se describe en la solicitud de patente estadounidense N°. 61/330,535 presentada el 3 de mayo de 2010.

Las partículas de aglutinamiento pueden asumir cualquier forma. Tales formas incluyen las formas esférica, hiperión, asteroidal, condrular o interplanetaria tipo polvo, granulada, en forma de papa, irregular o combinaciones de estos. En modalidades preferidas, las partículas de aglutinamiento adecuadas para utilizarse en la presente invención son no fibrosas. En algunas modalidades las partículas de aglutinamiento se encuentran en forma de polvo, pellet o partícula. En algunas modalidades, las partículas de aglutinamiento son una combinación de varias partículas de aglutinamiento.

En algunas modalidades, las partículas de aglutinamiento pueden oscilar de un límite de tamaño inferior en al menos una dimensión de alrededor de: 0.1 nanómetros, 0.5 nanómetros, 1 nanómetros, 10 nanómetros, 100 nanómetros, 500 nanómetros, 1 micrón, 5 micrones, 10 micrones, 50 micrones, 100 micrones, 150 micrones, 200 micrones y 250 micrones. Las partículas de aglutinamiento pueden oscilar de un límite de tamaño superior en al menos una dimensión de alrededor de: 5000 micrones, 2000 micrones, 1000 micrones, 900 micrones, 700 micrones, 500 micrones, 400 micrones, 300 micrones, 250 micrones, 200 micrones, 150 micrones, 100 micrones, 50 micrones, 10 micrones y 500 nanómetros. Cualquier combinación de límites inferiores y superiores que se describió anteriormente puede ser adecuada para utilizarse en la presente invención, donde el tamaño máximo seleccionado sea mayor que el tamaño mínimo seleccionado. En algunas modalidades, las partículas de aglutinamiento pueden ser una mezcla de tamaños de partículas que oscila de los límites inferiores a los limites superiores mencionados. En algunas modalidades, las partículas de menor diámetro pueden ser ventajosas en un calentamiento más rápido para unir las partículas de aglutinamiento, lo cual puede resultar especialmente útil en procesos de alto rendimiento para producir masas porosas que se describen en la presente.

Aunque la relación del tamaño de las partículas de aglutinamiento con el tamaño de las partículas activas puede incluir cualquier iteración que indique el intervalo de tamaños para cada una descrito en la presente, las relaciones de tamaño específicas pueden resultar ventajosas para aplicaciones y/o productos específicos. A modo de ejemplo no taxativo, en filtros de dispositivos para fumar los tamaños de las partículas activas y de las partículas de aglutinamiento deben ser tales que el EPD permita la extracción de fluidos a través de la masa porosa. En algunas modalidades, la relación del tamaño de partícula de aglutinamiento con el tamaño de partícula activa puede oscilar de alrededor de 10:1 a alrededor de 1 :10 o más preferentemente puede variar de alrededor de 1 :1.5 a alrededor de 1 :4.

Adicionalmente, las partículas de aglutinamiento pueden tener una densidad aparente en un intervalo de alrededor de 0.10 g/cm3 a alrededor de 0.55 g/cm3 En otra modalidad, la densidad aparente puede encontrarse en un intervalo de alrededor de 0.17 g/cm3 a alrededor de 0.50 g/cm3. En aun otra modalidad, la densidad aparente puede encontrarse en un intervalo de alrededor de 0.20 g/cm3 a alrededor de 0.47 g/cm3.

Además de las partículas de aglutinamiento que anteceden, pueden utilizarse otros termoplásticos convencionales como partículas de aglutinamiento. Tales termoplásticos incluyen, pero de forma no taxativa, poliolefinas, poliésteres, poliamidas (o náilones), poliacrílicos, poliestirenos, polivinilos, politetrafluoroetileno (PTFE), poliéterétercetona(PEEK), y cualquier copolimero de estos, cualquier derivado de estos y cualquier combinación de estos. Los derivados de celulosa plastificada no fibrosa también pueden ser adecuados para utilizar como partículas de aglutinamiento en la presente invención. Los ejemplos de poliolefinas incluyen, pero de modo no taxativo, polietileno, polipropileno, polibutileno, polimetilpenteno, cualquier copolimero de estos, cualquier derivado de estos, cualquier combinación de estos y similares. Los ejemplos de polietilenos adecuados incluyen adicionalmente polietileno de baja densidad, polietileno de baja densidad lineal, polietileno de alta densidad, cualquier copolimero de estos, cualquier derivado de estos, cualquier combinación de estos y similares. Los ejemplos de poliésteres adecuados incluyen tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, tereftalato de polibutileno, dimetil tereftalato policiclohexileno, tereftalato de politrimetileno, cualquier copolimero de estos, cualquier derivado de estos, cualquier combinación de estos y similares. Los ejemplos de poliacrilicos adecuados incluyen, pero de modo no taxativo, polimetilmetacrilato, cualquier copolimero de estos, cualquier derivado de estos, cualquier combinación de estos y similares. Los ejemplos de poliestirenos adecuados incluyen, pero de modo no taxativo, poliestireno, acrilonitrilo-butadieno-estireno, estireno-acrilonitrilo, estireno-butadieno, anhídrido estireno-maleico, cualquier copolimero de estos, cualquier derivado de estos, cualquier combinación de estos y similares. Los ejemplos de polivinilos adecuados incluyen, pero de modo no taxativo, etilenvinilacetato, alcohol vinílico y etileno, policloruro de vinilo, cualquier copolimero de estos cualquier derivado de estos, cualquier combinación de estos y similares. Los ejemplos de celulósicos adecuados incluyen, pero de modo no taxativo, acetato de celulosa, acetato butirato de celulosa, celulósicos plastificados, propionato de celulosa, celulosa de etilo, cualquier copolímero de estos, cualquier derivado de estos, cualquier combinación de estos y similares. En algunas modalidades, una partícula de aglutinamiento puede ser cualquier copolímero, cualquier derivado y cualquier combinación de los aglutinantes mencionados anteriormente.

