TWI552688B - 形成用於香煙濾嘴之有機多孔物質的設備、系統及相關方法 - Google Patents

Description

形成用於香煙濾嘴之有機多孔物質的設備、系統及相關方法

本發明係關於以高通量製造可用於香煙濾嘴中之有機多孔物質的設備、系統及相關方法。

香煙裝置(例如香煙)佔較大市場份額，尤其在東亞、印尼及印度。常規上，香煙裝置係藉由將含增香劑(典型地為香精油)之醇溶液噴射至用以組成吸煙裝置之煙草或濾嘴上來製成。當抽吸該煙草時，增香劑揮發且進入煙流中，從而賦予吸煙者以香味。然而，增香劑之大量味覺效果在吸煙裝置之側流煙氣中損失，因為煙草燃燒時僅小部分經濾嘴到達吸煙者。因此，一般將過量增香劑施加於煙草以達成令人滿意之味覺效果。

此外，大量增香劑在噴射施加期間於大氣中損失，該噴射施加為將其施加至煙草之主要方式。另一相關缺點為在儲存及分配吸煙裝置期間，大部分揮發性增香劑經封包自煙草中損失，從而限制產品之有效存放期。

在賦予香煙以香味之替代性方法中，多種碳或矽膠材料已用增香劑浸漬，且經浸漬之材料接著用作香煙中之濾嘴成分。儘管此等技術提供一些優於在煙草中使用增香劑之優點，但其仍留有許多改進之處，尤其關於在抽吸香煙期間傳遞增香劑，及使用最少增香劑以在最 終香煙產品中獲得令人滿意之味道。此外，微粒添加劑(例如碳及二氧化矽)的使用可引起濾嘴之吸阻(以封裝壓降「EPD」量測)改變，其可使消費者厭煩。

因此，儘管不斷進行研究，但仍關注於開發用於添加增香劑至吸煙裝置中之經改良且更有效之機構，其對吸煙裝置之吸取特徵的影響最小。

100‧‧‧系統

110‧‧‧材料路徑

120‧‧‧模腔

122‧‧‧料斗

124‧‧‧加熱元件

126‧‧‧切割器

130‧‧‧紙

132‧‧‧送紙器

200‧‧‧系統

210‧‧‧材料路徑

220‧‧‧模腔

222‧‧‧料斗

224‧‧‧加熱元件

226‧‧‧切割器

230‧‧‧紙

232‧‧‧送紙器

234‧‧‧脫模包裝

236‧‧‧脫模饋送器

238‧‧‧輸送機

300‧‧‧系統

310‧‧‧材料路徑

320‧‧‧模腔

322‧‧‧料斗

322a‧‧‧組分料斗

322b‧‧‧組分料斗

326‧‧‧切割器

328‧‧‧混合器

330‧‧‧紙

332‧‧‧送紙器

344‧‧‧預熱器

346‧‧‧流體連接件

400‧‧‧系統

410‧‧‧材料路徑

420‧‧‧模腔

422‧‧‧料斗

426‧‧‧切割器

434‧‧‧脫模包裝

436‧‧‧脫模饋送器

440‧‧‧滾筒

448‧‧‧電源接頭

462‧‧‧有機多孔物質輸送機

500‧‧‧系統

510‧‧‧材料路徑

520‧‧‧模腔

522‧‧‧料斗

524‧‧‧加熱元件

526‧‧‧切割器

542‧‧‧沖模

542'‧‧‧沖模

600‧‧‧系統

600'‧‧‧系統

610‧‧‧材料路徑

610'‧‧‧材料路徑

620‧‧‧模腔

620'‧‧‧模腔

622‧‧‧料斗

622'‧‧‧料斗

624‧‧‧加熱元件

624'‧‧‧加熱元件

624a'‧‧‧第一加熱元件

624b'‧‧‧第二加熱元件

626‧‧‧切割器

630‧‧‧紙

630'‧‧‧紙

632‧‧‧送紙器

632'‧‧‧送紙器

656'‧‧‧壓模

658‧‧‧輸送機

658'‧‧‧輸送機

700‧‧‧系統

700'‧‧‧系統

710‧‧‧材料路徑

710'‧‧‧材料路徑

720‧‧‧模腔

722‧‧‧料斗

722'‧‧‧料斗

722a'‧‧‧管道

722b'‧‧‧接頭

724‧‧‧加熱元件

724'‧‧‧加熱元件

726‧‧‧切割器

726'‧‧‧切割器

730‧‧‧紙

730'‧‧‧紙

732‧‧‧送紙器

732'‧‧‧送紙器

752‧‧‧膠

752'‧‧‧膠

754‧‧‧施膠裝置

754'‧‧‧施膠裝置

756a‧‧‧成形模

756a'‧‧‧成形模

756b‧‧‧壓模

756b'‧‧‧壓模

800‧‧‧系統

810‧‧‧材料路徑

820‧‧‧模腔

820a‧‧‧模腔部件

820b‧‧‧模腔部件

822‧‧‧料斗

824‧‧‧加熱元件

860a‧‧‧模腔輸送機

860b‧‧‧模腔輸送機

862‧‧‧有機多孔物質輸送機

870‧‧‧液體噴射器

872‧‧‧空氣或氣體噴射器

900‧‧‧系統

910‧‧‧材料路徑

920‧‧‧模腔

920a、920b、920c、920d‧‧‧模腔部件

922‧‧‧料斗

924‧‧‧加熱元件

930‧‧‧紙片

932‧‧‧送紙器

960a、960b、960c、960d‧‧‧模腔部件

962‧‧‧有機多孔物質輸送機

964‧‧‧噴射器

966a‧‧‧噴射口

966b‧‧‧噴射口

972‧‧‧空氣或氣體噴射器

1000‧‧‧系統

1010‧‧‧材料路徑

1020‧‧‧模腔

1020a‧‧‧模腔部件

1020b‧‧‧模腔部件

1022‧‧‧料斗

1024‧‧‧加熱元件

1060a‧‧‧模腔輸送機

1060b‧‧‧模腔輸送機

1062‧‧‧有機多孔物質輸送機

1090a‧‧‧定體積饋送器

1090b‧‧‧定體積饋送器

1092‧‧‧旋轉式研磨器

1100‧‧‧系統

1110‧‧‧材料路徑

1120‧‧‧模腔

1122‧‧‧料斗

1124‧‧‧加熱元件

1180‧‧‧撞擊裝置

1182‧‧‧斜槽

1194‧‧‧冷卻區

1200‧‧‧系統

1210‧‧‧材料路徑

1220‧‧‧模腔

1222‧‧‧料斗

1224‧‧‧加熱元件

1240‧‧‧滾筒

1284‧‧‧擠出機

1286‧‧‧冷卻元件

1310‧‧‧乙酸纖維素濾棒

1312‧‧‧乙酸纖維素濾棒

1314‧‧‧乙酸纖維素區段

1316‧‧‧多孔物質區段

1318‧‧‧分段式濾嘴長段

1320‧‧‧分段式濾棒

1320'‧‧‧分段式濾棒

包括以下圖式以說明本發明之某些態樣，且其不應視為排他性實施方案。所揭示之主題能夠在形式及功能方面存在相當大的修改、變更及等效形式，如熟習此項技術且受益於本發明者所想到。

圖1A-B說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖2A-B說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖3說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖4說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖5說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖6A說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖6B說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖7A說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖7B說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖8說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖9說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖10說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖11說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖12說明根據本發明形成有機多孔物質之系統的非限制性實例(未必按比例)。

圖13展示根據本發明之至少一些實施方案生產濾棒之製程的說明圖。

圖14展示關於根據本文所述之至少一些實施方案形成濾嘴之至少一些本發明方法的說明圖。

本發明係關於製造可用於香煙濾嘴中之有機多孔物質的設備、系統及相關方法，包括高通量方法及相關設備及系統。

本文所述之有機多孔物質利用有機顆粒而非香精油將香味引入煙流中。如本文所用之術語「有機顆粒」係指當加熱時或在將另一流體吸取通過濾嘴時能夠賦予香味(例如藉由釋放香精油)之天然組成物。有機顆粒的使用可使增香劑呈天然狀態，其延長產品存放期且減少增香劑劣化(例如因氧化)。此外，包括噴射於上面之增香劑的傳統濾嘴(例如乙酸纖維素絲束濾嘴)典型地經香煙末端損失大量香味。本文所述之有機多孔物質宜在分段式濾嘴(亦即，在任一側上具有至少一 個濾嘴區段)之內部區段中利用，其可提供額外香味保留及存放期。

有機多孔物質可作為區段或節段併入吸煙裝置濾嘴中。在一些實施方案中，煙流之溫度上升可增強增香劑自有機顆粒中釋放。

此外，封裝壓降(吸阻之量度)可針對有機多孔物質進行調整。舉例而言，可改變有機多孔物質之長度，此可改變到達吸煙者之增香劑劑量。此可調整性亦可允許生產具有與不含有機多孔物質之濾嘴基本上相同之EPD的濾嘴，此繼而可使新的增香劑機構較易被市場所接受。

如本文所用之術語「有機多孔物質」係指包含在複數個接觸點處機械黏合之複數個黏合劑顆粒及複數個有機顆粒的物質。該等接觸點可為有機顆粒-黏合劑接觸點、黏合劑-黏合劑接觸點及/或有機顆粒-有機顆粒接觸點。如本文所用之術語「機械黏接」、「機械地黏接」、「實體黏接」及其類似術語係指將兩個顆粒保持在一起之實體連接。視黏接材料而定，機械黏接可為剛性或可撓性的。機械黏接可能或可能不涉及化學黏接。一般而言，機械黏接不涉及黏著劑，但在一些實施方案中，在機械黏接之後可使用黏著劑以使其他添加劑黏著至有機多孔物質之部分。

如本文所用之術語「顆粒」及「微粒」可互換使用且包括所有已知形狀之材料，包括球形及/或長圓形、實質上呈球形及/或長圓形、盤狀及/或板狀、片狀、帶狀、針狀、纖維狀、多邊形(諸如立方形)、無規形狀(諸如碎石形狀)、多面形(諸如晶體形狀)及其任何混合形狀。

有機多孔物質可經多種方法生產。舉例而言，一些實施方案可涉及使基質材料(例如有機顆粒及黏合劑顆粒)成形為所需形狀(例如使用模)，加熱該基質材料以使基質材料機械黏接在一起，及精加工有機多孔物質(例如將有機多孔物質切割成所需長度)。在多孔物質生產 中所涉及之各種製程/步驟當中，使基質材料成形為所需形狀同時維持均質分散液及加熱可為限制高通量製造之兩個步驟。因此，採用氣動緻密相饋送之方法可涉及於以高通量製造本文所述之有機多孔物質(例如約300m/min至約800m/min)之較佳方法中。

本文所述之有機顆粒可能夠將微波轉換成熱，其提供本文所述之有機多孔物質的快速燒結，此可允許以高通量製造有機多孔物質。然而，有機顆粒之大量加熱可使香味劣化(例如因有機顆粒氧化或燃燒)。為減少該等影響，一些實施方案可利用微波增強添加劑。此外，生產方法可經設計以使微波增強添加劑之功能最大化及使微波與有機顆粒之相互作用最小化。舉例而言，一些微波增強添加劑可與不同頻率之微波發生不同程度之相互作用。因而，微波增強添加劑可經選擇以具有與有機顆粒發生較少程度之相互作用的相應最佳微波頻率。

另外，優於其他增香劑液體之有機微粒的使用可為有機微粒能夠充滿黏合劑顆粒以達成實質上均質之摻合物及因此更均質之有機多孔物質。然而，液體增香劑的使用將最有可能導致黏合劑顆粒結塊及自其產生之有機多孔物質中有缺陷。

應注意，當本文中關於數值清單中之數值提供「約」時，術語「約」修飾數值清單中之各數值。應注意，在範圍之一些數值清單中，所列出之一些下限可高於所列出之一些上限。熟習此項技術者應瞭解，所選子集將需要選擇超過所選下限之上限。

I. 形成有機多孔物質之方法及設備

形成有機多孔物質之製程可包括連續加工方法、分批加工方法或混合連續-分批加工方法。如本文所用之「連續加工」係指在無中斷下製造或生產材料。材料流可為連續的、轉位的(indexed)或兩者之組合。如本文所用之「分批加工」係指在個別網站處以單一組分或組分之群組形式製造或生產材料，隨後將單一組分或群組轉至下一網站。 如本文所用之「連續-分批加工」係指兩者之混合，其中一些製程或一系列製程連續進行且其他製程分批進行。

一般而言，有機多孔物質可由基質材料形成。如本文所用之術語「基質材料」係指用於形成有機多孔物質之前驅體，例如黏合劑顆粒及有機顆粒。在一些實施方案中，基質材料可包含黏合劑顆粒及有機顆粒，由其組成，或基本上由其組成。在一些實施方案中，基質材料可包含黏合劑顆粒、有機顆粒及添加劑。適合黏合劑顆粒、有機顆粒及添加劑之非限制性實例提供於本發明中。

如上文所述之封裝壓降(「EPD」)，濾嘴之吸取特徵之量度，可尤其視以下而定：黏合劑顆粒之尺寸及形狀、有機顆粒之尺寸及形狀、有機顆粒中各黏合劑顆粒之濃度，及任何添加劑之尺寸、形狀及濃度。因而，在一些實施方案中，本文所述之製造方法可涉及使基質材料或其組分定尺寸。舉例而言，定尺寸可涉及過濾或篩分基質材料或其組分，例如使用標準篩網程式。

在一些情況下，本文所述之有機顆粒的使用面臨獨特的製造挑戰。舉例而言，用於有機多孔物質之有機顆粒可藉由研磨天然組成物而產生。應注意，除非另有規定，否則術語「研磨」涵蓋類似製程，如切割、切碎、壓碎、銑削、粉碎及其類似製程，包括前述製程之低溫型式。

在一些情況下，天然材料之研磨(或其類似者)釋放可使有機顆粒聚集之水分及香精油，此改變相應有機顆粒尺寸且可最終影響自其產生之有機多孔物質之特徵。此外，當用該等聚集體生產有機多孔物質時，已觀測到一些有機多孔物質具有起皺之包裝、空隙及凹痕。

為減少有機顆粒聚集，一些實施方案可涉及乾燥有機顆粒。在一些情況下，乾燥可涉及在低氣壓(亦即，低於大氣壓之壓力)下加熱有機顆粒。舉例而言，可在約20℃至約80℃(包括其子集，例如約40 ℃至約60℃)下利用真空烘箱持續數分鐘至數小時，此尤其視有機顆粒之量、相對表面積及在加熱期間之氣壓而定。應注意，乾燥溫度可在所述較佳範圍外且處於本發明之範疇內。

在一些情況下，乾燥有機顆粒可在使有機顆粒定尺寸之前、之後及/或期間進行。在一些情況下，在研磨製程(或其類似者)提供所需有機顆粒尺寸且乾燥使聚集減至最低之情況下，可除去定尺寸。

形成有機多孔物質一般可包括使基質材料成形為一定形狀(例如適合於併入吸煙裝置濾嘴、濾水器、空氣篩檢程式或其類似物中)及在複數個接觸點(例如複數個燒結接觸點)處機械黏接(例如藉由燒結)基質材料之至少一部分。

使基質材料成形為一定形狀可涉及模腔。在一些實施方案中，模腔可為單件或單件之集合，其具有或不具有端蓋、板或塞。在一些實施方案中，模腔可為多個模腔部件，其在組裝時形成模腔。在一些實施方案中，模腔部件可在輸送機、帶及其類似物之幫助下合在一起。在一些實施方案中，模腔或其部件沿材料路徑可為固定的且經組態以允許輸送機、帶及其類似物通過，其中模腔可徑向擴展及收縮以向基質材料提供所需程度之壓縮。

模腔可具有任何橫截面形狀，包括(但不限於)圓形、實質上呈圓形、長圓形、實質上呈長圓形、多邊形(如三角形、正方形、矩形、五邊形、星形等)、具有圓滑邊緣之多邊形(包括花狀)、環形及其類似形狀，或其任何混合形狀。在一些實施方案中，有機多孔物質可具有包含孔或通道之橫截面形狀，其可藉由使用一或多個沖模、藉由機械加工、藉由適當形狀之模腔，或任何其他適合方法(例如可降解材料之降解)達成。在一些實施方案中，有機多孔物質可具有針對香煙煙嘴或煙斗之特定形狀，其經修改以密接於香煙煙嘴或煙斗內，從而允許煙氣通過濾嘴到達消費者。當在本文中論述有機多孔物質之形狀 時，關於傳統吸煙裝置濾嘴，形狀可就圓柱體橫截面之直徑或圓周(其中圓周為圓形之周長)而提及。但在本發明之有機多孔物質之形狀並非真正圓柱體之實施方案中，應瞭解，術語「圓周」用於意謂任何形狀之橫截面(包括圓形橫截面)之周長。

一般而言，模腔可具有縱向方向及垂直於縱向方向之徑向方向，例如實質上呈圓柱形形狀。熟習此項技術者應瞭解如何在適當情況下將本文所呈現之實施方案轉換為不具有規定之縱向及徑向方向之模腔，例如球體及立方體。在一些實施方案中，模腔可具有沿縱向方向變化之橫截面形狀，例如圓錐形形狀、自正方形向圓形過渡之形狀，或螺旋形。在具有薄片形模腔(例如由兩個板之間的開口形成)之一些實施方案中，縱向方向將為加工方向或基質材料流動方向。在一些實施方案中，模腔可經紙卷成或定形為所需橫截面形狀，例如圓柱體。在一些實施方案中，模腔可為在縱縫處膠合之紙圓柱體。

在一些實施方案中，模腔可具有縱軸，沿該縱軸具有作為第一端及第二端之開口。在一些實施方案中，基質材料可在加工期間沿模腔之縱軸傳送。作為非限制性實例，圖1展示具有沿材料路徑110之縱軸的模腔120。

