專利名稱:形成濾煙器用多孔物質(zhì)的設(shè)備、系統(tǒng)和相關(guān)方法
形成濾煙器用多孔物質(zhì)的設(shè)備、系統(tǒng)和相關(guān)方法相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2010年10月15日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/393,378的優(yōu)先權(quán)。背景本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)可用于濾煙器的多孔物質(zhì)的設(shè)備、系統(tǒng)和相關(guān)方法。世界衛(wèi)生組織(WHO)已制定了減少煙草煙霧中特定組分的相關(guān)建議。參見(jiàn):WH0技術(shù)報(bào)告系列號(hào)951,煙草制品管制的科學(xué)依據(jù)(The Scientific Basis of Tobacco ProductRegulation),世界衛(wèi)生組織(2008)。在所述報(bào)告中,WHO建議將特定組分,例如乙醛、丙烯醛、苯、苯并芘、1,3-丁二烯和甲醛等,降低到數(shù)據(jù)中值的125%以下。出處同上,表3.10,第112頁(yè)。鑒于與煙草制品管制相關(guān)的新國(guó)際建議,需要開(kāi)發(fā)能夠滿足這些規(guī)則的新煙草濾煙器以及用于制造煙草濾煙器的材料。其它吸煙制品(例如,香煙)的吸阻是吸煙者體驗(yàn)到的香煙抽吸特性的主要決定因素。抽吸特性的一個(gè)量度是封閉壓降。本文所用術(shù)語(yǔ)“封閉壓降”或“Ero”是指當(dāng)樣品在穩(wěn)定條件下在出口端的體積流量為17.5ml/sec的情況下被空氣流穿過(guò)時(shí),與當(dāng)樣品被完全封閉在測(cè)量裝置中以便空氣無(wú)法通過(guò)包裝時(shí),樣品兩端之間的靜壓差。本文中已依據(jù)2007年6月發(fā)布的C0RESTA( “煙草科學(xué)研究合作中心(Cooperation Centre for ScientificResearch Relative to Tobacco) ”)推薦方法41對(duì)EF1D進(jìn)行測(cè)量。較高的EF1D值說(shuō)明吸煙者必須用較大的力來(lái)抽吸吸煙裝置 。政府法規(guī)不斷地要求提高移除煙草煙霧中有害組分的過(guò)濾功效。作為非限制性實(shí)例,世界衛(wèi)生組織建議將特定組分,例如乙醛、丙烯醛、苯、苯并芘、1,3-丁二烯和甲醛等,降低到數(shù)據(jù)中值的125%以下的水平。借助于現(xiàn)有乙酸纖維素,可以通過(guò)摻雜越來(lái)越高濃度的活性碳等顆粒來(lái)提高過(guò)濾功效。然而,提高顆粒濃度將提高EPD,從而對(duì)吸煙者產(chǎn)生不同的抽吸特性。因此,具有較高過(guò)濾功效同時(shí)對(duì)Ero影響最小的技術(shù)將是有價(jià)值的。發(fā)明概述本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)可用于濾煙器的多孔物質(zhì)的設(shè)備、系統(tǒng)和相關(guān)方法。在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供一種系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:材料路徑;沿材料路徑設(shè)置的模腔;至少一個(gè)進(jìn)料斗,所述進(jìn)料斗在模腔的至少一部分之前操作性地連接到材料路徑,并且能夠?qū)⒒|(zhì)材料供給到材料路徑;與材料路徑的至少第一部分熱連通的熱源;以及在材料路徑之后沿材料路徑設(shè)置的切割器。在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供一種方法,所述方法包括:連續(xù)將基質(zhì)材料引入模腔中;設(shè)置脫模包裝作為模腔的襯里;加熱基質(zhì)材料的至少一部分,以便將基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,從而形成長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì);以及徑向切割長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供一種方法,所述方法包括:連續(xù)將基質(zhì)材料引入模腔中,加熱基質(zhì)材料的至少一部分,從而將基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,以形成長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),并且經(jīng)由沖模擠出長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供一種系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:模腔,所述模腔包括至少兩個(gè)模腔零件,所述模腔具有縱軸;第一傳送機(jī),所述第一傳送機(jī)包括第一模腔零件;第二傳送機(jī),所述第二傳送機(jī)包括第二模腔零件,其中第一傳送機(jī)和第二傳送機(jī)能夠操作性地將第一模腔零件和第二模腔零件接合在一起以形成模腔,并且以連續(xù)方式使第一模腔零件與第二模腔零件分離;進(jìn)料斗,所述進(jìn)料斗能夠至少部分地用基質(zhì)材料填充模腔;以及熱源,所述熱源與模腔的至少第一部分熱連通,從而將基質(zhì)材料轉(zhuǎn)變成多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供一種方法,所述方法包括:將基質(zhì)材料引入多個(gè)模腔中;以及加熱模腔中的基質(zhì)材料,以便將基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,從而形成多孔物質(zhì)。對(duì)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言,本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)在閱讀以下優(yōu)選實(shí)施方案的說(shuō)明后將是顯而易見(jiàn)的。附圖簡(jiǎn)述以下附圖用于說(shuō)明本發(fā)明的特定方面,并且不應(yīng)視作排他的實(shí)施方案。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員以及受益于本公開(kāi)的人員將了解,所公開(kāi)的主題能夠在形式和功能上存在許多修改、變更和等效形式。
圖1A-B示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的多個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖2A-B示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的多個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖3示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)?!D4示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖5示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖6示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖7示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖8示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖9示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖10示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。圖11示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的多孔物質(zhì)的系統(tǒng)的一個(gè)非限制性實(shí)例(不一定按比例繪制)。詳述
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)可用于濾煙器中的多孔物質(zhì)的設(shè)備、系統(tǒng)和相關(guān)方法。本發(fā)明提供用于生產(chǎn)可用于吸煙裝置濾嘴中的方法和設(shè)備(和/或系統(tǒng)),所述方法和設(shè)備具有過(guò)濾功效提高的煙流部件和可接受的吸入特性。此外,本文提供的用于生產(chǎn)多孔物質(zhì)的方法和設(shè)備提供連續(xù)和成批處理能力。所生產(chǎn)的多孔物質(zhì)具有類似于當(dāng)前吸煙裝置過(guò)濾器的直徑,因此,可以直接用于現(xiàn)有吸煙裝置過(guò)濾器生產(chǎn)設(shè)備、方法和產(chǎn)品。本文所用術(shù)語(yǔ)“吸煙裝置”是指包括但不限于以下的制品或裝置:香煙、香煙煙嘴、雪茄煙嘴、煙斗、水煙斗、水煙袋、電子煙裝置、手工卷制香煙和/或雪茄。一般來(lái)說(shuō),多孔物質(zhì)可以包含多個(gè)粘合劑顆粒和多個(gè)活性顆粒,所述顆粒機(jī)械粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處。所述接觸點(diǎn)可以是活性顆粒-粘合劑接觸點(diǎn)、粘合劑-粘合劑接觸點(diǎn)和/或活性顆粒-活性顆粒接觸點(diǎn)。本文所用術(shù)語(yǔ)“機(jī)械粘合”、“機(jī)械粘合的”、“物理粘合”以及類似術(shù)語(yǔ)是指將兩個(gè)顆粒固定在一起的物理連接。機(jī)械粘合可以是剛性的或者柔性的,具體取決于粘合材料。機(jī)械粘合可以涉及或可能不會(huì)涉及化學(xué)粘合。應(yīng)了解,本文所用術(shù)語(yǔ)“顆?!焙汀拔⒘!笨梢曰Q使用,并且包括所有已知的材料形狀,包括球形和/或長(zhǎng)圓形、大體呈球形和/或長(zhǎng)圓形、圓盤(pán)形和/或小片狀、薄片狀、絲線狀、針狀、纖維狀、多邊形(例如立方體)、不規(guī)則形狀(例如碎石的形狀)、多面體(例如晶體的形狀)、或者其任何組合。多孔物質(zhì)的非限制性 實(shí)例在共同待決的申請(qǐng)PCT/US2011/043264、PCT/US2011/043268、PCT/US2011/043269和PCT/US2011/043270中詳述,這些申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文中。形成多孔物質(zhì)的方法可以包括連續(xù)加工方法、成批加工方法,或者混合連續(xù)-成批加工方法。本文所用“連續(xù)加工”是指不間斷地制造或生產(chǎn)材料。材料流可以是連續(xù)的、轉(zhuǎn)位(index)的,或者這兩者的組合。本文所用“成批加工”是指在各個(gè)站點(diǎn)處以單個(gè)部件或部件組的形式制造或生產(chǎn)材料,然后將其轉(zhuǎn)至下一站點(diǎn)繼續(xù)加工。