En algunas modalidades, los materiales de matriz y/o masas porosas pueden comprender partículas activas, partículas de aglutinamiento y aditivos. En algunas modalidades, el material de matriz o las masas porosas pueden comprender aditivos en una cantidad que oscila de un límite inferior de alrededor de 0.01 % en peso, 0.05 % en peso, 0.1 % en peso, 1 % en peso, 5 % en peso, o 10 % en peso del material de matriz o las masas porosas a un límite superior de alrededor de 25 % en peso, 15 % en peso, 10 % en peso, 5 % en peso, o 1 % en peso del material de matriz o las masas porosas, y donde la cantidad de aditivos puede variar de cualquier limite inferior a cualquier límite superior y abarcar cualquier subjunto de estos. Cabe destacar que las masas porosas a las que se hace referencia en la presente incluyen longitudes de masas porosas, masas porosas y secciones de masas porosas (envueltas o de otro modo).

Los aditivos adecuados pueden incluir, pero de modo no taxativo, compuestos activos, resinas iónicas, zeolitas, nanopartículas, aditivos de mejora a microondas, partículas de cerámica, esferas de vidrio, agentes suavizantes, plastificantes, pigmentos, tintas, saborizantes, aromas, ampollas de liberación controlada, adhesivos, fijadores, agentes de modificación superficial, vitaminas, peróxidos, biocidas, antimicóticos, antimicrobianos, agentes antiestáticos, resistentes al fuego, agentes de degradación y cualquier combinación de estos.

Pueden ser compuestos activos adecuados los compuestos y/o moléculas adecuados para remover componentes de una corriente de humo que incluye, de modo no taxativo, ácido málico, carbonato de potasio, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido láctico, ácido ascórbico, polietilenimina, ciclodextrina, hidróxido de sodio, ácido sulfámico, sulfamato de sodio, acetato de polivinilo, acrilato carboxilado y cualquier combinación de estos. Cabe destacar que también se puede considerar como compuesto activo a una partícula activa y viceversa. A modo de ejemplo no taxativo, los fulerenos y algunos nanotubos de carbono pueden considerarse como una partícula y una molécula.

Las resinas iónicas adecuadas pueden incluir, pero de modo no taxativo, polímeros con una estructura principal, tal como un copolímero de estirenodivinilbenceno (DVB), acrilatos, metacrilatos, condensados de fenol-formaldehído y condensados de epiclorohidrinamina; y una pluralidad de grupos funcionales eléctricamente cargados unidos a la estructura principal del polímero y cualquier combinación de estos.

Las zeolitas pueden incluir aluminosilicatos cristalinos que tienen poros, por ejemplo, canales o cavidades de dimensiones uniformes de tamaño molecular. Las zeolitas pueden incluir materiales naturales y sintéticos. Las zeolitas adecuadas pueden incluir, pero de modo no taxativo, zeolita BETA (Na7(Al7S¡570128) tetragonal), zeolita ZSM-5 (NaníAInSige-nO^) 16 H20, con n < 27), zeolita A, zeolita X, zeolita Y, zeolita K-G, zeolita ZK-5, zeolita ZK-4, silicios mesoporosos, SBA-15, MCM-41 , MCM48 modificado por grupos 3-aminopropilsilil, aluminofosfatos, aluminosilicatos mesoporosos, otros materiales porosos relacionados (por ejemplo, tales como geles de óxido mezclados) y cualquier combinación de estos.