在一些實施方案中，模腔可具有縱軸，沿該縱軸具有第一端及第二端，其中至少一端封閉。在一些實施方案中，該封閉端可能夠開放。

在一些實施方案中，個別模腔在機械黏接(例如燒結或形成燒結接觸點)之前可填充有基質材料。在一些實施方案中，單一模腔可用於在機械黏接之前及/或期間藉由使基質材料連續通過來連續生產有機多孔物質。在一些實施方案中，單一模腔可用於生產個別有機多孔物質。在一些實施方案中，該單一模腔可再使用及/或連續再使用以生產複數個個別有機多孔物質。

在一些實施方案中，模腔可至少部分內襯有包裝及/或塗布有脫模 劑。在一些實施方案中，包裝可為個別包裝，例如紙片。在一些實施方案中，包裝可為可捲繞長度之包裝，例如50ft紙卷。

在一些實施方案中，模腔可內襯有一個以上包裝。在一些實施方案中，形成有機多孔物質可包括用包裝內襯模腔。在一些實施方案中，形成有機多孔物質可包括用包裝包裹基質材料以使得包裝有效形成模腔。在該等實施方案中，包裝可表現為模腔，在基質材料存在下成形為模腔，或包裹於呈預成形形狀之基質材料周圍(例如藉助於增黏劑)。在一些實施方案中，包裝可經模腔連續饋送。包裝可能夠保持有機多孔物質呈一定形狀，能夠自模腔釋放有機多孔物質，能夠幫助基質材料通過模腔，能夠在處理或運送期間保護有機多孔物質，及其任何組合。

適合之包裝可包括(但不限於)紙(例如木基紙、含亞麻之紙、亞麻紙、自其他天然或合成纖維生產之紙、功能化紙、特殊標誌用紙、彩色紙)、塑膠(例如氟化聚合物，如聚四氟乙烯、聚矽氧)、膜、經塗布之紙、經塗布之塑膠、經塗布之膜及其類似物，及其任何組合。在一些實施方案中，包裝可為適合用於吸煙裝置濾嘴中之紙。

在一些實施方案中，包裝可自身黏著(例如膠合)以幫助維持所需形狀，例如實質上呈圓柱形組態。在一些實施方案中，基質材料之機械黏接亦可使基質材料機械黏合(或燒結)至包裝，此可減少包裝自身黏著之需要。

適合之脫模劑可為化學脫模劑或實體脫模劑。化學脫模劑之非限制性實例可包括油、油基溶液及/或懸浮液、皂樣溶液及/或懸浮液、黏接至模表面之塗層及其類似物，及其任何組合。實體脫模劑之非限制性實例可包括紙、塑膠及其任何組合。可稱作脫模包裝之實體脫模劑可類似於如本文所述之包裝實施。

一旦用模腔成形為所需橫截面形狀，即可在複數個接觸點處機械 黏合基質材料。機械黏接可在基質材料處於模腔中期間及/或之後進行。機械黏接可在熱及/或壓力下及不存在黏著劑下達成(例如形成燒結接觸點)。在一些情況下，可視情況包括黏著劑。

熱可為輻射熱、傳導熱、對流熱及其任何組合。加熱可涉及熱源，包括(但不限於)在模腔內部之經加熱流體、在模腔外部之經加熱流體、蒸汽、經加熱之惰性氣體、來自有機多孔物質之組分(例如奈米顆粒、有機顆粒及其類似物)的次級輻射、烘箱、爐、火焰、導電或熱電材料、超音波及其類似物，及其任何組合。作為非限制性實例，加熱可涉及對流烘箱或加熱塊。另一非限制性實例可涉及用微波能量加熱(單模式或多模式施加器)。在另一非限制性實例中，加熱可涉及使經加熱之空氣、氮氣或其他氣體通過處於模腔中之基質材料。在一些實施方案中，可使用經加熱之惰性氣體以減少有機顆粒及/或添加劑之任何不當氧化。另一非限制性實例可涉及由熱電材料製成之模腔以使模腔加熱。在一些實施方案中，加熱可涉及前述者之組合，例如使經加熱氣體通過基質材料，同時使基質材料通過微波烘箱。

在一些實施方案中，有機顆粒可呈生坯形式(例如未經烘烤)。在一些實施方案中，加熱包含生坯有機顆粒之基質材料可有利地烘烤生坯有機顆粒，從而改變有機顆粒之香味型態。該等顆粒之實例可包括(但不限於)咖啡、蛇麻子、糖及其類似物。

在一些情況下，基質材料可進一步包含微波增強添加劑，其比本文所述之有機顆粒更有效地吸收微波。因而，微波增強添加劑可允許在高溫下以縮短之時間生產有機多孔物質，包括經由高通量方法，繼而可減少香味劣化。適合之微波增強添加劑可包括(但不限於)微波反應性聚合物、碳顆粒(例如碳黑)、富勒烯、碳奈米管、金屬奈米顆粒、水及其類似物，及其任何組合。在一些實施方案中，微波增強添加劑可較佳不(或實質上不)吸附增香劑，因為該吸附可減少傳遞至 吸煙者之香味。

在一些實施方案中，微波增強添加劑可以約1%、2%或3%之下限至約10%、8%或5%之上限之範圍內的量包括於有機多孔物質中，且其中該量可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。儘管微波增強添加劑之量可在此範圍外且處於本發明之範疇內，但微波增強添加劑之量可較佳為較低的以佔據相比所需較大之體積且允許較高量之有機顆粒。

在一些情況下，可在貧氧氛圍中施加熱，該貧氧氛圍可減少有機顆粒之氧化且允許有機顆粒維持所需含量之增香劑，而不合需要之副產物最少。貧氧氛圍之實例可包括(但不限於)氬氣、氮氣、二氧化碳、低氣壓(例如在模腔上抽出部分真空)及其類似物，及其任何組合(例如用氬氣淨化，接著抽出部分真空)。在一些實施方案中，可在約14inHg、15inHg或20inHg之下限至約30inHg、25inHg或20inHg之上限之範圍內的低氣壓下施加熱，且其中低氣壓可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。

在一些情況下，可在高氣壓(亦即，高於大氣壓之氣壓)下(視情況在適當貧氧氛圍中)施加熱，其可有利地減少香精油自有機顆粒中揮發。在一些實施方案中，可在大氣壓至約2atm(包括其間之任何子集)之範圍內的高氣壓下施加熱。熟習此項技術者應瞭解，可使用在此等範圍外且處於本發明之精神內的氣壓，且其他安全考慮因素可能需要考慮在內。

在一些情況下，香味保存可由以下至少兩者之組合而最大化：預熱、經由微波與包含微波增強添加劑之基質材料一起加熱、在貧氧氛圍中加熱、在高氣壓下加熱，及其類似者。

在一些實施方案中，來自有機多孔物質之組分(例如奈米顆粒、有機顆粒及其類似物)的次級輻射可藉由用電磁輻射照射組分而達 成，例如γ射線、x射線、UV光、可見光、IR光、微波、無線電波及/或長無線電波。作為非限制性實例，基質材料可包含碳奈米管，其在用射頻波照射時發出熱。在另一非限制性實例中，基質材料可包含有機顆粒，如能夠將微波照射轉換成熱之碳顆粒，該熱使黏合劑顆粒機械黏接在一起或幫助黏合劑顆粒機械黏接在一起。在一些實施方案中，電磁輻射可由頻率及功率位準調諧以與所選組分發生適當相互作用。舉例而言，活性碳可與頻率在約900MHz至約2500MHz範圍內之微波聯合使用，該等微波具有經選擇以匹配目標加熱速率之固定或可調功率設定。

受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解，不同波長之電磁輻射穿透材料至不同深度。因此，當採用初級或次級輻射方法時，吾人應考慮模腔材料、組態及組成、基質材料組成、將電磁輻射轉換成熱之組分、電磁輻射之波長、電磁輻射之強度、照射方法及次級輻射(例如熱)之所需量。

加熱(包括藉由本文所述之任何方法，例如對流烘箱或暴露於電磁輻射)及/或施加壓力以使機械黏接(例如形成燒結接觸點)發生之駐留時間可持續在約百分之一秒、十分之一秒、1秒、5秒、30秒或1分鐘之下限至約30分鐘、15分鐘、5分鐘、1分鐘或1秒之上限之範圍內的時長，且其中該駐留時間可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。應注意，對於利用較快加熱方法(例如暴露於電磁輻射，如微波)之連續製程，短駐留時間可較佳，例如約10秒或短於10秒，或更佳約1秒或短於1秒。此外，利用如對流加熱之製程的加工方法可提供以分鐘為時標之較長駐留時間，其可包括30分鐘以上之駐留時間。一般技術者應瞭解，較長時間可為適用的，例如數秒至數分鐘至數小時或長於數小時，其限制條件為可針對既定基質材料選擇適當溫度及加熱型態。應注意，未達到足以允許機械黏接之溫度及/或壓 力之預熱或預處理方法及/或步驟不應視為如本文所用之駐留時間之一部分。

在一些實施方案中，加熱促進機械黏接可達到基質材料之組分之軟化溫度。如本文所用之術語「軟化溫度」係指如下溫度：高於該溫度材料變得柔軟，其典型地低於材料之熔點。

在一些實施方案中，機械黏接可在約90℃、100℃、110℃、120℃、130℃或140℃之下限或約300℃、275℃、250℃、225℃、200℃、175℃或150℃之上限之範圍內的溫度下達成，且其中該溫度可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。在一些實施方案中，加熱可藉由使材料經受單一溫度來實現。在另一實施方案中，溫度型態可隨時間變化。作為非限制性實例，可使用對流烘箱。在一些實施方案中，加熱可局限於基質材料內。作為非限制性實例，來自奈米顆粒之次級輻射可僅加熱最接近奈米顆粒之基質材料。

在一些實施方案中，基質材料可在進入模腔之前經預熱。在一些實施方案中，可將基質材料預熱至低於基質材料之組分之軟化溫度的溫度。在一些實施方案中，可將基質材料預熱至低於基質材料之組分之軟化溫度約10%、約5%或約1%之溫度。在一些實施方案中，可將基質材料預熱至低於基質材料之組分之軟化溫度約10℃、約5℃或約1℃之溫度。預熱可涉及熱源，包括(但不限於)作為上文用於達成機械黏接之熱源所列出之彼等熱源。

在一些實施方案中，黏接基質材料可得到有機多孔物質或有機多孔物質長段。如本文所用之術語「有機多孔物質長段」係指連續有機多孔物質(亦即，並非無限的，但與有機多孔物質相比相當長之有機多孔物質，其可連續生產)。作為非限制性實例，有機多孔物質長段可藉由使基質材料連續通過經一加熱之模腔來生產。在一些實施方案中，黏合劑顆粒在機械黏接製程期間可保留其原始實體形狀(或實質 上保留其原始形狀，例如形狀自原始之變化(例如收縮)不超過10%)，亦即，黏合劑顆粒在基質材料中及在有機多孔物質(或長段)中可實質上具有相同形狀。為簡單起見及便於閱讀，除非另有規定，否則術語「有機多孔物質」涵蓋有機多孔物質節段、有機多孔物質及有機多孔物質長段(經包裹或呈其他形式)。

在一些實施方案中，有機多孔物質長段可經切割以得到有機多孔物質。切割可用切割器達成。適合之切割器可包括(但不限於)刀片、熱刀片、硬質合金刀片、鎢鉻鈷合金刀片、陶瓷刀片、硬化鋼刀片、金剛石刀片、平口刀片、鋸齒刀片、雷射器、加壓流體、液體噴槍、氣體噴槍、閘刀及其類似物，及其任何組合。在具有高速加工之一些實施方案中，切割刀片或類似裝置可定位於一定角度以匹配加工速度，從而得到具有垂直於縱軸之末端的有機多孔物質。在一些實施方案中，切割器可相對於有機多孔物質長段沿有機多孔物質長段之縱軸改變位置。

在一些實施方案中，可擠出有機多孔物質及/或有機多孔物質長段。在一些實施方案中，擠出可涉及沖模。在一些實施方案中，沖模可具有能夠擠出有機多孔物質及/或有機多孔物質長段之多個孔。

一些實施方案可涉及徑向切割有機多孔物質及/或有機多孔物質長段以得到有機多孔物質節段。切割可藉由任何已知方法使用任何已知設備達成，包括(但不限於)上文關於將有機多孔物質長段切割成有機多孔物質所述之彼等設備。

有機多孔物質或其節段之長度可在約2mm、3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm或30mm之下限至約150mm、100mm、50mm、25mm、15mm或10mm之上限之範圍內，且其中該長度可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。

有機多孔物質之圓周可在約5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、 10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm或26mm之下限至約60mm、50mm、40mm、30mm、20mm、29mm、28mm、27mm、26mm、25mm、24mm、23mm、22mm、21mm、20mm、19mm、18mm、17mm或16mm之上限之範圍內，其中該圓周可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。

熟習此項技術者應瞭解經組態用於除吸煙物品以外之過濾裝置之有機多孔物質的尺寸要求。作為非限制性實例，經組態用於同心流體篩檢程式中之有機多孔物質可為中空圓柱體，其外徑為約250mm或大於250mm。作為另一非限制性實例，經組態用作空氣篩檢程式中之薄片之有機多孔物質可具有相對較薄厚度(例如約5mm至約50mm)，其長度及寬度為數十公分。

一些實施方案可涉及在基質材料已機械黏合之後，例如在自模腔中移出或退出擠出沖模之後用包裝包裹有機多孔物質。適合之包裝包括上文所揭示之彼等包裝。

一些實施方案可涉及冷卻有機多孔物質。冷卻可為主動或被動的，亦即，冷卻可在輔助下或自然發生。主動冷卻可涉及使流體越過及/或通過模腔及/或有機多孔物質；降低模腔或有機多孔物質周圍之局部環境之溫度，例如通過經冷凍之元件；及其任何組合。主動冷卻可涉及可包括(但不限於)冷卻旋管、流體射流、熱電材料及其任何組合之元件。冷卻速率可為任意的或其可受控制。

一些實施方案可涉及將有機多孔物質運輸至另一地點。適合之運輸形式可包括(但不限於)輸送、搬運、滾動、推動、運送、機器人移動及其類似形式，及其任何組合。

受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解能夠生產有機多孔物質之複數個設備及/或系統。作為非限制性實例，圖1-11說明能夠生產有機 多孔物質之複數個設備及/或系統。

應注意，在使用系統之情況下，具有系統元件之設備處於本發明之範疇內，反之亦然。

為便於理解，術語「材料路徑」在本文中用於鑒別如下路徑：基質材料及/或有機多孔物質在系統及/或設備中將沿該路徑行進。在一些實施方案中，材料路徑可為鄰接的。在一些實施方案中，材料路徑可為非鄰接的。作為非限制性實例，用於以多個獨立模腔分批加工之系統可視為具有非鄰接材料路徑。

現參看圖1A-B，系統100可包括操作性地連接至材料路徑110之料斗122以將基質材料(未圖示)饋送至材料路徑110。系統100亦可包括操作性地連接至材料路徑110之送紙器132以將紙130饋送至材料路徑110中，以在模腔120與基質材料之間形成實質上圍繞基質材料之包裝。加熱元件124與處於模腔120中之基質材料熱連通。加熱元件124可使基質材料在複數個點處機械黏接，從而得到經包裹之有機多孔物質長段(未圖示)。在經包裹之有機多孔物質長段退出模腔120且適當冷卻之後，切割器126徑向(亦即，垂直於縱軸)切割經包裹之有機多孔物質長段，從而得到經包裹之有機多孔物質及/或經包裹之有機多孔物質節段。

圖1A-B展示，系統100可處於任何角度。受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解當調整系統100或其任何元件所置放之角度時的組態考慮因素。作為非限制性實例，圖1B展示料斗122可經組態以使得料斗122(及任何相應基質饋送裝置)之出口在模腔120內。在一些實施方案中，模腔可處於垂直及水準角度或介於垂直與水準之間的角度。

在一些實施方案中，將基質材料饋送至材料路徑可涉及任何適合之饋送器系統，包括(但不限於)手動饋送、定體積饋送器、品質流量饋送器、計重饋送器、加壓容器(例如加壓料斗或加壓槽)、螺旋鑽 或螺桿、斜槽、滑道、輸送機、管道、導管、通道及其類似物，及其任何組合。在一些實施方案中，材料路徑可包括介於料斗與模腔之間的機械元件，包括(但不限於)配件、壓模、流通式壓模、衝壓機、活塞、震盪器、擠出機、雙螺桿擠出機、固態擠出機及其類似物，及其任何組合。在一些實施方案中，饋送可涉及(但不限於)強制饋送、受控速率饋送、定體積饋送、品質流量饋送、計重饋送、真空輔助饋送、流化粉末饋送、氣動緻密相饋送(例如經由段塞流、丘狀流或不規則丘狀流、剪切床或波紋流及擠出流)、氣動稀相饋送，及其任何組合。

在一些實施方案中，涉及氣動緻密相饋送之基質材料饋送至材料路徑可有利地允許高通量加工。氣動緻密相饋送已在高流速下以大直徑出口進行，但此處已出乎意料地顯示在高速下以小直徑有效進行。舉例而言，令人驚訝的是，氣動緻密相饋送之使用已展示在小直徑(例如約5mm至約25mm及約5mm至約10mm)下具有高通量(例如約575kg/h或約500m/min，對於約6.1mm之管道出口(進一步描述於本文中))。相比之下，重力饋送在類似直徑下典型地產生小於約10m/min，且氣動緻密相饋送可在類似速度下以尺寸為50mm或大於50mm之出口進行。對於基質材料、尤其粒狀或微粒基質材料之小直徑與高通量之組合已出乎意料。熟習此項技術者應瞭解氣動緻密相饋送設備之出口之適當尺寸及形狀以適應模腔。作為非限制性實例，出口之形狀可類似於模腔，但小於模腔且延伸至模腔中。在另一實例中，出口可經定形以適應薄片有機多孔物質之模腔(例如長矩形出口)或中空圓柱體有機多孔物質之模腔(例如環形出口)。

