r>[0117] II.形成包含多孔物質(zhì)的過濾器和吸煙裝置的方法
[0118] -些實施方案可以涉及可操作地將多孔物質(zhì)連接至過濾器和/或過濾器節(jié)。合 適的過濾器和/或過濾器節(jié)可以包含纖維素、纖維素衍生物、纖維素酯絲束、醋酸纖維素絲 束、小于約10旦尼爾/長絲的醋酸纖維素絲束、約10旦尼爾/長絲或更大的醋酸纖維素絲 束、無規(guī)取向的乙酸酯、紙、瓦楞紙、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、聚對苯二甲酸丁二醇酯、粗粉、碳粒、碳纖維、纖維、玻璃珠、沸石、分子篩、第二多 孔物質(zhì)以及它們的任何組合中的至少一種。
[0119] 在一些實施方案中,多孔物質(zhì)和其他過濾器節(jié)可以獨立地具有各種特征,如同心 過濾器設計,紙包裹料,腔體、空隙室、隔板式空隙室、膠囊、通道等等以及它們的任何組合。
[0120] 在一些實施方案中,多孔物質(zhì)和其他過濾器節(jié)可以具有基本上相同的橫截面形狀 和/或周長。
[0121] 在一些實施方案中,過濾器節(jié)可以包含在兩個過濾器節(jié)之間限定腔體的空間。在 一些實施方案中,該腔體可以用添加劑(例如粒化碳)填充。在一些實施方案中,腔體可以 含有膠囊,例如聚合物膠囊,其自身含有催化劑。在一些實施方案中,該腔體還可以含有與 煙霧中所選組分反應的分子篩,以移除或降低所述組分的濃度,而未不利地影響煙霧的理 想香味成分。在實施方案中,腔體可以包括煙草作為額外香料。應該注意,如果腔體未用所 選物質(zhì)充分填充,則在一些實施方案中,這可以使得在主流煙霧的組分與腔體和其他(一 個或多個)過濾器節(jié)中的物質(zhì)之間缺乏相互作用。
[0122] 在一些實施方案中,過濾器節(jié)可以被組合或聯(lián)結(jié),以便形成過濾器或過濾器棒。如 本文所用,術語〃過濾器棒"是指適于被切割成兩個或更多個過濾器的的過濾器長段。通過 非限制性實例,在一些實施方案中,包含本文所述多孔物質(zhì)的過濾器棒可以具有從約80_ 至約150mm的長度,并且在吸煙裝置接合操作期間(將煙草柱添加至過濾器),可以被切割 成長度約5至約35mm的過濾器。
[0123] 接合操作可以涉及將本文所述的過濾器或過濾器棒與煙草柱組合或聯(lián)結(jié)。在接合 操作期間,在一些實施方案中,包含本文所述多孔物質(zhì)的過濾器棒可首先切割成過濾器,或 在接合過程期間切割成過濾器。此外,在一些實施方案中,接合方法可以還涉及將包含紙和 /或木炭的額外段組合或聯(lián)結(jié)至過濾器、過濾器棒、或煙草柱。
[0124] 在過濾器過濾器棒、和/或吸煙裝置的生產(chǎn)中,一些實施方案可以涉及在其各種 組件周圍包裹紙,以便使組分保持所需構造和/或接觸。例如,產(chǎn)生過濾器和/或過濾器棒 可以涉及在一系列鄰接過濾器節(jié)周圍包裹紙。在一些實施方案中,用紙包裹料包裹的多孔 物質(zhì)可以在其周圍配置另外的包裹料,以保持多孔物質(zhì)與過濾器的另一節(jié)之間的接觸。用 于產(chǎn)生過濾器、過濾器棒和/或吸煙裝置的合適的紙可以包括本文所述與包裹多孔物質(zhì)有 關的任何紙。在一些實施方案中,所述紙可以包含添加劑、上漿劑和/或印刷劑。
[0125] 在過濾器、過濾器棒和/或吸煙裝置的生產(chǎn)中,一些實施方案可以涉及粘附其鄰 近組件(例如將多孔物質(zhì)粘附至鄰近過濾器節(jié)、煙草柱等等或它們的任何組合)。優(yōu)選的粘 合劑可以包括在環(huán)境條件下和/或在燃燒條件下不賦予香味或芳香的那些粘合劑。在一些 實施方案中,包裹和粘附可以用于過濾器、過濾器棒和/或吸煙裝置的生產(chǎn)中。