Las nanoparticulas adecuadas pueden incluir, pero de modo no taxativo, partículas de carbono a escala nanométrica tales como nanotubos de carbono de cualquier número de capas, nanocuernos de carbono, nanoestructuras de carbono con forma de bambú, fulerenos y agregados de fulereno y grafeno incluyendo grafeno de pocas capas y grafeno oxidado; nanoparticulas de metales como oro y plata; nanoparticulas de óxidos de metales como alúmina, silicio y titania; nanoparticulas magnéticas, paramagnéticas y superparamagnéticas como óxido de gadolinio, varias estructuras de cristal de óxido de hierro como hematita y magnetita, alrededor de 12 nm Fe304, gado-nanotubos y endofulerenos como Gd@C6o; y partículas cápsides y en capas como nanocápsulas de oro y plata, óxido de hierro en capas y otras nanoparticulas o micropartículas con una cubierta exterior de cualquiera de dichos materiales) y cualquier combinación de los que anteceden (incluyendo carbón activado). Cabe destacar que las nanoparticulas pueden incluir nanocilindros, nanoesferas, nanoparticulas en forma de grano de arroz, nanofilamentos, nanopartículas en forma de estrella (como nanotrípodes y nanotetrápodos), nanoestructuras huecas, nanoestructuras híbridas que son dos o más nanopartículas conectadas como una, y nanopartículas con nanocubiertas o nanocapas gruesas. Cabe destacar que además que las nanopartículas pueden incluir los derivados funcionalizados de nanopartículas, incluyendo, de modo no taxativo, nanopartículas que han sido funcionalizadas covalentemente y/o no covalentemente, por ejemplo, apilamiento de pi, fisísorción, asociación iónica, asociación de van der Waals y similares. Los grupos funcionales adecuados pueden incluir, pero de modo no taxativo , restos que comprenden aminas (1o, 2o, o 3o), amidas, ácidos carboxilicos, aldehidos, cetonas, éteres, ésteres, peróxidos, silílos, organosilanos, hidrocarburos, hidrocarburos aromáticos y cualquier combinación de estos; polímeros; agentes quelantes como etilendiaminotetraacetato, ácido dietilentriaminopentaacetático, ácido triglicolámico y una estructura que comprende un anillo de pirrólo y cualquier combinación de estos. Los grupos funcionales pueden mejorar la eliminación de componentes del humo y/o mejorar la incorporación de nanopartículas en una masa porosa.

Los aditivos de mejora de microondas pueden incluir, pero de forma no taxativa, polímeros que respondan a las microondas, partículas de carbono, fulerenos, nanotubos de carbono, nanopartículas de metal, agua y similares y cualquier combinación de estos.

Las partículas de cerámica adecuadas pueden incluir, pero de modo no taxativo, óxidos (por ejemplo, sílice, titania, alúmina, berilia, ceria, y circonia), nonóxidos (por ejemplo, carburos, boruros, nitruros y siliciuros), compuestos de estos y cualquier combinación de estos. Las partículas de cerámica pueden ser cristalinas, no cristalinas o semicristalinas.

Tal como se utiliza en la presente, los pigmentos hacen referencia a los compuestos y/o partículas que imparten color y que se incorporan mediante el material de matriz y/o un componente de este. Los pigmentos adecuados incluyen, pero de modo no taxativo, dióxido de titanio, dióxido de silicio, tartrazina, E102, azul de ftalocianina, verde de ftalocianina, quinacridonas, diimidas de ácido tetracarboxílico perileno, dioxazinas, pigmentos de disazo perinonas, pigmentos de antraquinona, negro carbón, dióxido de titanio, polvo de metales, óxido de hierro, ultramarino y cualquier combinación de estos.

Tal como se utiliza en la presente, las tintas hacen referencia a los compuestos y/o partículas que imparten color y que son un tratamiento de superficies. Las tintas adecuadas, pero de modo no taxativo, pueden incluir tintas CARTASOL® (tintas catiónicas, disponibles en Clariant Services) en forma liquida y/o de gránulo (por ejemplo CARTASOL® Amarillo brillante K-6G liquido, CARTASOL® Amarillo K-4GL líquido, CARTASOL® Amarillo K-GL líquido, CARTASOL® Naranja K-3GL líquido, CARTASOL® Escarlata K-2GL líquido, CARTASOL® Rojo K-3BN liquido, CARTASOL® Azul K-5R líquido, CARTASOL® Azul K-RL líquido, CARTASOL® Turquesa K-RL líquido/en gránulos, CARTASOL® Marrón K-BL líquido), tintas FASTUSOL® (un auxocromo, disponible en BASF) (por ejemplo, Amarillo 3GL, Fastusol C Azul 74L).

Los saborizantes adecuados pueden ser cualquier saborizante adecuado para el uso en filtros de dispositivos para fumar incluyendo aquellos que imparten un gusto y/o sabor a la corriente de humo. Los saborizantes adecuados pueden incluir, pero de modo no taxativo, material orgánico (o partículas saborizadas naturalmente), portadores para sabores naturales, portadores para sabores artificiales y cualquier combinación de estos. Los materiales orgánicos (o partículas saborizadas naturalmente) incluyen, pero de modo no taxativo, tabaco, clavos de especias (por ejemplo clavos de olor y flores de clavos de olor), cacao, café, tés y similares. Los sabores naturales y artificiales pueden incluir, pero de modo no taxativo, mentol, clavos de especias, cereza, chocolate, naranja, menta, mango, vainilla, canela, tabaco y similares. Tales sabores pueden ser proporcionados por mentol, anetol (licor), anisol, limoneno (citrus), eugenol (clavo de olor) y similares y cualquier combinación de estos. En algunas modalidades, puede utilizarse más de un saborizante incluyendo cualquier combinación de saborizantes que se proporciona en la presente. Estos saborizantes pueden colocarse en la columna de tabaco o en una sección de un filtro. Adicionalmente, en algunas modalidades, las masas porosas de la presente invención pueden comprender un saborizante. La cantidad a incluir dependerá del nivel deseado de sabor en el humo teniendo en cuenta todas las secciones de filtro, la longitud del dispositivo para fumar, el tipo de dispositivo para fumar, el diámetro del dispositivo para fumar, así como también todo factor conocido para el experto en la técnica.