此外，氣動緻密相饋送之製程可有利地減少顆粒遷移及分離，其在黏合劑及有機顆粒之尺寸及/或形狀不同時可尤其成問題。在不受理論限制下，咸信在加壓料斗中所施加之氣壓產生基質材料之栓塞流， 其使微粒分離減至最低且因此在饋送器之出口處提供更均質且一致之基質材料組成。在一些實施方案中，加壓料斗可針對品質流量加以設計。品質流量條件可尤其視加壓料斗內壁之斜率、壁之材料及基質材料之組成而定。

在一些實施方案中，基質材料至材料路徑之饋送速率可在約1m/min、10m/min、25m/min、100m/min或150m/min之下限至約800m/min、600m/min、500m/min、400m/min、300m/min、200m/min或150m/min之上限之範圍內，且其中該饋送速率可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。在一些實施方案中，基質材料至材料路徑之饋送速率可在約1m/min、10m/min、25m/min、100m/min或150m/min之下限至約800m/min、600m/min、500m/min、400m/min、300m/min、200m/min或150m/min之上限之範圍內，與直徑在約0.5mm、2mm、3mm、4mm、5mm或6mm之下限至約10mm、9mm、8mm、7mm或6mm之上限之範圍內的模腔組合，且其中饋送速率及模腔直徑中之每一者可獨立地在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。一般技術者應瞭解，可達成之直徑(或形狀)與饋送速率組合可尤其視基質材料中顆粒之尺寸及形狀、基質材料(例如添加劑)之其他組分、基質材料滲透性及脫氣常數、輸送距離(例如管道長度，進一步描述於本文中)、輸送系統組態及其類似者及其任何組合而定。

在一些實施方案中，氣動流量可由約15或大於15之固體/流體比表徵。在一些實施方案中，氣動流量可由在約15、20、30、40或50之下限至約500、400、300、200、150、130、100或70之上限之範圍內的固體/流體比表徵，且其中該固體/流體比可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。固體/流體比可尤其視氣動緻密相饋送之類型而定，其中擠出緻密相饋送典型地在較高值下發生。

在一些實施方案中，氣動緻密相饋送可涉及施加約1psig、2psig、5psig、10psig或25psig之下限至約150psig、125psig、100psig、50psig或25psig之氣壓，且其中該氣壓可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。應注意，氣壓可用複數種氣體施加，例如惰性氣體(例如氮氣、氬氣、氦氣及其類似氣體)、含氧氣體、經加熱氣體、乾燥氣體(亦即小於約6ppm水)及其類似氣體，及其任何組合(例如經加熱之乾燥惰性氣體，如氮氣或氬氣)。包括氣動緻密相饋送之系統之實例包括於本文中。

如上文所述，本文所述之一些有機顆粒傾向於聚集。在一些實施方案中，將基質材料饋送至模腔中可在受控環境(例如低相對濕度)中及/或在低溫下進行以降低有機顆粒聚結之趨勢。此外，可利用使聚集體破碎且減少聚集體形成之饋送方法，例如剪切混合、螺旋鑽混合及其類似方法。

在一些實施方案中，饋送可經轉位，以能夠按預定時間間隔插入間隔材料。適合之間隔材料可包含添加劑、實心隔板(例如模腔部件)、多孔隔板(例如紙及脫模包裝)、篩檢程式、腔及其類似材料，及其任何組合。在一些實施方案中，饋送可涉及震盪及/或振動。受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解適當之震盪及/或振動程度，例如包含大黏合劑顆粒及小有機顆粒之均質分佈基質材料可能受振動不利地影響，亦即，均質性可能至少部分損失。此外，熟習此項技術者應瞭解饋送參數及/或饋送器對所產生之有機多孔物質之最終特性的影響，例如對至少空隙體積(進一步論述於下文)、封裝壓降(進一步論述於下文)及組成均質性的影響。

在一些實施方案中，基質材料或其組分可在引入材料路徑中之前及/或在沿材料路徑時加以乾燥。在一些實施方案中，乾燥可由以下方式達成：加熱基質材料或其組分，使乾燥氣體吹過基質材料或其組分， 及其任何組合。在一些實施方案中，基質材料之含濕量可為約10重量%或小於10重量%、約5重量%或小於5重量%，或更佳約2重量%或小於2重量%，且在一些實施方案中低至0.01重量%。含濕量可藉由涉及冷凍乾燥或乾燥後重量損失之已知方法進行分析。

現參看圖2A-B，系統200可包括操作性地連接至材料路徑210之料斗222以將基質材料饋送至材料路徑210。系統200亦可包括操作性地連接至材料路徑210之送紙器232以將紙230饋送至材料路徑210中，以在模腔220與基質材料之間形成實質上圍繞基質材料之包裝。此外，系統200可包括操作性地連接至材料路徑210之脫模饋送器236以將脫模包裝234饋送至材料路徑210中，以在紙230與模腔220之間形成包裝。在一些實施方案中，脫模饋送器236可經組態成使脫模包裝234連續輪轉之輸送機238。加熱元件224與處於模腔220中之基質材料熱連通。加熱元件224可使基質材料在複數個點處機械黏接，從而得到經包裹之有機多孔物質長段。在經包裹之有機多孔物質長段退出模腔220且適當冷卻之後，切割器226徑向切割經包裹之有機多孔物質長段，從而得到經包裹之有機多孔物質及/或經包裹之有機多孔物質節段。在脫模包裝234未經組態成輸送機238之實施方案中，脫模包裝234可在切割之前自經包裹之有機多孔物質長段移除或在切割之後自經包裹之有機多孔物質及/或經包裹之有機多孔物質節段移除。

現參看圖3，系統300可包括將基質材料之組分饋送至料斗322中之組分料斗322a及322b。基質材料可在料斗322中用混合器328及預熱器344混合並預熱。料斗322可操作性地連接至材料路徑310以將基質材料饋送至材料路徑310。系統300亦可包括操作性地連接至材料路徑310之送紙器332以將紙330饋送至材料路徑310中，以在模腔320與基質材料之間形成實質上圍繞基質材料之包裝。模腔320可包括流體連接件346，經加熱之流體(液體或氣體)可經該流體連接件346傳送至材料 路徑310中且在複數個點處機械黏接基質材料，從而得到經包裹之有機多孔物質長段。應注意，流體連接件346可位於沿模腔320之任何位置處，且一個以上流體連接件346可沿模腔320安置。在經包裹之有機多孔物質長段退出模腔320且適當冷卻之後，切割器326徑向切割經包裹之有機多孔物質長段，從而得到經包裹之有機多孔物質及/或經包裹之有機多孔物質節段。

受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解，預熱亦可在料斗322之前對個別饋送組分進行及/或在料斗322之後對混合組分進行。

適合之混合器可包括(但不限於)帶式摻合器、漿式摻合器、犁式摻合器、雙錐摻合器、雙殼摻合器、行星式摻合器、流化摻合器、高強度摻合器、轉鼓、摻合螺桿、旋轉式混合器及其類似混合器，及其任何組合。

在一些實施方案中，組分料斗可容納基質材料之個別組分，例如兩個組分料斗，其中一個容納黏合劑顆粒且另一個容納有機顆粒。在一些實施方案中，組分料斗可容納基質材料之組分之混合物，例如兩個組分料斗，其中一個容納黏合劑顆粒與有機顆粒之混合物且另一個容納如維生素之添加劑。在一些實施方案中，組分料斗內之組分可為固體、液體、氣體或其組合。在一些實施方案中，不同組分料斗之組分可按不同速率添加至料斗中以獲得基質材料之所需摻合物。作為非限制性實例，三個組分料斗可獨立地容納有機顆粒、黏合劑顆粒及呈液體形式之染料或顏料(下文進一步描述之添加劑)。黏合劑顆粒可按兩倍於有機顆粒之速率添加至料斗中，且染料或顏料可噴射於其中以在有機顆粒與黏合劑顆粒上形成至少部分塗層。

在一些實施方案中，至模腔之流體連接件可將流體傳送至模腔中，使流體通過模腔及/或在模腔上吸取。如本文所用之術語「吸取」係指產生跨越邊界及/或沿路徑之負壓降，例如抽吸。將經加熱之流體 傳送至模腔中及/或通過模腔可幫助機械黏接其中之基質材料。在內部安置有包裝之模腔上吸取可幫助均勻地內襯模腔，例如皺褶較少。

現參看圖4，系統400可包括操作性地連接至材料路徑410之料斗422以將基質材料饋送至材料路徑410。料斗422可沿材料路徑410經組態以使得料斗422之出口或自其出口之延伸部分處於模腔420內。此可有利地允許將基質材料以一定速率饋送至模腔420中，以控制基質材料之裝填且因此控制所得有機多孔物質之空隙體積。在此非限制性實例中，模腔420包含熱電材料且因此包括電源接頭448。系統400亦可包括操作性地連接至材料路徑410之脫模饋送器436以將脫模包裝434饋送至材料路徑410中，以在模腔420與基質材料之間形成實質上圍繞基質材料之包裝。模腔420可由熱電材料製成，以使得模腔420可提供熱以在複數個點處機械黏接基質材料，從而得到經包裹之有機多孔物質長段。沿模腔420之後的材料路徑410，滾筒440可操作性地能夠幫助經包裹之有機多孔物質長段移動通過模腔420。在經包裹之有機多孔物質長段退出模腔420且適當冷卻之後，切割器426徑向切割經包裹之有機多孔物質長段，從而得到經包裹之有機多孔物質及/或經包裹之有機多孔物質節段。在切割之後，有機多孔物質在有機多孔物質輸送機462上沿材料路徑410繼續行進，例如用於封裝或進一步加工。脫模包裝434可在切割之前自經包裹之有機多孔物質長段移除或在切割之後自經包裹之有機多孔物質及/或經包裹之有機多孔物質節段移除。

適合之滾筒及/或滾筒替代物可包括(但不限於)鑲齒、鑲齒輪、輪、帶、齒輪及其類似物，及其任何組合。其他滾筒及其類似物可為平坦的、帶齒的、有斜面的及/或鋸齒狀的。

現參看圖5，系統500可包括操作性地連接至材料路徑510之料斗522以將基質材料饋送至材料路徑510。加熱元件524與處於模腔520中之基質材料熱連通。加熱元件524可使基質材料在複數個點處機械黏 接，從而得到一有機多孔物質長段。在有機多孔物質長段退出模腔520之後，沖模542可用於將有機多孔物質長段擠出成所需橫截面形狀。沖模542可包括複數個沖模542'(例如多個沖模或在單個沖模內之多個孔)，有機多孔物質長段可經該等沖模542'擠出。在有機多孔物質長段經沖模542擠出且適當冷卻之後，切割器526徑向切割有機多孔物質長段，從而得到一有機多孔物質及/或有機多孔物質節段。

現參看圖6A，系統600可包括操作性地連接至材料路徑610之送紙器632以將紙630饋送至材料路徑610中。料斗622(或其他基質材料傳遞設備，例如螺旋鑽)可操作性地連接至材料路徑610，以將基質材料置放於紙630上。由於穿通型模腔620(或有時稱作與香煙濾嘴成形設備相關之配件裝置之壓模)，紙630可至少部分包裹基質材料，該穿通型模腔620提供所需橫截面形狀(或視情況，在一些實施方案中，基質材料可在所需橫截面的成形已開始或結束之後與紙630組合)。在一些實施方案中，紙縫可經膠合。加熱元件624(或者電磁輻射源，例如微波源、對流烘箱、加熱塊及其類似者或其混合)與處於模腔620中及/或在模腔620之後的基質材料熱連通。加熱元件624可使基質材料在複數個點處機械黏接，從而得到經包裹之有機多孔物質長段。在經包裹之有機多孔物質長段退出模腔620且適當冷卻之後，切割器626徑向切割經包裹之有機多孔物質長段，從而得到經包裹之有機多孔物質及/或經包裹之有機多孔物質節段。在模腔620固定之情況下，移動通過系統600可藉助於輸送機658。應注意，儘管未圖示，但類似實施方案可包括作為環形輸送機之一部分的紙630，其在切割之前自有機多孔物質長段展開，此將得到有機多孔物質及/或有機多孔物質節段。

現參看圖6B，系統600'可包括操作性地連接至材料路徑610'之送紙器632'以將紙630'饋送至材料路徑610'中。料斗622'(或其他基質材料傳遞設備，例如螺旋鑽)可操作性地連接至材料路徑610'，以將基 質材料置放於紙630'上。由於穿通型模腔620'(例如有時稱作與香煙濾嘴成形設備相關之配件裝置之壓模)，紙630'可至少部分包裹基質材料，該穿通型模腔620'提供所需橫截面形狀(或視情況，在一些實施方案中，基質材料可在所需橫截面的成形已開始或結束之後與紙630'組合)。在一些實施方案中，紙縫可經膠合。

系統600'可包含一個以上加熱元件624'。第一加熱元件624a'與處於模腔620'中及/或在模腔620'之後的基質材料熱連通，且可使基質材料之至少一部分在複數個點處機械黏接(例如形成燒結接觸點)。有機多孔物質長段可接著用壓模656'(例如用於再定形經包裹之多孔物質長段之橫截面形狀)定尺寸為所需橫截面形狀或尺寸，接著用第二加熱元件624b'(其可為類似於第一加熱元件624a'之加熱元件，例如兩者均為微波，或兩者不同，例如第一者為微波且第二者為烘箱)再加熱以形成額外機械黏接(例如燒結接觸點)。視情況，未圖示，在第二加熱元件624b'之後的經包裹之有機多孔物質長段可再次定尺寸為所需橫截面形狀或尺寸。所得經包裹之有機多孔物質長段可接著經適當冷卻，用切割器626徑向切割成經包裹之有機多孔物質及/或經包裹之有機多孔物質節段。在模腔620'固定之情況下，移動通過系統600'可藉助於輸送機658'。

在一些情況下，視第一燒結或加熱步驟之程度而定，有機多孔物質長段可經冷卻及切割，接著再加熱。熟習此項技術者應瞭解如何修改本文所述之其他系統及方法以提供兩個或兩個以上燒結(或加熱)步驟。

在一些實施方案中，在基質材料處於高溫下時，多孔物質或其類似物可藉由施加壓力而再定尺寸及/或再定形。壓模可由適於使棒變成最終形狀或尺寸的經驅動或未經驅動之定尺寸或成形滾筒、一系列滾筒、或沖模或一系列沖模及其任何組合組成。再定尺寸及/或再定形可 在方法之各加熱步驟之後進行。

現參看圖7A，系統700可包括操作性地連接至材料路徑710之送紙器732以將紙730饋送至材料路徑710中。如圖示，模腔720為在縱縫處膠合之圓柱形捲筒紙，其可用成形模756a(或有時稱作與香煙濾嘴成形設備相關之配件裝置(包括紙管折疊器)之成形模)使紙730隨膠752捲動來即時形成，該膠752係用施膠裝置754(例如噴膠槍)施加，視情況繼之以膠縫加熱器(未圖示)。在形成模腔720期間，基質材料可沿材料路徑710自料斗722引入。與模腔720熱連通之加熱元件724(例如微波源、對流烘箱、加熱塊及其類似者或其混合)可使基質材料在複數個點處機械黏接，從而得到經包裹之有機多孔物質長段。接著，壓模756b可在基質材料完全冷卻之前使用，以將經包裹之有機多孔物質長段定尺寸為所需橫截面尺寸，此可有利地用於經包裹之有機多孔物質之圓周及形狀(例如橢圓度)的均勻性。在經包裹之有機多孔物質長段經適當冷卻之後，切割器726徑向切割經包裹之有機多孔物質長段，從而得到經包裹之有機多孔物質及/或經包裹之有機多孔物質節段。移動通過系統700可藉助於滾筒、輸送機或其類似物(未圖示)。受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解，所述製程可在單個設備中或多個設備中進行。舉例而言，可在單個設備中捲筒紙、引入基質材料、暴露於熱(例如藉由施加微波或在常規烘箱中加熱)及再定尺寸，且可將所得有機多孔物質長段輸送至第二設備以供切割。系統700可定向於任何方向，例如垂直或水準或其間之任何方向。

在一些實施方案中，在基質材料處於高溫下時，有機多孔物質或其類似物可藉由施加壓力而再定尺寸及/或再定形。

在一些實施方案中，用於密封紙模腔(或其他可撓性模腔材料，如塑膠)之膠或其他黏著劑可為冷熔性黏著劑、熱熔性黏著劑、壓敏性黏著劑、可固化黏著劑及其類似物。冷熔性黏著劑可較佳，以減少 在後續加熱製程期間(例如在燒結期間)膠的破壞。

現參看圖7B，系統700'可包括操作性地連接至材料路徑710'之送紙器732'以將紙730'饋送至材料路徑710'中。如圖示，模腔720'為在縱縫處膠合之圓柱形捲筒紙，其可用成形模756a'(或有時稱作與香煙濾嘴成形設備相關之配件裝置(包括紙管折疊器)之成形模)使紙730'隨膠752'捲動來即時形成，該膠752'係用施膠裝置754'(例如噴膠槍)施加。在形成模腔720'期間，基質材料可沿材料路徑710'自料斗722'(例如氣動緻密相饋送器之加壓料斗)引入，該料斗722'由接頭722b'操作性地連接至管道722a'，該接頭722b'可為可撓性接頭。與模腔720'(如接近於管道722a'之末端所示)熱連通之加熱元件724'(例如微波源、對流烘箱、加熱塊及其類似者或其混合)可使基質材料在複數個點處機械黏接，從而得到經包裹之有機多孔物質長段。接著，壓模756b'(展示為滾筒)可經冷卻以幫助基質材料冷卻，同時將經包裹之有機多孔物質長段定形為所需更均勻之圓周及形狀(例如橢圓度)。在經包裹之有機多孔物質長段經適當冷卻之後，切割器726'徑向切割經包裹之有機多孔物質長段，從而得到經包裹之有機多孔物質及/或經包裹之有機多孔物質節段。