[0126] 本文所述的一些實施方案可以涉及:提供多孔物質(zhì)棒,其包含在大量接觸點處粘 結(jié)在一起的大量有機顆粒和粘結(jié)劑顆粒;提供過濾器棒,其不具有與多孔物質(zhì)棒相同的組 成;將多孔物質(zhì)棒和過濾器棒分別切割成多孔物質(zhì)節(jié)和過濾器節(jié);形成所需鄰接構造,其 包含大量節(jié),所述大量節(jié)包含多孔物質(zhì)節(jié)中的至少一些和過濾器節(jié)中的至少一些;用紙包 裹物和/或粘合劑固定所需鄰接構造,以便產(chǎn)生分段過濾器棒長段(filter rod length); 將所述分段過濾器棒長段切割成分段過濾器棒;并且其中執(zhí)行所述方法,以便以約800m/ min或更小的速率產(chǎn)生分段過濾器棒。一些實施方案可以還涉及形成具有所述分段過濾器 棒的至少一部分的吸煙裝置。
[0127] 如本文所用,術語"鄰接構造"是指一種構造,其中兩個過濾器節(jié)(或其類似物) 軸向?qū)剩员銓⒌谝还?jié)的一端部觸及至第二節(jié)的一端部。本領域技術人員可以理解,該鄰 接構造可為連續(xù)的(即,并非不斷,而是極長),并且具有許多的節(jié),或長度較短的至少兩個 至許多個節(jié)。
[0128] 應當指出的是,在本文所述的一些方法實施方案中,術語〃分段〃是為清楚起見 用于修飾各種制品,并且應該視為由本文關于包含多孔物質(zhì)的制品(例如過濾器和過濾器 棒)所述的各種實施方案所涵蓋。
[0129] 本文所述的一些實施方案可以涉及:提供大量多孔物質(zhì)節(jié),其包含大量有機顆粒 和在大量接觸點處粘結(jié)在一起的粘結(jié)劑顆粒;提供大量過濾器節(jié),其不具有與多孔物質(zhì)節(jié) 相同的組成;形成所需鄰接構造,其包含大量節(jié),所述大量節(jié)包含多孔物質(zhì)節(jié)中的至少一個 和過濾器節(jié)中的至少一個;用紙包裹物和/或粘合劑固定所需鄰接構造,以便產(chǎn)生分段過 濾器或分段過濾器棒長段;并且其中執(zhí)行所述方法,以便以約800m/min或更小的速率產(chǎn)生 分段過濾器或分段過濾器棒。一些實施方案可以還涉及形成具有分段過濾器或分段過濾器 棒的至少一部分的吸煙裝置。
[0130] 現(xiàn)參考圖13,該實例中產(chǎn)生分段過濾器的方法的圖示,分別將醋酸纖維素過濾器 棒1310切割成8個節(jié)(各約15mm)以及將多孔物質(zhì)過濾器棒1312切割成10個節(jié)(各約 12mm)以產(chǎn)生分段1314和1316。分段1314、1316隨后以交替構造端對端對準,一起推動, 并且用紙包裹并且在接縫線處膠合,以便產(chǎn)生分段過濾器長段1318。在一些情況下,然后可 在每第四個醋酸纖維素分段1314的約中間處切割分段過濾器長段1318,以便產(chǎn)生分段過 濾器棒1320,所述分段過濾器棒1320具有設置在各端上的醋酸纖維素分段1314的部分。 在受益于本公開的情況下,本領域技術人員將理解,醋酸纖維素分段和多孔物質(zhì)分段的其 他大小和構造可用于產(chǎn)生分段過濾器長段,并且隨后可在任何點處切割以產(chǎn)生所需的分段 過濾器棒,例如,分段過濾器棒1320',其包括五個分段,其中多孔物質(zhì)分段處于端部處。本 領域技術人員應該認識到,這些實例為分段過濾器棒的許多潛在構造中的兩種構造。