Los aromas adecuados pueden incluir, pero de modo no taxativo, formato de metilo, metilacetato, butirato de metilo, acetato de etilo, butirato de etilo, acetato de isoamilo, butirato de pentilo, pentanoato de pentilo, acetato de octilo, mirceno, geraniol, nerol, citral, citronelal, citronelol, linalool, nerolidol, limoneno, alcanfor, terpineol, ionona alfa, tujona, benzaldehído, eugenol, cinamaldehido, etil maltol, vainilla, anisol, anetol, estragol, timol, furaneol, metanol, especias, extracto de especias, extracto de hierbas, aceites esenciales, sales aromáticas, compuestos orgánicos volátiles, moléculas pequeñas volátiles, formato de metilo, acetato de metilo, butirato de metilo, acetato de etilo, butirato de etilo, acetato de isoamil, butirato de pentilo, pentanoato de pentilo, acetato de octilo, mirceno, geraniol, nerol, citral, citronelal, citronelol, linalool, nerolidol, limoneno, alcanfor, terpineol, ionona alfa, tujona, benzaldehído, eugenol, cinamaldehido, etil maltol, vainilla, anisol, anetol, estragol, timol, furaneol, metanol, romero, lavanda, citrus, fresia, flor de albaricoque, hojas, durazno, jazmín, palo de rosa, pino, tomillo, musgo de roble, almizcle, vetiver, mirra, grosella negra, bergamota, pomelo, acacia, pasionaria, sándalo, frijol de tonka, mandarina, neroli, hojas de violeta, gardenia, frutos rojas, ylang-ylang, acacia farnesiana, mimosa, frijol de tonka, maderas, ámbar gris, narciso, jacinto, narcisos, brotes de grosella negra, lirios, frambuesa, lirio del valle, sándalo, vetiver, cedro, neroli, bergamota, frutilla, clavel, orégano, miel, almizcle, heliotropo, caramelo, cumariná, páchulí, mora, helonial, bergamota, jacinto, cilantro, pimentón, ládano, cassie, bergamota, aldehidos, orquídea, ámbar, benzoina, orris, nardos, palmarosa, canela, nuez moscada, musgo, estoraque, ananá, bergamota, dadalera, tulipán, glicinia, clemátide, ámbar gris, gomas, resinas, almizcle, durazno, ciruela, castóreo, mirra, geranio, rosa violeta, junquillo, clavel picante, azahar, jacinto, petitgrain, lirio, jacinto, madreselva, pimiento verde, frambuesa, benzoina, mango, coco, espérides, castóreo, osmanto, mousse de chene, nectarina, menta, anís, canela, orris, albaricoque, plumería, caléndula, rosa otto, narciso, bálsamo de tolu, incienso, ámbar, flor de naranja, vetiver de borbón, opopanax, almizcle blanco, papaya, caramelo de azúcar, yaca, melón chino, flor de loto, muguet, morera, absenta, jengibre, enebro, pimienta salvaje, peonía, violeta, limón, lima, hibisco, ron blanco, albahaca, lavanda, balsámicos, fo-ti-tieng, osmanto, karo karunde, orquídea blanca, calas, rosa blanca, lirio del rubrum, tagetes, ámbar gris, hiedra, césped, seringa, yerbabuena, amaro, álamo, uvas, brímbelle, loto, ciclamen, orquídea, glicina, flor de tiare, lirio de jengibre, osmanto verde, flor de la pasión, rosa azul, ron de laurel, cassie, tagetes africanas, rosa anatolia, narciso Auvergne, escoba británica, chocolate de escoba británica, rosa de Bulgaria, pachulí de China, gardenia de China, mandarina calabresa, nardo de Comoras, cardamomo de Ceylán, maracuyá del Caribe, rosa damascena, durazno de Georgia, azucena blanca¿ jazmín egipcio, caléndula egipcia, almizcle etíope, cassie farneciana, lirio florentino, jazmín francés, junquillo francés, jacinto francés, naranjas de Guinea, wacapua de Guyana, petitgrain de Grasse, rosa de Grasse, nardo de Grasse, vetiver de Haití, ananá de Hawaii, albahaca de Israel, sándalo de la India, vainilla del Océano índico, bergamota italiana, lirio italiana, pimiento verde de Jamaica, rosa de mayo, ylang-ylang de Madagascar, vainilla de Madagascar, jazmín de Marruecos, rosa de Marruecos, musgo de roble de Marruecos, flor de naranja de Marruecos, sándalo de Mysore, rosa oriental, cuero de Rusia, cilantro de Rusia, mandarina siciliana, caléndula sudafricana, frijol de tonka sudamericano, pachulí de Singapur, flor de naranja española, lima de Sicilia, vetiver de la Isla de la reunión, rosa turca, benzoina Thai, flor de naranja de Túnez, musgo de roble yugoslavo, cedro de Virginia, alquilea de Utah, palo de rosa del Caribe y similares, y cualquier combinación de estos.