在一些實施方案中，模腔可為無孔的或具有不同程度之孔隙率以允許自基質材料中移除流體。此外，成形模及/或材料路徑可操作性地連接至通路以允許來自多孔紙之流路呈所需定向。在一些情況下，此等流路可連接至低於大氣壓之源。在一些實施方案中，自混合物中移除流體可改良系統可運作性且使基質材料顆粒分離減至最低。

在一些實施方案中，饋送器可包括經設計以密接至模腔中之延長部分。在一些實施方案中，饋送器之出口(例如管道722a'之出口)可經定尺寸為比模腔之內徑稍小(例如約小5%)。此外，饋送器或其延長部分可包括允許出口在模腔內移動之可撓性部分。在氣動緻密相饋 送期間，藉由允許出口在模腔內移動，該移動可為有利的。該移動可有利地允許出口自由地找到模腔中之中心，此可提供增強可運作性且使基質混合物分離減至最低之密接性。在一些實施方案中，饋送器(例如管道722a'之出口)可在成形模756a'之前、在成形模756a'內或在成形模756a'之後且視情況在膠縫加熱器之後終止。

此外，在一些實施方案中，出口可經設計成具有可變橫截面積，此可在氣動緻密相饋送中有利於輔助基質混合物裝填密度，使顆粒分離減至最低，及允許單一系統中存在不同壓力及流速。

在一些實施方案中，出口可用篩網作排放口，該篩網不允許基質材料流過，但允許流體流過。當基質材料退出出口時，尤其在高流速及高壓力下，該排放設置可允許壓力經較長長度以受控方式消散且減少顯著顆粒遷移(其可導致基質材料不均質)。

現參看圖8，系統800之模腔820可由分別操作性地連接至模腔輸送機860a及860b之模腔部件820a及820b形成。一旦形成模腔820，即可自料斗822沿材料路徑810引入基質材料。加熱元件824與處於模腔820中之基質材料熱連通。加熱元件824可使基質材料在複數個點處機械黏接，從而得到一有機多孔物質。在模腔820經適當冷卻且分成模腔部件820a及820b之後，有機多孔物質可自模腔部件820a及/或820b中移出，且經由有機多孔物質輸送機862沿材料路徑810繼續行進。應注意，圖8說明非鄰接材料路徑之非限制性實例。

在一些實施方案中，自模腔及/或模腔部件中移出有機多孔物質可涉及拔取機構、推擠機構、提升機構、重力、其任何混合，及其任何組合。移出機構可經組態以與有機多孔物質在端部嚙合，沿側面嚙合，及其任何組合。適合之拔取機構可包括(但不限於)吸杯、真空組件、鑷子、鉗子、鉗狀骨針、夾鉗、抓爪、爪鉤、夾具及其類似者，及其任何組合。適合之推擠機構可包括(但不限於)噴射器、衝壓機、棒、 活塞、楔子、輻條、撞擊裝置、加壓流體及其類似者，及其任何組合。適合之提升機構可包括(但不限於)吸杯、真空組件、鑷子、鉗子、鉗狀骨針、夾鉗、抓爪、爪鉤、夾具及其類似者，及其任何組合。在一些實施方案中，模腔可經組態以操作性地與各種移出機構協作。作為非限制性實例，混合拔取-推擠機構可包括用棒縱向推擠，從而將有機多孔物質部分地移出模腔之另一端，其可接著與鉗狀骨針嚙合以將有機多孔物質拔取出模腔。

現參看圖9，系統900之模腔920由分別操作性地連接至模腔輸送機960a、960b、960c及960d之模腔部件920a及920b或920c及920d形成。一旦形成模腔920或在形成期間，紙片930經由送紙器932引入一模腔920中。接著，基質材料自料斗922沿材料路徑910內襯之模腔920引入紙930中，且用來自加熱元件924之熱機械黏合至有機多孔物質中。在適當冷卻之後，可藉由將噴射器964插入模腔部件920a、920b、920c及920d之噴射口966a及966b中來移出有機多孔物質。有機多孔物質可接著經由有機多孔物質輸送機962沿材料路徑910繼續行進。又，圖9說明非鄰接材料路徑之非限制性實例。

模腔及/或模腔部件的清潔可有助於對有機多孔物質生產進行品質控制。再次參看圖8，清潔儀器可併入系統800中。當模腔部件820a及820b自形成有機多孔物質返回時，模腔部件820a及820b通過一系列清潔器，包括液體噴射器870及空氣或氣體噴射器872。類似地，在圖9中，當模腔部件960a、960b、960c及960d自形成有機多孔物質返回時，模腔部件960a、960b、960c及960d通過一系列清潔器，包括來自加熱元件924之熱及空氣或氣體噴射器972。

其他適合之清潔器可包括(但不限於)擦洗器、刷子、浴槽、淋灑器、插入式流體噴射器(插入模腔中能夠徑向噴射流體之管)、超音波設備及其任何組合。

在一些實施方案中，有機多孔物質節段、有機多孔物質及/或有機多孔物質長段可包含腔。作為非限制性實例，現參看圖10，操作性地連接至模腔輸送機1060a及1060b之模腔部件1020a及1020b操作性地連接以形成系統1000之模腔1020。料斗1022操作性地附接至兩個定體積饋送器1090a及1090b，使得各定體積饋送器1090a及1090b沿材料路徑1010用基質材料部分地填充模腔1020。在自定體積饋送器1090a與定體積饋送器1090b添加基質材料之間，注射器1088將膠囊(未圖示)置放至模腔1020中，從而得到由基質材料圍繞之膠囊。與模腔1020熱接觸之加熱元件1024使基質材料在複數個點處機械黏接，從而得到內部安置有膠囊之有機多孔物質。在形成有機多孔物質且適當冷卻之後，旋轉式研磨器1092沿模腔1020之縱向方向插入模腔1020中。旋轉式研磨器1092能夠操作性地在縱向方向上將有機多孔物質研磨成所需長度。在模腔1020分成模腔部件1020a及1020b之後，有機多孔物質自模腔部件1020a及/或1020b中移出且經由有機多孔物質輸送機1062沿材料路徑1010繼續行進。

用於有機多孔物質及其類似物內之適合膠囊可包括(但不限於)聚合膠囊、多孔膠囊、陶瓷膠囊及其類似膠囊。膠囊可填充有添加劑，例如顆粒狀碳或增香劑(更多實例提供於下文)。在一些實施方案中，膠囊亦可含有分子篩，該分子篩與煙氣中之所選組分反應，以移除或降低組分之濃度，而不會對煙氣之所需香味成分造成不良影響。在一些實施方案中，膠囊可包括煙草作為額外增香劑。應注意，在一些濾嘴實施方案中，若膠囊中填充之所選物質不足，則此可能導致主流煙氣之組分與膠囊中之物質之間的相互作用缺乏。

受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解，可改變本文所述之其他方法以生產內部具有膠囊之有機多孔物質。在一些實施方案中，一個以上膠囊可處於有機多孔物質內(例如，可在連續製程中生產內部具 有複數個膠囊之有機多孔物質長段)。

在一些實施方案中，有機多孔物質之形狀，例如長度、寬度、直徑及/或高度可藉由除切割以外之操作加以調整，包括(但不限於)砂磨、銑削、研磨、磨平、拋光、摩擦及其類似操作，及其任何組合。一般而言，此等操作在本文中將稱作研磨。一些實施方案可涉及研磨有機多孔物質之側面及/或端部，以獲得平滑表面、粗糙表面、開槽表面、圖案化表面、平整表面及其任何組合。一些實施方案可涉及研磨有機多孔物質之側面及/或端部，以獲得規格限度內之所需尺寸。一些實施方案可涉及在處於模腔中或退出模腔時、在切割之後、在進一步加工期間及其任何組合期間研磨有機多孔物質之側面及/或端部。熟習此項技術者應瞭解，研磨可產生粉末、顆粒及/或片。因而，研磨可涉及藉由如真空處理、吹入氣體、沖洗、震盪及其類似方法及其任何組合之方法來移除粉末、顆粒及/或片。

能夠達成所需研磨水準之任何元件及/或儀器可與本文所揭示之系統及方法聯合使用。能夠達成所需研磨水準之適合元件及/或儀器之實例可包括(但不限於)車床、砂輪機、刷子、拋光器、緩衝器、蝕刻器、劃線器及其類似物，及其任何組合。

在一些實施方案中，必要時，有機多孔物質可經加工成較輕重量，例如藉由鑽出有機多孔物質之一部分。

受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解使有機多孔物質在多個點處與本文所述之系統嚙合所必需之元件及/或儀器組態。作為非限制性實例，在有機多孔物質處於模腔中時(或有機多孔物質長段離開模腔時)所使用之研磨儀器及/或鑽孔儀器應經組態以不會對模腔造成有害影響。

現參看圖11，料斗1122操作性地附接至斜槽1182且將基質材料饋送至材料路徑1110。沿材料路徑1110，模腔1120經組態以接納撞擊裝 置1180，該撞擊裝置1180能夠將基質材料壓至模腔1120中。與處於模腔1120中之基質材料熱連通之加熱元件1124使基質材料在複數個點處機械黏接，從而得到一有機多孔物質長段。撞擊裝置1180包括於系統1100中可有利地幫助確保適當地裝填基質材料以形成具有所需空隙體積之有機多孔物質長段。此外，系統1100包含冷卻區1194，同時有機多孔物質長段仍容納於模腔1120中。在此非限制性實例中，冷卻以被動方式實現。

現參看圖12，系統1200之料斗1222操作性地沿材料路徑1210將基質材料饋送至擠出機1284(例如螺桿)。擠出機1284將基質材料移動至模腔1220。系統1200亦包括與處於模腔1220中之基質材料熱連通之加熱元件1224，使基質材料在複數個點處機械黏接，從而得到一有機多孔物質長段。此外，系統1200包括與處於模腔1220中之有機多孔物質長段熱連通之冷卻元件1286。有機多孔物質長段由滾筒1240輔助及/或引導而移出模腔1220。

在一些實施方案中，控制系統可與本文所揭示之系統及/或設備之元件交互。如本文所用之術語「控制系統」係指可操作以接收並發送電子信號或氣動信號，且可包括與使用者交互、提供資料讀出、收集資料、儲存資料、改變變數選點、保留選點、提供故障通知及其任何組合之功能的系統。適合之控制系統可包括(但不限於)可調變壓器、歐姆計、可程式化邏輯控制器、數位邏輯電路、繼電器、電腦、虛擬實境系統、分散式控制系統及其任何組合。可操作性地連接至控制系統之適合系統及/或設備元件可包括(但不限於)料斗、加熱元件、冷卻元件、切割器、混合器、送紙器、脫模饋送器、脫模輸送機、清潔元件、滾筒、模腔輸送機、輸送機、噴射器、液體噴射器、空氣噴射器、撞擊裝置、斜槽、擠出機、注射器、基質材料饋送器、膠饋送器、研磨器及其類似元件，及其任何組合。應注意，本文所揭示之系統及/ 或設備可具有與任何數目之元件交互之一個以上控制系統。

受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解本文所揭示之系統及/或設備之多個元件的可互換性。作為非限制性實例，當基質材料包含能夠將電磁輻射轉換成熱之組分(例如奈米顆粒、碳顆粒及其類似物)時，加熱元件可與電磁輻射源(例如微波源)互換。此外，作為非限制性實例，紙包裝可與脫模包裝互換。

在一些實施方案中，有機多孔物質可以約800m/min或小於800m/min之線性速度生產，包括藉由涉及小於約1m/min之極慢線性速度之方法生產。如本文所用之術語「線性速度」係指與可包涵若干平行生產線之生產速度成對比的沿單一生產線之速度，該速度可沿個別設備、在單一設備內或其組合。在一些實施方案中，有機多孔物質可藉由本文所述之方法以約1m/min、10m/min、50m/min或100m/min之下限至約800m/min、600m/min、500m/min、300m/min或100m/min之上限之範圍內的線性速度生產，且其中該線性速度可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。熟習此項技術者應瞭解，機械方面之生產力進展能夠實現大於800m/min(例如1000m/min或大於1000m/min)之線性速度。一般技術者亦應瞭解，單一設備可包括多個平行生產線(例如兩個或兩個以上圖7之生產線，或本文所說明之其他生產線)，從而將有機多孔物質及其類似物之總體生產速率提高至例如數千m/min或數千m/min以上。

一些實施方案可涉及有機多孔物質的進一步加工。適合之進一步加工可包括(但不限於)用添加劑摻雜、研磨、鑽出、進一步定形、形成多段式濾嘴、形成吸煙裝置、封包、運送及其任何組合。

一些實施方案可涉及用添加劑摻雜基質材料及/或有機多孔物質。添加劑之非限制性實例提供於下文。適合之摻雜方法可包括(但不限於)將添加劑包括於基質材料中；在機械黏接之前將添加劑施加 至基質材料之至少一部分；在處於模腔中時在機械黏接之後施加添加劑；在離開模腔之後施加添加劑；在切割之後施加添加劑；及其任何組合。應注意，施加包括(但不限於)浸漬、浸入、浸沒、浸泡、沖洗、洗滌、塗漆、塗布、淋浴、噴淋、噴射、灌注、噴粉、噴灑、附加及其任何組合。此外，應注意，施加包括(但不限於)表面處理、添加劑至少部分地併入基質材料之組分中之注入處理，及其任何組合。受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解，添加劑之濃度將至少視添加劑之組成、添加劑之尺寸、添加劑之用途及在過程中包括添加劑之時間點而定。

在一些實施方案中，用添加劑摻雜可在機械黏接基質材料之前、期間及/或之後進行。受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解，因機械黏接製程及相關參數(例如高溫及/或高壓)而降解、變化或受其他影響之添加劑應在機械黏接之後添加，及/或參數應作相應調整(例如使用惰性氣體或低溫)。作為非限制性實例，玻璃珠可為基質材料中之添加劑。接著，在機械黏接之後，玻璃珠可用其他添加劑功能化。

一些實施方案可涉及在生產之後研磨有機多孔物質。研磨包括上文所述之彼等方法及設備/元件。

II. 形成包含有機多孔物質之濾嘴及吸煙裝置之方法

一些實施方案可涉及將有機多孔物質(包括其節段)操作性地連接至濾嘴及/或濾嘴節段，例如，如本文更詳細描述之圖13中所說明。適合之濾嘴及/或濾嘴節段可包含以下至少一者：纖維素、纖維素衍生物、纖維素酯絲束、乙酸纖維素絲束、具有小於約10丹尼/單絲(denier per filament)之乙酸纖維素絲束、具有約10丹尼/單絲或大於10丹尼/單絲之乙酸纖維素絲束、無規定向乙酸酯、紙、波狀紙、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烴絲束、聚丙烯絲束、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、粗粉、碳顆粒、碳纖維、纖維、玻璃珠、沸石、分子篩、 第二有機多孔物質、多孔物質及其任何組合。多孔物質之非限制性實例詳細描述於同在審查中之申請案PCT/US2011/043264、PCT/US2011/043268、PCT/US2011/043269及PCT/US2011/043270中，所有申請案均於2012年7月7日申請，其全部揭示內容以引用的方式包括於本文中。此外，多孔物質更詳細地描述於本文中。

在一些實施方案中，有機多孔物質及其他濾嘴節段可獨立地具有以下特徵：如同心濾嘴設計、紙包裝、腔、空腔、帶擋板空腔、膠囊、通道及其類似特徵，及其任何組合。

在一些實施方案中，有機多孔物質及其他濾嘴節段可具有實質上相同之橫截面形狀及/或圓周。

在一些實施方案中，濾嘴節段可包含界定介於兩個濾嘴節段之間的腔的空間。在一些實施方案中，腔可填充有添加劑，例如顆粒狀碳或增香劑(例如有機顆粒、香精油及其類似物)。在一些實施方案中，腔可含有膠囊，例如聚合膠囊，其本身含有催化劑。在一些實施方案中，腔亦可含有分子篩，該分子篩與煙氣中之所選組分反應，以移除或降低組分之濃度，而不會對煙氣之所需香味成分造成不良影響。在一個實施方案中，腔可包括煙草作為額外增香劑。應注意，在一些實施方案中，若腔中填充之所選物質不足，則此可能導致主流煙氣之組分與腔及其他濾嘴節段中之物質之間的相互作用缺乏。

在一些實施方案中，濾嘴節段可組合或連接以形成濾嘴或濾棒。如本文所用之術語「濾棒」係指適於切割成兩個或兩個以上濾嘴之濾嘴長段。作為非限制性實例，在一些實施方案中，包含本文所述之有機多孔物質之濾棒可具有在約80mm至約150mm之範圍內之長度，且在吸煙裝置接裝操作(添加煙草柱至濾嘴)期間可切割成長度為約5mm至約35mm之濾嘴。

接裝操作可涉及將本文所述之濾嘴或濾棒與煙草柱組合或連接。 在接裝操作期間，包含本文所述之有機多孔物質之濾棒在一些實施方案中可首先切割成濾嘴或在接裝過程中切割成濾嘴。此外，在一些實施方案中，接裝方法可進一步涉及將包含紙及/或木炭之其他節段組合或連接至濾嘴、濾棒或煙草柱。

在生產濾嘴、濾棒及/或吸煙裝置中，一些實施方案可涉及將紙包裹於其各種組分周圍，以使組分維持所需組態及/或接觸。舉例而言，生產濾嘴及/或濾棒可涉及將紙包裹於一系列相連濾嘴節段周圍。在一些實施方案中，用紙包裝包裹之有機多孔物質可具有安置於周圍之其他包裝以維持有機多孔物質與濾嘴之另一節段之間的接觸。適於生產濾嘴、濾棒及/或吸煙裝置之紙可包括本文中關於包裹有機多孔物質所述之任何紙。在一些實施方案中，紙可包含添加劑、上漿劑及/或印刷劑。