本文所用“連續(xù)-成批加工”是指兩者的組合,在這種工藝中,一些工藝,或者一系列工藝連續(xù)進(jìn)行,而另一些工藝成批進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō),多孔物質(zhì)可以由基質(zhì)材料形成。本文所用術(shù)語(yǔ)“基質(zhì)材料”是指用于形成多孔物質(zhì)的前體,例如粘合劑顆粒和活性顆粒。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以包括粘合劑顆粒和活性顆粒,由所述顆粒構(gòu)成,或基本上由所述顆粒構(gòu)成。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以包含粘合劑顆粒、活性顆粒和添加劑。本公開(kāi)在下文中提供了合適粘合劑顆粒、活性顆粒和添加劑的非限制性實(shí)例。形成多孔物質(zhì)通??砂▽⒒|(zhì)材料形成特定形狀,并且將基質(zhì)材料的至少一部分機(jī)械地粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處。將基質(zhì)材料形成特定形狀可涉及模腔。在一些實(shí)施方案中,模腔可以是單件或者許多單件,具有或不具有端蓋、板材或插塞。在一些實(shí)施方案中,模腔可以是由多個(gè)模腔零件組裝而成的模腔。在一些實(shí)施方案中,模腔零件可以借助于傳送機(jī)、傳動(dòng)帶以及類似裝置而聚集在一起。模腔可以具有任何截面形狀,包括但不限于圓形、大體呈圓形、長(zhǎng)圓形、大體呈長(zhǎng)圓形、多邊形(例如三角形、正方形、矩形、五邊形等)、具有圓滑邊緣的多邊形,以及類似形狀,或者其任何組合。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)可以具有帶孔洞的截面形狀,這可以通過(guò)加工,或者其它任何合適的方法(例如,可降解材料的降解)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)可以具有針對(duì)香煙煙嘴或煙斗的特定形狀,所述特定形狀適用于密接在香煙煙嘴或煙斗內(nèi),以允許煙霧穿過(guò)濾嘴到達(dá)消費(fèi)者。在討論本文中的多孔物質(zhì)形狀時(shí),就常規(guī)吸煙裝置濾嘴而言,所述形狀是針對(duì)圓柱橫截面的直徑或圓周(其中圓周是圓的周長(zhǎng))而言的。但是在本發(fā)明的多孔物質(zhì)形狀并非為真正圓柱的實(shí)施方案中,應(yīng)了解,術(shù)語(yǔ)“圓周”用于指代任何形狀橫截面,包括圓形橫截面的周長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō),模腔可以具有縱向和垂直于縱向的徑向,例如,呈圓柱形。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解如何在適當(dāng)情況下將本文提出的實(shí)施方案轉(zhuǎn)換成沒(méi)有確定縱向和徑向的模腔,例如,球體和立方體。在一些實(shí)施方案中,模腔的橫截面形狀可以沿縱向改變,例如圓錐形,從正方形向圓形過(guò)渡的形狀,或螺旋形。在一些實(shí)施方案中,模腔可以具有縱軸,沿所述縱軸具有作為第一端和第二端的開(kāi)口。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以在加工過(guò)程中沿著模腔的縱軸穿過(guò)。作為非限制性實(shí)例,圖1示出了模腔120,所述模腔具有沿著材料路徑110的縱軸。在一些實(shí)施方案中,模腔可以具有縱軸,沿著所述縱軸具有第一端和第二端,其中至少一端是封閉的。在一些實(shí)施方案中,所述封閉端能夠打開(kāi)。在一些實(shí)施方案中,各個(gè)模腔可以用基質(zhì)材料填充,然后進(jìn)行機(jī)械粘合。在一些實(shí)施方案中,單個(gè)模腔可通過(guò)在機(jī)械粘合之前和/或之前將基質(zhì)材料穿過(guò)其中來(lái)用于連續(xù)生產(chǎn)多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,單個(gè)模腔可用于生產(chǎn)獨(dú)立多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,所述單個(gè)模腔可以再使用和/或連續(xù)再使用以生產(chǎn)多個(gè)獨(dú)立多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,模腔可以至少部分地用包裝作內(nèi)襯和/或用脫模劑涂覆。在一些實(shí)施方案中,包裝 可以是獨(dú)立的包裝,例如,紙片。在一些實(shí)施方案中,包裝可以是長(zhǎng)度可繞式包裝,例如,50英尺的紙卷。在一些實(shí)施方案中,模腔可以用一種以上包裝做內(nèi)襯。在一些實(shí)施方案中,形成多孔物質(zhì)可以包括用包裝作模腔的內(nèi)襯。在一些實(shí)施方案中,形成多孔物質(zhì)可以包括用包裝包裹基質(zhì)材料,以便包裝成為模腔。在此類實(shí)施方案中,包裝可以用作模腔,在存在基質(zhì)材料的情況下成形為模腔,或者包裹具有預(yù)制形狀的基質(zhì)材料(例如,借助于增粘劑)。在一些實(shí)施方案中,包裝可以連續(xù)供料穿過(guò)模腔。包裝能夠?qū)⒍嗫孜镔|(zhì)固定成特定形狀,能夠?qū)⒍嗫孜镔|(zhì)從模腔中釋放,能夠幫助基質(zhì)材料穿過(guò)模腔,能夠在處理或貨運(yùn)期間保護(hù)多孔物質(zhì)或者其任何組合。合適的包裝可以包括但不限于紙(例如,基于木材的紙、含有亞麻的紙、亞麻紙、其它天然或人造纖維形成的紙、功能化紙、特殊標(biāo)記紙、彩色紙)、塑料(例如,氟化聚合物如聚四氟乙烯、硅酮)、薄膜、涂布紙、涂布塑料、涂布薄膜,以及類似材料,或者其任何組合。在一些實(shí)施方案中,包裝可以是適用于吸煙裝置濾嘴中的紙。在一些實(shí)施方案中,包裝可以粘附(例如,膠合)到其自身,以幫助維持所需形狀。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料的機(jī)械粘合也可以將基質(zhì)材料機(jī)械地粘合到包裝上,從而無(wú)需將包裝粘附到其自身。合適的脫模劑可以是化學(xué)脫模劑或物理脫模劑?;瘜W(xué)脫模劑的非限制性實(shí)例可以包括油類、油基溶液和/或懸浮液、肥皂質(zhì)溶液和/或懸浮液、粘合到模型表面的涂層,以及類似物質(zhì),或者其任何組合。物理脫模劑的非限制性實(shí)例可以包括紙、塑料,或者其任何組合。物理脫模劑可以稱作脫模包裝,能夠以類似于本文所述包裝的方式實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)模腔形成所需橫截面形狀后,可以將基質(zhì)材料機(jī)械地粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處。機(jī)械粘合可以在基質(zhì)材料處于模腔中之間和/或之后進(jìn)行。機(jī)械粘合可以通過(guò)熱和/或壓力實(shí)現(xiàn)。熱可以是輻射熱、傳導(dǎo)熱、對(duì)流熱或者其任何組合。加熱可以涉及熱源,包括但不限于模腔內(nèi)部的受熱流體、模腔外部的受熱流體、蒸汽、受熱惰性氣體、納米顆粒的次級(jí)輻射、烘箱、熔爐、火焰、熱電材料、超聲波,以及類似熱源,或者其任何組合。作為非限制性實(shí)例,加熱可以涉及對(duì)流烘箱。另一非限制性實(shí)例可以涉及在基質(zhì)材料處于模腔中時(shí)使受熱空氣、氮?dú)饣蚱渌鼩怏w穿過(guò)其中。在一些實(shí)施方案中,受熱惰性氣體可以用于緩和活性顆粒和/或添加劑的任何不必要氧化。另一非限制性實(shí)例可以涉及由熱電材料形成的模腔,以便模腔發(fā)熱。納米顆粒的次級(jí)輻射可以通過(guò)用電磁輻射照射納米顆粒來(lái)實(shí)現(xiàn),例如,Y射線、X射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、微波、無(wú)線電波和/或長(zhǎng)無(wú)線電波。作為非限制性實(shí)例,基質(zhì)材料可以包括在用射頻波照射時(shí)放熱的碳納米管。受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,不同波長(zhǎng)的電磁輻射穿透材料的深度不同。因此,在采用納米顆粒進(jìn)行次級(jí)輻射時(shí),應(yīng)考慮模腔構(gòu)造和成分;基質(zhì)材料成分;納米顆粒;電磁輻射的波長(zhǎng);電磁輻射的強(qiáng)度;照射方法;以及所需的次級(jí)輻射量,例如,熱量。應(yīng)注意,當(dāng)本文中對(duì)數(shù)字列表中的一個(gè)數(shù)字使用“約”時(shí),術(shù)語(yǔ)“約”修飾所述數(shù)字列表中的每個(gè)數(shù)字。應(yīng)注意,在一些數(shù)字范圍類表中,一些下限可能大于所列的一些上限。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,所選子集將需要選擇大于所選下限的上限。在一些實(shí)施方案中,可以加熱到基質(zhì)材料的組分的軟化溫度以促進(jìn)機(jī)械粘合。本文所用術(shù)語(yǔ)“軟化溫度”是指材料變得柔軟以上的溫度,通常低于材料的熔點(diǎn)。在一些實(shí)施方案中,機(jī)械粘合可以在從約90 V、100 0CUlO0C^ 120 V、130 V或140 V的下限至約300 V、275 V、250 V、225 V、200°C、175 °C或150 V的上限的溫度內(nèi)實(shí)現(xiàn),并且其中所述溫度可以在從任意下限至任意上限的范圍內(nèi),并且包括上下限之間的任何子集。在一些實(shí)施方案中,加熱可以通過(guò)使材料經(jīng)受單個(gè)溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。在另一實(shí)施方案中,溫度分布可以隨時(shí)間而變。作為非限制性實(shí)例,可以使用對(duì)流烘箱。在一些實(shí)施方案中,加熱可以局限于基質(zhì)材料內(nèi)。作為非限制性實(shí)例,來(lái)自納米顆粒的次級(jí)輻射可以僅加熱鄰近于納米顆粒的基質(zhì)材料。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以在進(jìn)入模腔之前預(yù)熱。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以預(yù)熱至低于基質(zhì)材料的組分的軟化溫度的溫度。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以預(yù)熱至比基質(zhì)材料的組分的軟化溫度低約10%、約5%或約1%的溫度。在一些實(shí)施方案中,基質(zhì)材料可以預(yù)熱至比基質(zhì)材料的組分的軟化溫度低約10°C、約5°C或約1°C的溫度。預(yù)熱可以涉及熱源,包括但不限于上文作為實(shí)現(xiàn)機(jī)械粘合的熱源列出的熱源。在一些實(shí)施方案中,粘合基質(zhì)材料可以產(chǎn)生多孔物質(zhì)或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。