[0131] 在一些實施方案中,上述方法可適于容納三個或更多個過濾器節(jié)。例如,過濾器棒 長段的所需構造可以為串聯(lián)的第一多孔物質(zhì)節(jié)、第一過濾器節(jié)和第二過濾器節(jié),串聯(lián)的第 一多孔物質(zhì)節(jié)、第一第二過濾器節(jié)、第一第一過濾器節(jié)、第二第二過濾器節(jié)、第二多孔物質(zhì) 節(jié)、第三第二過濾器節(jié)、第二第一過濾器節(jié)和第四第二過濾器節(jié)。這種構造可以為可用于產(chǎn) 生包含三個節(jié)的過濾器的至少一個實施方案,如圖14所示,該圖示出過濾器棒長段被切割 成過濾器棒,其隨后另外切割兩次,以便產(chǎn)生包含三個節(jié)的過濾器節(jié)。
[0132] 在一些實施方案中,可以包括膠囊,以便嵌套在兩個鄰接段之間。如本文所用,術 語〃嵌套的〃或〃嵌套〃是指處于內(nèi)部并且不直接暴露于所產(chǎn)生制品的外部。因此,兩個鄰 接節(jié)之間的嵌套允許鄰近節(jié)觸及,即鄰接。在一些實施方案中,膠囊可以處于一個部分中。
[0133] 在一些實施方案中,本文所述過濾器可以使用已知儀器學來產(chǎn)生,例如在自動化 儀器中大于約25m/min,并且對手工生產(chǎn)儀器而言更低。雖然生產(chǎn)速率可以僅受儀器能力限 制,在一些實施方案中,本文所述過濾器節(jié)可以以從約25m/min、50m/min、或100m/min的下 限至約 80〇111/111;[11、600111/111;[11、400111/111;[11、300111/111;[11、或250111/111;[11的上限的速率組合來形成過 濾器棒,并且其中所述組合速率可以從任何下限至任何上限并且涵蓋其間任何子集合。
[0134] 在一些實施方案中,在本文所述過濾器和/或過濾器棒的生產(chǎn)中所用的多孔物質(zhì) 可以用紙包裹。在一些實施方案中,所述紙可以降低由于多孔物質(zhì)的機械操作所致的損害 和顆粒產(chǎn)生。適于在操作期間使用并保護多孔物質(zhì)的紙可以包括但不限于基于木材的紙、 含亞麻的紙、亞麻紙、棉紙、官能化紙(例如被官能化以便減少焦油和/或一氧化碳的那 些)、特殊標記紙、彩色紙和它們的任何組合。在一些實施方案中,所述紙可以為高孔隙率 的、波紋形的和/或具有高表面強度。在一些實施方案中,紙可以基本上為無孔性的,例如 小于約10 C0RESTA單位。
[0135] 在一些實施方案中,包含本文所述多孔物質(zhì)的過濾器和/或過濾器棒可以直接運 送至生產(chǎn)線,從而將它們與煙草柱組合來形成吸煙裝置。這種方法的實例包括用于產(chǎn)生吸 煙裝置的方法,該方法包括:提供過濾器棒,所述過濾器棒包含至少一個過濾器節(jié),所述過 濾器節(jié)包含本文所述多孔物質(zhì),所述多孔物質(zhì)包含有機顆粒和粘結(jié)劑顆粒;提供煙草柱; 橫向于其縱軸并穿過棒的中心來切割該過濾器棒,以形成至少兩個過濾器,所述過濾器具 有至少一個過濾器節(jié),每個過濾器節(jié)包含多孔物質(zhì),所述多孔物質(zhì)包含有機顆粒和粘結(jié)劑 顆粒;和沿過濾器的縱軸和煙草柱的縱軸,所述過濾器中的至少一個聯(lián)結(jié)至煙草柱,以形成 至少一個吸煙裝置。
[0136] 在其他實施方案中,包含多孔物質(zhì)的裝置過濾器和/或過濾器棒可以放入用于儲 存的合適容器直至進一步使用。合適的存儲容器包括在吸煙裝置過濾器技術中常用的那 些,其包括但不限于板條箱、盒子、筒、袋子、硬紙盒等等。