在生產濾嘴、濾棒及/或吸煙裝置中，一些實施方案可涉及黏著其相鄰組分(例如有機多孔物質黏著至相鄰濾嘴節段、煙草柱及其類似物，或其任何組合)。較佳黏著劑可包括在環境條件下及/或在燃燒條件下不會賦予香味或芳香之黏著劑。在一些實施方案中，在生產濾嘴、濾棒及/或吸煙裝置中可利用包裹及黏著。

本發明之一些實施方案可涉及提供有機多孔物質棒，其包含在複數個接觸點處黏合在一起之複數個有機顆粒及黏合劑顆粒；提供一濾棒，其不具有與有機多孔物質棒相同之組成；將有機多孔物質棒及濾棒分別切割成有機多孔物質節段及濾嘴節段；形成包含複數個節段之所需相連組態，該複數個節段包含至少一些有機多孔物質節段及至少一些濾嘴節段；用紙包裝及/或黏著劑緊固所需相連組態，得到一分段式濾棒長段；將分段式濾棒長段切割成分段式濾棒，且其中該方法以約800m/min或小於800m/min之速率進行，從而生產分段式濾棒。一些實施方案可進一步涉及形成具有分段式濾棒之至少一部分的吸煙裝 置。

如本文所用之術語「相連組態」係指如下組態：其中兩個濾嘴節段(或其類似物)軸向對齊以使第一節段之一端接觸第二節段之一端。熟習此項技術者應瞭解，此相連組態可為連續的(亦即並非無限的，但極長)，具有大量節段；或長度較短，具有至少兩個至許多個節段。

應注意，在本文所述之一些方法實施方案中，術語「分段式」用於明確修飾各種物品，且應視為由本文中關於包含有機多孔物質之物品(例如濾嘴及濾棒)所述之各種實施方案所涵蓋。

在一些實施方案中，濾嘴可包含至少兩個節段，其中至少一個節段為本文所述之有機多孔物質且至少一個節段為其他濾嘴節段。在一些實施方案中，其他濾嘴節段可包含以下至少一者：纖維素、纖維素衍生物、纖維素酯絲束、乙酸纖維素絲束、具有小於約10丹尼/單絲之乙酸纖維素絲束、具有約10丹尼/單絲或大於10丹尼/單絲之乙酸纖維素絲束、無規定向乙酸酯、紙、波狀紙、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烴絲束、聚丙烯絲束、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、粗粉、碳顆粒、碳纖維、纖維、玻璃珠、沸石、分子篩、多孔物質及其任何組合。多孔物質之非限制性實例詳細描述於同在審查中之申請案PCT/US2011/043264、PCT/US2011/043268、PCT/US2011/043269及PCT/US2011/043270中，所有申請案均於2012年7月7日申請，其全部揭示內容以引用的方式包括於本文中。此外，多孔物質更詳細地描述於本文中。

在一些實施方案中，本文所述之濾嘴之EPD可在約0.10mm水/mm長度、1mm水/mm長度、2mm水/mm長度、3mm水/mm長度、4mm水/mm長度、5mm水/mm長度、6mm水/mm長度、7mm水/mm長度、8mm水/mm長度、9mm水/mm長度或10mm水/mm長度之下限至約20mm水/mm長度、19mm水/mm長度、18mm水/mm長度、17mm水/mm長度、 16mm水/mm長度、15mm水/mm長度、14mm水/mm長度、13mm水/mm長度、12mm水/mm長度、11mm水/mm長度、10mm水/mm長度、9mm水/mm長度、8mm水/mm長度、7mm水/mm長度、6mm水/mm長度或5mm水/mm長度之上限之範圍內，其中該EPD可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。

在一些實施方案中，濾嘴可具有第一其他濾嘴區段最接近吸煙裝置之口端的結構。在一些實施方案中，濾嘴可包含兩個或兩個以上呈任何所需次序之節段，例如依次為第一其他濾嘴節段(例如乙酸纖維素絲束)、有機多孔物質及第二其他濾嘴節段(例如乙酸纖維素絲束)或依次為第一其他濾嘴節段(例如乙酸纖維素絲束)、第一有機多孔物質(例如包含衍生自煙草之有機顆粒)、第二有機多孔物質(例如包含肉桂有機顆粒)、第二其他濾嘴節段(例如多孔物質)及第三其他濾嘴節段(例如乙酸纖維素絲束)。兩種或兩種以上有機多孔物質的使用可有利地允許生產具有單一或數種混合有機顆粒之有機多孔物質且接著設計具有更複雜之香味型態之濾嘴。此外，不同有機顆粒可具有不同生產限制(例如溫度界限)，使得有機多孔物質生產可能需要針對不同有機顆粒進行最佳化。

在結構內，可選擇個別節段之長度及組成以達成所需EPD及煙流組分減少。受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解本文所述之濾嘴之眾多結構。在一些情況下，濾嘴較佳可在兩端(亦即口端及煙草端)具有乙酸纖維素(或其他傳統濾嘴材料)區段。在一些實施方案中，經設計用於增強煙流組分減少的包含添加劑之其他濾嘴區段可在有機多孔物質上游(亦即，相對於有機多孔物質最接近煙草)。

本發明之一些實施方案可涉及提供複數個有機多孔物質節段，其包含在複數個接觸點處黏合在一起之複數個有機顆粒及黏合劑顆粒；提供複數個濾嘴節段，其不具有與有機多孔物質節段相同之組成；形 成包含複數個節段之所需相連組態，該複數個節段包含至少一個有機多孔物質節段及至少一些濾嘴節段；用紙包裝及/或黏著劑緊固所需相連組態，產生分段式濾嘴或分段式濾棒長段；且其中該方法以約800m/min或小於800m/min之速率進行，從而生產分段式濾嘴或分段式濾棒。一些實施方案可進一步涉及形成具有分段式濾嘴或至少一部分分段式濾棒之吸煙裝置。

現參看圖13，生產分段式濾嘴之製程之圖，在此實例中，將乙酸纖維素濾棒1310、1312切割成8個節段(各約15mm)以得到乙酸纖維素區段1314，且將多孔物質棒1312切割成10個區段(各約12mm)以得到多孔物質區段1316。區段1314、1316接著以交替組態端對端對齊，推擠在一起，且用在同一線上膠合之紙包裹，得到分段式濾嘴長段1318。接著在每個第四乙酸纖維素區段1314之大約中間處切割分段式濾嘴長段1318，得到具有安置於每一端之乙酸纖維素區段1314之部分的分段式濾棒1320。受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解，乙酸纖維素區段及多孔物質區段之其他尺寸及組態可用於得到分段式濾嘴長段且可接著在任何點處切割以得到所需分段式濾棒，例如分段式濾棒1320'。

在一些實施方案中，前述方法可經修改以適於三個或三個以上濾嘴節段。舉例而言，濾棒長段之所需組態包括串聯之第一濾嘴節段、有機多孔物質節段及第二濾嘴節段，以使得棒包括第一個第一濾嘴節段、第一個有機多孔物質節段、第一個第二濾嘴節段、第二個有機多孔物質節段、第二個第一濾嘴節段、第三個有機多孔物質節段、第二個第二濾嘴節段，等。此種組態可為至少一個適用於生產包含三個節段之濾嘴的實施方案，如圖14中所說明，其說明將濾棒長段切割成濾棒，接著再切割兩次，得到包含三個節段之濾嘴節段。

在一些實施方案中，可包括膠囊以嵌套於兩個相連節段之間。如 本文所用之術語「嵌套」係指在所生產之物品內部而不直接暴露於外部。因此，嵌套於兩個相連節段之間可使相鄰節段接觸，亦即相連。在一些實施方案中，膠囊可處於濾嘴節段或有機多孔物質節段之一部分中。

在一些實施方案中，本文所述之濾嘴可使用已知儀器生產，例如在自動化儀器中以大於約25m/min生產及對於手動生產儀器以較低速率生產。儘管生產速率可僅受儀器性能限制，但在一些實施方案中，本文所述之濾嘴節段可以約25m/min、50m/min或100m/min之下限至約800m/min、600m/min、400m/min、300m/min或250m/min之上限之範圍內的速率組合形成濾棒，且其中該速率可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。

在一些實施方案中，在生產本文所述之濾嘴及/或濾棒中所利用之有機多孔物質可用紙包裹。在一些實施方案中，紙可減少因有機多孔物質之機械操作所引起之損壞及微粒產生。適用於在操作期間聯合保護有機多孔物質之紙可包括(但不限於)木基紙、含亞麻之紙、亞麻紙、棉紙、功能化紙(例如經功能化以減少焦油及/或一氧化碳之紙)、特殊標誌用紙、彩色紙及其任何組合。在一些實施方案中，紙可為高孔隙率的、波狀的及/或具有高表面強度。在一些實施方案中，紙可實質上為無孔的，例如小於約10CORESTA單位。

在一些實施方案中，包含本文所述之有機多孔物質之濾嘴及/或濾棒可直接運輸至生產線，藉此其將與煙草柱組合形成吸煙裝置。此種方法之一個實例包括生產吸煙裝置之製程，其包含：提供包含至少一個包含本文所述之有機多孔物質之濾嘴節段的濾棒，該有機多孔物質包含有機顆粒及黏合劑顆粒；提供煙草柱；將濾棒橫向於其縱軸穿過該棒之中心切割，形成至少兩個具有至少一個濾嘴節段之濾嘴，各濾嘴節段包含有機多孔物質，該有機多孔物質包含有機顆粒及黏合劑顆 粒；及沿濾嘴之縱軸及煙草柱之縱軸將至少一個濾嘴連接至煙草柱，形成至少一個吸煙裝置。

在其他實施方案中，包含有機多孔物質之裝置濾嘴及/或濾棒可置放於適合容器中以供儲存直至進一步使用。適合之儲存容器包括吸煙裝置濾嘴技術中常用之儲存容器，包括(但不限於)板條箱、盒、圓桶、袋、紙板箱及其類似容器。

一些實施方案可涉及將可抽吸物質操作性地連接至有機多孔物質(或包含前述至少一者之分段式濾嘴)。在一些實施方案中，有機多孔物質(或包含前述至少一者之分段式濾嘴)可與可抽吸物質流體連通。在一些實施方案中，吸煙裝置可包含與可抽吸物質流體連通之有機多孔物質(或包含前述至少一者之分段式濾嘴)。在一些實施方案中，吸煙裝置可包含外殼，該外殼能夠操作性地維持有機多孔物質(或包含前述至少一者之分段式濾嘴)與可抽吸物質流體連通。在一些實施方案中，濾棒、濾嘴、濾嘴節段、分節式濾嘴及/或分節式濾棒可自外殼移除、更換及/或丟棄。

如本文所用之術語「可抽吸物質」係指能夠在燃燒或受熱時產生煙氣之材料。適合之可抽吸物質可包括(但不限於)煙草，例如亮葉煙草(bright leaf tobacco)、東方煙草(Oriental tobacco)、土耳其煙草(Turkish tobacco)、板煙煙草(Cavendish tobacco)、柯洛霍煙草(corojo tobacco)、克裡奧羅煙草(criollo tobacco)、珀裡克煙草(Perique tobacco)、遮陰種植煙草(shade tobacco)、白肋煙草(white burley tobacco)、煙熏煙草(flue-cured tobacco)、伯利煙草(Burley tobacco)、馬里蘭煙草(Maryland tobacco)、維吉尼亞煙草(Virginia tobacco)；茶葉；香草；碳化或熱解組分；無機填充物組分；及其任何組合。煙草可具有呈煙絲(cut filler)形式之煙葉、經加工之煙莖、復原煙草填充物、體積膨脹之煙草填充物形式，或其類似形式。煙草及其他種植 之可抽吸物質可產於美國，或可產於美國以外之管轄區。

在一些實施方案中，可抽吸物質可呈柱形，例如煙草柱。如本文所用之術語「煙草柱」係指煙草與視情況存在之其他成分及增香劑之摻合物，該等物質可組合產生基於煙草之可抽吸物品，諸如香煙或雪茄。在一些實施方案中，煙草柱可包含選自由以下組成之群組的成分：煙草、糖(諸如蔗糖、紅糖、轉化糖或高果糖穀物糖漿)、丙二醇、甘油、可可、可可產品、角豆膠、角豆提取物及其任何組合。在其他實施方案中，煙草柱可進一步包含增香劑、香料、薄荷醇、甘草提取物、磷酸二銨、氫氧化銨及其任何組合。在一些實施方案中，煙草柱可包含添加劑。在一些實施方案中，煙草柱可包含至少一個可彎曲元件。

適合之外殼可包括(但不限於)香煙、香煙煙嘴、雪茄、雪茄煙嘴、煙斗、水煙斗、水煙袋、電子吸煙裝置、手工捲製香煙、手工捲製雪茄、紙及其任何組合。

封包有機多孔物質可包括(但不限於)置放於托盤或盒或防護容器中，例如典型地用於封包並運輸香煙濾棒之托盤。

在一些實施方案中，本發明提供濾嘴及/或吸煙裝置之封包，該封包具有包含有機多孔物質之濾嘴。封包可為鉸鏈-蓋封包、滑塊與外殼封包、硬杯封包、軟杯封包、塑膠袋，或任何其他適合之封包容器。在一些實施方案中，封包可具有外包裝，諸如聚丙烯包裝，及視情況存在之拉拔蓋。在一些實施方案中，濾嘴及/或吸煙裝置可在封包內成束密封。一束可含有若干濾嘴及/或吸煙裝置，例如20根或20根以上。然而，在一些實施方案中，一束可包括單一濾嘴及/或吸煙裝置，諸如專屬濾嘴及/或吸煙裝置實施方案(如用於個別銷售者)，或包含如香草、丁香或肉桂之特定香料的濾嘴及/或吸煙裝置。

在一些實施方案中，本發明提供吸煙裝置封包之紙板箱，該紙板箱包括至少一個包括至少一個吸煙裝置之吸煙裝置封包，該至少一個 吸煙裝置具有包含有機多孔物質之濾嘴(多段式或呈其他形式)。在一些實施方案中，紙板箱(例如容器)具有容納吸煙裝置封包之重量的實體完整性。此可藉由使用較厚卡片紙形成紙板箱或使用較強黏著劑黏合紙板箱之元件來實現。

一些實施方案可涉及運送有機多孔物質。該等有機多孔物質可作為個體、作為濾嘴之至少一部分、作為吸煙裝置之至少一部分、在封包中、在紙板箱中、在托盤中及其任何組合。可由火車、卡車、飛機、艇/船及其任何組合來進行運送。

因為預期消費者將抽吸包括如本文所述之有機多孔物質之吸煙裝置，故本發明亦包括抽吸此種吸煙裝置之方法。舉例而言，在一個實施方案中，本發明提供一種抽吸吸煙裝置之方法，其包含：加熱或點燃吸煙裝置以形成煙氣，該吸煙裝置包含根據本文所述之實施方案中之任一者的濾嘴(例如包含有機多孔物質，該等有機多孔物質具有本文所述之有機顆粒、本文所述之黏合劑顆粒、視情況存在之本文所述添加劑、視情況存在之本文所述特徵，及其類似特徵；包含濾嘴節段，該等濾嘴節段具有本文所述之材料、視情況存在之本文所述摻雜劑、視情況存在之本文所述添加劑、視情況存在之本文所述特徵，及其類似特徵；具有本文所述之EPD；具有本文所述之結構；及其類似者)。

III. 有機多孔物質

在一些實施方案中，用於有機多孔物質中之有機顆粒可藉由研磨天然組成物而產生。有機顆粒之天然組成物之實例可包括(但不限於)丁香、煙草、咖啡豆、可可、肉桂、香草、茶葉、綠茶、紅茶、月桂葉、柑桔皮(例如橙、檸檬、酸橙、抽及其類似物)、孜然芹、智利辣椒、辣椒粉、紅辣椒、桉、薄荷、咖喱、茴芹、蒔蘿、茴香、多香果、羅勒、迷迭香、胡椒、葛縷子籽、芫荽葉、大蒜、芥末、肉豆蔻、百里香、薑黃、牛至、其他香料、蛇麻草、其他穀物、糖及其類似物， 及其任何組合。

在一些實施方案中，煙流之溫度升高可增強增香劑自有機顆粒中釋放。

在一些實施方案中，有機顆粒可具有至少一個尺寸在約100微米、150微米、200微米或250微米之下限至約1500微米、1000微米、750微米、500微米、400微米、300微米或250微米之上限之範圍內的平均直徑，其中該平均直徑可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。在一些實施方案中，有機顆粒可為顆粒尺寸之混合物。

黏合劑顆粒之實例可包括(但不限於)聚烯烴、聚酯、聚醯胺(或耐綸(nylon))、聚丙烯酸化合物、聚苯乙烯、聚乙烯化合物、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、非纖維性增塑纖維素、其任何共聚物、其任何衍生物及其任何組合。適合聚烯烴之實例包括(但不限於)聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合及其類似物。適合聚乙烯之實例進一步包括低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合及其類似物。適合聚酯之實例包括聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸環己烷二甲醇酯、聚對苯二甲酸丙二酯、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合及其類似物。適合聚丙烯酸化合物之實例包括(但不限於)聚甲基丙烯酸甲酯、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合及其類似物。適合聚苯乙烯之實例包括(但不限於)聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈、苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-順丁烯二酸酐、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合及其類似物。適合聚乙烯化合物之實例包括(但不限於)乙烯乙酸乙烯酯、乙烯乙烯醇、聚氯乙烯、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合及其類似物。適合纖維素之實例包括(但不限於)乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、增塑纖維素、丙 酸纖維素、乙基纖維素、其任何共聚物、其任何衍生物、其任何組合及其類似物。在一些實施方案中，黏合劑顆粒可為上文所列黏合劑之任何共聚物、任何衍生物及任何組合。