本文所用術(shù)語(yǔ)“長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)”是指連續(xù)多孔物質(zhì)。作為非限制性實(shí)例,長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)可以通過(guò)使基質(zhì)材料連續(xù)穿過(guò)受熱模腔產(chǎn)生。在一些實(shí)施方案中,粘合劑顆??梢栽谡澈瞎に嚻陂g維持其初始物理形狀(或者大體上維持其初始形狀,例如,與初始形狀的變化(例如,收縮)不超過(guò)10%),即,粘合劑顆粒在基質(zhì)材料和多孔物質(zhì)(或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì))中可以大體呈相同形狀。在一些實(shí)施方案中,可將長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)進(jìn)行切割以產(chǎn)生多孔物質(zhì)。切割可以通過(guò)切割器實(shí)現(xiàn)。合適的切割器可以包括但不限于刀片、熱刀片、硬質(zhì)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、平滑刀片、鋸齒狀刀片、激光、承壓流體、液體噴槍、氣體噴槍、切斷器,以及類似裝置,或者其任何組合。在高速加工的一些實(shí)施方案中,切割刀片或類似裝置可以特定角度放置以匹配加工速度,從而得到末端與縱軸垂直的多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,切割器可以沿長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的縱軸改變相對(duì)于長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的位置。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)可以被擠出。在一些實(shí)施方案中,擠出可以涉及沖模。在一些實(shí)施方案中,沖模可以具有能夠擠出多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的多個(gè)孔洞。一些實(shí)施方案可以涉及徑向切割多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)以得到多孔物質(zhì)切片。切割可以用任何已知設(shè)備通過(guò)任何已知方法來(lái)實(shí)現(xiàn),包括但不限于上文針對(duì)將長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)切割成多孔物質(zhì)所述的設(shè)備。多孔物質(zhì)或多孔物質(zhì)切片的長(zhǎng)度可以在從約2mm、3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm或30mm的下限至約150mm、100mm、50mm、25mm、15mm、或IOmm的上限的范圍內(nèi),并且其中所述長(zhǎng)度可以在從任意下限至任意上限的范圍內(nèi),并且包括上下限之間的任何子集。長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)、多孔物質(zhì)或多孔物質(zhì)切片(被包裹或呈其它形式)的圓周可以在從約 5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm.11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm 或 26mm 的下限至約 60mm、50mm、40mm、30mm、20mm、29mm、28mm、27mm、26mm、25mm、24mm、23mm、22mm、21mm、20mm、19mm、18mm、1 7mm 或 16mm 的上限的范圍內(nèi),其中所述圓周可以在任意下限至任意上限的范圍內(nèi),并且包括上下限之間的任何子集。一些實(shí)施方案可以涉及用包裝包裹多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。合適的包裝包括上述的包裝。 一些實(shí)施方案可以涉及冷卻多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)。冷卻可以是主動(dòng)或被動(dòng)的,即,冷卻可以得到促進(jìn)或者自然發(fā)生。主動(dòng)冷卻可以涉及使流體流過(guò)模腔、多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)之上和/或之中;降低模腔、多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)周?chē)谋镜丨h(huán)境溫度,例如,穿過(guò)冷凍部件;或者其任何組合。主動(dòng)冷卻可以涉及包括但不限于以下的部件:冷卻盤(pán)管、流體噴射器、熱電材料或者其任何組合。冷卻速率可以是不規(guī)則的,或者可以是可控的。一些實(shí)施方案可以涉及將多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)運(yùn)送到另一地點(diǎn)。合適的運(yùn)送形式可以包括但不限于傳送、搬運(yùn)、滾動(dòng)、推動(dòng)、裝運(yùn)以及類似方式,或者其任何組合。受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解能夠生產(chǎn)多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的多個(gè)設(shè)備和/或系統(tǒng)。作為非限制性實(shí)例,圖1-11示出了能夠生產(chǎn)多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的多個(gè)設(shè)備和/或系統(tǒng)。應(yīng)注意,如果使用系統(tǒng),則使用帶有系統(tǒng)部件的設(shè)備也在本公開(kāi)的范圍內(nèi),并且反之亦然。為了便于理解,本文所用術(shù)語(yǔ)“材料路徑”表示基質(zhì)材料、長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)和/或多孔物質(zhì)在系統(tǒng)和/或設(shè)備中行進(jìn)的路徑。在一些實(shí)施方案中,材料路徑可以是鄰接的。在一些實(shí)施方案中,材料路徑可以是非鄰接的。作為非限制性實(shí)施方案,用于通過(guò)多個(gè)獨(dú)立模腔進(jìn)行成批處理的系統(tǒng)可以視為具有非鄰接的材料路徑?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖1A-B,系統(tǒng)100可以包括進(jìn)料斗122,所述進(jìn)料斗操作性地連接到材料路徑110,以將基質(zhì)材料(未示出)供給到材料路徑110。系統(tǒng)100也可包括送紙裝置132,所述送紙裝置操作性地連接到材料路徑110,從而將紙130供給到材料路徑110中,以在模腔120與基質(zhì)材料之間形成大體上環(huán)繞基質(zhì)材料的包裝。處于模腔120中時(shí),加熱元件124與基質(zhì)材料熱連通。加熱元件124可以使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(未示出)。在被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)退出模腔120并適當(dāng)冷卻之后,切割器126徑向,即垂直于縱軸切割被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片。圖1A-B示出了可以呈任意角度的系統(tǒng)100。受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,在調(diào)整系統(tǒng)100或其任何部件所處的角度時(shí),需要做出構(gòu)造方面的考慮。作為非限制性實(shí)例,圖1B示出了進(jìn)料斗122,所述進(jìn)料斗被構(gòu)造成使得進(jìn)料斗122 (以及任何對(duì)應(yīng)的基質(zhì)進(jìn)料裝置)的出口位于模腔120內(nèi)。在一些實(shí)施方案中,模腔可以處于縱向與橫向處或之間的任何角度。在一些實(shí)施方案中,將基質(zhì)材料供給到材料路徑可以涉及任何合適的進(jìn)料系統(tǒng),包括但不限于定體積進(jìn)料器、質(zhì)量流量進(jìn)料器、計(jì)重進(jìn)料器、螺旋鉆或螺釘、斜槽、滑道、傳送機(jī)、圓管、導(dǎo)管、管道,以及類似裝置,或者其任何組合。在一些實(shí)施方案中,材料路徑可以包括在進(jìn)料斗與模腔之間的機(jī)械部件,包括但不限于配件、沖壓機(jī)、活塞、振動(dòng)器、擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、固態(tài)擠出機(jī),以及類似部件,或者其任何組合。在一些實(shí)施方案中,進(jìn)料可以包括但不限于強(qiáng)制進(jìn)料、速率可控式進(jìn)料、定體積進(jìn)料、質(zhì)量流量進(jìn)料、計(jì)重進(jìn)料、真空加力式進(jìn)料、流化粉末進(jìn)料,或者任何組合。在一些實(shí)施方案中,進(jìn)料可以被轉(zhuǎn)位,以便以預(yù)定時(shí)間間隔插入間隔材料。合適的間隔材料可以包括添加劑、實(shí)心隔板(例如,模腔零件)、多孔隔板(例如,紙和脫模包裝)、濾嘴、腔,以及類似材料,或者其任何組合。在一些實(shí)施方案中,進(jìn)料可以涉及搖動(dòng)和/或振動(dòng)。受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解適合的搖動(dòng)和/或振動(dòng)程度,例如 ,包括大粘合劑顆粒和小活性顆粒的均質(zhì)分布基質(zhì)材料可能受振動(dòng)的不利影響,即,均質(zhì)性可能至少部分丟失。此外,本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解進(jìn)料參數(shù)和/或進(jìn)料器對(duì)所生產(chǎn)多孔物質(zhì)的最終性質(zhì)的影響,例如,對(duì)至少空隙體積(下文進(jìn)一步討論)、封閉壓降(下文進(jìn)一步討論)和成分均質(zhì)性的影響?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖2A-B,系統(tǒng)200可以包括進(jìn)料斗222,所述進(jìn)料斗操作性地連接到材料路徑210,以將基質(zhì)材料供給到材料路徑210。系統(tǒng)200也可包括送紙裝置232,所述送紙裝置操作性地連接到材料路徑210,從而將紙230供給到材料路徑210中,以在模腔220與基質(zhì)材料之間形成大體上環(huán)繞基質(zhì)材料的包裝。此外,系統(tǒng)200可以包括脫模進(jìn)料器236,所述脫模進(jìn)料器操作性地連接到材料路徑210,從而將脫模包裝234供給到材料路徑210中,以在紙230與模腔220之間形成包裝。