[0137] 一些實施方案可以涉及將可發(fā)煙物質(zhì)可操作地連接至多孔物質(zhì)(或包含上述至 少一者的分段過濾器)。在一些實施方案中,多孔物質(zhì)(或包含上述至少一者的分段過濾 器)可以與可發(fā)煙物質(zhì)流體連通。在一些實施方案中,吸煙裝置可以包含與可發(fā)煙物質(zhì)流 體連通的多孔物質(zhì)(或包含上述至少一者的分段過濾器)。在一些實施方案中,吸煙裝置可 以包含外殼,該外殼可操作地能夠保持多孔物質(zhì)(或包含上述至少一者的分段過濾器)與 可發(fā)煙物質(zhì)流體連通。在一些實施方案中,過濾器棒、過濾器、過濾器節(jié)、分節(jié)過濾器、和/ 或分節(jié)過濾器棒可以可從外殼上移除、可從外殼上置換、和/或可從外殼上丟棄。
[0138] 如本文所用,術語〃可發(fā)煙物質(zhì)〃是指能夠在燃燒或加熱時產(chǎn)生煙霧的材料。合適 的可發(fā)煙物質(zhì)可以包括但不限于:煙草,例如亮葉煙草草(bright leaf tobacco)、東方煙 草(Oriental tobacco)、土耳其煙草(Turkish tobacco)、板煙煙草(Cavendish tobacco)、 corojo 煙草、criollo 煙草、波瑞克煙(Perique tobacco)、陰影煙草(shade tobacco)、 白色白肋煙煙草(white burley tobacco)、煙熏煙草(flue-cured tobacco)、白肋煙煙草 (Burley tobacco)、馬里蘭煙草(Maryland tobacco)、弗吉尼亞煙草(Virginia tobacco); 茶葉;草本植物;碳化或熱解組分;無機組分;和它們的任何組合。煙草可以具有已切割填 料形狀的煙草薄片、經(jīng)處理的煙莖、再造煙草填料、體積膨脹的煙草填料等等形式。煙草和 其他生長的可發(fā)煙物質(zhì)可以在美國生長,或可在美國管轄區(qū)域外生長。
[0139] 在一些實施方案中,可發(fā)煙物質(zhì)可以成柱狀形式,例如煙草柱。如本文所用,術語" 煙草柱"是指煙草和可被組合來產(chǎn)生煙草基可發(fā)煙制品(例如香煙或雪茄)的任選的其他 成分和香料的共混物。在一些實施方案中,煙草柱可以包含選自以下的成分:煙草、糖(例 如蔗糖、紅糖、轉(zhuǎn)化糖、或高果糖玉米漿)、丙二醇、甘油、可可、可可產(chǎn)品、槐豆膠、槐豆提取 物和它們的任何組合。在其他實施方案中,煙草柱可以還包含香料、芳香物、薄荷醇、甘草提 取物、磷酸二銨、氫氧化銨和它們的任何組合。在一些實施方案中,煙草柱可以包含添加劑。 在一些實施方案中,煙草柱可以包含至少一個可彎曲元件。
[0140] 合適的外殼可以包括但不限于:香煙、煙斗、雪茄、雪茄煙斗、煙管、水煙管、水煙 筒、電子吸煙裝置、手工卷制煙、手工卷制雪茄、紙和它們的任何組合。
[0141] 封裝多孔物質(zhì)可以包括但不限于放入托盤或盒子或保護性容器,例如通常用于封 裝和運輸香煙過濾器棒的托盤。
[0142] 在一些實施方案中,過濾器和/或具有過濾器的吸煙裝置的包裝可以包含多孔物 質(zhì)。該包裝可以為鉸接蓋式包裝、滑動件和殼體式包裝、硬杯式包裝、軟杯式包裝、塑料袋、 或任何其他合適的包裝容器。在一些實施方案中,所述包裝可以具有外部包裹,例如聚丙烯 包裹物,和任選的撕開拉片。在一些實施方案中,所述過濾器和/或吸煙裝置可以為在包裝 內(nèi)部成束密封。一束可以含有多個過濾器和/或吸煙裝置,例如,20個或更多個。然而,一 束可以包括單個過濾器和/或吸煙裝置,在一些實施方案中,例如排他性過濾器和/或吸煙 裝置實施方案,如用于個人銷售的那些,或包含特定香料如香草、丁香、或肉桂的過濾器和/ 或吸煙裝置。
