(57)【要約】多孔質体を生成するためのシステムは、材料経路に沿って配置された金型、マトリクス材料を材料経路に供給するために金型の少なくとも一部の前の少なくとも１つのホッパー、材料経路の少なくとも第１の部分と熱連通する熱源、および材料経路に沿って材料経路の少なくとも第１の部分の後に配置された切断具を含んでもよい。【選択図】なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料経路と、
前記材料経路に沿って配置された金型と、
前記金型の少なくとも一部の前に前記材料経路に動作可能に連結され、マトリクス材料を前記材料経路に供給可能な、少なくとも１つのホッパーと、
前記材料経路の少なくとも第１の部分と熱連通する熱源と、
前記材料経路の前記第１の部分の後に前記材料経路に沿って配置された切断具と、を備えるシステム。
【請求項２】
前記材料経路は不連続である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記材料経路は連続である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
紙を前記金型として形成するように、前記材料経路に動作可能に連結された給紙装置をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
紙を前記金型の内張りとして供給するように、前記材料経路に動作可能に連結された給紙装置をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記金型は、離型剤を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
離型ラッパーを前記金型の内張りとして供給するように、前記材料経路に動作可能に連結された離型供給装置をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記離型供給装置は、前記離型ラッパーを連続的に循環させることができる離型コンベヤーである、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記金型は、少なくとも２つの金型部品を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記金型は、第１の端部および第２の端部に、前記金型の長軸に沿って開口を有する、円筒状である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記金型は、垂直および水平の角度である、または垂直と水平との間の角度である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ホッパーに動作可能に連結された、定量供給器、質量流量供給器、重量供給器、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記材料経路に沿って前記ホッパーおよび前記金型に動作可能に連結された、ガーニチュア、動圧、ピストン、攪拌機、押出器、２軸押出器、固体押出器など、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記マトリクス材料を混合するように、前記材料経路に沿って前記ホッパーの前、または前記ホッパーに動作可能に連結されたマトリクスブレンダをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記マトリクスブレンダは、リボンブレンダ、パドルブレンダ、プラウブレンダ、ダブルコーンブレンダ、ツインシェルブレンダ、遊星ブレンダ、流体ブレンダ、高強度ブレンダ、回転ドラム、混合スクリュー、回転ミキサ、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記材料の複数の成分を前記ホッパーの中に動作可能に供給する、少なくとも２つの構成部品のホッパーをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記金型の前に、前記材料経路の少なくとも第３の部分と熱連通する第２の熱源をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記材料経路の前記第１の部分の後に、前記材料経路の少なくとも第２の部分と熱連通する冷却源をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記冷却源は、前記金型と熱連通する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記熱源は、前記金型と熱連通する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記熱源は、放射源、伝導源、対流源、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記熱源は、前記金型内部への加熱流体、前記金型外部への加熱流体、蒸気、加熱された不活性ガス、ナノ粒子からの二次放射線、オーブン、炉、火炎、熱電材料、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記ナノ粒子からの前記二次放射線は、前記ナノ粒子を電磁放射線に暴露することによって生成される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記材料経路に沿って前記金型の後に配置される、ダイをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記材料経路に沿って前記金型の後および切断具の前に配置された、ローラ、歯、車輪、ベルト、歯車、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記金型と流体連通した流体連結をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２７】
前記切断具は、ブレード、ホットブレード、カーバイドブレード、ステライトブレード、セラミックブレード、硬化スチールブレード、ダイヤモンドブレード、平滑ブレード、鋸ブレード、レーザ、加圧流体、流体ランス、気体ランス、裁断機、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項２８】
前記金型、前記ホッパー、前記熱源、前記切断具、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つと動作可能に連結された、制御システムをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２９】
前記制御システムは、可変変圧器、抵抗計、プログラム可能な論理制御装置、デジタル論理回路、継電器、コンピュータ、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを備える、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
マトリクス材料を金型の中に連続的に導入することと、
離型ラッパーを前記金型の内張りとして配置することと、
前記マトリクス材料を複数の接触点で結合し、それによって長尺多孔質体を形成するように、前記マトリクス材料の少なくとも一部を加熱することと、
長尺多孔質体を放射状に切断し、それによって多孔質体がもたらされることと、を含む方法。
【請求項３１】
前記離型ラッパーは紙を備える、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記長尺多孔質体は、包囲された長尺多孔質体であり、前記多孔質体は、包囲された多孔質体である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記離型ラッパーは除去可能である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記マトリクス材料を連続的に導入することは、インデックスを付けられ、前記インデックスを付けられたマトリクス材料の間にスペーサが配置される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
少なくとも２つの成分を組み合わせることにより、前記マトリクス材料を混合することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３６】
加熱することは、前記金型内部への加熱流体、前記金型外部への加熱流体、蒸気、加熱された不活性ガス、ナノ粒子からの二次放射線、オーブン、炉、火炎、熱電材料、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つに関与する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３７】
前記ナノ粒子からの前記二次放射線は、前記ナノ粒子を電磁放射線に暴露することによって生成される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
加熱することは、前記マトリクス材料の少なくとも一部を軟化する以上の温度への加熱である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３９】
少なくとも２つの成分を組み合わせることにより、前記マトリクス材料を混合することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項４０】
前記マトリクス材料は、活性粒子および結合粒子を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項４１】
前記結合粒子は、超高分子量ポリエチレン（ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、超高分子量ポリエチレン（ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、高分子量ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン、ポリアクリル酸、ポリスチレン、ポリビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、非繊維質可塑化セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テレフタル酸ポリエチレン、テレフタル酸ポリブチレン、テレフタル酸ポリシクロヘキシレンジメチレン、テレフタル酸ポリトリメチレン、メタクリル酸ポリメチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−ブタジエン、スチレン無水マレイン酸、エチレン酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、可塑化セルロース誘導体、プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、そのあらゆる派生物、そのあらゆる共重合体、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記活性粒子は、活性炭素、イオン交換樹脂、デシカント、ケイ酸塩、分子篩、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオライト、パーライト、セピオライト、酸性白土、ケイ酸マグネシウム、金属酸化物、酸化鉄、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記活性粒子は、ナノスケール炭素粒子、少なくとも１つの壁を有するカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造体、フラーレン、フラーレン凝集体、グラフェン、数層グラフェン、酸化グラフェン、酸化鉄ナノ粒子、ナノ粒子、金属ナノ粒子、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属酸化物ナノ粒子、アルミナナノ粒子、磁性ナノ粒子、常磁性ナノ粒子、超常磁性ナノ粒子、酸化ガドリニウムナノ粒子、ヘマタイトナノ粒子、マグネタイトナノ粒子、ガドナノチューブ、エンドフラーレン、Ｇｄ＠Ｃ６０、コアシェルナノ粒子、玉ねぎ状ナノ粒子、ナノシェル、玉ねぎ状酸化鉄ナノ粒子、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
前記マトリクス材料は、活性添加剤、イオン性樹脂、ゼオライト、ナノ粒子、セラミック粒子、ガラスビード、柔軟剤、可塑剤、顔料、染料、香料、芳香剤、制御放出小胞、接着剤、粘着付与剤、表面改質剤、ビタミン、過酸化物、殺生物剤、抗真菌剤、抗菌剤、帯電防止剤、難燃剤、分解剤、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つの添加剤をさらに含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４５】
前記多孔質体は、約４０％〜約９０％の空隙容量を有する、請求項３０に記載の方法。
【請求項４６】
前記多孔質体は、少なくとも約１ｍｇ／ｍｍの活性粒子が添加され、および多孔質体のｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ未満のカプセル化された圧力低下を有する、請求項３０に記載の方法。
【請求項４７】
前記多孔質体は、少なくとも約６ｍｇ／ｍｍの炭素が添加され、およびｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ以下のカプセル化された圧力低下を有する、請求項３０に記載の方法。
【請求項４８】
複数に分割されたフィルタを形成するために、前記多孔質体を少なくとも１つのフィルタ部分と動作可能に連結することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項４９】
前記少なくとも１つのフィルタ部分は、空洞、第２の多孔質体、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィントウ、ポリプロピレントウ、テレフタル酸ポリエチレン、テレフタル酸ポリブチレン、ランダムに配向された酢酸塩、紙、段ボール紙、同心フィルタ、カーボンオントウ、シリカ、ケイ酸マグネシウム、ゼオライト、分子篩、塩、触媒、塩化ナトリウム、ナイロン、香料、タバコ、カプセル、セルロース、セルロース誘導体、酢酸セルロース、触媒コンバータ、五酸化ヨウ素、粗粉末、炭素粒子、炭素繊維、繊維、ガラスビード、ナノ粒子、間隙チャンバ、バッフル間隙チャンバ、フィラメント当たり約１０デニール未満の酢酸セルローストウ、フィラメント当たり約１０デニール以上の酢酸セルローストウ、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
複数に分割されたフィルタを梱包することをさらに含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
喫煙具を形成するために、多孔質体をタバコカラムで動作可能に連結することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項５２】
前記多孔質体を放射状に、少なくとも２つの部分に切断することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項５３】
複数に分割されたフィルタを形成するために、少なくとも１つの部分を少なくとも１つのフィルタ部分と動作可能に連結することをさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記少なくとも１つのフィルタ部分は、空洞、第２の多孔質体、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィントウ、ポリプロピレントウ、テレフタル酸ポリエチレン、テレフタル酸ポリブチレン、ランダムに配向された酢酸塩、紙、段ボール紙、同心フィルタ、カーボンオントウ、シリカ、ケイ酸マグネシウム、ゼオライト、分子篩、塩、触媒、塩化ナトリウム、ナイロン、香料、タバコ、カプセル、セルロース、セルロース誘導体、酢酸セルロース、触媒コンバータ、五酸化ヨウ素、粗粉末、炭素粒子、炭素繊維、繊維、ガラスビード、ナノ粒子、間隙チャンバ、バッフル間隙チャンバ、フィラメント当たり約１０デニール未満の酢酸セルローストウ、フィラメント当たり約１０デニール以上の酢酸セルローストウ、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
喫煙具を形成するために、少なくとも１つの部分をタバコカラムと動作可能に連結することをさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５６】
喫煙具を梱包することをさらに含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
マトリクス材料を金型の中に連続的に導入することと、
前記マトリクス材料を複数の接触点で結合し、それによって長尺多孔質体を形成するように、前記マトリクス材料の少なくとも一部を加熱することと、
前記長尺多孔質体をダイを通して押し出すことと、と含む方法。
【請求項５８】
前記マトリクス材料は、ナノスケール炭素粒子、少なくとも１つの壁を有するカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造体、フラーレン、フラーレン凝集体、グラフェン、数層グラフェン、酸化グラフェン、酸化鉄ナノ粒子、ナノ粒子、金属ナノ粒子、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属酸化物ナノ粒子、アルミナナノ粒子、磁性ナノ粒子、常磁性ナノ粒子、超常磁性ナノ粒子、酸化ガドリニウムナノ粒子、ヘマタイトナノ粒子、マグネタイトナノ粒子、ガドナノチューブ、エンドフラーレン、Ｇｄ＠Ｃ６０、コアシェルナノ粒子、玉ねぎ状ナノ粒子、ナノシェル、玉ねぎ状酸化鉄ナノ粒子、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、活性粒子を含む、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記多孔質体は、約４０％〜約９０％の空隙容量を有する、請求項５７に記載の方法。
【請求項６０】
前記多孔質体は、少なくとも約１ｍｇ／ｍｍの活性粒子が添加され、および多孔質体のｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ未満のカプセル化された圧力低下を有する、請求項５７に記載の方法。
【請求項６１】
前記多孔質体は、少なくとも約６ｍｇ／ｍｍの炭素が添加され、およびｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ以下のカプセル化された圧力低下を有する、請求項５７に記載の方法。
【請求項６２】
少なくとも２つの金型部品を備える金型であって、前記金型は、長軸を有する、金型と、
第１の金型部品を備える第１のコンベヤーと、
第２の金型部品を備える第２のコンベヤーであって、前記第１のコンベヤーおよび第２のコンベヤーは、前記金型を形成するために前記第１の金型部品および前記第２の金型部品と一緒に動作可能に連結でき、連続的に前記第１の金型部品を前記第２の金型部品から動作可能に分離できる、第２のコンベヤーと、
前記金型をマトリクス材料で少なくとも一部を充填することができるホッパーと、
前記マトリクス材料を多孔質体に変換するように、前記金型の少なくとも第１の部分と熱連通する熱源と、を備えるシステム。
【請求項６３】
前記金型は、前記２つの金型部品が組み立てられる際に、所望の断面形状を有する、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６４】
前記金型をラッパーで内張りすることができる給紙装置をさらに備える、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６５】
前記多孔質体を少なくとも１つの金型部品から動作可能に除去できる、前記金型の前記長軸に沿って、一部の点を牽引する機構、押し出す機構、および／または拳上する機構をさらに含む、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６６】
前記多孔質体を前記金型から動作可能に除去できる、前記金型の前記長軸と一列に並んで牽引する機構、押し出す機構、および／または拳上する機構をさらに含む、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６７】
前記多孔質体を所望の長さに放射状に動作可能に切断できる、切断具をさらに備える、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６８】
前記多孔質体を前記長軸に沿って所望の長さに動作可能に研削できる、研削器をさらに備える、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６９】
前記少なくとも２つの金型部品の少なくとも１つを洗浄できる、少なくとも１つの洗浄成分をさらに含む、請求項６２に記載のシステム。
【請求項７０】