在一些實施方案中，本文所述之黏合劑顆粒可具有親水性表面處理。親水性表面處理(例如含氧官能基，如羧基、羥基及環氧基)可藉由暴露於以下至少一者來達成：化學氧化劑、火焰、離子、電漿、電暈放電、紫外線輻射、臭氧及其任何組合(例如臭氧與紫外線處理)。因為本文所述之許多有機顆粒及活性顆粒依據其組成或吸附水而具親水性，故對黏合劑顆粒之親水性表面處理可增加黏合劑顆粒與有機顆粒及/或活性顆粒之間的吸引力(例如凡得瓦爾力(van der Waals)、靜電力、氫鍵結及其類似作用)。此增強之吸引力可減少基質材料中之有機顆粒及/或活性顆粒與黏合劑顆粒分離，從而使所得多孔物質之EPD、完整性、圓周、橫截面形狀及其他特性的可變性減至最低。此外，已觀測到增強之吸引力提供更均質之基質材料，此可增加濾嘴設計之靈活性(例如降低總體EPD、降低黏合劑顆粒之濃度，或兩者)。

黏合劑顆粒可呈現任何形狀。該等形狀包括球形、土衛七狀(hyperion)、星狀、隕石球粒狀(chrondular)或星際塵埃狀、顆粒狀、馬鈴薯狀、不規則狀及其任何組合。在較佳實施方案中，適用於本發明之黏合劑顆粒為非纖維性的。在一些實施方案中，黏合劑顆粒呈粉末、球粒或微粒形式。

在一些實施方案中，黏合劑顆粒可具有至少一個尺寸在約0.1nm、0.5nm、1nm、10nm、100nm、500nm、1微米、5微米、10微米、50微米、100微米、150微米、200微米或250微米之下限至約5000微米、2000微米、1000微米、900微米、700微米、500微米、400微米、300微米、250微米、200微米、150微米、100微米、50微米、10微米或500nm之上限之範圍內的平均直徑，其中該平均直徑可在任何下限至 任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。在一些實施方案中，黏合劑顆粒可為顆粒尺寸之混合物。

在一些實施方案中，黏合劑顆粒可具有在約0.10g/cm³至約0.55g/cm³範圍內之容積密度，包括其間之任何子集(例如約0.17g/cm³至約0.50g/cm³或約0.20g/cm³至約0.47g/cm³)。

在一些實施方案中，黏合劑顆粒在其熔融溫度下可展現實際上無流動，亦即，當加熱至其熔融溫度時展現極少乃至無聚合物流動。滿足此等準則之材料可包括(但不限於)超高分子量聚乙烯(「UHMWPE」)、極高分子量聚乙烯(「VHMWPE」)、高分子量聚乙烯(「HMWPE」)及其任何組合。如本文所用之術語「UHMWPE」係指重量平均分子量為至少約3 x 10⁶g/mol(例如約3 x 10⁶g/mol至約30 x 10⁶g/mol，包括其間之任何子集)之聚乙烯組成物。如本文所用之術語「VHMWPE」係指重量平均分子量小於約3 x 10⁶g/mol且大於約1 x 10⁶g/mol(包括其間之任何子集)之聚乙烯組成物。如本文所用之術語「HMWPE」係指重量平均分子量為至少約3 x 10⁵g/mol至1 x 10⁶g/mol之聚乙烯組成物。就本說明書而言，本文中所提及之分子量係根據馬戈利斯方程(Margolies equation)確定(「馬戈利斯分子量」)。

在一些實施方案中，黏合劑顆粒可具有在約0、0.5、1.0或2.0g/10min之下限至約3.5、3.0、2.5、2.0、1.5或1.0之上限之範圍內的熔融流動指數(「MFI」)，聚合物流動之量度，如藉由ASTM D1238在190℃及15kg負荷下量測，其中該MFI可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。在一些實施方案中，有機多孔物質可包含具有不同分子量及/或不同熔融流動指數之黏合劑顆粒之混合物。

在一些實施方案中，黏合劑顆粒可具有在約5dl/g至約30dl/g範圍內(包括其間之任何子集)之固有黏度及約80%或80%以上(例如約80%至約100%，包括其間之任何子集)之結晶度，如美國專利申請公開案 第2008/0090081號中所述。

適合用作本文所述之黏合劑顆粒之市售聚乙烯材料的實例可包括GUR®(UHMWPE，可獲自Ticona Polymers LLC,DSM,Braskem,Beijing Factory No.2,Shanghai Chemical,Qilu,Mitsui,and Asahi)，包括GUR® 2000系列(2105、2122、2122-5、2126)、GUR® 4000系列(4120、4130、4150、4170、4012、4122-5、4022-6、4050-3/4150-3)、GUR® 8000系列(8110、8020)及GUR® X系列(X143、X184、X168、X172、X192)。適合聚乙烯材料之另一實例具有在約300,000g/mol至約2,000,000g/mol範圍內之分子量(如藉由ASTM-D 4020測定)、介於約300微米與約1500微米之間的平均顆粒尺寸及介於約0.25g/ml與約0.5g/ml之間的容積密度。

在一些實施方案中，黏合劑顆粒為如由組成、形狀、尺寸、容積密度、MFI、固有黏度及其類似性質及其任何組合加以區分之多種黏合劑顆粒的組合。

在一些實施方案中，基質材料或有機多孔物質所包含之有機顆粒的量可在有機多孔物質之約1重量%、5重量%、10重量%、25重量%、40重量%、50重量%、60重量%或75重量%之下限至有機多孔物質之約99重量%、95重量%、90重量%或75重量%之上限之範圍內，且其中有機顆粒之量可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。在一些實施方案中，基質材料或有機多孔物質所包含之黏合劑顆粒的量可在有機多孔物質之約1重量%、5重量%、10重量%或25重量%之下限至有機多孔物質之約99重量%、95重量%、90重量%、75重量%、60重量%、50重量%、40重量%或25重量%之上限之範圍內，且其中黏合劑顆粒之量可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。

在一些實施方案中，本文所述之有機多孔物質可進一步包含添加 劑。在一些實施方案中，基質材料或有機多孔物質所包含之添加劑的量可在基質材料或有機多孔物質之約0.01重量%、0.05重量%、0.1重量%、1重量%、5重量%或10重量%之下限至基質材料或有機多孔物質之約25重量%、15重量%、10重量%、5重量%或1重量%之上限之範圍內，且其中添加劑之量可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。

適合之添加劑可包括(但不限於)活性顆粒、活性化合物、離子樹脂、沸石、奈米顆粒、微波增強添加劑、陶瓷顆粒、玻璃珠、軟化劑、增塑劑、顏料、染料、控制釋放囊泡、黏著劑、增黏劑、表面改質劑、維生素、過氧化物、殺生物劑、抗真菌劑、抗微生物劑、抗靜電劑、阻燃劑、降解劑及其任何組合，該等添加劑更詳細地描述於本文中。一般技術者應瞭解，添加劑應對有機顆粒之功能具有最小乃至無影響，例如自有機顆粒吸附增香劑之多孔添加劑。

在一些實施方案中，本文所述之有機多孔物質的EPD可在約0.10mm水/mm長度、1mm水/mm長度、2mm水/mm長度、3mm水/mm長度、4mm水/mm長度、5mm水/mm長度、6mm水/mm長度、7mm水/mm長度、8mm水/mm長度、9mm水/mm長度或10mm水/mm長度之下限至約20mm水/mm長度、19mm水/mm長度、18mm水/mm長度、17mm水/mm長度、16mm水/mm長度、15mm水/mm長度、14mm水/mm長度、13mm水/mm長度、12mm水/mm長度、11mm水/mm長度、10mm水/mm長度、9mm水/mm長度、8mm水/mm長度、7mm水/mm長度、6mm水/mm長度或5mm水/mm長度之上限之範圍內，其中該EPD可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。

在一些實施方案中，本文所述之有機多孔物質可具有至少約1mg/mm、2mg/mm、3mg/mm、4mg/mm、5mg/mm、6mg/mm、7mg/mm、8mg/mm、9mg/mm、10mg/mm、11mg/mm、12mg/mm、13mg/mm、 14mg/mm、15mg/mm、16mg/mm、17mg/mm、18mg/mm、19mg/mm、20mg/mm、21mg/mm、22mg/mm、23mg/mm、24mg/mm或25mg/mm之有機顆粒負荷以及小於約20mm水或20mm水以下/mm長度、19mm水或19mm水以下/mm長度、18mm水或18mm水以下/mm長度、17mm水或17mm水以下/mm長度、16mm水或16mm水以下/mm長度、15mm水或15mm水以下/mm長度、14mm水或14mm水以下/mm長度、13mm水或13mm水以下/mm長度、12mm水或12mm水以下/mm長度、11mm水或11mm水以下/mm長度、10mm水或10mm水以下/mm長度、9mm水或9mm水以下/mm長度、8mm水或8mm水以下/mm長度、7mm水或7mm水以下/mm長度、6mm水或6mm水以下/mm長度、5mm水或5mm水以下/mm長度、4mm水或4mm水以下/mm長度、3mm水或3mm水以下/mm長度、2mm水或2mm水以下/mm長度或1mm水或1mm水以下/mm長度之EPD，且其中該有機顆粒負荷及該EPD可獨立地在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。

在一些實施方案中，本文所述之有機多孔物質可具有約5mm、10mm、25mm或50mm之下限至約150mm、100mm、50mm或25mm之上限的長度，且其中該長度可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。

在一些實施方案中，本文所述之有機多孔物質可進一步包含安置於有機多孔物質周圍之包裝。適合之包裝可包括(但不限於)紙(例如木基紙、含亞麻之紙、亞麻紙、自其他天然或合成纖維生產之紙、功能化紙、特殊標誌用紙、彩色紙)、塑膠(例如氟化聚合物，如聚四氟乙烯、聚矽氧)、膜、經塗布之紙、經塗布之塑膠、經塗布之膜及其類似物，及其任何組合。在一些實施方案中，包裝可為適合用於吸煙裝置濾嘴中之紙。

在一些實施方案中，本文所述之有機多孔物質可具有任何橫截面 形狀，包括(但不限於)圓形、實質上呈圓形、長圓形、實質上呈長圓形、多邊形(如三角形、正方形、矩形、五邊形等)、具有圓滑邊緣之多邊形及其類似形狀，或其任何混合形狀。

本文所述之有機多孔物質之圓周可在約5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm或26mm之下限至約60mm、50mm、40mm、30mm、20mm、29mm、28mm、27mm、26mm、25mm、24mm、23mm、22mm、21mm、20mm、19mm、18mm、17mm或16mm之上限之範圍內，其中該圓周可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。在本發明之有機多孔物質之形狀並非真正圓柱體之實施方案中，應瞭解，術語「圓周」用於意謂任何形狀之橫截面(包括圓形橫截面)之周長。

在一些實施方案中，有機多孔物質可包含本文所述量的至少一種類型之有機顆粒(例如具有本文所述之組成、本文所述之尺寸、本文所述之形狀或其組合的有機顆粒)、本文所述量的至少一種類型之黏合劑顆粒(例如具有本文所述之組成、本文所述之尺寸、本文所述之形狀、本文所述之容積密度、本文所述之MFI、本文所述之固有黏度或其組合的黏合劑顆粒)，及視情況存在之本文所述量的至少一種類型之本文所述添加劑。在一些實施方案中，有機多孔物質可具有以下至少一種特徵：本文所述之EPD、本文所述之長度、本文所述之橫截面形狀、本文所述之圓周、本文所述之包裝或其組合。

IV. 多孔物質

多孔物質一般包含在複數個接觸點處機械黏合之複數個黏合劑顆粒(例如本文中關於有機多孔物質所述之黏合劑顆粒)及複數個活性顆粒(例如本文所述之碳顆粒或沸石)。接觸點可為活性顆粒-黏合劑 接觸點、黏合劑-黏合劑接觸點、活性顆粒-活性顆粒接觸點及其任何組合。

在一些實施方案中，多孔物質所包含之活性顆粒的量可在多孔物質之約1重量%、5重量%、10重量%、25重量%、40重量%、50重量%、60重量%或75重量%之下限至多孔物質之約99重量%、95重量%、90重量%或75重量%之上限之範圍內，且其中活性顆粒之量可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。在一些實施方案中，多孔物質所包含之黏合劑顆粒的量可在多孔物質之約1重量%、5重量%、10重量%或25重量%之下限至多孔物質之約99重量%、95重量%、90重量%、75重量%、60重量%、50重量%、40重量%或25重量%之上限之範圍內，且其中黏合劑顆粒之量可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。

儘管黏合劑顆粒尺寸與活性顆粒尺寸之比率可包括如由本文所述之各者之尺寸範圍所規定的任何重複，但特定尺寸比可對特定應用及/或產品有利。作為非限制性實例，在吸煙裝置濾嘴中，活性顆粒及黏合劑顆粒之尺寸應使得EPD允許將流體吸取通過多孔物質。在一些實施方案中，黏合劑顆粒尺寸與活性顆粒尺寸之比率可在約10：1至約1：10之範圍內，或更佳在約1：1.5至約1：4之範圍內。

在一些實施方案中，多孔物質之空隙體積可在約40%至約90%之範圍內。在一些實施方案中，多孔物質之空隙體積可為約60%至約90%。在一些實施方案中，多孔物質之空隙體積可為約60%至約85%。空隙體積為在計算活性顆粒所佔空間之後所剩餘之自由空間。

為確定空隙體積，儘管不希望受任何特定理論限制，但咸信，測試指示混合物之最終密度幾乎全部由活性顆粒構成；因此，黏合劑顆粒所佔空間在此計算中不加考慮。因此，在此背景下，空隙體積係基於在計算活性顆粒之後所剩餘之空間來計算。為確定空隙體積，首先 對活性顆粒求出基於目徑之上下直徑的平均值，接著使用活性材料之密度計算體積(假定基於彼平均直徑之球形形狀)。接著，如下計算空隙體積百分比：

在一些實施方案中，多孔物質之封裝壓降(EPD)可在約0.10至約25mm水/mm多孔物質長度之範圍內。在一些實施方案中，多孔物質之EPD可在約0.10至約10mm水/mm多孔物質長度之範圍內。在一些實施方案中，多孔物質之EPD可為約2mm水/mm長度至約7mm水/mm多孔物質長度(或不大於7mm水/mm多孔物質長度)。

在一些實施方案中，多孔物質可具有至少約1mg/mm、2mg/mm、3mg/mm、4mg/mm、5mg/mm、6mg/mm、7mg/mm、8mg/mm、9mg/mm、10mg/mm、11mg/mm、12mg/mm、13mg/mm、14mg/mm、15mg/mm、16mg/mm、17mg/mm、18mg/mm、19mg/mm、20mg/mm、21mg/mm、22mg/mm、23mg/mm、24mg/mm或25mg/mm之活性顆粒負荷以及小於約20mm水或20mm水以下/mm長度、19mm水或19mm水以下/mm長度、18mm水或18mm水以下/mm長度、17mm水或17mm水以下/mm長度、16mm水或16mm水以下/mm長度、15mm水或15mm水以下/mm長度、14mm水或14mm水以下/mm長度、13mm水或13mm水以下/mm長度、12mm水或12mm水以下/mm長度、11mm水或11mm水以下/mm長度、10mm水或10mm水以下/mm長度、9mm水或9mm水以下/mm長度、8mm水或8mm水以下/mm長度、7mm水或7mm水以下/mm長度、6mm水或6mm水以下/mm長度、5mm水或5mm水以下/mm長度、4mm水或4mm水以下/mm長度、3mm水或3mm水以下/mm長度、2mm水或2mm水以下/mm長度或1mm水或1mm水以下/mm 長度之EPD，且其中該活性顆粒負荷及該EPD可獨立地在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。

舉例而言，在一些實施方案中，多孔物質可具有至少約1mg/mm之活性顆粒負荷及約20mm水或20mm水以下/mm長度之EPD。在其他實施方案中，多孔物質可具有至少約1mg/mm之活性顆粒負荷及約20mm水或20mm水以下/mm長度之EPD，其中活性顆粒不為碳。在其他實施方案中，多孔物質可具有至少6mg/mm之包含碳之活性顆粒負荷以及10mm水或10mm水以下/mm長度之EPD。

在一些實施方案中，多孔物質可進一步包含添加劑。與多孔物質聯合使用之適合添加劑可包括(但不限於)活性化合物、離子樹脂、沸石、奈米顆粒、微波增強添加劑、陶瓷顆粒、玻璃珠、軟化劑、增塑劑、顏料、染料、增香劑、香料、控制釋放囊泡、黏著劑、增黏劑、表面改質劑、維生素、過氧化物、殺生物劑、抗真菌劑、抗微生物劑、抗靜電劑、阻燃劑、降解劑及其任何組合。

V. 添加劑

活性顆粒之一個實例為活性碳(或活性炭或活性煤)。活性碳可具有低活性(約50%至約75% CCl₄吸附)或高活性(約75%至約95% CCl₄吸附)或兩者之組合。在一些實施方案中，活性碳可為奈米級碳顆粒，諸如具有許多壁之碳奈米管、碳奈米角、竹節狀碳奈米結構、富勒烯及富勒烯聚集體，及包括數層石墨烯及氧化石墨烯之石墨烯。活性顆粒之其他實例可包括(但不限於)離子交換樹脂、乾燥劑、矽酸鹽、分子篩、矽膠、活性氧化鋁、沸石、珍珠岩、海泡石、漂白土、矽酸鎂、金屬氧化物(例如氧化鐵、氧化鐵奈米顆粒(如約12nm Fe₃O₄)、氧化錳、氧化銅及氧化鋁)、金、鉑、五氧化碘、五氧化二磷、奈米顆粒(例如金屬奈米顆粒，如金及銀；金屬氧化物奈米顆粒，如氧化鋁；磁性、順磁性及超順磁性奈米顆粒，如氧化釓，各種氧化鐵晶體結構， 如赤鐵礦及磁鐵礦，釓奈米管，及內嵌富勒烯，如Gd@C₆₀；及核殼型及洋蔥狀奈米顆粒，如金及銀奈米殼層、洋蔥狀氧化鐵，及具有該等材料中之任一者之外殼的其他奈米顆粒或微顆粒)及前述者之任何組合(包括活性碳)。離子交換樹脂包括例如具有骨架之聚合物，諸如苯乙烯-二乙烯基苯(DVB)共聚物、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯酚甲醛縮合物及表氯醇胺縮合物；及附接於聚合物骨架之複數個帶電官能基。在一些實施方案中，活性顆粒為多種活性顆粒之組合。在一些實施方案中，有機多孔物質可包含多個活性顆粒。在一些實施方案中，活性顆粒可包含至少一個選自本文所揭示之活性顆粒之群組的要素。應注意，「要素」係用作描述清單中之專案的通用術語。在一些實施方案中，活性顆粒與至少一種增香劑組合。