[0143] 在一些實施方案中,吸煙裝置包裝的硬紙盒可以包括至少一個包裝的吸煙裝置, 其包括至少一個吸煙裝置與包含多孔物質(zhì)的過濾器(多分段的或其他)。在一些實施方案 中,所述硬紙盒(例如容器)具有物理完整性以容納吸煙裝置的包的重量。這可以通過用 于形成硬紙盒的更厚卡片紙或用于粘結(jié)硬紙盒的元件的更強粘合劑來實現(xiàn)。
[0144] 一些實施方案可以涉及裝運多孔物質(zhì)。所述多孔物質(zhì)可以作為個體,作為過濾器 的至少一部分,作為吸煙裝置的至少一部分,處于包裝中,處于硬紙盒中,處于托盤中,以及 是它們的任何組合。裝運可以通過火車、貨車、飛機、船舶/輪船和它們的任何組合。
[0145] III.多孔物質(zhì)
[0146] 基體材料中可以存在活性顆粒與粘結(jié)劑顆粒的任何重量比。在一些實施方案中, 基體材料可以包含活性顆粒,其含量從基體材料的約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%的下限至基體材料的約99重量%、95 重量%、 90重量%、或75重量%的上限,并且其中活性顆粒的量可從任何下限至任何上限 并且涵蓋其間任何子集合。在一些實施方案中,基體材料可以包含粘結(jié)劑顆粒,其含量從基 體材料的約1重量%、5重量%、10重量%、或25重量%的下限至基體材料的約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%的上限,并 且其中粘結(jié)劑顆粒的量可從任何下限至任何上限并且涵蓋其間任何子集合。
[0147] 活性顆??梢詾檫m于增強煙霧于其上流動的任何材料。適于增強煙霧于其上流動 是指可對煙霧流移除、減少、或添加組分的任何材料。移除或減少(或添加)可以是選擇性 的。舉例而言,在來自香煙的煙霧流中,例如下文列表中所示的那些化合物可以被選擇性移 除或減少。此表可以以〃Draft Proposed Initial List of Harmful/Potentially Harmful Constituents in Tobacco Products, including Tobacco Smoke〃形式得自 U. S. FDA ;下 文列表中任何縮寫均是本領域中的已知化學物質(zhì)。在一些實施方案中,活性顆??梢詼p少 或移除選自下文的煙霧組分列表的至少一種組分(包括它們的任何組合)。煙霧流組分可 以包括但不限于:乙醛,乙酰胺,丙酮,丙烯醛,丙烯酰胺,丙烯腈,黃曲霉素 B-1,4-氨基聯(lián) 苯,1-氨基萘,2-氨基萘,氨,按鹽,安納巴松(anabasine),安那他品(anatabine),〇-茴 香胺,砷,A-a -C,苯[a]蒽,苯[b]焚蒽,苯[j]醋蒽稀,苯[k]焚蒽,苯,苯并(b)呋喃,苯 并[a]嵌二萘,苯并[c]菲,鈹,1,3-丁二烯,丁醛,鎘,咖啡酸,一氧化碳,兒茶酚,氯化二噁 英/呋喃,鉻,窟,鈷,香豆素,甲酚,巴豆醛,環(huán)戊二烯并[c,d]嵌二萘,二苯(a,h)吖啶, 二苯(a, j)吖啶,二苯[a, h]蒽,二苯并(c,g)味挫,二苯并[a, e]嵌二萘,二苯并[a, h] 嵌二萘,二苯并[a,i]嵌二萘,二苯并[a,l]嵌二萘,2, 6-二甲基苯胺,氨基甲酸乙酯(聚 氨酯),乙苯,氧化乙烯,丁香酚,甲醛,呋喃,glu-P-1,glu-P-2,肼類,氰化氫,對苯二酚,茚 