マトリクス材料を複数の金型に導入することと、
前記マトリクス材料を複数の接触点で結合し、それによって多孔質体を形成するように、前記マトリクス材料を前記金型内で加熱することと、を含む方法。
【請求項７１】
前記金型は、それぞれが少なくとも２つの金型部品を備える、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
離型ラッパーを前記金型の内張りとして配置することをさらに含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７３】
前記離型ラッパーは紙である、請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記金型は紙である、請求項７０に記載の方法。
【請求項７５】
前記多孔質体は、包囲された多孔質体である、請求項７０に記載の方法。
【請求項７６】
前記金型は、離型剤を含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７７】
前記多孔質体を多孔質体部分に切断することをさらに含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７８】
スペーサを前記マトリクス材料で導入することをさらに含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７９】
前記多孔質体の少なくとも一部を研削することをさらに含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項８０】
前記多孔質体を前記金型から除去することをさらに含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項８１】
喫煙具を形成するために、前記多孔質体をタバコカラムと動作可能に連結することをさらに含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項８２】
前記多孔質体を多孔質体部分に切断することをさらに含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項８３】
喫煙具を形成するために、少なくとも１つの多孔質体部分をタバコカラムと動作可能に連結することをさらに含む、請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
少なくとも１つの多孔質体部分を、空洞、第２の多孔質体、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィントウ、ポリプロピレントウ、テレフタル酸ポリエチレン、テレフタル酸ポリブチレン、ランダムに配向された酢酸塩、紙、段ボール紙、同心フィルタ、カーボンオントウ、シリカ、ケイ酸マグネシウム、ゼオライト、分子篩、塩、触媒、塩化ナトリウム、ナイロン、香料、タバコ、カプセル、セルロース、セルロース誘導体、酢酸セルロース、触媒コンバータ、五酸化ヨウ素、粗粉末、炭素粒子、炭素繊維、繊維、ガラスビード、ナノ粒子、間隙チャンバ、バッフル間隙チャンバ、フィラメント当たり約１０デニール未満の酢酸セルローストウ、フィラメント当たり約１０デニール以上の酢酸セルローストウ、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、少なくとも１つのフィルタ部分に動作可能に連結することをさらに含む、請求項８２に記載の方法。
【請求項８５】
前記マトリクス材料は、ナノスケール炭素粒子、少なくとも１つの壁を有するカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造体、フラーレン、フラーレン凝集体、グラフェン、数層グラフェン、酸化グラフェン、酸化鉄ナノ粒子、ナノ粒子、金属ナノ粒子、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属酸化物ナノ粒子、アルミナナノ粒子、磁性ナノ粒子、常磁性ナノ粒子、超常磁性ナノ粒子、酸化ガドリニウムナノ粒子、ヘマタイトナノ粒子、マグネタイトナノ粒子、ガドナノチューブ、エンドフラーレン、Ｇｄ＠Ｃ６０、コアシェルナノ粒子、玉ねぎ状ナノ粒子、ナノシェル、玉ねぎ状酸化鉄ナノ粒子、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、活性粒子を含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項８６】
前記多孔質体は、約４０％〜約９０％の空隙容量を有する、請求項７０に記載の方法。
【請求項８７】
前記多孔質体は、少なくとも約１ｍｇ／ｍｍの活性粒子が添加され、および多孔質体のｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ未満のカプセル化された圧力低下を有する、請求項７０に記載の方法。
【請求項８８】
前記多孔質体は、少なくとも約６ｍｇ／ｍｍの炭素が添加され、およびｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ以下のカプセル化された圧力低下を有する、請求項７０に記載の方法。
【請求項８９】
多孔質体内の空隙容量約４０％〜約９０％を達成するために、金型内にある間にマトリクス材料を加熱することにより、複数の接触点で結合される前記マトリクス材料であって、前記マトリクス材料は、活性粒子および結合材料を含む、マトリクス材料を含む、多孔質体。
【請求項９０】
多孔質体のｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ未満にカプセル化された圧力低下を達成するために、金型内にある間に前記マトリクス材料を加熱することにより、複数の接触点で結合されるマトリクス材料であって、前記マトリクス材料は、活性粒子および長尺多孔質体のｍｍ当たり少なくとも約１ｍｇの活性粒子が添加された結合材料を含む、マトリクス材料を含む、多孔質体。
【請求項９１】
多孔質体のｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ未満にカプセル化された圧力低下を達成するために、金型内にある間に前記マトリクス材料を加熱することにより、複数の接触点で結合されるマトリクス材料であって、前記マトリクス材料は、結合粒子および炭素を含む活性粒子を含み、前記マトリクス材料は、多孔質体のｍｍ長さ当たり少なくとも約６ｍｇの活性粒子が添加された、マトリクス材料を含む、多孔質体。
【請求項９２】
金型内にある間にマトリクス材料を加熱することにより、複数の接触点で結合されるマトリクス材料であって、前記マトリクス材料は、活性粒子および結合材料を含み、
前記活性粒子は、ナノスケール炭素粒子、少なくとも１つの壁を有するカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造体、フラーレン、フラーレン凝集体、グラフェン、数層グラフェン、酸化グラフェン、酸化鉄ナノ粒子、ナノ粒子、金属ナノ粒子、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属酸化物ナノ粒子、アルミナナノ粒子、磁性ナノ粒子、常磁性ナノ粒子、超常磁性ナノ粒子、酸化ガドリニウムナノ粒子、ヘマタイトナノ粒子、マグネタイトナノ粒子、ガドナノチューブ、エンドフラーレン、Ｇｄ＠Ｃ６０、コアシェルナノ粒子、玉ねぎ状ナノ粒子、ナノシェル、玉ねぎ状酸化鉄ナノ粒子、およびそのあらゆる組合せを含む、マトリクス材料含む多孔質体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１０年１０月１５日に出願された米国仮出願第６１／３９３，３７８号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、煙フィルタに使用され得る多孔質体を生成する装置、システム、および関連方法に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
世界保健機構（ＷＨＯ）は、タバコ煙のある種の成分の低減に対する勧告を説明している。世界保健機構（２００８）のタバコ製品規制の科学的根拠に関する、ＷＨＯ技術報告書第９５１号を参照されたい。その中では、ＷＨＯは、とりわけ、アセトアルデヒド、アクロレイン、ベンゼン、ベンゾアピレン、１，３−ブタジエン、およびホルムアルデヒドなどのある種の成分は、データセットの中央値の１２５％より低いレベルに低減することを勧告している。（同書１１２ページ、表３．１０）タバコ製品規制に関連した新しい国際勧告に鑑みて、新しいタバコ煙フィルタ、およびこれらの規制を満たすことができるタバコ煙フィルタを作成するために使用される材料が必要とされている。
【０００４】
他の喫煙品目、たとえばシガレットの吸引抵抗は、喫煙者が経験するシガレットの吸引特徴（複数可）の主要決定因である。吸引特徴の１つの測定基準は、カプセル化された圧力低下である。本明細書で使用される場合、「カプセル化された圧力低下」すなわち「ＥＰＤ」は、容積流量が排出端部で１７．５ｍｌ／秒で、また空気がラッピングを通過できないように、試料が測定デバイス内で完全にカプセル化される際に、試料が定常条件下で気流によって移動されるときの、試料の２つの端部の間の静圧差を指す。ＥＰＤは、２００７年６月付けのＣＯＲＥＳＴＡ（「タバコに関する科学研究のための協力センター」（Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ｃｅｎｔｒｅ  ｆｏｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｒｅｌａｔｉｖｅ  ｔｏ  Ｔｏｂａｃｃｏ））勧告法第４１号に基づいて本明細書で測定された。より高いＥＰＤ値は、喫煙者がより強力に喫煙具を吸引しなければならないと解釈される。
【０００５】
ますます政府規制は、タバコ煙から有害成分を除去する、より高いろ過効果を求めている。非制限例として、世界保健機構は、とりわけ、アセトアルデヒド、アクロレイン、ベンゼン、ベンゾアピレン、１，３−ブタジエン、およびホルムアルデヒドなどのある種の成分は、データセットの中央値の１２５％より低いレベルに低減することを勧告している。
【０００６】
酢酸セルロースの存在下で、より高いろ過効果は、活性炭素のような粒子の濃度を増加させて添加することによって達成されることが可能である。しかし、粒子濃度を増加させることは、ＥＰＤが増加し、それによって喫煙者に対して異なる吸引特徴がもたらされる。したがって、ＥＰＤに与える影響が最小で、より高いろ過効果の技術が、価値があるはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、煙フィルタに使用され得る多孔質体を生成する装置、システム、および関連方法に関する。
【０００８】
一部の実施形態では、本発明は、材料経路と、材料経路に沿って配置された金型と、金型の少なくとも一部の前に材料経路に動作可能に連結され、マトリクス材料を材料経路に供給できる、少なくとも１つのホッパーと、材料経路の少なくとも第１の部分と熱連通する熱源と、材料経路に沿って材料経路の第１の部分の後に配置された切断具と、を備えるシステムを提供する。
【０００９】
一部の実施形態では、本発明は、マトリクス材料を金型の中に連続的に導入することと、離型ラッパーを金型の内張りとして配置することと、マトリクス材料を複数の接触点で結合し、それによって長尺多孔質体を形成するように、マトリクス材料の少なくとも一部を加熱することと、長尺多孔質体を放射状に切断し、それによって多孔質体がもたらされることと、を含む方法を提供する。
【００１０】
一部の実施形態では、本発明は、マトリクス材料を金型の中に連続的に導入することと、マトリクス材料を複数の接触点で結合し、それによって長尺多孔質体を形成するように、マトリクス材料の少なくとも一部を加熱することと、長尺多孔質体をダイを通して押し出すことと、と含む方法を提供する。
【００１１】
一部の実施形態では、本発明は、少なくとも２つの金型部品を備える金型であって、金型は、長軸を有する、金型と、第１の金型部品を備える第１のコンベヤーと、第２の金型部品を備える第２のコンベヤーであって、第１のコンベヤーおよび第２のコンベヤーは、金型を形成するために第１の金型部品および第２の金型部品と一緒に動作可能に移動させることができ、第１の金型部品を第２の金型部品から連続的に動作可能に分離できる、第２のコンベヤーと、金型をマトリクス材料で少なくとも一部を充填することができるホッパーと、マトリクス材料を多孔質体に変換するように、金型の少なくとも第１の部分と熱連通する熱源と、を備えるシステムを提供する。
【００１２】
一部の実施形態では、本発明は、マトリクス材料を複数の金型の中に連続的に導入することと、マトリクス材料を複数の接触点で結合し、それによって長尺多孔質体を形成するように、マトリクス材料を金型内で加熱することと、を含む方法を提供する。
【００１３】
本発明の特徴および利点は、以下の好ましい実施形態の説明を読むと、当業者には容易に明らかになろう。
【００１４】
以下の図は、本発明のある特定の態様を示すために含まれ、排他的実施形態とみなされるべきではない。開示された主題は、当業者が思いつき、また本開示の利点を有する、形および機能で、多数の修正形態、代替形態、および等価物が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明による、多孔質体を形成するシステムの非限定例を示す図である（必ずしも一定の縮尺ではない）。
【図１Ｂ】本発明による、多孔質体を形成するシステムの非限定例を示す図である（必ずしも一定の縮尺ではない）。
【図２Ａ】本発明による、多孔質体を形成するシステムの非限定例を示す図である（必ずしも一定の縮尺ではない）。
【図２Ｂ】本発明による、多孔質体を形成するシステムの非限定例を示す図である（必ずしも一定の縮尺ではない）。
【図３】本発明による、多孔質体を形成するシステムの非限定例を示す図である（必ずしも一定の縮尺ではない）。
【図４】本発明による、多孔質体を形成するシステムの非限定例を示す図である（必ずしも一定の縮尺ではない）。
【図５】本発明による、多孔質体を形成するシステムの非限定例を示す図である（必ずしも一定の縮尺ではない）。
【図６】本発明による、多孔質体を形成するシステムの非限定例を示す図である（必ずしも一定の縮尺ではない）。
【図７】本発明による、多孔質体を形成するシステムの非限定例を示す図である（必ずしも一定の縮尺ではない）。
【図８】本発明による、多孔質体を形成するシステムの非限定例を示す図である（必ずしも一定の縮尺ではない）。
【図９】本発明による、多孔質体を形成するシステムの非限定例を示す図である（必ずしも一定の縮尺ではない）。
【図１０】本発明による、多孔質体を形成するシステムの非限定例を示す図である（必ずしも一定の縮尺ではない）。
【図１１】本発明による、多孔質体を形成するシステムの非限定例を示す図である（必ずしも一定の縮尺ではない）。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、煙フィルタに使用され得る多孔質体を生成する装置、システム、および関連方法に関する。
【００１７】
本発明は、煙流成分のろ過効果が増加し、受容可能な吸引特徴をもつ、喫煙具フィルタに使用可能な、多孔質体を生成する方法および装置（および／またはシステム）を提供する。さらに、多孔質体を生成するために本明細書に提供された方法および装置は、連続処理機能およびバッチ処理機能を提供する。生成された多孔質体は、現在の喫煙具フィルタの直径と同様の直径を有し、したがって、現在の喫煙具フィルタを生産する装置、方法、および製品と容易に一体化できることがある。本明細書で使用される場合、用語「喫煙具」は、これに限定されないが、シガレット、シガレット用ホルダー、シガー、シガー用ホルダー、パイプ、水パイプ、フーカー、電子喫煙具、手巻きシガレットおよび／またはシガーを含む品目またはデバイスを指す。
【００１８】
概して多孔質体は、複数の結合粒子、および複数の接触点で機械的に結合される複数の活性粒子を含んでもよい。該接触点は、活性粒子と結合剤の接触点、結合剤と結合剤の接触点、および／または活性粒子と活性粒子の接触点であってもよい。本明細書で使用される場合、用語「機械的結合」、「機械的に結合された」、「物理的結合」などは、２つの粒子を一緒に保持する、物理的連結を指す。機械的結合は、結合材料に依存して硬くても軟らかくてもよい。機械的に結合することは、化学的に結合するものであっても、なくてもよい。本明細書で使用される場合、用語「粒子」および「微粒子」は、交換可能に使用されてもよく、球形および／もしくは卵形、実質的に球形および／もしくは卵形、円盤形および／もしくは血小板形、薄片、靭帯状、針状、線維状、多角形（立方体など）、不規則な形状（砕石の形状など）、カットされた（水晶の形状など）、またはそのあらゆる混合を含む、材料のすべての公知の形状を含んでもよいことを理解されたい。多孔質体の非限定例は、同時係属の出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０４３２６４号、ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０４３２６８号、ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０４３２６９号、およびＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０４３２７０号に詳述されており、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００１９】
多孔質体を形成する工程は、連続処理方法、バッチ処理方法、または混合の連続バッチ処理方法を含んでもよい。本明細書で使用される場合、「連続処理」は、間断なく材料を製造することまたは生成することを指す。材料の流れは、連続して、インデックスを付けて、または両方の組合せであってもよい。本明細書で使用される場合、「バッチ処理」は、単一の成分または成分の群が次の段階に進む前に、個々の段階における単一の成分または成分の群として、材料を製造することまたは生成することを指す。本明細書で使用される場合、「連続バッチ処理」は、一部の工程、または一連の工程が連続して生じ、他はバッチ毎に生じる、２つの混合を指す。
【００２０】
概して多孔質体は、マトリクス材料から形成されてもよい。本明細書で使用される場合、「マトリクス材料」は、多孔質体を形成するために使用される前駆体、たとえば、結合粒子および活性粒子を指す。一部の実施形態では、マトリクス材料は、結合粒子および活性粒子を含む、結合粒子および活性粒子からなる、または基本的に結合粒子および活性粒子からなってもよい。一部の実施形態では、マトリクス材料は、結合粒子、活性粒子、および添加剤を含んでもよい。適切な結合粒子、活性粒子、および添加剤の非限定例は本開示において以下に提供される。
【００２１】
多孔質体を形成することは、概してマトリクス材料の形状を形成すること、およびマトリクス材料の少なくとも一部を複数の接触点で機械的に結合することを含んでもよい。
【００２２】
マトリクス材料の形状を形成することは、金型であってもよい。一部の実施形態では、金型は、キャップ、薄板、またはプラグを伴い、または伴わない、一体形成または一体形成の集合であってもよい。一部の実施形態では、金型は、組み合わせられた際に金型を形成する、複数の金型部品であってもよい。一部の実施形態では、金型部品は、コンベヤー、ベルトなどと一緒に移動されてもよい。
【００２３】
金型は、これに限定されないが、円形、実質的に円形、卵形、実質的に卵形、多角形（たとえば、三角形、正方形、長方形、五角形など）、丸みを帯びた縁を有する多角形など、またはそのあらゆる混合を含む、あらゆる断面形状を有してもよい。一部の実施形態では、多孔質体は、穴を含む断面形状を有してもよく、穴は機械加工、またはあらゆる他の適切な方法（たとえば、分解可能な材料の分解）によって達成されてもよい。一部の実施形態では、多孔質体は、シガレット用ホルダーまたはパイプ内に嵌合するように適合されて、煙の通過がフィルタを通って顧客に届くことが可能になる、シガレット用ホルダーまたはパイプのための特別な形状を有してもよい。多孔質体の形状を本明細書で論じる際に、従来の喫煙具フィルタに関して、形状は、円柱の断面の直径または円周（円周は円の周囲の長さである）に対して指してもよい。しかし本発明の多孔質体が、正確な円柱以外の形状である実施形態では、用語「円周」は、円形の断面を含むあらゆる形状の断面の周囲を意味するために使用されることを理解されたい。
【００２４】
概して、金型は、長軸方向および長軸方向に垂直な半径方向、たとえば、円柱の形状を有してもよい。本明細書に提示された実施形態を必要に応じて、画定された長軸および半径方向がない金型に、たとえば球形および立方体への変換の仕方を当業者には理解されたい。一部の実施形態では、金型は、長軸方向に沿って変化する断面形状、たとえば、円錐形状が正方形から円形または螺旋形に移行する形状を有してもよい。
【００２５】
一部の実施形態では、金型は、第１の端部および第２の端部として該長軸に沿った開口を有する長軸を有してもよい。一部の実施形態では、マトリクス材料は、処理中に金型の長軸に沿って通過してもよい。非限定例として、図１は、材料経路１１０に沿った長手軸をもつ金型１２０を示す。
【００２６】
一部の実施形態では、金型は、少なくとも一端が閉じた、該長軸に沿って第１の端部および第２の端部を有する長軸を有してもよい。一部の実施形態では、該閉じた端部は、開くことが可能であってもよい。