Los fijadores adecuados pueden incluir, pero de modo no taxativo, metilcelulosa, etilcelulosa, hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa, carboxietilcelulosa, acetato de celulosa soluble en agua, amidas, diaminas, poliésteres, policarbonatos, compuestos de poliamidas modificados con sililo, policarbamatos, uretanos, resinas naturales, lacas, polímeros acrílicos, 2-etilhexilacrilato, polímeros acrílicos de éster, polímeros acrílicos derivados, homopolimeros acrílicos, homopolímeros anacrílicos de éster, poli(metil acrilato), poli(butilacrilato), poli(2-etilhexilacrilato), copolímeros acrílicos de éster, polímeros metacrílicos derivados, homopolímeros metacrílicos, homopolímeros metacrílicos de éster, poli(metilmetacrilato), poli(butil metacrilato), poli(2-etilhexilmetacrilato), polímeros de acrilamido-metil-propanosulfonato, polímeros derivados de acrilamido-metil-propanosulfonato, copolímeros de acrilamido-metil-propanosulfonato, copolímeros acrilicos/de acrilamido-metil-propanosulfonato, aminas bencilcocodi-(hidroxietil) cuaternarias, p-T-amil-fenoles condensados con formaldehído, dialquilaminoalquil (meta)acrilatos, acrilamidas, N-(dialquilaminoalquil) acrilamida, metacrilamidas, hidroxialquil(meta)acrilatos, ácidos metacrílicos, ácidos acrílicos, hidroxietil acrilatos, y similares, cualquier derivado de estos y cualquier combinación de estos.

Las vitaminas adecuadas pueden incluir, pero de modo no taxativo, vitamina A, vitamina B1 , vitamina B2, vitamina C, vitamina D, vitamina E y cualquier combinación de estas.

Los antimicrobianos adecuados pueden incluir, pero de forma no taxativa, iones de metal antimicrobianos, clorhexidina, sal de clorhexidina, triclosán, polimoxina, tetraciclina, aminoglicosida (por ejemplo, gentamicina), rifampicina, bacitracina, eritromicina, neomicina, cloranfenicol, miconazol, quinolona, penicilina, nonoxinol 9, ácido fusídico, cefalosporina, mupirocina, metronidazol, secropina, protegrina, bacteriolcina, defensina, nitrofurazona, mafenida, aciclovir, vanocmicina, clindamicina, lincomicina, sulfonamida, norfloxacina, pefloxacina, ácido nalidíxico, ácido oxálico, ácido enoxacínico, ciprofloxacina, polihexametilenbiguanida (PHMB), derivados de PHMB (por ejemplo, biguanidas biodegradables como polietilenhexanietilenbiguanida (PEHMB)), clilorhexidina gluconato, clorohexidina clorhidrato, ácido etilenediaminetetraacético (EDTA), derivados de EDTA (por ejemplo, EDTA disódico o EDTA tetrasódico), similares y cualquier combinación de estos.

Los agentes antiestáticos pueden comprender, en algunas modalidades, cualquier agente antiestático aniónico, catiónico, anfotérico o noniónico. Los agentes antiestáticos amónicos incluyen generalmente, pero de modo no taxativo, sulfatos alcalinos, fosfatos alcalinos, ésteres de fosfato de alcoholes, ésteres de fosfato de alcoholes etoxilados y cualquier combinación de estos. Los ejemplos pueden incluir, pero de modo no taxativo, ésteres de fosfato alcalinos neutralizados (por ejemplo, TRYFAC® 5559 o TRYFRAC® 5576, disponible en Henkel Corporation, Mauldin, SC). Los agentes antiestáticos catiónicos pueden incluir, en general, pero de modo no taxativo, sales de amonio catiónicas e imidazolinas que poseen una carga positiva. Los ejemplos de noniónicos incluyen los derivados de poli(oxialquileno), por ejemplo, ácidos grasos etoxilados como EMEREST® 2650 (un ácido qraso etoxilado, disponible en Henkel Corporation, Mauldin, SC), alcoholes grasos etoxilados como TRYCOL® 5964 (un alcohol laurílico etoxilado, disponible en Henkel Corporation, Mauldin, SC), aminas grasas etoxiladas como TRYMEEN® 6606 (una amina de sebo etoxilada, disponible en Henkel Corporation, Mauldin, SC), alcanolamidas como EMID® 6545 (una dietanolamina oleica, disponible en Henkel Corporation, Mauldin, SC) y cualquier combinación de estos. Los materiales aniónicos y catiónicos tienden a ser agentes antiestáticos más efectivos.

Cabe destacar que aunque las masas porosas y similares se tratan en la presente principalmente para filtros de dispositivos para fumar, las masas porosas y similares pueden utilizarse como filtros de fluidos (o partes de estos) en otras aplicaciones incluyendo, pero de forma no taxativa, filtración de líquidos, purificación de agua, filtros de aire en vehículos motorizados, filtros de aire en dispositivos médicos, filtros de aire para uso doméstico y similares. Un experto en la técnica, con el beneficio de la presente descripción, debería entender las modificaciones necesarias y/o limitaciones para adaptar la presente descripción para otras aplicaciones de filtración, por ejemplo, el tamaño, la forma, la relación de tamaño de los componentes del material de matriz y la composición de los componentes del material de matriz. A modo de ejemplo no taxativo, los materiales de matriz pueden moldearse en otras formas como cilindros huecos para una configuración de filtro de agua concéntrica o de hojas plegadas para un filtro de aire.