在一些實(shí)施方案中,脫模進(jìn)料器236可以被構(gòu)造成使脫模包裝234連續(xù)輪轉(zhuǎn)的傳送機(jī)238。處于模腔220中時(shí),加熱元件224與基質(zhì)材料熱連通。加熱元件224可以使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。在被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)退出模腔220,切割器226徑向切割被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片。在脫模包裝234未被構(gòu)造成傳送機(jī)238的實(shí)施方案中,脫模包裝234可以在切割之前從被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)移除,或者在切割之后從被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片移除?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖3,系統(tǒng)300可以包括將基質(zhì)材料的組分供給到進(jìn)料斗322中的組分進(jìn)料斗322a和322b?;|(zhì)材料可以在進(jìn)料斗322中用混合器328和預(yù)熱器344進(jìn)行混合和預(yù)熱。進(jìn)料斗322可以操作性地連接到材料路徑310,以將基質(zhì)材料供給到材料路徑310。系統(tǒng)300也可包括送紙裝置332,所述送紙裝置操作性地連接到材料路徑310,從而將紙330供給到材料路徑 310中,以在模腔320與基質(zhì)材料之間形成大體上環(huán)繞基質(zhì)材料的包裝。模腔320可以包括流體連接件346,受熱流體(液體或氣體)可通過(guò)該流體連接件輸送到材料路徑310中,并且將基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。在被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)退出模腔320之后,切割器326徑向切割被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片。合適的混合器可以包括但不限于帶式混料器、漿式混料器、犁混料器、雙錐混料器、雙殼混料器、行星式混料器、流化混料器、高強(qiáng)度混料器、旋轉(zhuǎn)鼓輪、混料螺桿、旋轉(zhuǎn)式混合器,以及類似裝置,或者其任何組合。在一些實(shí)施方案中,組分進(jìn)料斗可以容納基質(zhì)材料的各個(gè)組分,例如,兩個(gè)組分進(jìn)料器,其中一個(gè)容納粘合劑顆粒,另一個(gè)容納活性顆粒。在一些實(shí)施方案中,組分進(jìn)料斗可以容納基質(zhì)材料的組分的混合物,例如,兩個(gè)組分進(jìn)料器,其中一個(gè)容納粘合劑顆粒和活性顆粒的混合物,另一個(gè)容納添加劑如增香劑。在一些實(shí)施方案中,組分進(jìn)料斗內(nèi)的組分可以是固體、液體、氣體或其組合。在一些實(shí)施方案中,不同組分進(jìn)料斗的組分可以不同的速率添加到進(jìn)料斗,以實(shí)現(xiàn)基質(zhì)材料的所需混合。作為非限制性實(shí)例,三個(gè)組分進(jìn)料斗可以單獨(dú)地容納活性顆粒、粘合劑顆粒,以及液體形式的活性化合物(下文進(jìn)一步描述的添加劑)。粘合劑顆??梢詢杀队诨钚灶w粒的速率添加到進(jìn)料斗,并且活性化合物可以噴射到其中,從而在活性顆粒和粘合劑顆粒上形成至少部分的涂層。在一些實(shí)施方案中,模腔的流體連接件可以用于將流體輸送到模腔中,使流體流過(guò)模腔,和/或在模腔上吸引。本文所用術(shù)語(yǔ)“吸引”是指產(chǎn)生穿過(guò)邊界和/或沿路徑的負(fù)壓降,例如,抽吸。使受熱流體流入和/或流過(guò)模腔可有助于將基質(zhì)材料機(jī)械地粘合在其中。在其中設(shè)有包裝的模腔上吸引可有助于均勻地為模腔安置襯里,例如,皺褶較少。現(xiàn)在參見(jiàn)圖4,系統(tǒng)400可以包括進(jìn)料斗422,所述進(jìn)料斗操作性地連接到材料路徑410,以將基質(zhì)材料供給到材料路徑410。進(jìn)料斗422可以沿材料路徑410被構(gòu)造成使得進(jìn)料斗422的出口位于模腔420內(nèi)。這可以有利地以特定速率將基質(zhì)材料供給到模腔420中,以控制基質(zhì)材料的填充,從而控制所得多孔物質(zhì)的空隙體積。在本非限制性實(shí)例中,模腔420包括熱電材料,因此包括電源接頭448。系統(tǒng)400也可以包括脫模進(jìn)料器436,所述脫模進(jìn)料器操作性地連接到材料路徑410,從而將脫模包裝434供給到材料路徑410中,以在模腔420與基質(zhì)材料之間形成大體上環(huán)繞基質(zhì)材料的包裝。模腔420可以由熱電材料制成,以便模腔420可以提供熱量,以將基質(zhì)材料粘合在多個(gè)點(diǎn)處,從而得到被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。沿著模腔420之后的材料路徑410,滾筒440可以操作性地有助于被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)移動(dòng)穿過(guò)模腔420。在被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)退出模腔420之后,切割器426徑向地切割被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片。切割之后,多孔物質(zhì)在多孔物質(zhì)傳送機(jī)462上繼續(xù)沿材料路徑410移動(dòng),可能用以進(jìn)行包裝或進(jìn)一步加工。脫模包裝434可以在切割之前從被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)移除,或者在切割之后從被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片移除。
合適的滾筒和/或滾筒替代物可以包括但不限于齒輪、嵌齒輪、輪、帶、齒輪組,以及類似裝置或者其任何組合。其它滾筒以及類似裝置可以是平坦的、帶齒的、傾斜的和/或鋸齒狀的?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖5,系統(tǒng)500可以包括進(jìn)料斗522,所述進(jìn)料斗522操作性地連接到材料路徑510,以將基質(zhì)材料供給到材料路徑510。處于模腔520中時(shí),加熱元件524與基質(zhì)材料熱連通。加熱元件524可以使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。在長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)退出模腔520之后,沖模542可以用于將長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)擠出成所需的橫截面形狀。沖模542可以包括多個(gè)沖模542’,長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)經(jīng)由這些沖模擠出。在長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)穿過(guò)沖模542擠出之后,切割器526徑向切割長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到多孔物質(zhì)和/或多孔物質(zhì)切片?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖6,系統(tǒng)600可以包括送紙裝置632,所述送紙裝置操作性地連接到材料路徑610,從而將紙630供給到材料路徑610中。進(jìn)料斗622可以操作性地連接到材料路徑610,從而將基質(zhì)材料置于紙630之上。由于穿通模腔620,紙630可以至少部分地包裹基質(zhì)材料。處于模腔620中期間和/或之后,加熱元件624與基質(zhì)材料熱連通。加熱元件624可以使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。在被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)退出模腔620之后,切割器626徑向切割被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到被包裹的多孔物質(zhì)和/或被包裹的多孔物質(zhì)切片。在模腔620靜止的情況下,可以通過(guò)傳送機(jī)658來(lái)促進(jìn)在系統(tǒng)600中的行進(jìn)。應(yīng)注意,盡管未示出,但類似的實(shí)施方案可以包括作為環(huán)形傳送機(jī)一部分的紙630,所述紙?jiān)谇懈钪皬拈L(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)展開(kāi),從而得到多孔物質(zhì)和/或多孔物質(zhì)切片?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖7,系統(tǒng)700的模腔720可以由模腔零件720a和720b形成,所述模腔零件分別操作性地連接到模腔傳送機(jī)760a和760b。模腔720形成后,可以沿材料路徑710從進(jìn)料斗722引入基質(zhì)材料。處于模腔724中時(shí),加熱元件724與基質(zhì)材料熱連通。加熱元件724可以使基質(zhì)材料機(jī)械地粘合在多個(gè)點(diǎn)處,從而得到多孔物質(zhì)。在模腔720分為模腔零件720a和720b之后,多孔物質(zhì)可以從模腔零件720a和/或720b移除,并且經(jīng)由多孔物質(zhì)傳送機(jī)762沿材料路徑710繼續(xù)行進(jìn)。應(yīng)注意,圖7示出了非鄰接材料路徑的非限制性實(shí)例。在一些實(shí)施方案中,將多孔物質(zhì)從模腔和/或模腔零件移除可以涉及拔取機(jī)構(gòu)、推擠機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、重力、其任何混合,或者其任何組合。移除機(jī)構(gòu)可以被構(gòu)造成與多孔物質(zhì)的端部接合,沿側(cè)面接合,或者其任何組合。合適的拔取機(jī)構(gòu)可以包括但不限于吸盤(pán)、真空部件、鑷子、鉗子、鉗狀骨針、夾鉗、抓爪、爪形器具、夾具,以及類似裝置,或者其任何組合。合適的推擠機(jī)構(gòu)可以包括但不限于噴射器、沖壓機(jī)、桿、活塞、楔子、輻條、撞擊裝置、承壓流體,以及類似機(jī)構(gòu),或者其任何組合。合適的提升機(jī)構(gòu)可以包括但不限于吸盤(pán)、真空部件、鑷子、鉗子、鉗狀骨針、夾鉗、抓爪、爪形器具、夾具,以及類似裝置,或者其任何組合。在一些實(shí)施方案中,模腔可以被構(gòu)造成操作性地與各種移除機(jī)構(gòu)協(xié)作。作為非限制性實(shí)例,混合拔取-推擠機(jī)構(gòu)可以包括用桿縱向推擠,從而將多孔物質(zhì)部分地移出模腔的另一端,隨后可以用鉗狀骨針將多孔物質(zhì)拔取出模腔。