【００２７】
一部の実施形態では、個々の金型は、機械的結合の前に、マトリクス材料で充填されてもよい。一部の実施形態では、単一の金型を使用して、機械的結合前および／または機械的結合中に、それを通してマトリクス材料を連続して通過することにより、多孔質体を連続して生成してもよい。一部の実施形態では、単一の金型を使用して、個々の多孔質体を生成してもよい。一部の実施形態では、該単一の金型は、複数の個々の多孔質体を生成するために再利用されてもよく、かつ／または連続して再利用されてもよい。
【００２８】
一部の実施形態では、金型は、少なくとも部分的にラッパーで内張りされてもよく、かつ／または離型剤で被覆されてもよい。一部の実施形態では、ラッパーは、個々のラッパー、たとえば紙片であってもよい。一部の実施形態では、ラッパーは、巻き取り可能な長さのラッパー、たとえば５０ｆｔのロール紙であってもよい。
【００２９】
一部の実施形態では、金型は、複数のラッパーで内張りされてもよい。一部の実施形態では、多孔質体を形成することは、金型（複数可）をラッパー（複数可）で内張りすることを含んでもよい。一部の実施形態では、多孔質体を形成することは、ラッパーが金型になるように、マトリクス材料をラッパーで巻くことを含んでもよい。このような実施形態では、ラッパーは、金型として事前に形成されてもよく、マトリクス材料の存在下で金型として形成されてもよく、または事前に形成された形状で（たとえば、粘着付与剤で）マトリクス材料を中心に巻かれてもよい。一部の実施形態では、ラッパーは、金型を連続して供給されてもよい。ラッパーは、多孔質体を一定の形状に保持できてもよく、多孔質体を金型から離型できてもよく、マトリクス材料が金型を通過するのを支援できてもよく、多孔質体を処理または輸送中に保護できてもよく、またはそのあらゆる組合せであってもよい。
【００３０】
適切なラッパーは、これに限定されないが、紙（たとえば、木質系紙、亜麻を含む紙、亜麻紙、他の天然繊維または化学繊維から生成された紙、機能性紙、特殊目的の紙、色付けされた紙）、プラスチック（たとえば、ポリテトラフルオロエチレン、シリコンのようなフッ素化重合体）、薄膜、被覆紙、被覆プラスチック、被覆薄膜など、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。一部の実施形態では、ラッパーは、喫煙具フィルタの使用に適切な紙であってもよい。
【００３１】
一部の実施形態では、ラッパーは、所望の形状を維持するのにそれ自体が役立つように接着（たとえば、糊付け）されてもよい。一部の実施形態では、マトリクス材料の機械的結合はまた、マトリクス材料を、ラッパー自体を接着する必要性を軽減し得るようにラッパーに機械的に結合してもよい。
【００３２】
適切な離型剤は、化学離型剤または物理的離型剤であってもよい。化学離型剤の非限定例には、油、油性溶液および／または懸濁液、石鹸溶液および／または懸濁液、金型表面に結合された被覆など、またはそのあらゆる組合せが含まれてもよい。物理的離型剤の非限定例には、紙、プラスチック、またはそのあらゆる組合せが含まれてもよい。物理的離型剤は、離型ラッパーと呼ばれることがあり、本明細書に記載されたようなラッパーと同様に実施されてもよい。
【００３３】
一旦、金型で所望の断面形状に形成されると、マトリクス材料は、複数の接触点で機械的に結合されてもよい。機械的結合は、マトリクス材料が金型内にある間および／または金型から離型された後に発生してもよい。機械的結合は、加熱および／または圧力で達成されてもよい。
【００３４】
熱は、放射熱、伝導熱、対流熱、またはそのあらゆる組合せでもよい。加熱は、これに限定されないが、金型内部への加熱流体、金型外部への加熱流体、蒸気、加熱された不活性ガス、ナノ粒子からの二次放射線、オーブン、炉、火炎、熱電材料、超音波など、またはそのあらゆる組合せであってもよい。非制限例として、加熱は、対流式オーブンであってもよい。別の非制限例は、金型内にある間、加熱した空気、窒素、または他の気体をマトリクス材料に通すものであってもよい。一部の実施形態では、加熱した不活性ガスを使用して、活性粒子および／または添加剤のあらゆる不要な酸化を軽減してもよい。別の非制限例は、金型が加熱するように、熱電材料で作成された金型であってもよい。ナノ粒子からの二次放射線は、電磁放射線、たとえば、ガンマ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤外線、マイクロ波、電波、および／または長電波をもつナノ粒子を照射することによって達成されてもよい。非制限例として、マトリクス材料は、高周波で照射される際に熱を放出する、カーボンナノチューブを含んでもよい。様々な波長の電磁放射線が材料を様々な深さに貫通させることを、本開示の利点を享受する当業者には理解されたい。したがって、二次放射線の生産のためにナノ粒子を利用する際に、金型の構成および組成、マトリクス材料の組成、ナノ粒子、電磁放射線の波長、電磁放射線の強度、照射方法、ならびに二次放射線の所望の量、たとえば熱を考慮するべきである。
【００３５】
「約」が数字一覧における数を参照して以下に提供される際に、用語「約」は、数字一覧の各数を修正することに留意されたい。一部の数字一覧の範囲では、一覧にされた一部の下限は、一覧にされた一部の上限より大きくてもよいことに留意されたい。選択されたサブセットは、上限の選択が選択された下限を超える必要があることが、当業者には認識されよう。
【００３６】
一部の実施形態では、機械的結合を促進する加熱は、マトリクス材料の成分の軟化温度であってもよい。本明細書で使用される場合、用語「軟化温度」は、材料が曲げやすくなるより高い温度を指し、これは通常材料の融点より低い。
【００３７】
一部の実施形態では、機械的結合は、下限が約９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃、１３０℃、または１４０℃から、上限が約３００℃、２７５℃、２５０℃、２２５℃、２００℃、１７５℃、または１５０℃の範囲の温度で達成されてもよく、温度は、あらゆる下限からあらゆる上限の範囲でもよく、その間のあらゆるサブセットを網羅してもよい。一部の実施形態では、加熱は、材料が単一の温度を受けることによって達成されてもよい。別の実施形態では、温度特性は、時間によって変化してもよい。非制限例として、対流式オーブンを使用してもよい。一部の実施形態では、加熱をマトリクス材料内に局部集中させてもよい。非制限例として、ナノ粒子からの二次放射線は、ナノ粒子の近位にあるマトリクス材料のみを加熱してもよい。
【００３８】
一部の実施形態では、マトリクス材料を金型に挿入する前に予熱してもよい。一部の実施形態では、マトリクス材料を、マトリクス材料の成分の軟化温度より低い温度に予熱してもよい。一部の実施形態では、マトリクス材料を、マトリクス材料の成分の軟化温度より約１０％、約５％、または約１％低い温度に予熱してもよい。一部の実施形態では、マトリクス材料を、マトリクス材料の成分の軟化温度より約１０℃、約５℃、または約１℃低い温度に予熱してもよい。予熱は、これに限定されないが、機械的結合を達成するために上に熱源として一覧にしたものを含む熱源であってもよい。
【００３９】
一部の実施形態では、マトリクス材料を結合することは、多孔質体または長尺多孔質体をもたらしてもよい。本明細書で使用される場合、用語「長尺多孔質体」は、連続した多孔質体を指す。非制限例として、長尺多孔質体は、マトリクス材料が加熱された金型を連続して通過することによって生成されてもよい。一部の実施形態では、結合粒子は、それらの元の物理的形状（または実質的に保持されたそれらの元の形状、たとえば、元から１０％以下の変化をした（たとえば、収縮）形状）を機械的結合工程中に保持してもよい、すなわち、結合粒子は、実質的にマトリクス材料および多孔質体（または長尺体）と同じ形状であってもよい。
【００４０】
一部の実施形態では、長尺多孔質体は、多孔質体をもたらすために切断されてもよい。切断は、切断具で達成されてもよい。適切な切断具は、これに限定されないが、ブレード、ホットブレード、カーバイドブレード、ステライトブレード、セラミックブレード、硬化スチールブレード、ダイヤモンドブレード、平滑ブレード、鋸ブレード、レーザ、加圧流体、流体ランス、気体ランス、裁断機など、またはそのあらゆる組合せが含まれてもよい。高速度処理を伴う一部の実施形態では、切断ブレードまたは同様のデバイスは、長軸に垂直な端部をもつ多孔質体をもたらすように、処理速度を満たす角度に配置されてもよい。一部の実施形態では、切断具は、長尺多孔質体の長軸に沿って、長尺多孔質体に対して位置を変化させてもよい。
【００４１】
一部の実施形態では、多孔質体および／または長尺多孔質体は、押し出されてもよい。一部の実施形態では、押出しはダイであってもよい。一部の実施形態では、ダイは、多孔質体および／または長尺多孔質体を押し出すことができる、複数の穴を有してもよい。
【００４２】
一部の実施形態は、多孔質体部分をもたらすために、多孔質体および／または長尺多孔質体を放射状に切断するものであってもよい。切断は、これに限定されないが、長尺多孔質体を多孔質体に切断することに関して、上述されたものを含む、あらゆる公知の装置であらゆる公知の方法によって達成されてもよい。
【００４３】
長尺多孔質体またはその部分は、下限が約２ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、または３０ｍｍから、上限が約１５０ｍｍ、１００ｍｍ、５０ｍｍ、２５ｍｍ、１５ｍｍ、または１０ｍｍの範囲であってもよく、長さは、あらゆる下限からあらゆる上限の範囲でもよく、その間のあらゆるサブセットを網羅してもよい。
【００４４】
長尺多孔質体、多孔質体、またはその部分（包囲された、あるいはそうでない）の外周は、下限が約５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１４ｍｍ、１５ｍｍ、１６ｍｍ、１７ｍｍ、１８ｍｍ、１９ｍｍ、２０ｍｍ、２１ｍｍ、２２ｍｍ、２３ｍｍ、２４ｍｍ、２５ｍｍ、または２６ｍｍから、上限が約６０ｍｍ、５０ｍｍ、４０ｍｍ、３０ｍｍ、２０ｍｍ、２９ｍｍ、２８ｍｍ、２７ｍｍ、２６ｍｍ、２５ｍｍ、２４ｍｍ、２３ｍｍ、２２ｍｍ、２１ｍｍ、２０ｍｍ、１９ｍｍ、１８ｍｍ、１７ｍｍ、または１６ｍｍの範囲であってもよく、外周は、あらゆる下限からあらゆる上限の範囲でもよく、その間のあらゆるサブセットを網羅してもよい。
【００４５】
一部の実施形態は、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体をラッパーで包囲することであってもよい。適切なラッパーは、上に開示されたものを含む。
【００４６】
一部の実施形態は、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）を冷却するものであってもよい。冷却は、能動であっても受動であってもよい、すなわち、冷却は、補助されても、自然に発生してもよい。能動冷却は、流体を、金型を跨いでおよび／または金型を通って多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体を通過させること、金型、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）の周囲の局所環境の温度を低下させること、たとえば、冷蔵された成分を通過すること、またはそのあらゆる組合せが含まれてもよい。能動冷却は、これに限定されないが、冷却コイル、液体噴射、熱電材料、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい成分であってもよい。冷却の程度はランダムであってもよく、または制御されてもよい。
【００４７】
一部の実施形態は、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）を別の場所に移送するものであってもよい。移送の適切な形には、これに限定されないが、搬送、運搬、回転、押出し、輸送など、またはそのあらゆる組合せが含まれてもよい。
【００４８】
複数の装置および／またはシステムが、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体を生成できることを、本開示の利点を享受する当業者には理解されたい。非制限例として、図１〜１１は、複数の装置および／またはシステムが多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体を生成できることを示す。
【００４９】
システムが使用される場合、システムの構成部品を備える装置を有するために、システムは本開示の範囲内であり、また逆の場合も同様であることに留意されたい。
【００５０】
わかりやすくするために、用語「材料経路」は、それに沿ってマトリクス材料、長尺多孔質体、および／または多孔質体がシステムおよび／または装置内を移動する、経路を同定するために、本明細書で使用される。一部の実施形態では、材料経路は、連続してもよい。一部の実施形態では、材料経路は、不連続でもよい。非制限例として、複数の独立した金型でのバッチ処理のためのシステムは、不連続の材料経路を有するとみなされてもよい。
【００５１】
図１ＡおよびＢをここで参照すると、システム１００は、マトリクス材料（図示せず）を材料経路１１０に供給するために、材料経路１１０に動作可能に連結されたホッパー１２２を含んでもよい。また、システム１００は、金型１２０とマトリクス材料との間でマトリクス材料を実質的に包囲するラッパーを形成するために、紙１３０を材料経路１１０に供給するように、材料経路１１０に動作可能に連結された給紙装置１３２を含んでもよい。加熱要素１２４は、金型１２０内にある間、マトリクス材料と熱連通する。加熱要素１２４により、マトリクス材料が複数の点で機械的に結合し、それによって包囲された長尺多孔質体（図示せず）がもたらされてもよい。包囲された長尺多孔質体が金型１２０から出て、適切に冷却された後、切断具１２６は、包囲された長尺多孔質体を放射状に、すなわち、長軸に垂直に切断し、それによって包囲された多孔質体および／または多孔質体部分がもたらされる。
【００５２】
図１ＡおよびＢは、システム１００があらゆる角度であってもよいことを実証する。そこにシステム１００、またはそのあらゆる構成部品が配置される角度を調節する際に、構成的な考慮を、本開示の利点を享受する当業者には理解されたい。非制限例として、図１Ｂは、ホッパー１２２の排出口（およびあらゆる対応するマトリクス供給デバイス）が、金型１２０内にあるように、構成され得るホッパー１２２を示す。一部の実施形態では、金型は、垂直および水平の角度であっても、または垂直と水平との間の角度であってもよい。
【００５３】
一部の実施形態では、マトリクス材料を材料経路に供給することは、これに限定されないが、定量供給器、質量流量供給器、重量供給器、オーガーまたはネジ、傾斜台、滑動部、コンベヤー、チューブ、導管、チャネルなど、またはそのあらゆる組合せを含む、あらゆる適切な供給システムであってもよい。一部の実施形態では、材料経路は、これに限定されないが、ガーニチュア、動圧、ピストン、攪拌機、押出器、２軸押出器、固体押出器など、またはそのあらゆる組合せを含む、ホッパーと金型との間の機械的構成部品を含んでもよい。一部の実施形態では、供給は、これに限定されないが、強制された供給、制御された割合の供給、定量供給、質量流量供給、重量供給、真空補助供給、流動粉供給、またはそのあらゆる組合せであってもよい。一部の実施形態では、供給は、スペーサ材料を所定の間隔で挿入可能にするために、インデックスを付けられてもよい。適切なスペーサ材料は、添加剤、固定隔壁（たとえば、金型部品）、多孔質隔壁（たとえば、紙および離型ラッパー）、フィルタ、空洞など、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。一部の実施形態では、供給は、撹拌および／または振動であってもよい。適切な撹拌および／または振動の程度、たとえば、大きい結合粒子および小さい活性粒子を含む、均一的に分散されたマトリクス材料は、振動によって悪影響を受ける恐れがある、すなわち、均一性は、少なくとも部分的に失われる恐れがあることを、本開示の利点を享受する当業者には理解されたい。さらに、供給パラメータおよび／または供給器が、生成された多孔質体の最終特性に及ぼす影響、たとえば、少なくとも空隙容量（以下にさらに論じられる）、カプセル化された圧力低下（以下にさらに論じられる）、および組成均一性への影響を、当業者は理解されたい。
【００５４】
次に図２ＡおよびＢを参照すると、システム２００は、マトリクス材料を材料経路２１０に供給するために、材料経路２１０に動作可能に連結されたホッパー２２２を含んでもよい。また、システム２００は、金型２２０とマトリクス材料との間でマトリクス材料を実質的に包囲するラッパーを形成するために、紙２３０を材料経路２１０に供給するように、材料経路２１０に動作可能に連結された給紙装置２３２を含んでもよい。さらに、システム２００は、紙２３０と金型２２０との間にラッパーを形成するために、離型ラッパー２３４を材料経路２１０に供給するように、材料経路２１０に動作可能に連結された離型供給装置２３６を含んでもよい。一部の実施形態では、離型供給装置２３６は、離型ラッパー２３４を継続して循環させるコンベヤー２３８として構成されてもよい。加熱要素２２４は、金型２２０内にある間、マトリクス材料と熱連通する。加熱要素２２４により、マトリクス材料が複数の点で機械的に結合し、それにより包囲された長尺多孔質体がもたらされてもよい。包囲された長尺多孔質体が金型２２０から出た後、切断具２２６は、包囲された長尺多孔質体を放射状に切断し、それにより包囲された多孔質体および／または多孔質体部分がもたらされる。離型ラッパー２３４がコンベヤー２３８として構成されない実施形態では、離型ラッパー２３４は、切断前に包囲された長尺多孔質体から、または切断後に包囲された多孔質体および／または包囲された多孔質体部分から除去されてもよい。
【００５５】
次に図３を参照すると、システム３００は、マトリクス材料の成分をホッパー３２２の中に供給する、成分ホッパー３２２ａおよび３２２ｂを含んでもよい。マトリクス材料は、ホッパー３２２内で、混合器３２８および予熱器３４４で混合され予熱されてもよい。ホッパー３２２は、マトリクス材料を材料経路３１０に供給するために、材料経路３１０に動作可能に連結されてもよい。また、システム３００は、金型３２０とマトリクス材料との間でマトリクス材料を実質的に包囲するラッパーを形成するために、紙３３０を材料経路３１０の中に供給するように、材料経路３１０に動作可能に連結された給紙装置３３２を含んでもよい。金型３２０は、それを通って加熱された流体（液体または気体）が材料経路３１０の中を通過し、マトリクス材料を複数の点で機械的に結合し、それによって包囲された長尺多孔質体がもたらされる、流体連結部３４６を含んでもよい。包囲された長尺多孔質体が金型３２０から出た後、切断具３２６は、包囲された長尺多孔質体を放射状に切断し、それによって包囲された多孔質体および／または多孔質体部分がもたらされる。
【００５６】
適切な混合器は、これに限定されないが、リボンブレンダ、パドルブレンダ、プラウブレンダ、ダブルコーンブレンダ、ツインシェルブレンダ、遊星ブレンダ、流体ブレンダ、高強度ブレンダ、回転ドラム、混合スクリュー、回転ミキサなど、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【００５７】
一部の実施形態では、成分ホッパーは、マトリクス材料の個々の成分を保持してもよい、たとえば、２個の成分ホッパーは、一方が結合粒子を保持し、他方が活性粒子を保持する。一部の実施形態では、成分ホッパーは、マトリクス材料の成分の混合物を保持してもよい、たとえば、２個の成分ホッパーは、一方が結合粒子と活性粒子の混合物を保持し、他方が香料のような添加剤を保持する。一部の実施形態では、成分ホッパー内の成分は、固体、液体、気体、またはその組合せであってもよい。一部の実施形態では、異なる成分ホッパーの成分を、マトリクス材料に対して所望の混合を達成するために、異なる割合でホッパーに添加してもよい。非制限例として、３個の成分ホッパーが、活性粒子、結合粒子、および活性化合物（以下にさらに説明される添加剤）を液体の形で個別に保持してもよい。結合粒子は、活性粒子の２倍の割合でホッパーに添加されてもよく、活性化合物は、活性粒子および結合粒子の両方の上に少なくとも部分的な塗装膜を形成するように、噴射されてもよい。
【００５８】
一部の実施形態では、金型への流体連結は、流体を金型の中に入れる、流体が金型を通過する、かつ／または金型上に引き込むためであってもよい。本明細書で使用される場合、用語「引き込むこと」は、境界を跨いでおよび／または経路に沿って負の圧力降下を生成すること、たとえば吸引を指す。加熱された流体を金型の中に入れること、および／または金型を通過することは、その中にマトリクス材料を機械的に結合する補助をしてもよい。その中に配置されたラッパーを有する金型上に引き込むことは、金型を均一に、たとえば、しわが少ない状態で内張りする補助をしてもよい。
【００５９】