En algunas modalidades, un sistema puede incluir una trayectoria de material con una cavidad de molde dispuesta a lo largo de la trayectoria de material, al menos una tolva antes de al menos una parte de la cavidad de molde que alimenta un material de matriz a la trayectoria de material, una fuente de calor en comunicación térmica con al menos una primera parte de la trayectoria de material y un cortador dispuesto a lo largo de la trayectoria de material luego de la primera parte de la trayectoria dé material.

Algunas modalidades pueden incluir la introducción constante de un material de matriz en una cavidad de molde y un envoltorio de liberación como revestimiento de la cavidad de molde. Además, dichas modalidades pueden incluir calentar al menos una parte del material de matriz para unir el material de matriz en múltiples puntos de contacto de este formando una longitud de masa porosa y cortando la longitud de masa porosa radialmente produciendo así una masa porosa.

Algunas modalidades pueden incluir la introducción de forma constante de un material de matriz en una cavidad de molde, calentar al menos una parte del material de matriz para unir el material de matriz en múltiples puntos de contacto de este formando una longitud de masa porosa y la extrusión de la longitud de masa porosa mediante un troquel.

En algunas modalidades, un sistema puede incluir una cavidad de molde que comprende al menos dos partes de cavidades de molde donde un primer transportador incluye una primera parte de cavidad de molde y un segundo transportador incluye una segunda parte de cavidad de molde. Dicho primer transportador y segundo transportador pueden ser capaces de acercar la primera cavidad de molde y la segunda cavidad de molde para formar la cavidad de molde y luego separar la primera parte de cavidad de molde de la segunda parte de cavidad de molde de modo continuo. El sistema puede incluir además una tolva para llenar la cavidad de molde con un material de matriz y una fuente de calor en comunicación térmica con al menos una primera parte de la cavidad de molde para transformar el material de matriz en una masa porosa.

Algunas modalidades pueden incluir la introducción de un material de matriz en múltiples cavidades de moldes y el calentamiento del material de matriz en las cavidades de molde para unir el material de matriz en múltiples puntos de contacto, formando asi una masa porosa.

Para facilitar un mejor entendimiento de la presente invención, se dan los siguientes ejemplos de modalidades representativas. Los siguientes ejemplos no limitan ni definen el alcance de la presente invención.

EJEMPLOS EJEMPLO 1 Para medir la integridad, se coloca las muestras en una botella cuadrada de vidrio francesa y se agita en un Wrist Action durante 5 minutos. Tras completarse, se compara el peso de las muestras antes y luego de agitar. Se convierte la diferencia a un porcentaje de valor de pérdida. Este análisis simula el deterioro en circunstancias extremas: Se presume que menos de 2% de pérdida en peso es una calidad aceptable.

Se produjeron muestras de masa porosa con GUR 2105 con un aditivo de carbono y GUR X192 con un aditivo de carbono, tanto con envolturas de papel como sin ellos. Dichas muestras fueron cilindros que medían 8 mm x 20 mm. Se muestran a continuación los resultados del análisis de integridad en la Tabla 1.

TABLA 1 Relación Porcentaje de Porcentaje de GUR Carbono:GUR pérdida pérdida (con papel) (sin papel) 2105 85:15 0.94% 2.64% 2105 80:20 0.59% 3.45% 2105 75:25 0.23% 0.57% 2105 70:30 0.14% 1.00% X192 80:20 34.51% 60.89% X192 75:25 13.88% 43.78% X192 70:30 8.99% 14.33% filtro de carbono en 4.01 mg/mm de 0.98% n/a bandas carbono plastificado El presente ejemplo demuestra que el aumento del porcentaje de aglutinante (GUR) en la masa porosa y la inclusión de un envoltorio (papel) mejora la integridad de la masa porosa. Además, las masas porosas pueden diseñarse para que tengan una integridad comparable a un filtro dálmata (filtro de carbono en bandas plastificado), el cual se utiliza para la eliminación en aumento de los componentes del humo.

EJEMPLO 2 Para medir la cantidad de partículas liberadas cuando se extrae un líquido mediante un filtro (o masa porosa), se secan las muestras y se recolectan las partículas liberadas en una almohadilla Cambridge.

Las características de la liberación de partículas de masas porosas se compararon con un filtro dálmata (filtro de bandas de carbono plastificado). Las muestras fueron cilindros que medían 8 mm x 20 mm de (1) una masa porosa con 333 mg de carbono, (2) una masa porosa con 338 mg de carbono que se lavó con agua y (3) un filtro dálmata con 74 mg de carbono. La Tabla 2 a continuación muestra los resultados del análisis de liberación de partículas.