在一些實施方案中，活性顆粒可具有至少一個尺寸在約小於1奈米(例如石墨烯)、約0.1nm、0.5nm、1nm、10nm、100nm、500nm、1微米、5微米、10微米、50微米、100微米、150微米、200微米及250微米之下限至約5000微米、2000微米、1000微米、900微米、700微米、500微米、400微米、300微米、250微米、200微米、150微米、100微米、50微米、10微米及500nm之上限之範圍內的平均直徑，其中該平均直徑可在任何下限至任何上限之範圍內且涵蓋其間之任何子集。在一些實施方案中，活性顆粒可為顆粒尺寸之混合物。

在一些實施方案中，活性顆粒可移除、減少煙流中之組分或向煙流中添加組分，且在一些實施方案中可具有選擇性。煙流組分可包括(但不限於)乙醛、乙醯胺、丙酮、丙烯醛、丙烯醯胺、丙烯腈、黃麴毒素B-1(aflatoxin B-1)、4-胺基聯苯、1-胺基萘、2-胺基萘、氨、銨鹽、毒藜鹼(anabasine)、去氫毒藜鹼(anatabine)、0-甲氧苯胺、砷、A-α-C、苯并[a]蒽、苯并[b]丙二烯合茀、苯并[j]乙烯合蒽、苯并[k]丙二烯合茀、苯、苯并[b]呋喃、苯并[a]芘、苯并[c]菲、鈹、1,3- 丁二烯、丁醛、鎘、咖啡酸、一氧化碳、兒茶酚、氯化二氧雜環己烯/呋喃、鉻、、鈷、香豆素、甲酚、巴豆醛、環戊并[c,d]芘、二苯并(a,h)吖啶、二苯并(a,j)吖啶、二苯并[a,h]蒽、二苯并(c,g)咔唑、二苯并[a,e]芘、二苯并[a,h]芘、二苯并[a,i]芘、二苯并[a,l]芘、2,6-二甲基苯胺、胺基甲酸乙酯(尿烷)、乙苯、環氧乙烷、丁子香酚、甲醛、呋喃、glu-P-1、glu-P-2、肼、氰化氫、對苯二酚、茚并[1,2,3-cd]芘、IQ、異戊二烯、鉛、MeA-α-C、汞、甲基乙基酮、5-甲基、4-(甲基亞硝基胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、4-(甲基亞硝基胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(NNAL)、萘、鎳、煙鹼、硝酸鹽、氮氧化物、一氧化氮、亞硝酸鹽、硝基苯、硝基甲烷、2-硝基丙烷、N-亞硝基毒藜鹼(NAB)、N-亞硝基二乙醇胺(NDELA)、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基二甲胺(NDMA)、N-亞硝基乙基甲基胺、N-亞硝基嗎啉(NMOR)、N-亞硝基去甲煙鹼(NNN)、N-亞硝基呱啶(NPIP)、N-亞硝基吡咯啶(NPYR)、N-亞硝基肌胺酸(NSAR)、苯酚、PhlP、釙-210(放射性同位素)、丙醛、環氧丙烷、吡啶、喹啉、間苯二酚、硒、苯乙烯、焦油、2-甲苯胺、甲苯、Trp-P-1、Trp-P-2、鈾-235(放射性同位素)、鈾-238(放射性同位素)、乙酸乙烯酯、氯乙烯及其任何組合。

適合之離子樹脂可包括(但不限於)具有骨架之聚合物，諸如苯乙烯-二乙烯基苯(DVB)共聚物、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯酚甲醛縮合物及表氯醇胺縮合物；附接於聚合物骨架之複數個帶電官能基；及其任何組合。

沸石可包括結晶鋁矽酸鹽，其具有孔(例如通道)或均勻之腔、分子級尺寸。沸石可包括天然及合成材料。適合之沸石可包括(但不限於)沸石BETA(Na₇(Al₇Si₅₇O₁₂₈)四邊形)、沸石ZSM-5(Na_n(Al_nSi_96-nO₁₉₂)16 H₂O，其中n<27)、沸石A、沸石X、沸石Y、沸石K-G、沸石ZK-5、沸石ZK-4、中孔矽酸鹽、SBA-15、MCM-41、 經3-胺基丙基矽烷基改質之MCM48、鋁磷酸鹽、中孔鋁矽酸鹽、其他相關多孔材料(例如混合氧化物凝膠)及其任何組合。

適合之奈米顆粒可包括(但不限於)奈米級碳顆粒，如具有許多壁之碳奈米管、碳奈米角、竹節狀碳奈米結構、富勒烯及富勒烯聚集體，及包括數層石墨烯及氧化石墨烯之石墨烯；金屬奈米顆粒，如金及銀；金屬氧化物奈米顆粒，如氧化鋁、二氧化矽及二氧化鈦；磁性、順磁性及超順磁性奈米顆粒，如氧化釓，各種氧化鐵晶體結構，如赤鐵礦及磁鐵礦(約12nm Fe₃O₄)，釓奈米管，及內嵌富勒烯，如Gd@C₆₀；及核殼型及洋蔥狀奈米顆粒，如金及銀奈米殼層、洋蔥狀氧化鐵，及具有該等材料中之任一者之外殼的其他奈米顆粒或微顆粒；及前述者之任何組合(包括活性碳)。應注意，奈米顆粒可包括奈米棒、奈米球、奈米穀狀物、奈米線、奈米星(如奈米三腳結構及奈米四腳結構)、中空奈米結構、兩個或兩個以上奈米顆粒連接成一體之混合奈米結構，及具有奈米塗層或奈米厚壁之非奈米顆粒。應進一步注意，奈米顆粒可包括奈米顆粒之官能化衍生物，包括(但不限於)已共價及/或非共價官能化，例如π-堆垛、實體吸附、離子締合、凡得瓦爾力締合及其類似官能化之奈米顆粒。適合之官能基可包括(但不限於)包含胺(1°、2°或3°)、醯胺、羧酸、醛、酮、醚、酯、過氧化物、矽烷基、有機矽烷、烴、芳族烴及其任何組合之部分；聚合物；螯合劑，如乙二胺四乙酸鹽、二伸乙三胺五乙酸、次胺基三乙酸(triglycollamic acid)及包含吡咯環之結構；及其任何組合。官能基可增強奈米顆粒併入有機多孔物質中。

適合之微波增強添加劑可包括(但不限於)微波反應性聚合物、碳顆粒、富勒烯、碳奈米管、金屬奈米顆粒、水及其類似物，及其任何組合。

適合之陶瓷顆粒可包括(但不限於)氧化物(例如二氧化矽、二 氧化鈦、氧化鋁、氧化鈹、二氧化鈰及氧化鋯)、非氧化物(例如碳化物、硼化物、氮化物及矽化物)、其複合物及其任何組合。陶瓷顆粒可為結晶的、非結晶的或半結晶的。

如本文所用之顏料係指賦予顏色且併入整個基質材料及/或其組分中之化合物及/或顆粒。適合之顏料可包括(但不限於)二氧化鈦、二氧化矽、酒石黃、E102、酞菁藍、酞菁綠、喹吖啶酮、苝四甲酸二醯亞胺、二噁嗪、呱瑞酮(perinone)、雙偶氮顏料、蒽醌顏料、碳黑、二氧化鈦、金屬粉末、氧化鐵、群青及其任何組合。

如本文所用之染料係指賦予顏色且為表面處理劑之化合物及/或顆粒。適合之染料可包括(但不限於)呈液體及/或粒狀形式之CARTASOL^®染料(陽離子性染料，可獲自Clariant Services)(例如CARTASOL^®亮黃K-6G液體、CARTASOL^®黃K-4GL液體、CARTASOL^®黃K-GL液體、CARTASOL^®橙K-3GL液體、CARTASOL^®猩紅K-2GL液體、CARTASOL^®紅K-3BN液體、CARTASOL^®藍K-5R液體、CARTASOL^®藍K-RL液體、CARTASOL^®青綠K-RL液體/細粒、CARTASOL^®棕K-BL液體)、FASTUSOL^®染料(助色團，可獲自BASF)(例如黃3GL、Fastusol C藍74L)。

適合之增黏劑可包括(但不限於)甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、羧乙基纖維素、水溶性乙酸纖維素、醯胺、二胺、聚酯、聚碳酸酯、經矽烷基改質之聚醯胺化合物、聚胺基甲酸酯、尿烷、天然樹脂、蟲漆、丙烯酸聚合物、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸酯聚合物、丙烯酸衍生物聚合物、丙烯酸均聚物、丙烯酸酯均聚物、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸丁酯)、聚(丙烯酸2-乙基己酯)、丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸衍生物聚合物、甲基丙烯酸均聚物、甲基丙烯酸酯均聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸2-乙基己酯)、丙烯醯胺基-甲基-丙烷磺酸酯聚合物、丙烯醯 胺基-甲基-丙烷磺酸酯衍生物聚合物、丙烯醯胺基-甲基-丙烷磺酸酯共聚物、丙烯酸/丙烯醯胺基-甲基-丙烷磺酸酯共聚物、苯甲基椰油基二(羥乙基)四級胺、與甲醛縮合之對第三戊基苯酚、(甲基)丙烯酸二烷基胺基烷酯、丙烯醯胺、N-(二烷基胺基烷基)丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸羥烷酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯及其類似物、其任何衍生物及其任何組合。

適合之維生素可包括(但不限於)維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素C、維生素D、維生素E及其任何組合。

適合之抗微生物劑可包括(但不限於)抗微生物金屬離子、氯己定(chlorhexidine)、氯己定鹽(chlorhexidine salt)、三氯生(triclosan)、多黏菌素(polymoxin)、四環素(tetracycline)、胺基醣苷(例如慶大黴素(gentamicin))、利福平(rifampicin)、桿菌肽素(bacitracin)、紅黴素(erythromycin)、新黴素(neomycin)、氯黴素(chloramphenicol)、黴康唑(miconazole)、喹諾酮(quinolone)、青黴素(penicillin)、壬苯聚醇9(nonoxynol 9)、鎖鏈孢酸(fusidic acid)、頭孢菌素(cephalosporin)、莫匹羅星(mupirocin)、甲硝噠唑(metronidazolea secropin)、抗菌肽(protegrin)、細菌素(bacteriolcin)、防衛素(defensin)、呋喃西林(nitrofurazone)、磺胺米隆(mafenide)、阿昔洛韋(acyclovir)、萬古黴素(vanocmycin)、氯林肯黴素(clindamycin)、林肯黴素(lincomycin)、磺胺(sulfonamide)、諾氟沙星(norfloxacin)、培氟沙星(pefloxacin)、萘啶酮酸(nalidizic acid)、草酸、依諾沙星酸(enoxacin acid)、環丙沙星(ciprofloxacin)、聚六亞甲基雙胍(PHMB)、PHMB衍生物(例如可生物降解之雙胍，如聚乙烯六亞甲基雙胍(PEHMB))、葡萄糖酸氯己定(clilorhexidine gluconate)、鹽酸氯己定(chlorohexidine hydrochloride)、乙二胺四乙酸(EDTA)、EDTA衍生物(例如EDTA二 鈉或EDTA四鈉)、其類似物及其任何組合。

在一些實施方案中，抗靜電劑可包含任何適合之陰離子性、陽離子性、兩性或非離子性抗靜電劑。陰離子性抗靜電劑一般可包括(但不限於)鹼金屬硫酸鹽、鹼金屬磷酸鹽、醇之磷酸酯、乙氧基化醇之磷酸酯及其任何組合。實例可包括(但不限於)堿中和之磷酸酯(例如TRYFAC^® 5559或TRYFRAC^® 5576，可獲自Henkel Corporation,Mauldin,SC)。陽離子性抗靜電劑一般可包括(但不限於)具有正電荷之四級銨鹽及咪唑啉。非離子劑之實例包括聚(氧化烯)衍生物，例如乙氧基化脂肪酸，如EMEREST^® 2650(可獲自Henkel Corporation,Mauldin,SC之乙氧基化脂肪酸)；乙氧基化脂肪醇，如TRYCOL^® 5964(可獲自Henkel Corporation,Mauldin,SC之乙氧基化月桂醇)；乙氧基化脂肪胺，如TRYMEEN^® 6606(可獲自Henkel Corporation,Mauldin,SC之乙氧基化牛脂胺)；烷醇醯胺，如EMID^® 6545(可獲自Henkel Corporation,Mauldin,SC之油酸二乙醇胺)；及其任何組合。陰離子性及陽離子性材料趨於作為更有效之抗靜電劑。

應注意，儘管本文所論述之有機多孔物質主要用於吸煙裝置濾嘴，但該等有機多孔物質可用作其他應用中之流體篩檢程式(或其部分)，包括(但不限於)液體過濾、機動車輛中之空氣篩檢程式、醫療裝置中之空氣篩檢程式、家庭用空氣篩檢程式及其類似應用。受益於本發明之熟習此項技術者應瞭解使本發明適於其他過濾應用之必要修改及/或限制，例如有機顆粒及黏合劑顆粒之尺寸、形狀、尺寸比，及有機多孔物質之組成。作為非限制性實例，有機多孔物質可成形為其他形狀，如用於同心濾水器組態之中空圓柱體或用於空氣篩檢程式之折疊片。

本文所揭示之實施方案包括：A：一種方法，其包括將基質材料引入一模腔中，該基質材料包 含複數個黏合劑顆粒、複數個有機顆粒，及微波增強添加劑；加熱該基質材料之至少一部分以在複數個接觸點處黏合該基質材料，從而形成一有機多孔物質長段，其中加熱涉及用微波輻射照射該基質材料之該至少一部分；及徑向切割該有機多孔物質長段，從而得到一有機多孔物質；B：一種方法，其包括將基質材料引入一模腔中，該基質材料包含複數個黏合劑顆粒、複數個有機顆粒，及微波增強添加劑；在貧氧氛圍中加熱該基質材料之至少一部分以在複數個接觸點處黏合該基質材料，從而形成一有機多孔物質長段，其中加熱涉及用微波輻射照射該基質材料之該至少一部分；及徑向切割該有機多孔物質長段，從而得到一有機多孔物質；及C：一種方法，其包括將基質材料引入一模腔中，該基質材料包含複數個黏合劑顆粒、複數個有機顆粒，及微波增強添加劑；在高氣壓氛圍中加熱該基質材料之至少一部分以在複數個接觸點處黏合該基質材料，從而形成一有機多孔物質長段，其中加熱涉及用微波輻射照射該基質材料之該至少一部分；及徑向切割該有機多孔物質長段，從而得到一有機多孔物質。

實施方案A、B及C中之每一者可具有呈任何組合形式之以下其他要素中之一或多者：要素1：引入包括以約1m/min至約800m/min之饋送速率進行氣動緻密相饋送；要素2：引入包括以約1m/min至約800m/min之饋送速率進行氣動緻密相饋送且模腔具有約3mm至約10mm之直徑；要素3：在引入之前預熱基質材料；要素4：加熱進一步涉及輻射加熱；要素5：模腔至少部分由一紙包裝形成；要素6：有機多孔物質之EPD為約0.1mm水/mm長度至約25mm水/mm長度；要素7：有機多孔物質之EPD為約0.1mm水/mm長度至約20mm水/mm長度且多孔物質包含約1mg/mm至約20mg/mm之有機顆粒；要素8：天然材料 包含選自由以下組成之群組的至少一者：丁香、煙草、咖啡豆、可可、肉桂、香草、茶葉、綠茶、紅茶、月桂葉、柑桔皮、橙、檸檬、酸橙、柚、孜然芹、智利辣椒、辣椒粉、紅辣椒、桉、薄荷、咖喱、茴芹、蒔蘿、茴香、多香果、羅勒、迷迭香、胡椒、葛縷子籽、芫荽葉、大蒜、芥末、肉豆蔻、百里香、薑黃、牛至、其他香料、蛇麻草、其他穀物、糖及其任何組合；要素9：有機顆粒之平均直徑為約100微米至約1500微米；要素10：黏合劑顆粒包含聚乙烯；要素11：黏合劑顆粒包含UHMWPE；要素12：黏合劑顆粒包含VHMWPE；要素13：黏合劑顆粒包含HMWPE；及要素14：有機多孔物質包含至少一種本文所述之添加劑。

作為非限制性實例，獨立地適用於A、B及C之例示性組合包括：要素1與要素8-14中之至少一者組合；要素2與要素8-14中之至少一者組合；要素1與要素8-14中之至少一者組合；要素3與要素8-14中之至少一者組合；要素1及3視情況與要素8-14中之至少一者組合；要素2及3視情況與要素8-14中之至少一者組合；要素1及4視情況與要素8-14中之至少一者組合；要素2及4視情況與要素8-14中之至少一者組合；前述任一者與要素5組合；前述任一者與要素6組合；前述任一者與要素7組合；等。