次に図４を参照すると、システム４００は、マトリクス材料を材料経路４１０に供給するために、材料経路４１０に動作可能に連結されたホッパー４２２を含んでもよい。ホッパー４２２は、ホッパー４２２の排出口が、金型４２０内にあるように、材料経路４１０に沿って構成されてもよい。これにより、有利なことに、マトリクス材料を金型４２０の中に一定の割合で供給することが可能になって、マトリクス材料の梱包、およびその結果として得られる多孔質体の空隙容量を制御してもよい。この非制限例では、金型４２０は、熱電材料を含み、したがって電力接続部４４８を含む。また、システム４００は、金型４２０とマトリクス材料との間でマトリクス材料を実質的に包囲するラッパーを形成するために、離型ラッパー４３４を材料経路４１０の中に供給するように、材料経路４１０に動作可能に連結された離型供給装置４３６を含んでもよい。金型４２０は、マトリクス材料を複数の点で機械的に結合し、それによって包囲された長尺多孔質体がもたらされるために、金型４２０が熱を提供し得るように、熱電材料から作成されてもよい。材料経路４１０に沿って金型４２０の後で、ローラ４４０は、金型４２０を通って包囲された長尺多孔質体の動きを動作可能に補助できてもよい。包囲された長尺多孔質体が金型４２０から出た後、切断具４２６は、包囲された長尺多孔質体を放射状に切断し、それによって包囲された多孔質体および／または多孔質体部分がもたらされる。切断後、多孔質体は、材料経路４１０に沿って多孔質体コンベヤー４６２上に、恐らく梱包またはさらなる処理のために連続する。離型ラッパー４３４は、切断前に包囲された長尺多孔質体から、または切断後に包囲された多孔質体および／または包囲された多孔質体部分から除去されてもよい。
【００６０】
適切なローラおよび／またはローラの代替品は、これに限定されないが、歯、はめ歯歯車、車輪、ベルト、歯車など、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。さらにローラなどは、平らである、歯が付いている、傾斜している、かつ／または凹凸があってもよい
。
【００６１】
次に図５を参照すると、システム５００は、マトリクス材料を材料経路５１０に供給するために、材料経路５１０に動作可能に連結されたホッパー５２２を含んでもよい。加熱要素５２４は、金型５２0の中にある間マトリクス材料と熱連通する。加熱要素５２４により、マトリクス材料が複数の点で機械的に結合し、それによって長尺多孔質体がもたらされてもよい。長尺多孔質体が金型５２０から出た後、ダイ５４２は、長尺多孔質体を所望の断面形状に押し出すために使用されてもよい。ダイ５４２は、それを通って長尺多孔質体が押し出され得る複数のダイ５４２’を含んでもよい。長尺多孔質体がダイ５４２を通って押し出された後、切断具５２６は、長尺多孔質体を放射状に切断し、それによって多孔質体および／または多孔質体部分がもたらされる。
【００６２】
次に図６を参照すると、システム６００は、紙６３０を材料経路６１０の中に供給するように、材料経路６１０に動作可能に連結された給紙装置６３２を含んでもよい。ホッパー６２２は、マトリクス材料を紙６３０上に配置するように、材料経路６１０に動作可能に連結されてもよい。紙６３０は、金型６２０の通過のために少なくとも一部をマトリクス材料を中心に包囲してもよい。加熱要素６２４は、金型６２０にある間および／または金型６２０から出た後に、マトリクス材料と熱連通する。加熱要素６２４により、マトリクス材料が複数の点で機械的に結合し、それによって包囲された長尺多孔質体がもたらされてもよい。包囲された長尺多孔質体が金型６２０から出た後、切断具６２６は、包囲された長尺多孔質体を放射状に切断し、それによって包囲された多孔質体および／または多孔質体部分がもたらされる。システム６００を通る動きは、固定されている金型６２０を備えたコンベヤー６５８によって支援されてもよい。示されていないが、同様の実施形態は、切断前に長尺多孔質体から剥す環状のコンベヤーの一部として紙６３０を含んでもよく、これにより多孔質体および／または多孔質体部分がもたらされるはずであることに留意されたい。
【００６３】
次に図７を参照すると、システム７００の金型７２０は、金型コンベヤー７６０ａおよび７６０ｂのそれぞれに動作可能に連結された、金型部品７２０ａおよび７２０ｂから形成されてもよい。一旦金型７２０が形成されると、マトリクス材料は、ホッパー７２２から材料経路７１０に沿って導入されてもよい。加熱要素７２４は、金型７２０内にある間、マトリクス材料と熱連通される。加熱要素７２４により、マトリクス材料が複数の点で機械的に結合し、それによって包囲された多孔質体がもたらされてもよい。金型７２０が金型部品７２０ａおよび７２０ｂに分離した後、多孔質体は、金型部品７２０ａおよび／または７２０ｂから除去され、材料経路７１０に沿って多孔質体コンベヤー７６２を介して連続されてもよい。図７は、不連続の材料経路の非制限例を示すことに留意されたい。
【００６４】
一部の実施形態では、多孔質体を金型および／または金型部品から除去することは、牽引する機構、押し出す機構、拳上する機構、重力、そのあらゆる混合、またはそのあらゆる組合せであってもよい。除去する機構は、多孔質体を端部で、側部（複数可）に沿って、またはそのあらゆる組合せで係合するように構成されてもよい。適切な牽引する機構は、これに限定されないが、吸着カップ、真空構成部品、ピンセット、ペンチ、鉗子、トング、グリッパ、釘抜き、クランプなど、またがそのあらゆる組合せを含んでもよい。適切な押し出す機構は、これに限定されないが、エジェクタ、穿孔器、棒、ピストン、楔、スポーク、ラム、圧縮流体など、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。適切な拳上する機構は、これに限定されないが、吸着カップ、真空構成部品、ピンセット、ペンチ、鉗子、トング、グリッパ、釘抜き、クランプなど、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。一部の実施形態では、金型は、様々な除去装置と動作可能に働くように構成されてもよい。非制限例として、押し引き混合機構は、多孔質体の一部が金型の他方の端部から出て、その結果次いで鉗子によって係合されて、多孔質体を金型から引くことができるように、棒で長軸方向に押すことを含んでもよい。
【００６５】
次に図８を参照すると、システム８００の金型８２０は、金型コンベヤー８６０ａ、８６０ｂ、８６０ｃ、および８６０ｄのそれぞれに動作可能に連結された、金型部品８２０ａおよび８２０ｂまたは８２０ｃおよび８２０ｄから形成されてもよい。一旦金型８２０が形成されると、または形成中に、紙８３０は、給紙装置８３２を介して金型８２０の中に導入される。次いで、マトリクス材料は、ホッパー８２２から、金型８２０と並列した材料経路８１０に沿って、紙８３０の中に導入され、加熱要素８２４からの加熱で多孔質体に機械的に結合される。多孔質体の除去は、金型部品８２０ａ、８２０ｂ、８２０ｃ、および８２０ｄのエジェクタ部品８６６ａおよび８６６ｂの中に、エジェクタ８６４を挿入することによって達成されてもよい。次いで多孔質体は、材料経路８１０に沿って多孔質体コンベヤー８６２を介して連続されてもよい。この場合も、図８は不連続の材料経路の非制限例を示す。
【００６６】
多孔質体の生産の品質制御は、金型および／または金型部品の洗浄で支援されてもよい。再度図７を参照すると、器具の洗浄はシステム７００に組み込まれてもよい。金型部品７２０ａおよび７２０ｂが多孔質体の形成から戻る度に、金型部品７２０ａおよび７２０ｂは、液体噴射７７０および空気噴射７７２を含む一連の洗浄装置を通る。同様に図８では、金型部品８６０ａ、８６０ｂ、８６０ｃ、および８６０ｄが多孔質体の形成から戻る度に、金型部品８６０ａ、８６０ｂ、８６０ｃ、および８６０ｄは、加熱要素８２４からの熱および空気噴射８７２を含む一連の洗浄装置を通る。
【００６７】
他の適切な洗浄装置は、これに限定されないが、スクラバ、ブラシ、溶液槽、シャワー、挿入液体噴射（液体を放射状に噴射できる金型の中に挿入する管）、超音波装置、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【００６８】
一部の実施形態では、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体は、空洞を含んでもよい。非制限例として、ここで図９を参照すると、金型コンベヤー９６０ａおよび９６０ｂに動作可能に連結された、金型部品９２０ａおよび９２０ｂは、システム９００の金型９２０を形成するように動作可能に連結する。ホッパー９２２は、それぞれの定量供給器９９０ａおよび定量供給器９９０ｂが、金型９２０を部分的にマトリクス材料で材料経路９１０に沿って充填するように、２つの定量供給器９９０ａおよび９９０ｂに動作可能に取り付けられる。定量供給器９９０ａおよび９９０ｂから追加されるマトリクス材料の間に、噴射器９８８がカプセル（図示せず）を金型９２０の中に配置し、それによってマトリクス材料によって包囲されたカプセルがもたらされる。金型９２０と熱接触する加熱要素９２４により、マトリクス材料が複数の点で機械的に結合し、それによって、その中に配置されたカプセルを含む多孔質体がもたらされる。多孔質体が形成された後、回転研削器９９２は、金型９２０の長軸方向に沿って金型９２０の中に挿入される。回転研削器９９２は、多孔質体を長軸方向の所望の長さまで研削するよう動作可能である。金型９２０を金型部品９２０ａおよび９２０ｂに分離した後、多孔質体は、金型部品９２０ａおよび／または９２０ｂから除去され、材料経路９１０に沿って多孔質体コンベヤー９６２を介して連続される。
【００６９】
多孔質体などの内部で使用するための適切なカプセルは、これに限定されないが、高分子カプセル、多孔質カプセル、セラミックカプセルなどを含んでもよい。カプセルは、添加剤、たとえば、粒状活性炭素または香料（以下により多くの例を提供される）で充填されてもよい。また、カプセルは、一部の実施形態では、煙中の選択された成分と反応して、煙の望ましい香成分に悪影響を与えることなく、成分の濃度を除去または低減する、分子篩を含んでもよい。一部の実施形態では、カプセルは、追加香料としてタバコを含んでもよい。カプセルが選択された材料での充填が不十分である場合は、一部のフィルタの実施形態では、これは主流煙の成分とカプセル内の材料との間の相互作用の欠如を生み出す恐れがあることに留意されたい。
【００７０】
本明細書に記載された他の方法は、その中にカプセルを有する多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体を生成するように変更されてもよいことを、本開示の利点を享受する当業者には理解されたい。一部の実施形態では、複数のカプセルは、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体内にあってもよい。
【００７１】
一部の実施形態では、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体の形状、たとえば、その長さ、幅、直径、および／または高さは、これに限定されないが、研磨、粉砕、研削、平滑化、艶出しなど、またはそのあらゆる組合せを含む、切断以外の動作によって調節されてもよい。概して、これらの動作は、本明細書では研削と呼ばれる。一部の実施形態は、平滑面、粗面、溝付き面、パターン化面、水平面、またはそのあらゆる組合せを達成するために、多孔質体部分、多孔質体、および／もしくは長尺多孔質体の側部ならびに／または端部を研削するものであってもよい。一部の実施形態は、規格制限内で所望の寸法を達成するために、多孔質体部分、多孔質体、および／もしくは長尺多孔質体の側部ならびに／または端部を研削するものであってもよい。一部の実施形態は、金型内にある間もしくは金型から出るとき、切断後、次の処理中、またはそのあらゆる組合せにおいて、多孔質体部分、多孔質体、および／もしくは長尺多孔質体の側部ならびに／または端部を研削するものであってもよい。粉末、粒子、および／または小片は、研削から生成されてもよいことを、当業者には理解されたい。したがって、研削は、真空、気体の噴射、すすぎ、振動など、またはそのあらゆる組合せのような方法により、粉末、粒子、および／または小片を除去するものであってもよい。
【００７２】
研削の所望のレベルを達成できるあらゆる構成部品および／または器具は、本明細書に開示されたシステムおよび方法とともに使用されてもよい。研削の所望のレベルを達成できる適切な構成部品および／または器具の例は、これに限定されないが、旋盤、回転研磨機、ブラシ、艶出し器、緩衝器、エッチャー、スクライブなど、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【００７３】
一部の実施形態では、多孔質体は、必要に応じて重量をより軽くするために、たとえば、多孔質体の一部を掘削することによって、機械加工されてもよい。
【００７４】
本明細書に記載されたシステムとともに様々な点で多孔質体部分、多孔質体、および／もしくは長尺多孔質体を係合する必要がある構成部品および／または器具を、本開示の利点を享受する当業者には理解されたい。非制限例として、多孔質体が金型の中にある間（または長尺多孔質体が金型から離される間）使用される研削器具および／または掘削器具は、金型に悪影響を与えないように構成されるべきである。
【００７５】
次に図１０を参照すると、ホッパー１０２２は、傾斜台１０８２に動作可能に取り付けられ、マトリクス材料を材料経路１０１０に供給する。材料経路１０１０に沿って、金型１０２０は、ラム１０８０を受容するように構成され、ラム１０８０は、金型１０２０内のマトリクス材料を押圧できる。金型１０２０内にある間マトリクス材料と熱連通する、加熱要素１０２４により、マトリクス材料が複数の点で機械的に結合し、それによって長尺多孔質体がもたらされる。システム１０００にラム１０８０を包含することは、有利なことに、マトリクス材料が、所望の空隙容量で長尺多孔質体を形成するように、適切に梱包されることを確保する支援をしてもよい。さらに、システム１０００は冷却領域１０９４を含む一方で、長尺多孔質体は、依然として金型１０２０内に包含される。この非制限例では、冷却は受動的に達成される。
【００７６】
次に図１１を参照すると、システム１１００のホッパー１１２２は、マトリクス材料を材料経路１１１０に沿って押出器１１８４に動作可能に供給する。押出器１１８４は、マトリクス材料を金型１１２０に移動させる。またシステム１１００は、金型１１２０の中にある間マトリクス材料と熱連通する加熱要素１１２４を含み、これによりマトリクス材料を複数の点で機械的に結合させ、それによって長尺多孔質体をもたらす。さらに、システム１１００は、金型１１２０の中にある間マトリクス材料と熱連通する冷却要素１１８６を含む。長尺多孔質体を金型１１２０から出す動きは、ローラ１１４０によって支援される、かつ／または方向付けられる。
【００７７】
一部の実施形態では、制御システムは、本明細書に開示されたシステムおよび／または装置の構成部品と連動してもよい。本明細書で使用される場合、用語「制御システム」は、電子信号を送受信するように動作でき、使用者と連動し、データ読出しを提供し、データを収集し、データを記憶し、可変設定点を変更し、設定点を維持し、障害の通知を提供し、またそのあらゆる組合せを含む機能を含んでもよい、システムを指す。適切な制御システムは、これに限定されないが、可変変圧器、抵抗計、プログラム可能な論理制御装置、デジタル論理回路、継電器、コンピュータ、仮想現実システム、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。制御システムに動作可能に連結され得る適切なシステムおよび／または装置構成部品は、これに限定されないが、ホッパー、加熱要素、冷却要素、切断具、混合器、給紙装置、離型供給装置、離型コンベヤー、ローラ、金型コンベヤー、コンベヤー、エジェクタ、液体噴射、空気噴射、ラム、傾斜台、押出器、噴射器、マトリクス材料供給装置、研削器など、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。本明細書に開示されたシステムおよび／または装置は、あらゆる数の構成部品と連動できる複数の制御システムを有してもよいことに留意されたい。
【００７８】
本開示の利点を享受する当業者は、本明細書に開示されたシステムおよび／または装置の様々な構成部品の互換性を理解されたい。非制限例として、加熱要素は、マトリクス材料が電磁放射線に応答するナノ粒子を含む場合、マイクロ波源と交換されてもよい。さらに、非制限例として、紙ラッパーは、離型ラッパーと交換されてもよい。
【００７９】
一部の実施形態は、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）をさらに処理してもよい。適切な次の処理は、これに限定されないが、香料または他の添加剤を添加すること、研削すること、掘削すること、さらに形状すること、複数に分割されたフィルタを形成すること、喫煙具を形成すること、梱包すること、輸送すること、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【００８０】
一部の実施形態は、マトリクス材料、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）に添加剤を添加するものであってもよい。添加剤の非制限例は、以下に提供される。適切な添加方法は、以下に限定されないが、機械的結合前にマトリクス材料の少なくとも一部に添加剤を加えることにより、金型内にある間機械的結合後に添加剤を加えることにより、金型から離した後に添加剤を加えることにより、切断後に添加剤を加えることにより、またはそのあらゆる組合せで金型マトリクス材料内に添加剤を含むことを含んでもよい。加えることは、これに限定されないが、浸すこと、漬けること、沈めること、染み込ませること、すすぐこと、洗浄すること、塗装すること、被覆すること、降り注ぐこと、振り掛けること、噴射すること、配置すること、まぶすこと、まき散らすこと、添付すること、およびそのあらゆる組合せを含むことに留意されたい。さらに、加えることは、これに限定されないが、表面処理、添加剤を少なくとも部分的にマトリクス材料の成分に組み込む注入処理、またはそのあらゆる組合せを含むことに留意されたい。添加剤の濃度は、少なくとも添加剤の組成物、添加剤のサイズ、添加剤の目的、および添加剤に含まれる工程における点に依存することを、本開示の利点を享受する当業者には理解されたい。
【００８１】
一部の実施形態では、添加剤を添加することは、マトリクス材料を機械的に結合する前、間、および／または後に生じてもよい。機械的に結合する工程、たとえば、上昇した温度および／または圧力を低下する、変更させる、または機械的に結合する工程によって悪影響を与えられる添加剤は、機械的結合後に添加されるべきであることを、本開示の利点を享受する当業者には理解されたい。非制限例として、ガラスビードがマトリクス材料内の添加剤であってもよい。次いで、機械的結合後、ガラスビードは、香料および／または活性化合物のような他の添加剤で官能化されてもよい。
【００８２】
一部の実施形態は、生成された後、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）を研削するものであってもよい。研削は、上述の方法および装置／構成部品を含む。
【００８３】
一部の実施形態は、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）をフィルタおよび／またはフィルタ部分に動作可能に連結するものであってもよい。適切なフィルタおよび／またはフィルタ部分は、これに限定されないが、空洞を含む部分を含むもの、他の多孔質体、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィントウ、ポリプロピレントウ、テレフタル酸ポリエチレン、テレフタル酸ポリブチレン、ランダムに配向された酢酸塩、紙、段ボール紙、同心フィルタ、カーボンオントウ、シリカ、ケイ酸マグネシウム、ゼオライト、分子篩、塩、触媒、塩化ナトリウム、ナイロン、香料、タバコ、カプセル、セルロース、セルロース誘導体、酢酸セルロース、触媒コンバータ、五酸化ヨウ素、粗粉末、炭素粒子、炭素繊維、繊維、ガラスビード、ナノ粒子、間隙チャンバ、バッフル間隙チャンバ、フィラメント当たり約１０デニール未満の酢酸セルローストウ、フィラメント当たり約１０デニール以上の酢酸セルローストウ、またはそのあらゆる組合せを含むものを含んでもよい。
【００８４】
一部の実施形態では、フィルタ部分は、２つのフィルタ部分（多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）を含む部分）の間の空洞を画定する空間を含んでもよい。空洞は、添加剤、たとえば、粉状にされた炭素または香料で充填されてもよい。空洞は、それ自体が香料または触媒を含むカプセル、たとえば、高分子カプセルを含んでもよい。また空洞は、一部の実施形態では、煙中の選択された成分と反応して、煙の望ましい香成分に悪影響を与えることなく、成分の濃度を除去または低減する、分子篩を含んでもよい。一実施形態では、空洞は、追加香料としてタバコを含んでもよい。空洞が選択された材料での充填が不十分である場合は、一部の実施形態では、これは主流煙の成分と空洞内および他のフィルタ部分（複数可）内の材料との間の相互作用の欠如を生み出す恐れがあることに留意されたい。
【００８５】