TABLA 2 Carga carbono en Pérdida pérdida de inicial de mg/ de carbono en mg/ Muestra carbono longitud del carbono Carga inicial de (mg) filtro en mm (mg) carbono en g masa porosa 333 16.65 0.18 0.53 masa porosa 338 16.9 0.073 0.22 lavada filtro dálmata 74 3.7 0.15 2.07 El presente ejemplo muestra que las masas porosas tienen cantidades de partículas comparables que se liberan cuando se extraen en comparación con los filtros dálmatas, aun con muchas veces más cargas de carbono, 4.5 veces más en este ejemplo. Además, la liberación de partículas puede mitigarse con masas porosas con tratamientos como el lavado. Otros pasos para mitigarla pueden ser el incremento de la concentración de aglutinantes en la masa porosa, el incremento del grado de unión mecánica en la masa porosa (por ejemplo, incrementando el tiempo en las temperaturas de unión), la optimización del tamaño y de la forma de los aditivos (por ejemplo, carbono) y similares.

EJEMPLO 3 Se mezclaron un material de matriz de carbono al 80% (PICATIF, carbón activo al 60% disponible en Jacobi) y 20% GUR® 2105 y se vertieron en tubos de papel cerrados en un extremo. Se colocaron los tubos cerrados irradiados durante 75 segundos en un microondas (alrededor de 300 W y alrededor de 2.45 GHz). Una parte importante del material de matriz se unió y se cortó en dos secciones, 17 mm y 21 mm. Se analizaron las secciones de masa porosa y se demostró un EPDs de 8.4 mm de agua/mm de longitud y 2.7 mm de agua/mm de longitud, respectivamente.

El presente ejemplo demuestra la aplicabilidad de la irradiación con microondas en la producción de masas porosas y similares. Tal como se trató anteriormente, la irradiación con microondas puede utilizarse, en algunas modalidades, además de otras técnicas de calentamiento en la formación de masas porosas y similares que se describen en la presente.

Por tanto, la presente invención está bien adaptada para obtener los fines y ventajas que se mencionaron así como también aquellos que son inherentes a esta. Las modalidades particulares que se describieron con anterioridad son meramente ilustrativas, ya que la presente invención puede modificarse y puede llevarse a la práctica de maneras diversas aunque equivalentes que resulten obvias para el experto en la técnica que posea el beneficio de las enseñanzas de la presente. Además, no se pretende limitar en absoluto los detalles de la construcción o del diseño que se muestra en la presente, más que aquello que se especifica en las reivindicaciones que siguen más adelante. Resulta evidente, por tanto, que las modalidades particulares ilustrativas que se describen en la presente pueden alterarse, combinarse o modificarse y que todas esas variaciones se consideran dentro del alcance y el espíritu de la presente invención. La invención descrita de manera ilustrativa en la presente se puede poner en práctica adecuadamente en ausencia de cualquier elemento que no esté descrito específicamente en la presente. Si bien se describen las composiciones y métodos en términos como "comprende," "contiene," o "incluye" varios componentes o etapas, las composiciones y métodos también pueden "consistir esencialmente en" o "consistir en" varios componentes y etapas. Todos los números e intervalos que se describieron anteriormente pueden variar en alguna medida. Siempre que un intervalo numérico con un límite inferior y un límite superior se describa, todo número y todo intervalo incluido dentro del intervalo se describe específicamente. En particular, cada intervalo de valores (de la forma "de alrededor de a a alrededor de b," o de modo equivalente, "de aproximadamente a a aproximadamente b," o de modo equivalente, "de aproximadamente a-b") descrito en la presente se entiende como una fijación de cada número e intervalo que se abarca dentro del intervalo de valores más amplio. Además, los términos utilizados en las reivindicaciones poseen su significado simple y común a menos que el titular de la patente defina lo contrario clara y explícitamente. Adicionalmente, los artículos indefinidos "un" o "una," tal como se utilizan en las reivindicaciones, se definen en la presente como uno o más de uno de los elementos que esta introduce. Si existiese algún conflicto en los. usos de una palabra o término en la presente memoria descriptiva y en una o más patentes u otro documento que pueda incorporarse a la presente mediante referencia, se adoptarán las definiciones que resulten coherentes con la presente memoria descriptiva.

Claims (22)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1 .- Un método que comprende: introducir continuamente un material de matriz en una cavidad de molde, comprendiendo el material de matriz múltiples partículas activas y múltiples partículas de unión; calentar al menos una parte del material de matriz de modo de unir el material de matriz en múltiples puntos de contacto, formando así una longitud de masa porosa, donde el calentamiento implica irradiar con radiación de microondas la al menos una parte del material de matriz; y cortar la longitud de masa porosa radialmente proporcionando así una masa porosa.

2 - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el material de matriz tiene un contenido de humedad de alrededor de 5% en peso o menos.

3. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la masa porosa se produce a una velocidad lineal de alrededor de 800 m/min. o menos.

4. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque irradiar con radiación de microondas ocurre en un tiempo de residencia de alrededor de 10 segundos o menos.

5. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la combinación continua implica la alimentación neumática de fase densa del material de matriz en el envoltorio de papel.

6 - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque se calienta hasta una temperatura de o por encima de una temperatura de ablandamiento de al menos una parte del material de matriz en la cavidad de molde.