并[1,2,3-(:(1]嵌二萘,1〇,異戊二烯,鉛,厘4-€ [-(:,汞,甲基乙基酮,5-甲基,窟,4-(甲基 亞硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1- 丁酮(NNK),4-(甲基亞硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1- 丁醇 (NNAL),萘,鎳,煙堿,硝酸鹽,一氧化氮,氧化氮,亞硝酸鹽,硝基苯,硝基甲烷,2-硝基丙烷, N-亞硝基假木賊堿(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-亞硝基乙基甲胺,N-亞硝基嗎啉(NMOR),N-亞硝基降煙堿(NNN),N-亞硝基 哌啶(NPIP),N-亞硝基吡咯烷(NPYR),N-亞硝基肌氨酸(NSAR),苯酚,PhIP,釙-210 (放 射性同位素),丙醛,環(huán)氧丙烷,吡啶,喹啉,間苯二酚,硒,苯乙烯,焦油,2-甲苯胺類,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 和它們的任何組合。
[0148] 活性顆粒的一個實例為活性碳(或活化木炭或活性煤)。活性碳可以低活性(約 50%至約75% CCl4吸附性)或高活性(約75%至約95% CCl 4吸附)或兩者的組合?;?性碳可以包括來源于(例如熱解自)椰子殼、煤、合成樹脂等等的那些。市售可得的碳的實 例可以包括但不限于由Calgon、Jacobi、Norit和其他類似供應商提供的產(chǎn)品等級。通過 非限制性實例,Norit的粒狀活性碳產(chǎn)品之一為NORIT? GCN 3070。在另一個實例中, Jacobi提供包括各種粒徑的CZ、CS、CR、CT、CX和GA-Plus級別的活性碳。
[0149] 在一些實施方案中,活性碳可以為納米級碳粒,例如任何數(shù)量壁的碳納米管,碳納 米角,竹狀碳納米結(jié)構,富勒烯和富勒烯聚集體,以及包括極少層石墨烯和氧化石墨烯的石 墨稀?;钚灶w粒的其他實例可以包括但不限于:離子交換樹脂,干燥劑,硅酸鹽,分子篩,硅 膠,活性氧化鋁,沸石,珍珠巖,海泡石,漂白土,硅酸鎂類,金屬氧化物(例如氧化鐵,,氧化 鐵納米顆粒,如約12nm Fe3O4,氧化錳,氧化銅,以及氧化鋁),金,鉑,五氧化碘,五氧化二磷, 納米顆粒(例如金屬納米顆粒,如金和銀;金屬氧化物納米顆粒,如氧化鋁;磁性、順磁性和 超順磁性納米顆粒,如氧化釓,氧化鐵的各種晶體結(jié)構,如赤鐵礦和磁鐵,釓-納米管,和內(nèi) 型富勒稀,如GdOC6tl;和核-殼和洋蔥狀(onionated)納米顆粒,如金和銀納米殼,洋蔥狀氧 化鐵,和其具有任何所述材料的外殼的其他納米顆?;蛭⒘#┖蜕鲜龅娜魏谓M合(包括活 性炭)。離子交換樹脂包括(例如):具有骨架的聚合物,例如苯乙烯-二乙烯基苯(DVB) 共聚物,丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯,酚醛縮合物,和甲代氧丙環(huán)胺縮合物;和連接到聚合物骨 架的大量帶電荷官能團。在一些實施方案中,活性顆粒為各種活性顆粒的組合。在一些實 施方案中,多孔物質(zhì)可以包含多種活性顆粒。在一些實施方案中,活性顆??梢园x自本 文所公開活性顆粒的至少一個成員。應當指出的是,"成員"用作通用術語來描述列表中 的項目。在一些實施方案中,活性顆粒與至少一種香料組合。
[0150] 合適的活性顆??梢跃哂屑s小于1納米(例如石墨烯)到大至直徑約5000微米 的顆粒的至少一個尺寸。活性顆粒的粒徑下限可以