一部の実施形態は、喫煙可能な物質を多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）（または前述の少なくとも１つを含む分割されたフィルタ）に動作可能に連結するものであってもよい。一部の実施形態では、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）（または前述の少なくとも１つを含む分割されたフィルタ）は、喫煙可能な物質と流体連通してもよい。一部の実施形態では、喫煙具は、喫煙可能な物質と流体連通した多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）（または前述の少なくとも１つを含む分割されたフィルタ）を含んでもよい。一部の実施形態では、喫煙具は、喫煙可能な物質と流体連通した多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）（または前述の少なくとも１つを含む分割されたフィルタ）を動作可能に維持できる筐体を備えてもよい。一部の実施形態では、フィルタロッド、フィルタ、フィルタ部分、分割されたフィルタ、および／または分割されたフィルタロッドは、筐体から可動、交換可能、および／または使い捨て可能であってもよい。
【００８６】
本明細書で使用される場合、用語「喫煙可能な物質」は、燃焼された、または加熱された際に、煙を生成できる材料を指す。適切な喫煙可能な物質は、これに限定されないが、タバコ、たとえば、黄色種タバコ、オリエントタバコ、トルコタバコ、キャベンディッシュタバコ、コロホタバコ、クリオロタバコ、ペリックタバコ、シェードタバコ、ホワイトバーリータバコ、煙硬化タバコ、バレータバコ、メリーランドタバコ、バージニアタバコ、茶葉、薬草、炭化されたまたは熱分解された成分、無機充填剤成分、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。タバコは、カットフィラー型のタバコ薄膜の形、処理されたタバコ茎、再構成されたタバコフィラー、容量が拡張されたタバコフィラー、または同様のものを有してもよい。タバコ、および他の栽培された喫煙可能な物質は、米国で栽培されてもよく、または米国外の管轄内で栽培されてもよい。
【００８７】
一部の実施形態では、喫煙可能な物質は、カラム型、たとえば、タバコカラムであってもよい。本明細書で使用される場合、用語「タバコカラム」は、タバコの混合、また恣意的にシガレットまたはシガーなどのタバコベースの喫煙可能な品目を生成するために組み合わせられ得る、他の原料および香料を指す。一部の実施形態では、タバコカラムは、タバコ、糖類（蔗糖、黒糖、転化糖、または異性化糖など）、プロピレングリコール、グリセロール、ココア、ココア製品、イナゴマメガム、イナゴマメ抽出物、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された原料を含んでもよい。さらに他の実施形態では、タバコカラムは、香料、芳香剤、メントール、甘草抽出物、リン酸二アンモニウム、水酸化アンモニウム、およびそのあらゆる組合せをさらに含んでもよい。一部の実施形態では、タバコカラムは、添加剤を含んでもよい。一部の実施形態では、タバコカラムは、少なくとも１つの折り曲げ可能な要素を含んでもよい。
【００８８】
適切な筐体は、これに限定されないが、シガレット、シガレット用ホルダー、シガー、シガー用ホルダー、パイプ、水パイプ、フーカー、電子喫煙具、手巻きシガレット、手巻きシガー、紙、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【００８９】
多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）を梱包することは、これに限定されないが、トレイまたは箱または保護容器、たとえば、シガレットのフィルタロッドを梱包または輸送するために通常使用されるトレイ内に配置することを含んでもよい。
【００９０】
一部の実施形態では、本発明は、１箱のフィルタ、ならびに／または多孔質体部分、多孔質体、および／もしくは長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）を含むフィルタが付いた喫煙具を提供する。箱は、ヒンジリッド型箱、スライドシェル型箱、ハードカップの箱、ソフトカップの箱、ビニール袋、またはあらゆる他の適切な箱容器であってもよい。一部の実施形態では、箱は、ポリプロピレン・ラッパーなどの外装、および恣意的に切離しタブを有してもよい。一部の実施形態では、フィルタおよび／または喫煙具は、箱の内側の束として封印されてもよい。束は、多数のフィルタおよび／または喫煙具、たとえば、２０以上を収容してもよい。しかし、束は、一部の実施形態では、個々の販売のためのもののような独占的フィルタおよび／もしくは喫煙具の実施形態、またはバニラ、クローブ、もしくはシナモンのような具体的な風味を含むフィルタおよび／もしくは喫煙具などの、単一のフィルタおよび／もしくは喫煙具を含んでもよい。
【００９１】
一部の実施形態では、本発明は、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）を含む、フィルタ（複数に分割された、あるいはそうでない）の付いた少なくとも１つの喫煙具を含む、少なくとも１箱の喫煙具を含む、１カートン分の喫煙具の箱を提供する。一部の実施形態では、そのカートン（たとえば、容器）は、喫煙具の箱からの重量を収容するために、物質的一体化を有する。これは、カートンの形成に使用される、より厚いカード用紙により達成されてもよく、またはカートンの要素を結びつけるために使用される、より強力な接着剤により達成されてもよい。
【００９２】
一部の実施形態は、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）を輸送するものであってもよい。該多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）は、個別に、少なくともフィルタの一部として、少なくとも喫煙具の一部として、箱内に、カートン内に、トレイ内にある、またはそのあらゆる組合せであってもよい。輸送は、列車、トラック、航空機、船／船舶、またはそのあらゆる組合せによってもよい。
【００９３】
一部の実施形態では、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）は、約４０％〜約９０％の範囲で空隙容量を有してもよい。一部の実施形態では、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）は、約６０％〜約９０％の範囲で空隙容量を有してもよい。一部の実施形態では、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）は、約６０％〜約８５％の範囲で空隙容量を有してもよい。空隙容量は、活性粒子によってとられた空間を占めた後に残った空き容量である。
【００９４】
空隙容量を決定するために、いかなる特定の理論によっても制限されることを望むものではないが、試験は、混合物の最終密度が、活性粒子によりほぼ全体に決まり、したがって、結合粒子によって占められた空間は、この計算に考慮されなかったことを示すと考えられる。したがって、空隙容量は、この概念において、活性粒子に占められた後に残る空間に基づいて計算される。空隙容量を決定するために、まず網目サイズに基づいた上部直径および下部直径が、活性粒子に対して平均が求められ、次に活性粒子の密度を使用して容量が計算された（その平均化された直径に基づいた球形状を仮定する）。次いで、百分率の空隙容量が以下のように計算される。
【数１】
2013539659.tif 000003
【００９５】
一部の実施形態では、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）は、多孔質体のｍｍ長さ当たり約０．１０〜約２５ｍｍＨ２Ｏの範囲でカプセル化された圧力低下（ＥＰＤ）を有してもよい。一部の実施形態では、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）は、多孔質体のｍｍ長さ当たり約０．１０〜約１０ｍｍＨ２Ｏの範囲でＥＰＤを有してもよい。一部の実施形態では、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）は、多孔質体のｍｍ長さ当たり約２〜約７ｍｍＨ２Ｏの範囲（または多孔質体のｍｍ長さ当たり７ｍｍＨ２Ｏ以下）でＥＰＤを有してもよい。
【００９６】
一部の実施形態では、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）は、ｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり１９ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり１８ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり１７ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり１６ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり１５ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり１４ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり１３ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり１２ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり１１ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり１０ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり９ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり８ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり７ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり６ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり５ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり４ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり３ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり２ｍｍＨ２Ｏ以下、ｍｍ長さ当たり１ｍｍＨ２Ｏ以下を下回るＥＰＤと組み合わせて、少なくとも約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、または２５ｍｇ／ｍｍの活性粒子添加量を有してもよい。
【００９７】
例として、一部の実施形態では、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）は、少なくとも約１ｍｇ／ｍｍの活性粒子添加量、およびｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ以下のＥＰＤを有してもよい。他の実施形態では、多孔質体は、少なくとも約１ｍｇ／ｍｍの活性粒子添加量、およびｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ以下のＥＰＤを有してもよく、活性粒子は炭素ではない。他の実施形態では、多孔質体は、ｍｍ長さ当たり１０ｍｍＨ２Ｏ以下のＥＰＤと組み合わせて、少なくとも約６ｍｇ／ｍｍの添加量で、炭素を含む活性粒子を有してもよい。
【００９８】
一部の実施形態では、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）は、煙からの成分、たとえば、本明細書に一覧にされた成分からの成分除去に効果的であることがある。多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）は、ＷＨＯによって目標とされた、ある種のタバコの煙の放出を低減するために使用されてもよい。非制限例として、活性炭素が活性粒子として使用される多孔質体を使用して、ある種のタバコの煙成分の放出をＷＨＯ勧告より少ないレベルに低減することができる。成分は、これに限定されないが、アセトアルデヒド、アクロレイン、ベンゼン、ベンゾ[ａ]ピレン、１，３−ブタジエン、およびホルムアルデヒドを含んでもよい。活性炭素を有する多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）は、煙流内のアセトアルデヒドを多孔質体のｍｍ長さ当たり約３．０％〜約６．５％、煙流内のアクロレインを多孔質体のｍｍ長さ当たり約７．５％〜約１２％、煙流内のベンゼンを多孔質体のｍｍ長さ当たり約５．５％〜約８．０％、煙流内のベンゾ[ａ]ピレンを多孔質体のｍｍ長さ当たり約９．０％〜約２１．０％、煙流内の１，３−ブタジエンを多孔質体のｍｍ長さ当たり約１．５％〜約３．５％、および煙流内のホルムアルデヒドを多孔質体のｍｍ長さ当たり約９．０％〜約１１．０％を低減することがある。別の例では、イオン交換樹脂が活性粒子として使用される、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）を使用して、ある種のタバコ煙成分の放出をＷＨＯの推奨より下に低減することができる。一部の実施形態では、イオン交換樹脂を有する多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）は、煙流内のアセトアルデヒドを多孔質体のｍｍ長さ当たり約５．０％〜約７．０％、煙流内のアクロレインを多孔質体のｍｍ長さ当たり約４．０％〜約６．５％、および煙流内のホルムアルデヒドを多孔質体のｍｍ長さ当たり約９．０％〜約１１．０％を低減することがある。
【００９９】
活性粒子の、マトリクス材料内の結合粒子に対するあらゆる重量比が存在してもよい。一部の実施形態では、マトリクス材料は、下限がマトリクス材料の約１ｗｔ％、５ｗｔ％、１０ｗｔ％、２５ｗｔ％、４０ｗｔ％、５０ｗｔ％、６０ｗｔ％、または７５ｗｔ％から、上限がマトリクス材料の約９９ｗｔ％、９５ｗｔ％、９０ｗｔ％、または７５ｗｔ％までの範囲の量の活性粒子を含んでもよく、活性粒子の量は、あらゆる下限からあらゆる上限の範囲でもよく、その間のあらゆるサブセットを網羅してもよい。一部の実施形態では、マトリクス材料は、下限がマトリクス材料の約１ｗｔ％、５ｗｔ％、１０ｗｔ％、または２５ｗｔ％から、上限がマトリクス材料の約９９ｗｔ％、９５ｗｔ％、９０ｗｔ％、７５ｗｔ％、６０ｗｔ％、５０ｗｔ％、４０ｗｔ％、または２５ｗｔ％までの範囲の量の結合粒子を含んでもよく、結合粒子の量は、あらゆる下限からあらゆる上限の範囲でもよく、その間のあらゆるサブセットを網羅してもよい。
【０１００】
活性粒子は、それを跨いで流れる煙を向上させるように適合されたあらゆる材料であってもよい。それを跨いで流れる煙を向上させるように適合されたものは、成分を除去、低減、または主流煙に追加できるあらゆる材料を指す。除去または低減（または追加）は選択的であってもよい。例として、シガレットからの煙流内に、以下の一覧に示された化合物などの化合物は、選択的に除去または低減されてもよい。この表は、タバコの煙、および当技術分野で周知の化学物質である以下の一覧内のあらゆる略語を含む、タバコ製品内の有害な／有害な恐れのある成分の草稿提案の最初のリストとして、米国ＦＤＡ（食品医薬品局）から入手可能である。一部の実施形態では、活性粒子は、そのあらゆる組合せを含む、煙中の成分の以下のリストから選択された、少なくとも１つの成分を低減または除去する場合がある。煙流成分は、これに限定されないが、アセトアルデヒド、アセトアミド、アセトン、アクロレイン、アクリルアミド、アクリロニトリル、アフラトキシンＢ−１、４−アミノビフェニル、１−アミノナフタリン、２−アミノナフタリン、アンモニア、アンモニウム塩、アナバシン、アナタビネ、０−アニシジン、ヒ素、Ａ−ａ−Ｃ、ベンズ[ａ]アントラセン、ベンズ[ｂ]フルオランテン、ベンズ[ｊ]アセアントリレン、ベンズ[ｋ]フルオランテン、ベンゼン、ベンゾ(ｂ)フラン、ベンゾ[ａ]ピレン、ベンゾ[ｃ]フェナントレン、ベリリウム、１，３−ブタジエン、ブチルアルデヒド、カドミウム、コーヒー酸、一酸化炭素、カテコール、塩素化ダイオキシン／フラン、クロミウム、クリセン、コバルト、クマリン、クレゾール、クロトンアルデヒド、シクロペンタ[ｃ，ｄ]ピレン、ジベンズ（ａ，ｈ）アクリジン、ジベンズ（ａ，ｊ）アクリジン、ジベンズ[ａ，ｈ]アントラセン、ジベンゾ（ｃ，ｇ）カルバゾール、ジベンゾ[ａ，ｅ]ピレン、ジベンゾ[ａ，ｈ]ピレン、ジベンゾ[ａ，ｉ]ピレン、ジベンゾ[ａ，ｌ]ピレン、２，６−ジメチルアニリン、カルバミン酸エチル（ウレタン）、エチルベンゼン、酸化エチレン、オイゲノール、ホルムアルデヒド、フラン、グル−Ｐ−１、グル−Ｐ−２、ヒドラジン、シアン化水素、ハイドロキノン、インデノ[ｌ，２，３−ｃｄ] ピレン、ＩＱ、イソプレン、リード、ＭｅＡ−ａ−Ｃ、水銀、メチルエチルケトン、５−メチルクリセン、４−（メチルニトロソアミノ）−１−（３−ピリジル）−１−ブタノン（ＮＮＫ）、４−（メチルニトロソアミノ）−１−（３−ピリジル）−１−ブタノール（ＮＮＡＬ）、ナフタレン、ニッケル、ニコチン、硝酸エステル、一酸化窒素、窒素酸化物、亜硝酸塩、ニトロベンゼン、ニトロメタン、２−ニトロプロパン、Ｎ−ニトロソアナバシン（ＮＡＢ）、Ｎ−ニトロソジエタノールアミン（ＮＤＥＬＡ）、Ｎ−ニトロソジエチルアミン、Ｎ−ニトロソジメチルアミン（ＮＤＭＡ）、Ｎ−ニトロソエチルメチルアミン、Ｎ−ニトロソモルホリン（ＮＭＯＲ）、Ｎ−ニトロソノルニコチン（ＮＮＮ）、Ｎ−ニトロソピペリジン（ＮＰＩＰ）、Ｎ−ニトロソピロリジン（ＮＰＹＲ）、Ｎ−ニトロソサルコシン（ＮＳＡＲ）、フェノール、ＰｈｌＰ、ポロニウム−２１０（放射性同位体）、プロピオンアルデヒド、酸化プロピレン、ピリジン、キノリン、���ゾルシノール、セレニウム、スチレン、タール、２−トルイジン、トルエン、Ｔｒｐ−Ｐ−１、Ｔｒｐ−Ｐ−２、ウラニウム−２３５（放射性同位体）、ウラニウム−２３８（放射性同位体）、酢酸ビニル、塩化ビニル、およびそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【０１０１】
活性材料の一例は、活性炭素（または活性木炭または活性石炭）である。活性炭素は、低活性（約５０％〜約７０％のＣＣｌ４吸着）または高活性（約７５％〜約９５％のＣＣｌ４吸着）または両方の組合せであってもよい。一部の実施形態では、活性炭素は、あらゆる数の壁のカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造体、フラーレンおよびフラーレン凝集体、ならびに数層グラフェンおよび酸化グラフェンを含むグラフェンなどのナノスケール炭素粒子であってもよい。このような材料の他の例は、イオン交換樹脂、デシカント、ケイ酸塩、分子篩、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオライト、パーライト、セピオライト、酸性白土、ケイ酸マグネシウム、金属酸化物（たとえば、酸化鉄および約１２ｎｍのＦｅ３Ｏ４のような金属酸化物ナノ粒子）、ナノ粒子（たとえば、金および銀のような金属ナノ粒子、アルミナのような金属酸化物ナノ粒子、酸化ガドリニウム、ヘマタイトおよびマグネタイトのような酸化鉄の様々な結晶構造、ガドナノチューブ、ならびにＧｄ＠Ｃ６０のようなエンドフラーレンのような磁性、常磁性、および超常磁性ナノ粒子、ならびに金および銀ナノシェル、玉ねぎ状酸化鉄、および該材料のあらゆる外殻をもつ他のナノ粒子および微粒子のようなコアシェルおよび玉ねぎ状ナノ粒子）ならびに前述の（活性炭素を含む）あらゆる組合せを含む。ナノ粒子は、ナノロッド、ナノスフェア、ナノ米、ナノワイヤ、ナノスター（ナノトリポッドおよびナノテトラポッドのような）、中空ナノ構造、１つとして連結された２つ以上のナノ粒子である混合ナノ構造、ならびにナノコーティングまたはナノ厚ウォールをもつ非ナノ粒子を含むことに留意されたい。ナノ粒子は、これに限定されないが、たとえば、パイスタッキング、物理吸着、イオン会合、ファンデルワールス会合などの、共有結合しておよび／または非共有結合して官能化されたナノ粒子を含む、ナノ粒子の官能化された派生物を含むことに留意されたい。適切な官能基は、これに限定されないが、アミン（１°、２°、または３°）、アミド、カルボン酸、アルデヒド、ケトン、エーテル、エステル、過酸化物、シリル、オルガノシラン、炭化水素、芳香族炭化水素、およびそのあらゆる組合せを含む構成部分、重合体、エチレンジアミン四酢酸塩、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、トリグリコラミン酸、およびピロール環を含む構造のようなキレート剤、ならびにそのあらゆる組合せを含んでもよい。官能基は、煙成分の除去を向上させる、かつ／またはナノ粒子の多孔質体への組込みを向上させる場合がある。イオン交換樹脂は、たとえば、スチレン−ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）共重合体、アクリル酸塩、メタクリル酸塩、フェノールホルムアルデヒド縮合物、およびエピクロルヒドリンアミン縮合物などの骨格をもつ重合体、ならびに重合体骨格に結合された複数の帯電された官能基を含む。一部の実施形態では、活性粒子は、様々な活性粒子の組合せである。一部の実施形態では、多孔質体は、複数の活性粒子を含んでもよい。一部の実施形態では、活性粒子は、本明細書に開示された活性粒子の群から選択された少なくとも１つの要素を含んでもよい。「要素」は、リスト内の項目を説明するために、総称として使用されることに留意されたい。一部の実施形態では、活性粒子は、少なくとも１つの香料と組み合わせられる。