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖8,系統(tǒng)800的模腔820由模腔零件820a和820b或820c和820d形成,所述模腔零件分別操作性地連接到模腔傳送機(jī)860a、860b、860c和860d。模腔820成形后或者在成形期間中,經(jīng)由送紙裝置832將紙片830引入模腔820中。然后基質(zhì)材料沿著材料路徑810襯里的模腔820從進(jìn)料斗822引入紙830中,并且通過(guò)加熱元件824的加熱而機(jī)械地粘合到多孔物質(zhì)中。可以通過(guò)將噴射器864插入模腔零件820a、820b、820c和820d的噴射口 866a和866b中來(lái)移除多孔物質(zhì)。隨后多孔物質(zhì)可以經(jīng)由多孔物質(zhì)傳送機(jī)862沿材料路徑810繼續(xù)行進(jìn)。同樣地,圖8示出了非鄰接材料路徑的非限制性實(shí)例。清潔模腔和/或模腔零件有助于對(duì)多孔物質(zhì)生產(chǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制。再次參見(jiàn)圖7,清潔器具可以并入系統(tǒng)700中。在模腔零件720a和720b完成多孔物質(zhì)生產(chǎn)后,使模腔零件720a和720b穿過(guò)一系列清潔器,包括液體噴射器770和空氣或氣體噴射器772。同樣地,在圖8中,模腔零件860a、860b、860c和860d完成多孔物質(zhì)生產(chǎn)后,使模腔零件860a、860b、860c和860d穿過(guò)一系列清潔器,包括加熱元件824發(fā)出的熱量和空氣或氣體噴射器872。其它合適的清潔器可以包括但不限于擦洗器、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的管子)、超聲波設(shè)備,或者其任何組合。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)可以包括腔。作為非限制性實(shí)例,現(xiàn)在參見(jiàn)圖9,操作性地連接到模腔傳送機(jī)960a和960b的模腔零件920a和920b操作性地連接以形成系統(tǒng)900的模腔920。進(jìn)料斗922操作性地附接到兩個(gè)定體積進(jìn)料器990a和990b,使得每個(gè)定體積進(jìn)料器990a和990b沿材料路徑910向模腔920中部分地填充基質(zhì)材料。在從定體積進(jìn)料器990a和定體積進(jìn)料器990b添加基質(zhì)材料之間,噴射器988將膠囊(未示出)置于模腔920中,從而得到被基質(zhì)材料環(huán)繞的膠囊。與模腔920熱連通的加熱元件924使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到其中設(shè)有膠囊的多孔物質(zhì)。在多孔物質(zhì)形成后,沿模腔920的縱向?qū)⑿D(zhuǎn)式研磨機(jī)992插入模腔920中。旋轉(zhuǎn)式研磨機(jī)992能夠操作性地沿縱向?qū)⒍嗫孜镔|(zhì)研磨成所需長(zhǎng)度。在模腔920分成模腔零件920a和920b之后,將多 孔物質(zhì)從模腔零件920a和/或920b移除,并且經(jīng)由多孔物質(zhì)傳送機(jī)962沿材料路徑910繼續(xù)行進(jìn)。用于多孔物質(zhì)(類似物質(zhì)內(nèi))的合適膠囊可以包括但不限于聚合膠囊、多孔膠囊、陶瓷膠囊以及類似膠囊。膠囊中可以填充有添加劑,例如,顆粒狀碳或增香劑(更多的實(shí)例如下所述)。在一些實(shí)施方案中,膠囊也可以含有分子篩,所述分子篩與煙中的所選組分反應(yīng),以移除或降低所述組分的濃度,而不對(duì)煙的理想風(fēng)味成分造成不良影響。在一些實(shí)施方案中,膠囊可以包括煙草,作為額外的增香劑。應(yīng)注意,在一些濾嘴實(shí)施方案中,如果膠囊中填充的所選物質(zhì)不足,則可能導(dǎo)致主流煙的組分與膠囊中物質(zhì)之間的相互作用不足。受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,本文所述的其它方法可以改變,以生產(chǎn)其中設(shè)有膠囊的多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。在一些實(shí)施方案中,一個(gè)以上膠囊可以位于多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)中。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的形狀,例如,長(zhǎng)度、寬度、直徑和/或高度可以通過(guò)除切割以外的操作進(jìn)行調(diào)整,包括但不限于砂磨、銑肖IJ、研磨、精磨、拋光、摩擦,以及類似操作,或者其任何組合。一般來(lái)說(shuō),這些操作在本文中將稱作研磨。一些實(shí)施方案可以涉及研磨多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的側(cè)面和/或端部,以獲得平滑表面、粗糙表面、開(kāi)槽表面、圖案表面、平整表面,或者其任何組合。一些實(shí)施方法可以涉及研磨多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的側(cè)面和/或端部,以獲得規(guī)格限制內(nèi)的所需尺寸。一些實(shí)施方案可以涉及在處于或退出模腔中時(shí)、切割之后、進(jìn)一步加工期間或者其任何組合期間研磨多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)的側(cè)面和/或端部。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,研磨可能產(chǎn)生粉末、顆粒和/或片件。因此,研磨可以涉及通過(guò)真空處理、吹入氣體、漂洗、搖動(dòng)和類似方法,或者其任何組合等方法來(lái)移除粉末、顆粒和/或片件。能夠?qū)崿F(xiàn)所需研磨水平的任何部件和/或器具可以與本文所述的系統(tǒng)和方法結(jié)合使用。能夠?qū)崿F(xiàn)所需研磨水平的合適部件和/或器具的實(shí)例可以包括但不限于車(chē)床、砂輪機(jī)、刷子、拋光器、緩沖器、蝕刻器、劃線器,以及類似裝置,或者其任何組合。在一些實(shí)施方案中,如果需要,多孔物質(zhì)可以加工成較輕重量,例如,通過(guò)鉆出多孔物質(zhì)的一部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解使多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)在多個(gè)點(diǎn)處與本文所述系統(tǒng)接合所必需的部件和/或器具構(gòu)造。作為非限制性實(shí)例,在多孔物質(zhì)處于模腔中時(shí)(或者長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)離開(kāi)模腔時(shí))使用的研磨器具和/或鉆孔器具應(yīng)構(gòu)造成不對(duì)模腔造成有害影響?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖10, 進(jìn)料斗1022操作性地附接到斜槽1082,并且將基質(zhì)材料供給到材料路徑1010中。沿著材料路徑1010,模腔1020被構(gòu)造成接納撞擊裝置1080,所述撞擊裝置能夠?qū)⒒|(zhì)材料擠壓到模腔1020中。在處于模腔1020中時(shí)與基質(zhì)材料熱連通的加熱元件1024使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。在系統(tǒng)1000中設(shè)置撞擊裝置1080可以有利地有助于確保適當(dāng)?shù)靥畛浠|(zhì)材料,從而形成具有所需空隙體積的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。此外,系統(tǒng)1000包括冷卻區(qū)1094,同時(shí)長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)仍然包含在模腔1020內(nèi)時(shí)。在本非限制性實(shí)例中,冷卻是被動(dòng)地實(shí)現(xiàn)的?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖11,系統(tǒng)1100的進(jìn)料斗1122操作性地沿材料路徑1110將基質(zhì)材料供給到擠出機(jī)1184(例如,螺桿)。擠出機(jī)1184將基質(zhì)材料移動(dòng)到模腔1120。系統(tǒng)1100也包括在處于模腔1120中時(shí)與基質(zhì)材料熱連通的加熱元件1124,其使基質(zhì)材料在多個(gè)點(diǎn)處機(jī)械地粘合,從而得到長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。此外,系統(tǒng)1100包括在處于模腔1120中時(shí)與長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)熱連通的冷卻元件1186。長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)經(jīng)滾筒1140的輔助和/或轉(zhuǎn)向而移出模腔1120。在一些實(shí)施方案中,控制系統(tǒng)可以與本文所述系統(tǒng)和/或設(shè)備的部件連接。本文所用術(shù)語(yǔ)“控制系統(tǒng)”是指可以操作以接收并發(fā)送電子信號(hào),并且可以具有與用戶交互、提供數(shù)據(jù)讀數(shù)、收集數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、改變變量選點(diǎn)、保留選點(diǎn)、提供故障通知以及其任何組合的功能的系統(tǒng)。合適的控制系統(tǒng)可以包括但不限于可調(diào)變壓器、歐姆計(jì)、可編程邏輯控制器、數(shù)字邏輯電路、繼電器、計(jì)算機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),或者其任何組合??梢圆僮餍缘剡B接到控制系統(tǒng)的合適系統(tǒng)和/或設(shè)備部件可以包括但不限于進(jìn)料斗、加熱元件、冷卻元件、切割器、混合器、送紙裝置、脫模進(jìn)料器、脫模傳送機(jī)、滾筒、模腔傳送機(jī)、傳送機(jī)、噴射器、液體噴射器、空氣噴射器、撞擊裝置、斜槽、擠出機(jī)、注射器、基質(zhì)材料進(jìn)料器、研磨器和類似部件,或者其任何組合。應(yīng)注意,本文所述的系統(tǒng)和/或設(shè)備可以具有與任意數(shù)目的部件連接的一個(gè)以上控制系統(tǒng)。受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,本文所述系統(tǒng)和/或設(shè)備的多個(gè)部件可以互換使用。作為非限制性實(shí)例,當(dāng)基質(zhì)材料包含對(duì)微波輻射做出響應(yīng)的納米顆粒時(shí),加熱元件可以與微波源互換使用。