7 - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la partícula de unión comprende al menos una que se selecciona del grupo que consiste en polietileno de peso molecular ultraalto, polietileno de peso molecular muy alto, polietileno de peso molecular alto, una poliolefina, un poliéster, una poliamida, un nailon, un poliacrílico, un poliestireno, un polivinilo, politetrafluoroetileno, poliéter éter cetona, una celulosa plastificada no fibrosa, polietileno, polipropileno, polibutileno, polimetilpenteno, polietileno de baja densidad, polietileno de baja densidad lineal, polietileno de alta densidad, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, tereftalato de policiclohexileno dimetileno, tereftalato de politrimetileno, poliacrílicos, polimetilmetacrilato, poliestireno, acrilonitrilo-butadieno-estireno, estireno-acrilonitrilo, estireno-butadieno, estireno-anhidrido maleico, acetato de vinilo de etileno, alcohol de vinilo de etileno, cloruro de polivinilo, acetato de celulosa, butirato de acetato de celulosa, celulosas plastificadas, propionato de celulosa, etil celulosa, y derivados de estos, cualquier copolímero de estos y cualquier combinación de estos.

8 - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la partícula activa comprende al menos una que se selecciona del grupo que consiste en: carbono activado, una resina de intercambio iónico, un desecante, un silicato, un tamiz molecular, un gel de sílice, alúmina activada, un zeolito, perlita, sepiolita, tierra de batán, silicato de magnesio, un óxido de metal, óxido de hierro y cualquier combinación de estos.

9. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la partícula activa comprende al menos una que se selecciona del grupo que consiste en: una partícula de carbono en escala nanométrica, un nanotubo de carbono con al menos una pared, un nanocuerno de carbono, una nanoestructura de carbono en forma de bamboo, un fullereno, un agregado de fullereno, grafeno, grafeno de menos capas, grafeno oxidado, una nanopartícula de óxido de hierro, una nanopartícula, una nanoparticula de metal, una nanopartícula de oro, una nanopartícula de plata, una nanopartícula de óxido de metal, una nanopartícula de alúmina, una nanopartícula magnética, una nanopartícula paramagnética, una nanopartícula superparamagnética, una nanopartícula de óxido de gadolinio, una nanopartícula de hematita, una nanopartícula de magnetita, un gado-nanotubo, un endofullereno, Gd@C60, una nanopartícula cápside, una nanopartícula en capas, una nanocápsula, una nanoparticula de óxido de hierro en capas y cualquier combinación de estos

10. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el material de matriz comprende una relación de las partículas activas a las partículas de unión de alrededor de 1% en peso de partículas activas y alrededor de 99% en peso de partículas de unión a alrededor de 99% en peso de partículas activas y alrededor de 1 % n peso de partículas de unión. 1 1. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la masa porosa tiene un volumen vacío de alrededor de 40% a alrededor de 90%. 12. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la masa porosa tiene una carga de partículas activas de al menos alrededor de 1 mg/mm y una caída de presión encapsulada menor a alrededor de 20 mm de agua por mm de longitud de masa porosa. 13. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la masa porosa tiene una carga de carbono de al menos alrededor de 6 mg/mm y una caída de presión encapsulada de alrededor de 20 mm de agua o menos por mm de longitud. 14. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la partícula activa comprende carbono activado y la partícula de unión comprende polietileno, y donde el material de matriz comprende la partícula activa y la partícula de unión en una relación de alrededor de 50:50 a alrededor de 90:10 en peso. 15. - Un método que comprende: combinar continuamente un material de matriz y un envoltorio de papel para formar una forma transversal deseada donde el material de matriz está dentro del envoltorio de papel, comprendiendo el material de matriz una partícula de unión y una partícula activa; calentar al menos una parte del material de matriz de modo de unir el material de matriz en múltiples puntos de contacto, formando así una longitud de masa porosa, donde el calentamiento implica irradiar con radiación de microondas la al menos una parte del material de matriz; enfriar la longitud de masa porosa; y cortar la longitud de masa porosa radialmente produciendo así una masa porosa. 16. - El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el envoltorio de papel puede retirarse de la masa porosa. 17. - El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque la masa porosa se produce a una velocidad lineal de alrededor de 800 m/min. o menos. 18. - El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque la irradiación con radiación de microondas ocurre en un tiempo de residencia de alrededor de 10 segundos o menos. 19. - El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque la combinación continua implica alimentación neumática de fase densa del material de matriz en el envoltorio de papel. 20.- El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque se calienta hasta una temperatura de o por encima de una temperatura de ablandamiento de al menos una parte del material de matriz. 21. - El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque la partícula activa comprende carbono activado y la partícula de unión comprende polietileno, y donde el material de matriz comprende la partícula activa y la partícula de unión en una relación de alrededor de 50:50 a alrededor de 90:10 en peso. 22. - Un método que comprende: combinar continuamente un material de matriz y un envoltorio de papel para formar una forma transversal deseada cuando el material de matriz está dentro del envoltorio de papel, comprendiendo el material de matriz una partícula de unión y una partícula activa, comprendiendo la partícula activa una partícula de carbono; calentar al menos una parte del material de matriz de modo de unir el material de matriz a múltiples puntos de contacto formando así una longitud de masa porosa, donde el calentamiento implica irradiar con radiación de microondas la al menos una parte del material de matriz, y donde la irradiación con radiación de microondas ocurre en un tiempo de residencia de alrededor de 10 segundos o menos; y donde la longitud de masa porosa se produce a una velocidad lineal de alrededor de 800 m/min. o menos.