【０１０２】
適切な活性粒子は、グラフェンなどの少なくとも１つの寸法が約１ナノメートル未満から、約５０００ミクロンの直径を有する粒子程度の大きさまでを有してもよい。活性粒子は、少なくとも１つの寸法における下限サイズが、約０．１ナノメートル、０．５ナノメートル、１ナノメートル、１０ナノメートル、１００ナノメートル、５００ナノメートル、１ミクロン、５ミクロン、１０ミクロン、５０ミクロン、１００ミクロン、１５０ミクロン、２００ミクロン、および２５０ミクロンからの範囲であってもよい。活性粒子は、少なくとも１つの寸法における上限サイズが、約５０００ミクロン、２０００ミクロン、１０００ミクロン、９００ミクロン、７００ミクロン、５００ミクロン、４００ミクロン、３００ミクロン、２５０ミクロン、２００ミクロン、１５０ミクロン、１００ミクロン、５０ミクロン、１０ミクロン、および５００ナノメートルからの範囲であってもよい。下限および上限のあらゆる組合せは、本発明において使用するために適切であってもよく、選択された最大のサイズは、選択された最小のサイズより大きい。一部の実施形態では、活性粒子は、上記の下限から上限までの範囲の粒子サイズの混合であってもよい。一部の実施形態では、活性粒子のサイズは、多重モードでもよい。
【０１０３】
結合粒子は、あらゆる適切な熱可塑性結合粒子であってもよい。一部の実施形態では、結合粒子は、その溶融温度で実際に流れないことを示す。これは、その溶融温度まで加熱された際に、重合体流れがほとんどないまたは皆無であることを示す材料を意味する。これらの基準を満たす材料は、これに限定されないが、超高分子量ポリエチレン（ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、超高分子量ポリエチレン（ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、高分子量ポリエチレン、およびそのあらゆる組合せを含む。一実施形態では、結合粒子は、１９０℃および１５Ｋｇで約３．５ｇ／１０分以下（または１９０℃および１５Ｋｇで約０〜３．５ｇ／１０分）のメルトフロー・インデックス（ＭＦＩ、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８）を有する。別の実施形態では、結合粒子は、１９０℃および１５Ｋｇで約２．０ｇ／１０分以下（または１９０℃および１５Ｋｇで約０〜２．０ｇ／１０分）のメルトフロー・インデックス（ＭＦＩ）を有する。このような材料の一例は、超高分子量ポリエチレン（ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＵＨＭＷＰＥ（重合体流れがなく、１９０℃および１５ＫｇでＭＦＩが約０、または１９０℃および１５ＫｇでＭＦＩが約０〜１．０を有する）であり、別の材料は、超高分子量ポリエチレン（ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＶＨＭＷＰＥ（たとえば、１９０℃および１５ＫｇでＭＦＩが約１．０〜２．０ｇ／１０分のＭＦＩを有してもよい）であってもよく、または高分子量ポリエチレン、ＨＭＷＰＥ（たとえば、１９０℃および１５ＫｇでＭＦＩが約２．０〜３．５ｇ／１０分のＭＦＩを有してもよい）であってもよい。一部の実施形態では、異なる分子量および／または異なるメルトフロー・インデックスを有する、混合の結合粒子を使用することが好ましくてもよい。
【０１０４】
分子量に関して、「超高分子量ポリエチレン（ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）」は、本明細書で使用される場合、少なくとも約３ｘ１０６ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量をもつポリエチレン組成物を指す。一部の実施形態では、超高分子量ポリエチレン（ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）組成物の分子量は、約３ｘ１０６ｇ／ｍｏｌ〜約３０ｘ１０６ｇ／ｍｏｌ、または約３ｘ１０６ｇ／ｍｏｌ〜約２０ｘ１０６ｇ／ｍｏｌ、または約３ｘ１０６ｇ／ｍｏｌ〜約１０ｘ１０６ｇ／ｍｏｌ、または約３ｘ１０６ｇ／ｍｏｌ〜約６ｘ１０６ｇ／ｍｏｌである。「超高分子量ポリエチレン（ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）」は、約３ｘ１０６ｇ／ｍｏｌ未満および約１ｘ１０６ｇ／ｍｏｌを超える重量平均分子量をもつポリエチレン組成物を指す。一部の実施形態では、超高分子量ポリエチレン（ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）組成物の分子量は、約２ｘ１０６ｇ／ｍｏｌ〜約３ｘ１０６ｇ／ｍｏｌ未満である。「高分子量ポリエチレン」は、少なくとも約３ｘ１０５ｇ／ｍｏｌ〜１ｘ１０６ｇ／ｍｏｌ重量平均分子量をもつポリエチレン組成物を指す。本明細書のために、本明細書に参照された分子量は、マーゴリーズ方程式（「マーゴリーズ分子量」）に従って決定される。
【０１０５】
適切なポリエチレン材料は、米国テキサス州ＤａｌｌａｓのＣｅｌａｎｅｓｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの支社、Ｔｉｃｏｎａ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＬＬＣ、ＤＳＭ（オランダ）、Ｂｒａｓｋｅｍ（ブラジル）、Ｂｅｉｊｉｎｇ  Ｆａｃｔｏｒｙ  Ｎｏ．２（ＢＡＡＦ）、Ｓｈａｎｇｈａｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ、およびＱｉｌｕ（中国）、Ｍｉｔｓｕｉ  ａｎｄ  Ａｓａｈｉ（日本）からＧＵＲ（登録商標）ＵＨＭＷＰＥを含む数個の源から市販されている。具体的には、ＧＵＲ重合体は、ＧＵＲ２０００系（２１０５、２１２２、２１２２−５、２１２６）、ＧＵＲ４０００系（４１２０、４１３０、４１５０、４１７０、４０１２、４１２２−５、４０２２−６、４０５０−３／４１５０−３）、ＧＵＲ８０００系（８１１０、８０２０）、ＧＵＲＸ系（Ｘ１４３、Ｘ１８４、Ｘ１６８、Ｘ１７２、Ｘ１９２）を含んでもよい。
【０１０６】
適切なポリエチレン材料の一例は、米国特許出願公開第２００８／００９００８１号に記載されているように、約５ｄｌ／ｇ〜約３０ｄｌ／ｇの範囲の固有粘度、および約８０％以上の結晶化度を有する。適切なポリエチレン材料の別の例は、２０１０年５月３日に出願された米国特許仮出願第６１／３３０，５３５に記載されているように、ＡＳＴＭ−Ｄ４０２０によって決定されたように約３００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約２，０００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の分子量、平均粒子サイズＤ５０、約３００μｍ〜約１５００μｍ、かさ密度が約０．２５ｇ／ｍｌ〜約０．５ｇ／ｍｌを有する。
【０１０７】
結合粒子は、あらゆる形状を仮定してもよい。このような形状には、球、土星の衛星ハイペリオン、惑星、クロンデュラすなわち惑星間塵様、粒状、ジャガイモ、不規則な、またはその組合せが含まれる。好ましい実施形態では、本発明で使用されるために適切な結合粒子は、非線維質である。一部の実施形態では、結合粒子は、粉末、小粒、または粒子の形である。一部の実施形態では、結合粒子は、様々な結合粒子の組合せである。
【０１０８】
一部の実施形態では、結合粒子は、少なくとも１つの寸法における下限サイズが約０．１ナノメートル、０．５ナノメートル、１ナノメートル、１０ナノメートル、１００ナノメートル、５００ナノメートル、１ミクロン、５ミクロン、１０ミクロン、５０ミクロン、１００ミクロン、１５０ミクロン、２００ミクロン、および２５０ミクロンからの範囲であってもよい。活性粒子は、少なくとも１つの寸法における上限サイズが約５０００ミクロン、２０００ミクロン、１０００ミクロン、９００ミクロン、７００ミクロン、５００ミクロン、４００ミクロン、３００ミクロン、２５０ミクロン、２００ミクロン、１５０ミクロン、１００ミクロン、５０ミクロン、１０ミクロン、および５００ナノメートルからの範囲であってもよい。下限および上限のあらゆる組合せは、本発明において使用するために適切であり得、選択された最大のサイズは、選択された最小のサイズより大きい。一部の実施形態では、結合粒子は、上記の下限から上限までの範囲の粒子サイズの混合であってもよい。
【０１０９】
結合粒子サイズの活性粒子サイズに対する割合は、本明細書に記載されたそれぞれの範囲のサイズによって示されたように、あらゆる反復を含むことができるが、特定のサイズの割合は、特定の適用および／または製品に有利であってもよい。非制限例として、喫煙具フィルタ内では、活性粒子および結合粒子のサイズは、ＥＰＤが多孔質体を通して流体を引き込むことができるようにするべきである。一部の実施形態では、結合粒子サイズの活性粒子サイズに対する割合は、約１０対１〜約１対１０、またはより好ましくは約１対１．５〜約１対４であってもよい。
【０１１０】
加えて、結合粒子は、かさ密度が約０．１０ｇ／ｃｍ３〜約０．５５ｇ／ｃｍ３の範囲を有してもよい。別の実施形態では、かさ密度は、約０．１７ｇ／ｃｍ３〜約０．５０ｇ／ｃｍ３の範囲であってもよい。さらに別の実施形態では、かさ密度は、約０．２０ｇ／ｃｍ３〜約０．４７ｇ／ｃｍ３の範囲であってもよい。
【０１１１】
前述の結合粒子に加えて、他の従来の熱可塑性物質が、結合粒子として使用されてもよい。このような熱可塑性物質は、これに限定されないが、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド（またはナイロン）、ポリアクリル酸、ポリスチレン、ポリビニル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、そのあらゆる共重合体、そのあらゆる派生物、およびそのあらゆる組合せを含む。また、非線維可塑化セルロース派生物は、本発明において結合粒子として使用されるために適切であり得る。適切なポリオレフィンの例は、これに限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、そのあらゆる共重合体、そのあらゆる派生物、そのあらゆる組合せなどを含む。適切なポリエチレンの例は、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、そのあらゆる共重合体、そのあらゆる派生物、そのあらゆる組合せなどをさらに含む。適切なポリエステルの例は、テレフタル酸ポリエチレン、テレフタル酸ポリブチレン、テレフタル酸ポリシクロヘキシレンジメチレン、テレフタル酸ポリトリメチレン、そのあらゆる共重合体、そのあらゆる派生物、そのあらゆる組合せなどを含む。適切なポリアクリル酸の例は、これに限定されないが、メタクリル酸ポリメチル、そのあらゆる共重合体、そのあらゆる派生物、そのあらゆる組合せなどを含む。適切なポリスチレンの例は、これに限定されないが、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−ブタジエン、スチレン無水マレイン酸、そのあらゆる共重合体、そのあらゆる派生物、そのあらゆる組合せなどを含む。適切なポリビニルの例は、これに限定されないが、エチレン酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、そのあらゆる共重合体、そのあらゆる派生物、そのあらゆる組合せなどを含む。適切なセルロース誘導体の例は、これに限定されないが、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、可塑化セルロース誘導体、プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、そのあらゆる共重合体、そのあらゆる派生物、そのあらゆる組合せなどを含む。一部の実施形態では、結合粒子は、あらゆる共重合体、あらゆる派生物、および上に一覧にされたバインダのあらゆる組合せであってもよい。
【０１１２】
一部の実施形態では、マトリクス材料および／または多孔質体は、活性粒子、結合粒子、および添加剤を含んでもよい。一部の実施形態では、マトリクス材料または多孔質体は、下限がマトリクス材料または多孔質体の約０．０１ｗｔ％、０．０５ｗｔ％、０．１ｗｔ％、１ｗｔ％、５ｗｔ％、または１０ｗｔ％から、上限がマトリクス材料または多孔質体の約２５ｗｔ％、１５ｗｔ％、１０ｗｔ％、５ｗｔ％、または１ｗｔ％の範囲の量の添加剤を含んでもよく、添加剤の量は、あらゆる下限からあらゆる上限に及び、その間のあらゆるサブセットを網羅することができる。本明細書に参照された多孔質体は、多孔質体部分、多孔質体、および／または長尺多孔質体（包囲された、あるいはそうでない）を含むことに留意されたい。
【０１１３】
適切な添加剤は、これに限定されないが、活性添加剤、イオン性樹脂、ゼオライト、ナノ粒子、セラミック粒子、ガラスビード、柔軟剤、可塑剤、顔料、染料、香料、芳香剤、制御放出小胞、接着剤、粘着付与剤、表面改質剤、ビタミン、過酸化物、殺生物剤、抗真菌剤、抗菌剤、帯電防止剤、難燃剤、分解剤、およびそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【０１１４】
適切な活性成分は、これに限定されないが、リンゴ酸、炭酸カリウム、クエン酸、酒石酸、乳酸、アスコルビン酸、ポリエチレンイミン、シクロデキストリン、水酸化ナトリウム、スルファミン酸、スルファミン酸ナトリウム、ポリ酢酸ビニル、カルボキシル化アクリル、およびそのあらゆる組合せを含む煙流から、成分を除去するために適切な化合物および／または分子であってもよい。また、活性粒子は、活性化合物とみなされてもよく、逆の場合も同様であることに留意されたい。非制限例として、フラーレンおよび一部の炭素ナノチューブは、粒子および分子とみなされてもよい。
【０１１５】
適切なイオン性樹脂は、これに限定されないが、スチレン−ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）共重合体、アクリル酸塩、メタクリル酸塩、フェノールホルムアルデヒド縮合物、およびエピクロルヒドリンアミン縮合物などの骨格をもつ重合体、重合体骨格に結合された複数の帯電された官能基、ならびにそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【０１１６】
ゼオライトは、孔、たとえば、チャネル、または均一で分子サイズの直径の空洞を有する、結晶性アルミノケイ酸塩を含んでもよい。ゼオライトは、天然および化学物質を含んでもよい。適切なゼオライトは、これに限定されないが、ゼオライトベータ（Ｎａ７（Ａｌ７Ｓｉ５７Ｏ１２８）正方晶）、ゼオライトＺＳＭ−５（Ｎａｎ（ＡｌｎＳｉ９６−ｎＯ１９２）１６Ｈ２Ｏ、ただしｎ＜２７）、ゼオライトＡ、ゼオライトＸ、ゼオライトＹ、ゼオライトＫ−Ｇ、ゼオライトＺＫ−５、ゼオライトＺＫ−４、メソ多孔ケイ酸塩、ＳＢＡ−１５、ＭＣＭ−４１、３−アミノプロピルシリル基によって変性されたＭＣＭ４８、アルミノリン酸塩、メソ多孔アルミノケイ酸塩、他の関連した孔材料（たとえば、混合酸化物ゲルなど）、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【０１１７】
適切なナノ粒子は、これに限定されないが、あらゆる数の壁のカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造体、フラーレンおよびフラーレン凝集体、ならびに数層グラフェンおよび酸化グラフェンを含むグラフェンのようなナノスケール炭素粒子、金および銀のような金属ナノ粒子、アルミナ、シリカ、およびチタニアのような金属酸化物ナノ粒子、酸化ガドリニウム、ヘマタイトおよびマグネタイトのような酸化鉄の様々な結晶構造、約１２ｎｍのＦｅ３Ｏ４、ガドナノチューブ、ならびにＧｄ＠Ｃ６０のようなエンドフラーレンのような磁性、常磁性、および超常磁性ナノ粒子、ならびに金および銀ナノシェル、玉ねぎ状酸化鉄、および該材料のあらゆる外殻をもつ他のナノ粒子および微粒子のようなコアシェルおよび玉ねぎ状ナノ粒子）ならびに前述の（活性炭素を含む）あらゆる組合せを含んでもよい。ナノ粒子は、ナノロッド、ナノスフェア、ナノ米、ナノワイヤ、ナノスター（ナノトリポッドおよびナノテトラポッドのような）、中空ナノ構造、１つとして連結された２つ以上のナノ粒子である混合ナノ構造、ならびにナノコーティングまたはナノ厚ウォールをもつ非ナノ粒子を含んでもよいことに留意されたい。ナノ粒子は、これに限定されないが、たとえば、パイスタッキング、物理吸着、イオン会合、ファンデルワールス会合などの、共有結合しておよび／または非共有結合して官能化されたナノ粒子を含む、ナノ粒子の官能化された派生物を含んでもよいことにさらに留意されたい。適切な官能基は、これに限定されないが、アミン（１°、２°、または３°）、アミド、カルボン酸、アルデヒド、ケトン、エーテル、エステル、過酸化物、シリル、オルガノシラン、炭化水素、芳香族炭化水素、およびそのあらゆる組合せを含む構成部分、重合体、エチレンジアミン四酢酸塩、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、トリグリコラミン酸、およびピロール環を含む構造のようなキレート剤、ならびにそのあらゆる組合せを含んでもよい。官能基は、煙成分の除去を向上させる、かつ／またはナノ粒子の多孔質体への組込みを向上させる場合がある。
【０１１８】
適切なセラミック粒子は、これに限定されないが、酸化物（たとえば、シリカ、チタニア、アルミナ、ベリリア、セリア、およびジルコニア）、非酸化物（たとえば、炭化物、ホウ化物、窒化物、およびケイ化物）、その組成物、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。セラミック粒子は、結晶構造、非結晶構造、または半結晶構造であってもよい。
【０１１９】
本明細書で使用される場合、顔料は、色彩を与え、マトリクス材料および／またはその成分全体に組み込まれる化合物および／または粒子を指す。適切な顔料は、これに限定されないが、二酸化チタン、二酸化ケイ素、タルトラジン、Ｅ１０２、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドン、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、ジオキサジン、ペリノンジスアゾ顔料、アントラキノン顔料、カーボンブラック、二酸化チタン、金属粉、酸化鉄、ウルトラマリン、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【０１２０】
本明細書で使用される場合、染料は、色彩を与え、表面処理である化合物および／または粒子を指す。適切な染料は、これに限定されないが、液体および／または粒状の形のＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）染料（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓから入手可能なカチオン染料）（たとえば、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｋ−６Ｇ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  Ｋ−４ＧＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  Ｋ−ＧＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｏｒａｎｇｅ  Ｋ−３ＧＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｓｃａｒｌｅｔ  Ｋ−２ＧＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｒｅｄ  Ｋ−３ＢＮ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｂｌｕｅ  Ｋ−５Ｒ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｂｌｕｅ  Ｋ−ＲＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  Ｋ−ＲＬ液体／粒状、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｂｒｏｗｎ  Ｋ−ＢＬ液体）、ＦＡＳＴＵＳＯＬ（登録商標）染料（ＢＡＳＦから入手可能な助色団）（たとえば、Ｙｅｌｌｏｗ  ３ＧＬ、Ｆａｓｔｕｓｏｌ  ＣＢｌｕｅ  ７４Ｌ）を含んでもよい。
【０１２１】