此外,作為非限制性實(shí)例,紙包裝可以與脫模包裝互換。一些實(shí)施方案可以涉及進(jìn)一步加工多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)。合適的進(jìn)一步加工可以包括但不限于摻雜增香劑或其它添加劑、研磨、鉆出、進(jìn)一步成形、形成多段式濾嘴、形成吸煙裝置、包裝、裝運(yùn)或者其任何組合。一些實(shí)施方案可以涉及向基質(zhì)材料、多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)中摻雜添加劑。添加劑的非限制性實(shí)例如下所述。合適的摻雜方法可以包括但不限于向基質(zhì)材料中添加添加劑;在機(jī)械粘合之前將添加劑施加到基質(zhì)材料的至少一部分;在處于模腔中的情況下在機(jī)械粘合之后施加添加劑;在退出模腔之后施加添加劑;在切割之后施加添加劑;或者其任何組合。應(yīng)了解,施加包括但不限于浸潰、浸入、浸沒(méi)、浸濕、漂洗、沖洗、涂漆、涂布、淋浴、噴水、噴射、灌注、噴粉、噴灑、附加,或者其任何組合。此外,應(yīng)注意,施加包括但不限于表面處理、添加劑至少部分地并入基質(zhì)材料的組分中的注入處理或者其任何組合。受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,添加劑的濃度將至少部分取決于添加劑的成分、添加劑的尺寸、添加劑的用途,以及在過(guò)程中加入添加劑的時(shí)刻。在一些實(shí)施方案中,摻雜添加劑可以在機(jī)械地粘合基質(zhì)材料之前、之間和/或之后進(jìn)行。受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解,因機(jī)械粘合工藝(例如,升高的溫度和/或壓力)而降解、變化或受其它影響的添加劑應(yīng)在機(jī)械粘合之后添加。作為非限制性實(shí)例,玻璃珠可以是基質(zhì)材料中的添加劑。然后,在機(jī)械粘合之后,玻璃珠可以借助于其它添加劑如增香劑和/或活性化合物而功能化?!?shí)施方案可以涉及在產(chǎn)生之后研磨多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)。研磨包括上述的方法和設(shè)備/部件。一些實(shí)施方案可以涉及操作性地將多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)連接到濾嘴和/或?yàn)V嘴段。合適的濾嘴和/或?yàn)V嘴段可以包括但不限于具有包括以下的段的濾嘴和/或?yàn)V嘴段:腔、其它多孔物質(zhì)、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烴絲束、聚丙烯絲束、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、無(wú)規(guī)取向乙酸鹽、紙、瓦楞紙、同心濾嘴、披碳絲束、二氧化硅、硅酸鎂、沸石、分子篩、鹽、催化劑、氯化鈉、尼龍、增香齊IJ、煙草、膠囊、纖維素、纖維素衍生物、乙酸纖維素、催化轉(zhuǎn)化器、五氧化碘、粗粉、碳顆粒、碳纖維、纖維、玻璃珠、納米顆粒、空腔、帶擋板空腔、小于約10旦/單絲的乙酸纖維絲束、約10旦/單絲或以上的乙酸纖維絲束或者其任何組合。在一些實(shí)施方案中,濾嘴段可以包括在兩個(gè)濾嘴段(一個(gè)段包括多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式))之間界定一個(gè)腔的空間。腔可以填充有添加劑,例如,顆粒狀碳或增香劑。腔可以包含膠囊,例如,聚合膠囊,所述膠囊本身含有增香劑或催化劑。在一些實(shí)施方案中,腔也可以含有分子篩,所述分子篩與煙中的所選組分反應(yīng),以移除或降低所述組分的濃度,而不對(duì)煙的理想風(fēng)味成分造成不良影響。在一個(gè)實(shí)施方案中,腔可以包括煙草,作為額外的增香劑。應(yīng)注意,在一些實(shí)施方案中,如果腔中填充的所選物質(zhì)不足,則可能導(dǎo)致主流煙的組分與腔中或其它濾嘴段中的物質(zhì)之間的相互作用不足。一些實(shí) 施方案可以涉及操作性地將可抽吸物質(zhì)連接到多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)(或者包括至少一個(gè)上述部件的分段式濾嘴)。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)(或者包括至少一個(gè)上述部件的分段式濾嘴)可以與可抽吸物質(zhì)流體連通。在一些實(shí)施方案中,吸煙裝置可以包括與可抽吸物質(zhì)流體連通的多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)(或者包括至少一個(gè)上述部件的分段式濾嘴)。在一些實(shí)施方案中,吸煙裝置可以包括外殼,所述外殼能夠操作性地保持多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)(或者包括至少一個(gè)上述部件的分段式濾嘴)與可抽吸物質(zhì)流體連通。在一些實(shí)施方案中,濾桿、濾嘴、濾嘴段、分段式濾嘴和/或分段式濾桿能夠從外殼中移除、更換和/或丟棄。本文所用術(shù)語(yǔ)“可抽吸物質(zhì)”是指能夠在燃燒或受熱時(shí)產(chǎn)生煙的材料。合適的可抽吸物質(zhì)可以包括但不限于煙草,例如,亮葉煙草、東方煙草、土耳其煙草、板煙煙草、COTOjO煙草、criollo煙草、Perique煙草、遮陰種植煙草、白肋煙草、煙熏煙草、Burley煙草、馬里蘭煙草、弗吉尼亞煙草;茶葉;香草;碳化或熱解組分;或者其任何組合。煙草可以是煙絲形式的煙葉、經(jīng)加工的煙莖、再造煙草填料、體積擴(kuò)大的煙草填料,或者類似形式。煙草及其它種植的可抽吸物質(zhì)可以產(chǎn)于美國(guó),或者可以產(chǎn)于美國(guó)以外的其它管轄區(qū)。在一些實(shí)施方案中,可抽吸物質(zhì)可以呈柱形,例如,煙支。本文所用術(shù)語(yǔ)“煙支”是指煙草與可任選地其它成分和增香劑的混合物,這些物質(zhì)可以混合以形成基于煙草的可抽吸物品,例如香煙或雪茄。在一些實(shí)施方案中,煙支可以包括選自由以下構(gòu)成的群組的成分:煙草、糖(例如,蔗糖、紅糖、轉(zhuǎn)化糖或高果糖谷物糖漿)、丙二醇、甘油、可可粉、可可制品、角豆膠、角豆提取物及其任何組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中,煙支可以進(jìn)一步包括增香劑、香料、薄荷醇、甘草提取物、磷酸氫二銨、氫氧化銨及其任何組合。在一些實(shí)施方案中,煙支可以包括添加劑。在一些實(shí)施方案中,煙支可以包括至少一個(gè)可彎曲元件。合適的外殼可以包括但不限于香煙、香煙煙嘴、雪茄煙嘴、雪茄、雪茄煙嘴、煙斗、水煙斗、水煙袋、電子煙裝置、手工卷制香煙、手工卷制雪茄、紙或者其任何組合。包裝多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以包括但不限于置于托盤(pán)或盒子或防護(hù)容器中,例如,通常用于包裝并運(yùn)送香煙濾桿的托盤(pán)。在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供一包濾嘴和/或吸煙裝置,所述濾嘴和/或吸煙裝置具有包括多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)的濾嘴。包裝可以是鉸鏈-蓋包裝、滑塊與外殼包裝、硬杯包裝、軟杯包裝、塑料袋,或者其它任何合適的包裝容器。在一些實(shí)施方案中,所述包可以具有外包裝,例如,聚丙烯包裝,以及可任選地拉拔蓋。在一些實(shí)施方案中,濾嘴和/或吸煙裝置可以在包內(nèi)成束密封。一束可以包含若干濾嘴和/或吸煙裝置,例如,20根或以上。然而,在一些實(shí)施方案中,一束可以包括單個(gè)濾嘴和/或吸煙裝置,例如,用于個(gè)人銷(xiāo)售等的獨(dú)特濾嘴和/或吸煙裝置實(shí)施方案,或者包含特定香料如香草、丁香或肉桂的濾嘴和/或吸煙裝置。在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明提供一箱吸煙裝置包,所述吸煙裝置包中包括至少一個(gè)吸煙裝置包,所述吸煙裝置包中包括至少一個(gè)吸煙裝置,所述吸煙裝置具有包括多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)的濾嘴(多段式或呈其它形式)。在一些實(shí)施方案中,所述箱具有容納 吸煙裝置包的重量的物理整體性。這可以通過(guò)用較厚卡片紙來(lái)制造箱或用較強(qiáng)膠粘劑來(lái)粘合箱的元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
一些實(shí)施方案可以涉及運(yùn)送多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)。所述多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以是獨(dú)立產(chǎn)品、濾嘴的至少一部分、吸煙裝置的至少一部分,用包、箱、托盤(pán)包裝,或者其任何組合??梢酝ㄟ^(guò)火車(chē)、卡車(chē)、飛機(jī)、水運(yùn)或者其任何組合來(lái)進(jìn)行運(yùn)送。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以具有約40%至約90%的空隙體積。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以具有約60%至約90%的空隙體積。在一些實(shí)施方案中,多孔物質(zhì)切片、多孔物質(zhì)和/或長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)(被包裹或呈其它形式)可以具有約60%至約85%的空隙體積??障扼w積是計(jì)算活性顆粒所占空間之后所剩余的自由空間。為了確定空隙體積,盡管不希望受限于任何特定理論,但據(jù)信,測(cè)試表明混合物的最終密度幾乎全部由活性顆粒構(gòu)成;因此,粘合劑顆粒所占的空間忽略不計(jì)。因此,在本上下文中,空隙體積以計(jì)算活性顆粒之后剩余的空間為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。為了確定空隙體積,首先對(duì)活性顆粒求出基于粒度的上下直徑的平均值,然后使用活性材料的密度計(jì)算體積(假定基于該平均直徑的球形)。然后,按下式計(jì)算空隙體積百分?jǐn)?shù):