本文所揭示之其他實施方案包括：D：一種方法，其包括將基質材料連續引入一模腔中，該基質材料包含複數個黏合劑顆粒及複數個有機顆粒；作為該模腔之內襯安置一脫模包裝；加熱該基質材料之至少一部分以在複數個接觸點處黏合該基質材料，從而形成一有機多孔物質長段；及徑向切割該有機多孔物質長段，從而得到一有機多孔物質；E：一種方法，其包括將基質材料引入複數個模腔中，該基質材料包含複數個黏合劑顆粒及複數個有機顆粒；及在該等模腔中加熱該基 質材料以在複數個接觸點處黏合該基質材料，從而形成有機多孔物質；及F：一種方法，其包括連續組合基質材料與紙包裝以形成所需橫截面形狀，其中該基質材料受限於該紙包裝，該基質材料包含複數個黏合劑顆粒及複數個有機顆粒；加熱該基質材料之至少一部分以在複數個接觸點處黏合該基質材料，從而形成一有機多孔物質長段，其中加熱涉及用微波輻射照射該基質材料之該至少一部分；冷卻該有機多孔物質長段；及徑向切割該有機多孔物質長段，從而生產有機多孔物質。

實施方案D、E及F中之每一者可具有呈任何組合形式之以下其他要素中之一或多者：要素1：引入包括以約1m/min至約800m/min之饋送速率進行氣動緻密相饋送；要素2：引入包括以約1m/min至約800m/min之饋送速率進行氣動緻密相饋送且模腔具有約3mm至約10mm之直徑；要素3：加熱涉及用微波輻射照射基質材料之至少一部分；要素4：加熱涉及輻射加熱；要素5：加熱在貧氧氛圍中進行；要素6：加熱在高氣壓氛圍中進行；要素7：模腔至少部分由一紙包裝形成；要素8：有機多孔物質之EPD為約0.1mm水/mm長度至約25mm水/mm長度；要素9：有機多孔物質之EPD為約0.1mm水/mm長度至約20mm水/mm長度且多孔物質包含約1mg/mm至約20mg/mm之有機顆粒；要素10：天然材料包含選自由以下組成之群組的至少一者：丁香、煙草、咖啡豆、可可、肉桂、香草、茶葉、綠茶、紅茶、月桂葉、柑桔皮、橙、檸檬、酸橙、柚、孜然芹、智利辣椒、辣椒粉、紅辣椒、桉、薄荷、咖喱、茴芹、蒔蘿、茴香、多香果、羅勒、迷迭香、胡椒、葛縷子籽、芫荽葉、大蒜、芥末、肉豆蔻、百里香、薑黃、牛至、其他香料、蛇麻草、其他穀物、糖及其任何組合；要素11：有機顆粒之平均直徑為約100微米至約1500微米；要素12：黏合劑顆粒包含聚乙烯；要素13：黏合劑顆粒包含UHMWPE；要素14：黏合劑顆粒包含VHMWPE； 要素15：黏合劑顆粒包含HMWPE；及要素16：有機多孔物質包含至少一種本文所述之添加劑。

作為非限制性實例，獨立地適用於D、E及F之例示性組合包括：要素1與要素8-14中之至少一者組合；要素2與要素10-16中之至少一者組合；要素1與要素10-16中之至少一者組合；要素3與要素10-16中之至少一者組合；要素1及3視情況與要素10-16中之至少一者組合；要素2及3視情況與要素10-16中之至少一者組合；要素1及4視情況與要素10-16中之至少一者組合；要素2及4視情況與要素10-16中之至少一者組合；前述任一者與要素5組合；前述任一者與要素6組合；前述任一者與要素5組合；前述任一者與要素8組合；前述任一者與要素9組合；等。

本文所揭示之實施方案包括：G：一種有機多孔物質，其包括複數個黏合劑顆粒及衍生自天然材料之複數個有機顆粒，其中該等有機顆粒及該等黏合劑顆粒在複數個接觸點處黏合在一起；H：一種濾嘴，其包括有機多孔物質，該有機多孔物質包括衍生自天然材料之複數個有機顆粒；及複數個黏合劑顆粒，其中該等有機顆粒及該等黏合劑顆粒在複數個接觸點處黏合在一起；及I：一種吸煙裝置，其包括具有有機多孔物質之濾嘴，該有機多孔物質包括複數個黏合劑顆粒及衍生自天然材料之複數個有機顆粒，其中該等有機顆粒及該等黏合劑顆粒在複數個接觸點處黏合在一起。

實施方案G、H及I中之每一者可具有呈任何組合形式之以下其他要素中之一或多者：要素1：天然材料包含選自由以下組成之群組的至少一者：丁香、煙草、咖啡豆、可可、肉桂、香草、茶葉、綠茶、紅茶、月桂葉、柑桔皮、橙、檸檬、酸橙、柚、孜然芹、智利辣椒、辣椒粉、紅辣椒、桉、薄荷、咖喱、茴芹、蒔蘿、茴香、多香果、羅勒、 迷迭香、胡椒、葛縷子籽、芫荽葉、大蒜、芥末、肉豆蔻、百里香、薑黃、牛至、其他香料、蛇麻草、其他穀物、糖及其任何組合；要素2：有機多孔物質之封裝壓降為約0.1mm水/mm長度至約20mm水/mm長度；要素3：有機顆粒之平均直徑為約100微米至約1500微米；要素4：黏合劑顆粒包含聚乙烯；要素5：黏合劑顆粒包含UHMWPE；要素6：黏合劑顆粒包含VHMWPE；要素7：黏合劑顆粒包含HMWPE；要素8：有機多孔物質包含至少一種本文所述之添加劑；要素9：其他濾嘴節段(在提供時)包括選自由以下組成之群組的至少一者：纖維素、纖維素衍生物、纖維素酯絲束、乙酸纖維素絲束、具有小於約10丹尼/單絲之乙酸纖維素絲束、具有約10丹尼/單絲或大於10丹尼/單絲之乙酸纖維素絲束、無規定向乙酸酯、紙、波狀紙、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烴絲束、聚丙烯絲束、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、粗粉、碳顆粒、碳纖維、纖維、玻璃珠、沸石、分子篩、多孔物質及其任何組合；及要素10：濾嘴(在提供時)之封裝壓降為約0.1mm水/mm長度至約20mm水/mm長度。

作為非限制性實例，獨立地適用於G、H及I之例示性組合包括：要素1與要素2-8中之至少一者組合；要素1與要素2及3組合；要素1-3與要素4-8中之至少一者組合；等。作為非限制性實例，獨立地適用於B及C之例示性組合包括：要素9與前述組合加以組合；及要素10與前述組合加以組合。

本文所揭示之其他實施方案包括：J：一種方法，其包括將天然材料研磨成複數個有機顆粒；將基質材料引入一模腔中，該基質材料包含複數個黏合劑顆粒及該等有機顆粒；加熱該基質材料之至少一部分以在複數個接觸點處黏合該基質材料，從而形成一有機多孔物質長段；及徑向切割該有機多孔物質長段，從而得到一有機多孔物質；及 K：一種方法，其包括將天然材料研磨成複數個有機顆粒；將該等有機顆粒定尺寸；將基質材料引入複數個模腔中，該基質材料包含複數個黏合劑顆粒及該等有機顆粒；及在該等模腔中加熱該基質材料以在複數個接觸點處黏合該基質材料，從而形成有機多孔物質；L：一種方法，其包括將天然材料研磨成複數個有機顆粒；乾燥該等有機顆粒；將基質材料引入複數個模腔中，該基質材料包含複數個黏合劑顆粒及該等有機顆粒；及在該等模腔中加熱該基質材料以在複數個接觸點處黏合該基質材料，從而形成有機多孔物質；及M：一種方法，其包括將天然材料研磨成複數個有機顆粒；乾燥該等有機顆粒中之至少一些；將該等有機顆粒定尺寸；將基質材料引入複數個模腔中，該基質材料包含複數個黏合劑顆粒及該等有機顆粒；在該等模腔中加熱該基質材料以在複數個接觸點處黏合該基質材料，從而形成有機多孔物質。

實施方案J、K、L及M中之每一者可具有呈任何組合形式之以下其他要素中之一或多者：要素1：引入包括以約1m/min至約800m/min之饋送速率進行氣動緻密相饋送；要素2：引入包括以約1m/min至約800m/min之饋送速率進行氣動緻密相饋送且模腔具有約3mm至約10mm之直徑；要素3：加熱涉及用微波輻射照射基質材料之至少一部分；要素4：加熱涉及輻射加熱；要素5：加熱在貧氧氛圍中進行；要素6：加熱在高氣壓氛圍中進行；要素7：模腔至少部分由一紙包裝形成；要素8：有機多孔物質之EPD為約0.1mm水/mm長度至約25mm水/mm長度；要素9：有機多孔物質之EPD為約0.1mm水/mm長度至約20mm水/mm長度且多孔物質包含約1mg/mm至約20mg/mm之有機顆粒；要素10：天然材料包含選自由以下組成之群組的至少一者：丁香、煙草、咖啡豆、可可、肉桂、香草、茶葉、綠茶、紅茶、月桂葉、柑桔皮、橙、檸檬、酸橙、柚、孜然芹、智利辣椒、辣椒粉、紅辣椒、桉、薄 荷、咖喱、茴芹、蒔蘿、茴香、多香果、羅勒、迷迭香、胡椒、葛縷子籽、芫荽葉、大蒜、芥末、肉豆蔻、百里香、薑黃、牛至、其他香料、蛇麻草、其他穀物、糖及其任何組合；要素11：有機顆粒之平均直徑為約100微米至約1500微米；要素12：黏合劑顆粒包含聚乙烯；要素13：黏合劑顆粒包含UHMWPE；要素14：黏合劑顆粒包含VHMWPE；要素15：黏合劑顆粒包含HMWPE；及要素16：有機多孔物質包含至少一種本文所述之添加劑。

作為非限制性實例，獨立地適用於J、K、L及M之例示性組合包括：要素1與要素8-14中之至少一者組合；要素2與要素8-14中之至少一者組合；要素1與要素10-16中之至少一者組合；要素3與要素10-16中之至少一者組合；要素1及3視情況與要素10-16中之至少一者組合；要素2及3視情況與要素10-16中之至少一者組合；要素1及4視情況與要素10-16中之至少一者組合；要素2及4視情況與要素10-16中之至少一者組合；前述任一者與要素5組合；前述任一者與要素6組合；前述任一者與要素7組合；前述任一者與要素8組合；前述任一者與要素9組合；等。

為有助於更好地理解本發明，給出較佳或代表性實施方案之以下實施例。以下實施例決不應視為限制或限定本發明之範疇。

實施例

實施例1. 將UHMWPE黏合劑顆粒(約125微米平均直徑)與丁香有機顆粒(約1.0mm至約2.0mm平均直徑)混合，置放於具有與一乙酸纖維素香煙濾嘴一致之直徑及橫截面形狀的一模中，且加熱至約135℃，維持30分鐘，從而得到丁香多孔物質。將丁香多孔物質切割成長度為5mm、10mm及15mm之區段。將丁香多孔物質區段與乙酸纖維素香煙濾嘴區段組合，得到複數個長度為21mm之分段式濾嘴。使分段式濾嘴及一對照乙酸纖維素香煙濾嘴附接至一市售煙草柱。

使用Coresta推薦法(Coresta Recommended Method，CRM)41量測多種香煙之EPD(表1)，每次量測使用5根香煙，且使用ISO煙流法ISO 3308量測多種煙流組分之傳遞濃度(表2)。

此實例說明來自丁香有機顆粒(亦即丁子香酚)之香味可經由有機多孔物質傳遞。此外，所傳遞之增香劑的濃度與有機多孔物質之長度相關。

實施例2. 將UHMWPE黏合劑顆粒(約150微米平均直徑)、丁香有機顆粒(約500微米平均直徑)及碳顆粒添加劑(30 x 70目)混合，置放於內襯有一紙包裝之一模中，且加熱至多種溫度(表3)，維持30分鐘，視情況藉由用氦氣吹掃該模，接著將模密封在貧氧氛圍中加熱，從而得到複數個丁香多孔物質。

在加熱期間，經由氣相層析分析頂空氣體之糠醛、甲基糠醛及α-糠醛，作為在加熱期間釋放之丁香有機顆粒分解副產物的量度，其繼而可指示有機多孔物質中之香味減退。

隨著溫度升高以供燒結(亦即加熱)有機多孔物質，有機微粒分解副產物之濃度增加。然而，在貧氧氛圍中，有機顆粒分解副產物之濃度對於相同溫度而言減少約一個數量級。

此實例展示在貧氧氛圍中生產可有利地減少有機顆粒分解。

實施例3. 使用UHMWPE黏合劑顆粒(約125微米平均直徑)與多種有機顆粒之組合來生產若干有機多孔物質，該等有機顆粒為：丁香、肉桂及煙斗絲。在兩個溫度(135℃、175℃或220℃)下於空氣環境或貧氧環境(模經抽真空，繼而用N₂吹掃)中進行燒結。接著由人針對兩個氣味測試來測試有機多孔物質。第一，嗅覺評估係基於以0至10之一評級系統聞出有機顆粒之能力，其中0聞起來如同對照(黏合劑與有機顆粒之未燒結混合物)且10聞起來完全不同。第二，燃燒評估係基於以0至5之評級系統聞出燃燒香味之能力，其中0聞起來無燃燒香味且5聞起來如同燃燒對照(在220℃下燒結之有機顆粒)。氣味測試之結果提供於表4中。

此實例展示較低溫度燒結及貧O₂環境提供本文所述之有機多孔物質之較佳嗅覺特徵。

因此，本發明極適於達成所提及之目的及優勢以及其中固有之目的及優勢。上文所揭示之特定實施方案僅為說明性的，此由於本發明可以受益於本文中之教示之熟習此項技術者所顯而易知的不同但等效之方式進行修改及實踐。此外，除了如以下申請專利範圍中所述以外，不欲對本文所示之構造或設計之細節有所限制。因此，顯而易見，可改變、組合或修改上文所揭示之特定說明性實施方案，且所有該等變化均應視為處於本發明之範疇及精神內。本文說明性揭示之本發明適當地可在缺乏本文未特定揭示之任何要素及/或本文所揭示之任何視情況存在之要素的情況下進行實踐。儘管組成物及方法依據「包含」、「含有」或「包括」各種組分或步驟進行描述，但該等組成物及方法亦可「基本上由」各種組分及步驟「組成」或「由」各種組分及步驟「組成」。上文所揭示之所有數值及範圍均可有一定量的變化。每當揭示具有下限及上限之數值範圍時，特定揭示屬於該範圍內之任何數值及任何所包括之範圍。詳言之，本文所揭示之每個值範圍(具有形式「約a至約b」或等效地「約a至b」或等效地「約a-b」)均應理解為闡述較寬值範圍內所涵蓋之每個數值及範圍。此外，除非由專利權人另外明確且清楚地定義，否則申請專利範圍中之術語具有其簡單、普通之含義。此外，如申請專利範圍中所用之不定冠詞「一(a/an)」在本文中定義為意謂其所介紹之要素中之一者或一者以上。若在本說明書與可以引用的方式併入本文中之一或多個專利或其他文獻中對詞語或術語的使用存在任何衝突，則應採用與本說明書一致之定義。

100‧‧‧系統

110‧‧‧材料路徑

120‧‧‧模腔

122‧‧‧料斗

124‧‧‧加熱元件

126‧‧‧切割器

130‧‧‧紙

132‧‧‧送紙器

Claims (14)

1. 一種方法，其包含：將一基質材料引入一模腔中，該基質材料包含複數個黏合劑顆粒及複數個有機顆粒但不包含活性顆粒；及在一貧氧氛圍中加熱該模腔中之該基質材料，以在複數個接觸點處黏合該基質材料，從而形成一有機多孔物質。
2. 如請求項1之方法，其中該複數個有機顆粒係衍生自一天然材料，該天然材料包含選自由以下組成之群組的至少一者：丁香、煙草、咖啡豆、可可、肉桂、香草、茶葉、綠茶、紅茶、月桂葉、柑桔皮、橙、檸檬、酸橙、柚、孜然芹、智利辣椒、辣椒粉、紅辣椒、桉、薄荷、咖喱、茴芹、蒔蘿、茴香、多香果、羅勒、迷迭香、胡椒、葛縷子籽、芫荽葉、大蒜、芥末、肉豆蔻、百里香、薑黃、牛至、其他香料、蛇麻草、其他穀物、糖及其任何組合。
3. 如請求項1之方法，其中加熱在高於大氣壓之一氣壓下進行。
4. 如請求項1之方法，其中將該基質材料引入該模腔中為連續的且包括以約1m/min至約800m/min之一速率進行氣動緻密相饋送。
5. 如請求項1之方法，其中該基質材料進一步包含一微波增強添加劑且加熱涉及微波照射。
6. 一種方法，其包含：將一基質材料引入一模腔中，該基質材料由複數個黏合劑顆粒及複數個有機顆粒所構成；在一貧氧氛圍中加熱該基質材料之至少一部分以在複數個接觸點處黏合該基質材料，從而形成一有機多孔物質長段，其中加熱涉及用微波輻射照射該基質材料之該至少一部分；及徑向切割該有機多孔物質長段，從而得到一有機多孔物質。
7. 如請求項6之方法，其中引入包括以約1m/min至約800m/min之一速率進行氣動緻密相饋送。
8. 如請求項6之方法，其中引入包括以約1m/min至約800m/min之一速率進行氣動緻密相饋送且該模腔具有約3mm至約10mm之一直徑。
9. 如請求項6之方法，其中該模腔至少部分由一紙包裝形成。
10. 如請求項6之方法，其中加熱係在高於大氣壓之一氣體壓力下進行。
11. 一種方法，其包含：將一天然材料研磨成複數個有機顆粒；將一基質材料引入一模腔中，該基質材料包含複數個黏合劑顆粒及該複數個有機顆粒但不包含活性顆粒；在一貧氧氛圍中加熱該基質材料之至少一部分以在複數個接觸點處黏合該基質材料，從而形成一有機多孔物質長段；及徑向切割該有機多孔物質長段，從而得到一有機多孔物質。
12. 如請求項11之方法，其進一步包含：乾燥該等有機顆粒中之至少一些。
13. 如請求項11之方法，其進一步包含：將該等有機顆粒定尺寸。
14. 如請求項11之方法，其中加熱係在高於大氣壓之一氣壓下進行。