適切な香料は、味覚および／または香味を煙流に与えるものを含む、喫煙具フィルタ内に使用するために適切なあらゆる香料であってもよい。適切な香料は、これに限定されないが、有機物質（または天然に風味付けされた粒子）、自然香料のための担体、人工香料のための担体、およびそのあらゆる組合せを含んでもよい。有機物質（または天然に風味付けされた粒子）は、これに限定されないが、タバコ、クローブ、（たとえば、クローブパウダーおよびクローブの花）、ココアなどを含む。天然および人工の香料は、これに限定されないが、メントール、クローブ、サクランボ、チョコレート、オレンジ、ミント、マンゴー、バニラ、シナモン、タバコなどを含んでもよい。このような香味は、メントール、アネトール（甘草）、アニソール、リモネン（ミカン属）、オイゲノール（クローブ）など、またはそのあらゆる組合せによって提供されてもよい。一部の実施形態では、本明細書に提供された香料のあらゆる組合せを含む、複数の香料が使用されてもよい。これらの香料は、タバコカラム内またはフィルタ部分内に配置されてもよい。加えて、一部の実施形態では、本発明の多孔質体は香料を含んでもよい。含有量は、フィルタの部分全体、喫煙具の長さ、喫煙具のタイプ、喫煙具の直径、ならびに当業者に公知の他の要因を考慮して、煙中の所望のレベルの香味に依存する。
【０１２２】
適切な芳香剤は、これに限定されないが、ギ酸メチル、酢酸メチル、酪酸メチル、酢酸エチル、酪酸エチル、酢酸イソアミル、酪酸ペンチル、ペンタン酸ペンチル、酢酸オクチル、ミルセン、ゲラニオール、ネロール、シトラール、シトロネラール、シトロネロール、リナロール、ネロリドール、リモネン、ショウノウ、テルピネオール、アルファ−イオノン、ツジョン、ベンズアルデヒド、オイゲノール、桂皮アルデヒド、エチルマルトール、バニラ、アニソール、アネトール、エストラゴール、チモール、フラネオール、メタノール、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【０１２３】
適切な粘着付与剤は、これに限定されないが、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、水溶性酢酸セルロース、アミド、ジアミン、ポリエステル、ポリカーボネート、シリル変性ポリアミド化合物、ポリカーバメート、ウレタン、天然樹脂、セラック、アクリル酸重合体、２−エチルヘキシル、アクリル酸エステル重合体、アクリル酸誘導体重合体、アクリル酸単独重合体、アクリル酸エステル単独重合体、ポリ（アクリル酸メチル）、ポリ（アクリル酸ブチル）、ポリ（アクリル酸２−エチルヘキシル）、アクリル酸エステル共重合体、メタアクリル酸誘導体重合体、メタアクリル酸単独重合体、メタクリル酸エステル単独重合体、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリ（メタクリル酸ブチル）、ポリ（メタクリル酸２−エチルヘキシル）、アクリルアミド−メチル−プロパンスルホン酸塩重合体、アクリルアミド−メチル−プロパンスルホン酸塩誘導体重合体、アクリルアミド−メチル−プロパンスルホン酸塩共重合体、アクリル酸／アクリルアミド−メチル−プロパンスルホン酸塩共重合体、ベンジルココジ−（ヒドロキシエチル）第４級アミン、ホルムアルデヒドで凝縮されたｐ−Ｔ−アミノ−フェノール、（メタ）クリル酸ジアルキルアミノアルキル、アクリルアミド、Ｎ−（ジアルキルアミノアルキル）アクリルアミド、メタクリルアミド、（メタ）クリル酸ヒドロキシアルキル、メタクリル酸、アクリル酸、アクリル酸ヒドロキシエチルなど、そのあらゆる派生物、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【０１２４】
適切なビタミンは、これに限定されないが、ビタミンＡ、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＣ、ビタミンＤ、ビタミンＥ、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【０１２５】
適切な抗菌剤は、これに限定されないが、抗菌剤金属イオン、クロルヘキシジン、クロルヘキシジン塩、トリクロサン、ポリモキシン、テトラサイクリン、アミノグリコシド（たとえば、ゲンタマイシン）、リファンピシン、バシトラシン、エリスロマイシン、ネオマイシン、クロラムコニフェール、ミコナゾール、キノロン、ペニシリン、ノノキシノール９、フシジン酸、セファロスポリン、ムピロシン、メトロニダゾールセクロピン、プロテグリン、バクテリオシン、デフェンシン、ニトロフラゾン、マフェナイド、アシクロビル、バンコマイシン、クリンダマイシン、リンコマイシン、スルホンアミド、ノルフロキサシン、ペフロキサシン、ナリジクス酸、シュウ酸、エノキサシン酸、シプロフロキサシン、ポリヘキサメチレンビグアニド（ＰＨＭＢ）、ＰＨＭＢ派生物（たとえば、ポリエチレンヘキサメチレンビグアニド（ＰＥＨＭＢ）のような生分解性ビグアニド）、グルコン酸塩クロルヘキシジン、塩酸クロルヘキシジン、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ＥＤＴＡ派生物（たとえば、ジソジウムＥＤＴＡまたは四ナトリウムＥＤＴＡ）など、およびそのあらゆる組合せを含んでもよい。
【０１２６】
帯電防止剤は、あらゆる適切な陰イオン性、陽イオン性、両性、または非イオン性帯電防止剤を含んでもよい。帯電防止剤は、これに限定されないが、概して、アルカリ硝酸塩、アルカリリン酸塩、アルコールのリン酸エステル、エトキシ化アルコールのリン酸エステル、またはそのあらゆる組合せを含んでもよい。例は、これに限定されないが、アルカリ中和されたリン酸エステル（たとえば、米国サウスカロライナ州ＭａｕｌｄｉｎのＨｅｎｋｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な、ＴＲＹＦＡＣ（登録商標）５５５９またはＴＲＹＦＡＣ（登録商標）５５７６）を含んでもよい。陽イオン性帯電防止剤は、これに限定されないが、概して、第４級アンモニウム塩および正電荷を有するイミダゾリンを含んでもよい。非イオン性の例は、ポリ（オキシアルキレン）派生物、たとえば、ＥＭＥＲＳＥＳＴ（登録商標）２６５０（米国サウスカロライナ州ＭａｕｌｄｉｎのＨｅｎｋｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な、中和されたリン脂肪酸）のような中和されたリン脂肪酸、ＴＲＹＣＯＬ（登録商標）５９６４（米国サウスカロライナ州ＭａｕｌｄｉｎのＨｅｎｋｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な、エトキシ化ラウリルアルコール）のようなエトキシ化脂肪アルコール、ＴＲＹＭＥＥＮ（登録商標）６６０６（米国サウスカロライナ州ＭａｕｌｄｉｎのＨｅｎｋｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な、エトキシ化獣脂アミン）のような中和されたリンエトキシ化獣脂アミン、ＥＭＩＤ（登録商標）６５４５（米国サウスカロライナ州ＭａｕｌｄｉｎのＨｅｎｋｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な、オレイン酸ジエタノールアミン）のようなアルカノールアミド、またはそのあらゆる組合せを含む。陰イオン性および陽イオン性材料は、より有効な帯電防止剤になる傾向がある。
【０１２７】
多孔質体などは、主に喫煙具フィルタに対して本明細書で論じられているが、多孔質体などは、これに限定されないが、液体ろ過、浄水、電動車両内の空気清浄器、医療機器内の空気清浄器、家庭用空気清浄器などを含む他の応用における液体ろ過装置（またはその部品）として使用されてもよいことに留意されたい。他のろ過の応用、たとえば、マトリクス材料成分のサイズ、形状、サイズ比、およびマトリクス材料成分の組成物に対して、本開示を適合するために必要な修正および／または制限を、本開示の利点を享受する当業者には理解されたい。非制限例として、マトリクス材料は、同心水浄水構成のための中空円柱、または空気清浄器のためのひだ付きシートのような他の形状に形作ることが可能である。
【０１２８】
一部の実施形態では、システムは、材料経路に沿って配置された金型のある材料経路、マトリクス材料を材料経路に供給する金型の少なくとも一部の前の少なくとも１つのホッパー、材料経路の少なくとも第１の部分と熱連通する熱源、および材料経路に沿って材料経路の第１の部分の後に配置された切断具を含んでもよい。
【０１２９】
一部の実施形態は、マトリクス材料を金型の中に連続して導入すること、および金型の内張りとして離型ラッパーを配置することを含んでもよい。さらに、該実施形態は、マトリクス材料を複数の接触点で結合し、それによって長尺多孔質体を形成するように、マトリクス材料の少なくとも一部を加熱すること、および長尺多孔質体を放射状に切断し、それによって多孔質体をもたらすことを含んでもよい。
【０１３０】
一部の実施形態は、マトリクス材料を金型の中に連続して導入すること、マトリクス材料を複数の接触点で結合し、それによって長尺多孔質体を形成するように、マトリクス材料の少なくとも一部を加熱すること、および長尺多孔質体をダイを通して押し出すことを含んでもよい。
【０１３１】
一部の実施形態では、システムは、第１のコンベヤーは第１の金型部品を含み、第２のコンベヤーは第２の金型部品を含む、少なくとも２つの金型を備える、金型を含んでもよい。該第１のコンベヤーおよび第２のコンベヤーは、金型を形成するために、第１の金型部品および第２の金型部品を一緒に移動させ、次いで第１の金型部品を第２の金型部品から連続的に分離させることができてもよい。システムは、金型をマトリクス材料で充填するためのホッパー、およびマトリクス材料を多孔質体に変換するための、金型の少なくとも第１の部分と熱連通した熱源をさらに含んでもよい。
【０１３２】
一部の実施形態は、マトリクス材料を複数の金型の中に導入すること、およびマトリクス材料を複数の接触点で結合し、それによって多孔質体を形成するように、マトリクス材料を金型内で過熱することを含んでもよい。
【０１３３】
本発明のより良い理解を促進するために、代表的な実施形態の試料を以下に提示する。以下の実施例は、決して本発明の範囲を限定、または定義するために読まれるべきではない。
【実施例】
【０１３４】
完成性試験  完全性を測定するために、試料をフランスの正方形のビンの中に入れ、リストアクションシェーカーを使用して５分間激しく撹拌する。完了次第、撹拌の前と後の試料の重量を比較する。差は、百分率損値に変換される。この試験は、極端な環境下での悪化をシミュレーションする。２％未満の重量損失は、受容可能な品質であると考えられる。
【０１３５】
多孔質体の試料は、炭素添加剤を含むＧＵＲ２１０５で生成され、炭素添加剤を含むＧＵＲＸ１９２は、紙の包囲があるものと、無いものとの両方で生成された。該試料は、８ｍｍｘ２０ｍｍのサイズの円柱であった。完全性試験の結果は、以下の表１に提示されている。
【表１】
2013539659.tif 000004
【０１３６】
この実施例は、多孔質体における結合体の百分率（ＧＵＲ）を増加し、ラッパー（紙）を含めることにより、多孔質体の一体性が高まることを実証する。さらに、多孔質体は、ダルマチア・フィルタ（可塑化カーボンオントウフィルタ）に匹敵する一体性を有するように設計できる。ダルマチア・フィルタは煙成分の増加した除去に使用される。
【０１３７】
粒子放出  液体がフィルタ（または多孔質体）を通って引き込まれる際に、放出される粒子の量を測定するために、試料を乾燥吸引し、放出された粒子をケンブリッジ・パッド上に収集する。
【０１３８】
多孔質体の粒子放出特性は、ダルマチア・フィルタ（可塑化カーボンオントウフィルタ）と比較された。試料は、３３３ｍｇの炭素を含む多孔質体（１）、水で洗浄された炭素３３８ｍｇを含む多孔質体（２）、および炭素７４ｍｇを含むダルマチア・フィルタ（３）の８ｍｍｘ２０ｍｍのサイズの円柱であった。以下の表２は、粒子放出試験の結果を示す。
【表２】
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【０１３９】
この実施例は、多孔質体では、炭素添加量が何倍も多い（この実施例では４．５倍多い）場合でも、引き込み時に放出される粒子量がダルマチア・フィルタと同等であることを実証する。さらに、粒子放出は、多孔質体を洗浄のような処理で軽減されることが可能である。他の軽減するステップは、多孔質体内の結合体濃度を増加すること、多孔質体内の機械的結合の程度を増加すること（たとえば、結合する温度での時間を増加することにより）、添加剤（たとえば、炭素）のサイズおよび形状を最適化することなどが可能である。
【０１４０】
したがって、本発明は、内在する目的および利点と同様に言及した目的および利点を達成するように十分適合する。上に開示された特定の実施形態は、例示に過ぎないので、本発明は、異なるが、本明細書の教示の利点を享受する当業者には明らかな等価の方法に修正され、実行されてもよい。さらに、以下の特許請求の範囲に記載された以外に、示された本明細書の構造または設計の詳細を限定することは意図しない。したがって、上に開示された特定の例示的実施形態は、置換され、組み合わされ、または修正されてもよく、このような変形形態のすべては、本発明の範囲および精神の範囲内であるとみなされるのは明白である。適切に本明細書に例示的に開示された本発明は、本明細書に具体的に開示されていないあらゆる要素、および／または本明細書に開示されたあらゆる恣意的な要素が存在しない際に実行されてもよい。組成物および方法が、様々な成分またはステップを「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」の用語で記載されているが、組成物および方法は、様々な成分およびステップ「から基本的になる（ｃｏｎｓｉｓｔ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」または「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔ  ｏｆ）」も可能である。上に開示されたすべての数および範囲は、量によって異なってもよい。下限および上限を伴った数の範囲が開示されるときはいつも、任意の数およびその範囲内に含まれる任意の範囲が、具体的に開示されている。特に、本明細書に開示された（「約ａから約ｂまで（ｆｒｏｍ  ａｂｏｕｔ  ａ  ｔｏ  ａｂｏｕｔ  ｂ）」または、同様に「約ａからｂまで（ｆｒｏｍ  ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ  ａ  ｔｏ  ｂ）」または、同様に「約ａ〜ｂまで（ｆｒｏｍ  ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ  ａ−ｂ）」の形の）値のあらゆる範囲は、あらゆる数、および値のより広い範囲内を包含する範囲を説明するように理解されるべきである。また、特許請求の範囲の用語は、別段に特許権者により明示的に明確に定義されない限り、それらの平易で通常の意味を有する。さらに、特許請求の範囲に使用される場合、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、要素が導入する１つまたは２つ以上の要素を意味するように本明細書に定義される。本明細書と、本明細書に参照により組み込まれ得る１つもしくは複数の特許または他の文書において、単語または言い回しの使用における、何らかの矛盾が存在する場合は、本明細書と一致する定義が選択されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年5月16日(2013.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質体であって、前記多孔質体は、
マトリクス材料が金型内にある間に前記マトリクス材料を加熱することによって、前記多孔質体内に約４０％〜約９０％の空隙容量が達成されるように、複数の接触点で結合された前記マトリクス材料を含み、前記マトリクス材料が活性粒子および結合材料を含んでいる、多孔質体。
【請求項２】
前記結合材料は、非繊維質である、請求項１に記載の多孔質体。
【請求項３】
前記結合材料は、超高分子量ポリエチレン（ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、超高分子量ポリエチレン（ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、高分子量ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン（商標）、アクリルポリマー、ポリスチレン、ポリビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、非繊維質可塑化セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テレフタル酸ポリエチレン、テレフタル酸ポリブチレン、テレフタル酸ポリシクロヘキシレンジメチレン、テレフタル酸ポリトリメチレン、アクリルポリマー、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−ブタジエン、スチレン無水マレイン酸、エチレン酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、可塑化セルロース誘導体、プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、そのあらゆる派生物、そのあらゆる共重合体、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項１に記載の多孔質体。
【請求項４】
前記活性粒子は、活性炭素、イオン交換樹脂、デシカント、ケイ酸塩、分子篩、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオライト、パーライト、セピオライト、酸性白土、ケイ酸マグネシウム、金属酸化物、酸化鉄、活性炭素、ナノスケール炭素粒子、少なくとも１つの壁を有するカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造体、フラーレン、フラーレン凝集体、グラフェン、数層グラフェン、酸化グラフェン、酸化鉄ナノ粒子、ナノ粒子、金属ナノ粒子、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属酸化物ナノ粒子、アルミナナノ粒子、磁性ナノ粒子、常磁性ナノ粒子、超常磁性ナノ粒子、酸化ガドリニウムナノ粒子、ヘマタイトナノ粒子、マグネタイトナノ粒子、ガドナノチューブ、エンドフラーレン、Ｇｄ＠Ｃ６０、コアシェルナノ粒子、玉ねぎ状ナノ粒子、ナノシェル、玉ねぎ状酸化鉄ナノ粒子、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項１に記載の多孔質体。
【請求項５】
前記マトリクス材料は、前記活性粒子の前記結合材料に対する割合が、活性粒子約１ｗｔ％および結合材料約９９ｗｔ％から、活性粒子約９９ｗｔ％および結合材料約１ｗｔ％までを含む、請求項１に記載の多孔質体。
【請求項６】
前記多孔質体は、多孔質体のｍｍ長さ当たり約０．１ｍｍＨ２Ｏから多孔質体のｍｍ長さ当たり約２５ｍｍＨ２Ｏまでに、カプセル化された圧力低下を有する、請求項１に記載の多孔質体。
【請求項７】
前記活性粒子は炭素を含み、前記多孔質体は、少なくとも約６ｍｇ／ｍｍの炭素が添加され、および多孔質体のｍｍ長さ当たり約０．１ｍｍＨ２Ｏから多孔質体のｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏまでに、カプセル化された圧力低下を有する、請求項１に記載の多孔質体。
【請求項８】
前記活性粒子は活性炭素を含み、前記結合材料はポリエチレンを含み、前記マトリクス材料は、前記活性粒子および前記結合材料を約５０対５０から約９０対１０までの重量比で含み、前記多孔質体は、多孔質体のｍｍ長さ当たり約０．１ｍｍＨ２Ｏから多孔質体のｍｍ長さ当たり約２５ｍｍＨ２Ｏまでに、カプセル化された圧力低下を有する、請求項１に記載の多孔質体。
【請求項９】
多孔質体のｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ未満にカプセル化された圧力低下を達成するために、金型内にある間に前記マトリクス材料を加熱することにより、複数の接触点で結合されるマトリクス材料であって、前記マトリクス材料は、活性粒子および多孔質体のｍｍ長さ当たり少なくとも約１ｍｇの活性粒子が添加された結合材料を含む、マトリクス材料を含む、多孔質体。
【請求項１０】
前記結合材料は、非繊維質である、請求項９に記載の多孔質体。
【請求項１１】
前記結合材料は、超高分子量ポリエチレン（ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、超高分子量ポリエチレン（ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、高分子量ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン（商標）、アクリルポリマー、ポリスチレン、ポリビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、非繊維質可塑化セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テレフタル酸ポリエチレン、テレフタル酸ポリブチレン、テレフタル酸ポリシクロヘキシレンジメチレン、テレフタル酸ポリトリメチレン、アクリルポリマー、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−ブタジエン、スチレン無水マレイン酸、エチレン酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、可塑化セルロース誘導体、プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、そのあらゆる派生物、そのあらゆる共重合体、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項９に記載の多孔質体。