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng),其包括: 材料路徑; 沿所述材料路徑設(shè)置的模腔; 至少一個(gè)進(jìn)料斗,所述進(jìn)料斗在所述模腔的至少一部分之前操作性地連接到所述材料路徑,并且能夠?qū)⒒|(zhì)材料供給到所述材料路徑; 熱源,所述熱源與所述材料路徑的至少第一部分熱連通;以及 切割器,所述切割器在所述材料路徑的所述第一部分之后沿所述材料路徑設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述材料路徑是非鄰接的。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述材料路徑是鄰接的。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 送紙裝置,所述送紙裝置操作性地連接到所述材料路徑,以便使紙形成為所述模腔。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 送紙裝置,所述送紙裝置操作性地連接到所述材料路徑,以便供應(yīng)紙作為所述模腔的襯里。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述模腔包括脫模劑。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 脫模進(jìn)料器,所述脫模進(jìn)料 器操作性地連接到所述材料路徑,以便供應(yīng)脫模包裝作為所述模腔的襯里。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng),其中所述脫模進(jìn)料器是能夠連續(xù)循環(huán)操作所述脫膜包裝的脫模傳送機(jī)。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述模腔包括至少兩個(gè)模腔零件。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述模腔是圓柱形的,沿所述模腔的縱軸的第一端和第二端具有開(kāi)口。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述模腔成處于或在垂直與水平之間的角度。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 選自由定體積進(jìn)料器、質(zhì)量流量進(jìn)料器、計(jì)重進(jìn)料器及其任何組合構(gòu)成的群組中的至少一個(gè),其操作性地連接到所述進(jìn)料斗。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 選自由配件、擠壓機(jī)、活塞、振動(dòng)器、擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、固態(tài)擠出機(jī)及其任何組合構(gòu)成的群組中的至少一個(gè),其沿所述材料路徑操作性地連接到所述進(jìn)料斗和所述模腔。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 基質(zhì)材料混料器,所述基質(zhì)材料混料器沿所述材料路徑在所述進(jìn)料斗之前,或者操作性地連接到所述進(jìn)料斗,從而混合所述基質(zhì)材料。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng),其中所述基質(zhì)材料混料器選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組:帶式混料器、漿式混料器、犁混料器、雙錐混料器、雙殼混料器、行星式混料器、流化混料器、高強(qiáng)度混料器、旋轉(zhuǎn)鼓輪、混料螺桿、旋轉(zhuǎn)式混合器,及其任何組合。
16.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 至少兩個(gè)組分進(jìn)料斗,所述組分進(jìn)料斗操作性地將所述材料的多種組分供給到所述進(jìn)料斗中。
17.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 第二熱源,所述第二熱源與在所述模腔之前的所述材料路徑的至少第三部分熱連通。
18.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 冷卻源,所述冷卻源與在所述材料路徑的所述第一部分之后的所述材料路徑的至少第二部分熱連通。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng),其中所述冷卻源與所述模腔熱連通。
20.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述熱源與所述模腔熱連通。
21.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述熱源選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組:輻射源、傳導(dǎo)源、對(duì)流源,及其任何組合。
22.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述熱源包括選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一種:所述模腔內(nèi)部的受熱流體、所述模腔外部的受熱流體、蒸汽、受熱惰性氣體、納米顆粒的次級(jí)輻射、烘箱、熔爐、火焰、熱電材料,及其任何組合。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng),其中所述納米顆粒的次級(jí)輻射通過(guò)將所述納米顆粒暴露于電磁福射中來(lái)形成。
24.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 沖模,所述沖模沿所述材料路徑設(shè)于所述模腔之后。
25.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 選自由滾筒、輪齒、輪、帶、齒輪及其任何組合構(gòu)成的群組中的至少一個(gè),其沿所述材料路徑設(shè)于所述模腔之后和所述切割器之前。
26.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 流體連接件,所述流體連接件與所述模腔流體連通。
27.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述切割器包括選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一個(gè):刀片、熱刀片、硬質(zhì)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、平滑刀片、鋸齒狀刀片、激光、承壓流體、液體噴槍、氣體噴槍、切斷器,及其任何組合。
28.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)操作性地連接到選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一個(gè):所述模腔、所述進(jìn)料斗、所述熱源、所述切割器,及其任何組合。
29.如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng),其中所述控制系統(tǒng)包括選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一個(gè):可調(diào)變壓器、歐姆計(jì)、可編程邏輯控制器、數(shù)字邏輯電路、繼電器、計(jì)算機(jī),及其任何組合。
30.一種方法,其包括: 連續(xù)將基質(zhì)材料引入模腔中; 設(shè)置脫模包裝作為所述模腔的襯里; 加熱所述基質(zhì)材料的至少一部分,以便將所述基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,從而形成長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì);以及 徑向切割所述長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),從而得到多孔物質(zhì)。
31.如權(quán)利要求30所述的方法,其中所述脫模包裝包括紙。
32.如權(quán)利要求30 所述的方法,其中所述長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)是被包裹的長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì),并且所述多孔物質(zhì)是被包裹的多孔物質(zhì)。
33.如權(quán)利要求30所述的方法,其中所述脫模包裝是可移除的。
34.如權(quán)利要求30所述的方法,其中連續(xù)引入所述基質(zhì)材料被轉(zhuǎn)位,并且所轉(zhuǎn)位的基質(zhì)材料之間設(shè)有間隔物。
35.如權(quán)利要求30所述的方法,其進(jìn)一步包括: 通過(guò)組合至少兩種組分來(lái)混合所述基質(zhì)材料。
36.如權(quán)利要求30所述的方法,其中加熱包括選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一種:所述模腔內(nèi)部的受熱流體、所述模腔外部的受熱流體、蒸汽、受熱惰性氣體、納米顆粒的次級(jí)輻射、烘箱、熔爐、火焰、熱電材料,及其任何組合。
37.如權(quán)利要求36所述的方法,其中所述納米顆粒的次級(jí)輻射通過(guò)將所述納米顆粒暴露于電磁福射中來(lái)形成。
38.如權(quán)利要求30所述的方法,其中加熱是達(dá)到處于或高于所述基質(zhì)材料的至少一部分軟化的溫度。
39.如權(quán)利要求30所述的方法,其進(jìn)一步包括: 通過(guò)組合至少兩種組分 來(lái)混合所述基質(zhì)材料。
40.如權(quán)利要求30所述的方法,其中所述基質(zhì)材料包含活性顆粒和粘合劑顆粒。
41.如權(quán)利要求40所述的方法,其中所述粘合劑顆粒包括選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一種:超高分子量聚乙烯、極高分子量聚乙烯、高分子量聚乙烯、聚烯烴、聚酯、聚酰胺、尼龍、聚丙烯酸、聚苯乙烯、聚乙烯基化合物、聚四氟乙烯、聚醚醚銅、非纖維狀增塑纖維素、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚對(duì)苯二甲酸環(huán)己二亞甲酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、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-馬來(lái)酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-乙烯醇、聚氯乙烯、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、其任何衍生物、其任何共聚物,及其任何組合。
42.如權(quán)利要求40所述的方法,其中所述活性顆粒包括選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一種:活性碳、離子交換樹(shù)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、金屬氧化物、氧化鐵,及其任何組合。
43.如權(quán)利要求40所述的方法,其中所述活性顆粒包括選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一種:納米級(jí)碳顆粒、具有至少一個(gè)管壁的碳納米管、碳納米角、竹節(jié)狀碳納米結(jié)構(gòu)、富勒烯、富勒烯聚集物、石墨烯、若干層石墨烯、氧化石墨烯、氧化鐵納米顆粒、納米顆粒、金屬納米顆粒、金納米顆粒、銀納米顆粒、金屬氧化物納米顆粒、氧化招納米顆粒、磁性納米顆粒、順磁性納米顆粒、超順磁性納米顆粒、氧化禮納米顆粒、赤鐵礦納米顆粒、磁鐵礦納米顆粒、禮納米管、內(nèi)嵌富勒烯、GdiC60、核殼型納米顆粒、洋蔥狀納米顆粒、納米殼、洋蔥狀氧化鐵納米顆粒,及其任何組合。