【請求項１２】
前記活性粒子は、活性炭素、イオン交換樹脂、デシカント、ケイ酸塩、分子篩、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオライト、パーライト、セピオライト、酸性白土、ケイ酸マグネシウム、金属酸化物、酸化鉄、活性炭素、ナノスケール炭素粒子、少なくとも１つの壁を有するカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造体、フラーレン、フラーレン凝集体、グラフェン、数層グラフェン、酸化グラフェン、酸化鉄ナノ粒子、ナノ粒子、金属ナノ粒子、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属酸化物ナノ粒子、アルミナナノ粒子、磁性ナノ粒子、常磁性ナノ粒子、超常磁性ナノ粒子、酸化ガドリニウムナノ粒子、ヘマタイトナノ粒子、マグネタイトナノ粒子、ガドナノチューブ、エンドフラーレン、Ｇｄ＠Ｃ６０、コアシェルナノ粒子、玉ねぎ状ナノ粒子、ナノシェル、玉ねぎ状酸化鉄ナノ粒子、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項９に記載の多孔質体。
【請求項１３】
前記マトリクス材料は、前記活性粒子の前記結合材料に対する割合が、活性粒子約１ｗｔ％および結合材料約９９ｗｔ％から、活性粒子約９９ｗｔ％および結合材料約１ｗｔ％までを含む、請求項９に記載の多孔質体。
【請求項１４】
前記活性粒子は活性炭素を含み、前記結合材料はポリエチレンを含み、前記マトリクス材料は、前記活性粒子および前記結合材料を約５０対５０から約９０対１０までの重量比で含み、前記多孔質体は、多孔質体のｍｍ長さ当たり約０．１ｍｍＨ２Ｏから多孔質体のｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏまでに、カプセル化された圧力低下を有する、請求項９に記載の多孔質体。
【請求項１５】
多孔質体のｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ未満にカプセル化された圧力低下を達成するために、金型内にある間にマトリクス材料を加熱することにより、複数の接触点で結合されるマトリクス材料であって、前記マトリクス材料は、結合材料および炭素を含む活性粒子を含み、前記マトリクス材料は、多孔質体のｍｍ長さ当たり少なくとも約６ｍｇの活性粒子が添加された、マトリクス材料を含む、多孔質体。
【請求項１６】
前記結合材料は、非繊維質である、請求項１５に記載の多孔質体。
【請求項１７】
前記結合材料は、超高分子量ポリエチレン（ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、超高分子量ポリエチレン（ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、高分子量ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン（商標）、アクリルポリマー、ポリスチレン、ポリビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、非繊維質可塑化セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テレフタル酸ポリエチレン、テレフタル酸ポリブチレン、テレフタル酸ポリシクロヘキシレンジメチレン、テレフタル酸ポリトリメチレン、アクリルポリマー、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−ブタジエン、スチレン無水マレイン酸、エチレン酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、可塑化セルロース誘導体、プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、そのあらゆる派生物、そのあらゆる共重合体、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の多孔質体。
【請求項１８】
前記マトリクス材料は、前記活性粒子の前記結合材料に対する割合が、活性粒子約１ｗｔ％および結合材料約９９ｗｔ％から、活性粒子約９９ｗｔ％および結合材料約１ｗｔ％までを含む、請求項１５に記載の多孔質体。
【請求項１９】
前記活性粒子は活性炭素を含み、前記結合材料はポリエチレンを含み、前記マトリクス材料は、前記活性粒子および前記結合材料を約５０対５０から約９０対１０までの重量比で含み、前記多孔質体は、多孔質体のｍｍ長さ当たり約０．１ｍｍＨ２Ｏから多孔質体のｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏまでに、カプセル化された圧力低下を有する、請求項１５に記載の多孔質体。
【請求項２０】
金型内にある間にマトリクス材料を加熱することにより、複数の接触点で結合されるマトリクス材料であって、前記マトリクス材料は、活性粒子および結合材料を含むマトリクス材料を含む、マトリクス材料であって、
前記活性粒子は、ナノスケール炭素粒子、少なくとも１つの壁を有するカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造体、フラーレン、フラーレン凝集体、グラフェン、数層グラフェン、酸化グラフェン、酸化鉄ナノ粒子、ナノ粒子、金属ナノ粒子、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属酸化物ナノ粒子、アルミナナノ粒子、磁性ナノ粒子、常磁性ナノ粒子、超常磁性ナノ粒子、酸化ガドリニウムナノ粒子、ヘマタイトナノ粒子、マグネタイトナノ粒子、ガドナノチューブ、エンドフラーレン、Ｇｄ＠Ｃ６０、コアシェルナノ粒子、玉ねぎ状ナノ粒子、ナノシェル、玉ねぎ状酸化鉄ナノ粒子、およびそのあらゆる組合せを含む、マトリクス材料を含む多孔質体。
【請求項２１】
前記結合材料は、非繊維質である、請求項２０に記載の多孔質体。
【請求項２２】
前記結合材料は、超高分子量ポリエチレン（ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、超高分子量ポリエチレン（ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、高分子量ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン（商標）、アクリルポリマー、ポリスチレン、ポリビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、非繊維質可塑化セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テレフタル酸ポリエチレン、テレフタル酸ポリブチレン、テレフタル酸ポリシクロヘキシレンジメチレン、テレフタル酸ポリトリメチレン、アクリルポリマー、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−ブタジエン、スチレン無水マレイン酸、エチレン酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、可塑化セルロース誘導体、プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、そのあらゆる派生物、そのあらゆる共重合体、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項２０に記載の多孔質体。
【請求項２３】
前記マトリクス材料は、活性粒子約１ｗｔ％および結合材料約９９ｗｔ％から活性粒子約９９ｗｔ％および結合材料約１ｗｔ％までの前記活性粒子の前記結合材料に対する比を含む、請求項２０に記載の多孔質体。
【請求項２４】
前記多孔質体は、多孔質体のｍｍ長さ当たり約０．１ｍｍＨ２Ｏから多孔質体のｍｍ長さ当たり約２５ｍｍＨ２Ｏまでに、カプセル化された圧力低下を有する、請求項２０に記載の多孔質体。
【請求項２５】
マトリクス材料を金型の中に連続して導入することと、
前記金型の内張りとして離型ラッパーを配置することと、
前記マトリクス材料を複数の接触点で結合し、それによって長尺多孔質体を形成するように、前記マトリクス材料の少なくとも一部を軟化する温度以上に、前記マトリクス材料の少なくとも一部を加熱することと、
前記長尺多孔質体を放射状に切断し、それによって多孔質体がもたらされることと、
を含む方法。
【請求項２６】
前記離型ラッパーは、紙を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記長尺多孔質体は、包囲された長尺多孔質体であり、前記多孔質体は、包囲された多孔質体である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記マトリクス材料を連続的に導入することは、インデックスを付けられ、前記インデックスを付けられたマトリクス材料の間にスペーサが配置される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
加熱することは、前記金型内部への加熱流体、前記金型外部への加熱流体、蒸気、加熱された不活性ガス、ナノ粒子からの二次放射線、オーブン、炉、火炎、熱電材料、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを利用する、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記ナノ粒子からの前記二次放射線は、前記ナノ粒子を電磁放射線に暴露することによって生成される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記マトリクス材料は、超高分子量ポリエチレン（ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、超高分子量ポリエチレン（ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、高分子量ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン（商標）、アクリルポリマー、ポリスチレン、ポリビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、非繊維質可塑化セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テレフタル酸ポリエチレン、テレフタル酸ポリブチレン、テレフタル酸ポリシクロヘキシレンジメチレン、テレフタル酸ポリトリメチレン、アクリルポリマー、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−ブタジエン、スチレン無水マレイン酸、エチレン酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、可塑化セルロース誘導体、プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、そのあらゆる派生物、そのあらゆる共重合体、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む結合粒子を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３２】
前記マトリクス材料は、活性炭素、イオン交換樹脂、デシカント、ケイ酸塩、分子篩、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオライト、パーライト、セピオライト、酸性白土、ケイ酸マグネシウム、金属酸化物、酸化鉄、ナノスケール炭素粒子、少なくとも１つの壁を有するカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造体、フラーレン、フラーレン凝集体、グラフェン、数層グラフェン、酸化グラフェン、酸化鉄ナノ粒子、ナノ粒子、金属ナノ粒子、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属酸化物ナノ粒子、アルミナナノ粒子、磁性ナノ粒子、常磁性ナノ粒子、超常磁性ナノ粒子、酸化ガドリニウムナノ粒子、ヘマタイトナノ粒子、マグネタイトナノ粒子、ガドナノチューブ、エンドフラーレン、Ｇｄ＠Ｃ６０、コアシェルナノ粒子、玉ねぎ状ナノ粒子、ナノシェル、玉ねぎ状酸化鉄ナノ粒子、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む活性粒子を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３３】
前記多孔質体は、約４０％〜約９０％の空隙容量を有する、請求項２５に記載の方法。
【請求項３４】
前記多孔質体は、少なくとも約１ｍｇ／ｍｍの活性粒子が添加され、および多孔質体のｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ未満のカプセル化された圧力低下を有する、請求項２５に記載の方法。
【請求項３５】
前記多孔質体は、少なくとも約６ｍｇ／ｍｍの炭素が添加され、およびｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ以下のカプセル化された圧力低下を有する、請求項２５に記載の方法。
【請求項３６】
複数に分割されたフィルタを形成するために、前記多孔質体を少なくとも１つのフィルタ部分と動作可能に連結することをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３７】
喫煙具を形成するために、前記多孔質体をタバコカラムと動作可能に連結することをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３８】
マトリクス材料を金型の中に連続的に導入することであって、前記マトリクス材料は活性粒子および結合粒子を含むことと、
前記金型の内張りとして離型ラッパーを配置することと、
前記マトリクス材料を複数の接触点で結合し、それによって長尺多孔質体を形成するように、前記マトリクス材料の少なくとも一部を加熱することと、
前記長尺多孔質体を放射状に切断し、それによって多孔質体がもたらされることと、を含む方法。
【請求項３９】
前記離型ラッパーは、紙を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記長尺多孔質体は、包囲された長尺多孔質体であり、前記多孔質体は包囲された多孔質体である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記結合粒子は、超高分子量ポリエチレン（ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、超高分子量ポリエチレン（ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、高分子量ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン（商標）、アクリルポリマー、ポリスチレン、ポリビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、非繊維質可塑化セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テレフタル酸ポリエチレン、テレフタル酸ポリブチレン、テレフタル酸ポリシクロヘキシレンジメチレン、テレフタル酸ポリトリメチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−ブタジエン、スチレン無水マレイン酸、エチレン酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、可塑化セルロース誘導体、プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、そのあらゆる派生物、そのあらゆる共重合体、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
前記活性粒子は、活性炭素、イオン交換樹脂、デシカント、ケイ酸塩、分子篩、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオライト、パーライト、セピオライト、酸性白土、ケイ酸マグネシウム、金属酸化物、酸化鉄、ナノスケール炭素粒子、少なくとも１つの壁を有するカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造体、フラーレン、フラーレン凝集体、グラフェン、数層グラフェン、酸化グラフェン、酸化鉄ナノ粒子、ナノ粒子、金属ナノ粒子、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属酸化物ナノ粒子、アルミナナノ粒子、磁性ナノ粒子、常磁性ナノ粒子、超常磁性ナノ粒子、酸化ガドリニウムナノ粒子、ヘマタイトナノ粒子、マグネタイトナノ粒子、ガドナノチューブ、エンドフラーレン、Ｇｄ＠Ｃ６０、コアシェルナノ粒子、玉ねぎ状ナノ粒子、ナノシェル、玉ねぎ状酸化鉄ナノ粒子、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４３】
前記多孔質体は、約４０％〜約９０％の空隙容量を有する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４４】
前記多孔質体は、少なくとも約１ｍｇ／ｍｍの活性粒子が添加され、および多孔質体のｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ未満のカプセル化された圧力低下を有する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４５】
前記多孔質体は、少なくとも約６ｍｇ／ｍｍの炭素が添加され、およびｍｍ長さ当たり約２０ｍｍＨ２Ｏ以下のカプセル化された圧力低下を有する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４６】
マトリクス材料を金型の中に連続的に導入することであって、前記マトリクス材料は、活性粒子および結合粒子を含み、前記結合粒子は、超高分子量ポリエチレン（ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、超高分子量ポリエチレン（ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、高分子量ポリエチレン、ポリオレフィン、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含み、前記活性粒子は、活性炭素、イオン交換樹脂、デシカント、ケイ酸塩、分子篩、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオライト、パーライト、セピオライト、酸性白土、ケイ酸マグネシウム、金属酸化物、酸化鉄、ナノスケール炭素粒子、少なくとも１つの壁を有するカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造体、フラーレン、フラーレン凝集体、グラフェン、数層グラフェン、酸化グラフェン、酸化鉄ナノ粒子、ナノ粒子、金属ナノ粒子、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属酸化物ナノ粒子、アルミナナノ粒子、磁性ナノ粒子、常磁性ナノ粒子、超常磁性ナノ粒子、酸化ガドリニウムナノ粒子、ヘマタイトナノ粒子、マグネタイトナノ粒子、ガドナノチューブ、エンドフラーレン、Ｇｄ＠Ｃ６０、コアシェルナノ粒子、玉ねぎ状ナノ粒子、ナノシェル、玉ねぎ状酸化鉄ナノ粒子、およびそのあらゆる組合せからなる群から選択された少なくとも１つを含む、連続的に導入することと、
前記金型の内張りとして離型ラッパーを配置することと、
前記マトリクス材料を複数の接触点で結合し、それによって長尺多孔質体を形成するように、前記マトリクス材料の少なくとも一部を軟化する温度以上に、前記マトリクス材料の少なくとも一部を加熱することと、
前記長尺多孔質体を放射状に切断し、それによって多孔質体がもたらされることと、を含む方法。
【請求項４７】
前記離型ラッパーは、紙を含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記長尺多孔質体は、包囲された長尺多孔質体であり、前記多孔質体は包囲された多孔質体である、請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
複数に分割されたフィルタを形成するために、前記多孔質体を少なくとも１つのフィルタ部分と動作可能に連結することをさらに含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項５０】
喫煙具を形成するために、前記多孔質体をタバコカラムと動作可能に連結することをさらに含む、請求項４６に記載の方法。
【国際調査報告】
2013539659.tif 000017
2013539659.tif 000018