44.如權(quán)利要求40所述的方法,其中所述基質(zhì)材料進(jìn)一步包括選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一種添加劑:活性化合物、離子樹(shù)脂、沸石、納米顆粒、陶瓷顆粒、玻璃珠、軟化齊U、增塑劑、顏料、染料、增香劑、香料、可控釋放囊泡、膠粘劑、增粘劑、表面改性劑、維生素、過(guò)氧化物、殺蟲(chóng)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。
45.如權(quán)利要求30所述的方法,其中所述多孔物質(zhì)具有約40%至約90%的空隙體積。
46.如權(quán)利要求30所述的方法,其中所述多孔物質(zhì)具有至少約lmg/mm的活性顆粒負(fù)載以及小于約20mm水/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度的封閉壓降。
47.如權(quán)利要求30所述的方法,其中所述多孔物質(zhì)具有至少約6mg/mm的碳負(fù)載以及約20mm水或以下/mm長(zhǎng)度的封閉壓降。
48.如權(quán)利要求30所述的方法,其進(jìn)一步包括: 操作性地將所述多孔物質(zhì)與至少一個(gè)過(guò)濾器段連接,以形成多段式過(guò)濾器。
49.如權(quán)利要求48所述的方法,其中所述至少一個(gè)過(guò)濾器段包括選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一種:腔、第二多孔物質(zhì)、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烴絲束、聚丙烯絲束、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、無(wú)規(guī)取向醋酸酯、紙、瓦楞紙、同心過(guò)濾器、披碳絲束、二氧化硅、硅酸鎂、沸石、分子篩、鹽、催化劑、氯化鈉、尼龍、增香劑、煙草、膠囊、纖維素、纖維素衍生物、乙酸纖維素、催化轉(zhuǎn)化器、五氧化碘、粗粉、碳顆粒、碳纖維、纖維、玻璃珠、納米顆粒、空腔、帶擋板空腔、小于約10旦/單絲的乙酸纖維絲束、約10旦/單絲或以上的乙酸纖維絲束,及其任何組合。
50.如權(quán)利要求48所述的方法,其進(jìn)一步包括: 包裝所述多段式過(guò)濾器。
51.如權(quán)利要求30所述的方法,其進(jìn)一步包括: 操作性地將所述多孔物質(zhì)與煙支連接,以形成吸煙裝置。
52.如權(quán)利要求30所述的方法,其進(jìn)一步包括: 將所述多孔物質(zhì)徑向切割成至少兩個(gè)切片。
53.如權(quán)利要求52所述的方法,其進(jìn)一步包括: 操作性地將至少一個(gè)切片與至少一個(gè)過(guò)濾器段連接,以形成多段式過(guò)濾器。
54.如權(quán)利要求53所述的方法,其中所述至少一個(gè)過(guò)濾器段包括選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一種:腔、第二多孔物質(zhì)、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烴絲束、聚丙烯絲束、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、無(wú)規(guī)取向醋酸酯、紙、瓦楞紙、同心過(guò)濾器、披碳絲束、二氧化硅、硅酸鎂、沸石、分子篩、鹽、催化劑、氯化鈉、尼龍、增香劑、煙草、膠囊、纖維素、纖維素衍生物、乙酸纖維素、催化轉(zhuǎn)化器、五氧化碘、粗粉、碳顆粒、碳纖維、纖維、玻璃珠、納米顆粒、空腔、帶擋板空腔、小于約10旦/單絲的乙酸纖維絲束、約10旦/單絲或以上的乙酸纖維絲束,及其任何組合。
55.如權(quán)利要求52所述的方法,其進(jìn)一步包括: 操作性地將至少一個(gè)切片與煙支連接,以形成吸煙裝置。
56.如權(quán)利要求55所述的方法,其進(jìn)一步包括: 包裝所述吸煙裝置。
57.一種方法,其包括: 連續(xù)將基質(zhì)材料引入模腔中; 加熱所述基質(zhì)材料的至少一部分,以便將所述基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,從而形成長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì);以及 經(jīng)由沖模擠出所述長(zhǎng)態(tài)多孔物質(zhì)。
58.如權(quán)利要求57所述的方法,其中所述基質(zhì)材料包含活性顆粒,所述活性顆粒包括選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一種:納米級(jí)碳顆粒、具有至少一個(gè)管壁的碳納米管、碳納米角、竹節(jié)狀碳納米結(jié)構(gòu)、富勒烯、富勒烯聚集物、石墨烯、若干層石墨烯、氧化石墨烯、氧化鐵納米顆粒、納米顆粒、金屬納米顆粒、金納米顆粒、銀納米顆粒、金屬氧化物納米顆粒、氧化招納米顆粒、磁性納米顆粒、順磁性納米顆粒、超順磁性納米顆粒、氧化禮納米顆粒、赤鐵礦納米顆粒、磁鐵礦納米顆粒、禮納米管、內(nèi)嵌富勒烯、Gd@C60、核殼型納米顆粒、洋蔥狀納米顆粒、納米殼、洋蔥狀氧化鐵納米顆粒,及其任何組合。
59.如權(quán)利要求57所述的方法,其中所述多孔物質(zhì)具有約40%至約90%的空隙體積。
60.如權(quán)利要求57所述的方法,其中所述多孔物質(zhì)具有至少約lmg/mm的活性顆粒負(fù)載以及小于約20mm水/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度的封閉壓降。
61.如權(quán)利要求57所述的方法,其中所述多孔物質(zhì)具有至少約6mg/mm的碳負(fù)載以及約20mm水或以下/mm長(zhǎng)度的封閉壓降。
62.—種系統(tǒng),其包括: 模腔,所述模腔包括至少兩個(gè)模腔零件,所述模腔具有縱軸; 第一傳送機(jī),所述第一傳送機(jī)包括第一模腔零件; 第二傳送機(jī),所述第二傳送機(jī)包括第二模腔零件, 其中所述第一傳送機(jī)和第二傳送機(jī)能夠操作性地將所述第一模腔零件和所述第二模腔零件接合在一起以形成所述模腔,并且以連續(xù)的方式將所述第一模腔零件與所述第二模腔零件分離; 進(jìn)料斗,所述進(jìn)料斗能夠至少部分地用基質(zhì)材料填充所述模腔;以及 熱源,所述熱源與所述模腔的至少第一部分熱連通,從而將所述基質(zhì)材料轉(zhuǎn)變成多孔物質(zhì)。
63.如權(quán)利要求62所述的系統(tǒng),其中當(dāng)所述至少兩個(gè)模腔零件組裝時(shí),所述模腔具有所需的橫截面形狀。
64.如權(quán)利要求62所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 送紙裝置,所述送紙裝置能夠用包裝作為所述模腔的襯里。
65.如權(quán)利要求62所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 沿所述模腔的所述縱軸位于某個(gè)點(diǎn)處的拔取機(jī)構(gòu)、推擠機(jī)構(gòu)和/或提升機(jī)構(gòu),其能夠操作性地將所述多孔物質(zhì)從至少一個(gè)模腔零件中移除。
66.如權(quán)利要求62所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 與所述模腔的所述縱軸串聯(lián)的拔取機(jī)構(gòu)、推擠機(jī)構(gòu)和/或提升機(jī)構(gòu),其能夠操作性地將所述多孔物質(zhì)從所述模腔中移除。
67.如權(quán)利要求62所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 切割器,所述切割器能夠操作性地將所述多孔物質(zhì)徑向切割成所需長(zhǎng)度。
68.如權(quán)利要求62所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 研磨機(jī),所述研磨機(jī)能夠操作性地沿所述縱軸將所述多孔物質(zhì)研磨成所需長(zhǎng)度。
69.如權(quán)利要求62所述的系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 至少一個(gè)清潔部件,其能夠清潔所述至少兩個(gè)模腔零件中的至少一個(gè)模腔零件。
70.一種方法,其包括: 將基質(zhì)材料引入多個(gè)模腔中;以及 加熱所述模 腔中的所述基質(zhì)材料,以便將所述基質(zhì)材料粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,從而形成多孔物質(zhì)。
71.如權(quán)利要求70所述的方法,其中所述模腔各自包括至少兩個(gè)模腔零件。
72.如權(quán)利要求70所述的方法,其進(jìn)一步包括: 設(shè)置脫模包裝作為所述模腔的襯里。
73.如權(quán)利要求72所述的方法,其中所述脫模包裝是紙。
74.如權(quán)利要求70所述的方法,其中所述模腔是紙。
75.如權(quán)利要求70所述的方法,其中所述多孔物質(zhì)是被包裹的多孔物質(zhì)。
76.如權(quán)利要求70所述的方法,其中所述模腔包括脫模劑。
77.如權(quán)利要求70所述的方法,其進(jìn)一步包括: 將所述多孔物質(zhì)切割成多孔物質(zhì)切片。
78.如權(quán)利要求70所述的方法,其進(jìn)一步包括: 將間隔物引入所述基質(zhì)材料中。
79.如權(quán)利要求70所述的方法,其進(jìn)一步包括: 研磨所述多孔物質(zhì)的至少一部分。
80.如權(quán)利要求70所述的方法,其進(jìn)一步包括: 將所述多孔物質(zhì)從所述模腔中移除。
81.如權(quán)利要求70所述的方法,其進(jìn)一步包括: 操作性地將所述多孔物質(zhì)與煙支連接,以形成吸煙裝置。
82.如權(quán)利要求70所述的方法,其進(jìn)一步包括: 將所述多孔物質(zhì)切割成多孔物質(zhì)切片。
83.如權(quán)利要求82所述的方法,其進(jìn)一步包括: 操作性地將至少一個(gè)多孔物質(zhì)切片與煙支連接,以形成吸煙裝置。
84.如權(quán)利要求82所述的方法,其進(jìn)一步包括: 操作性地將至少一個(gè)多孔物質(zhì)切片與至少一個(gè)過(guò)濾器段連接,所述過(guò)濾器段包括選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一種:腔、第二多孔物質(zhì)、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烴絲束、聚丙烯絲束、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、無(wú)規(guī)取向醋酸酯、紙、瓦楞紙、同心過(guò)濾器、披碳絲束、二氧化硅、硅酸鎂、沸石、分子篩、鹽、催化劑、氯化鈉、尼龍、增香劑、煙草、膠囊、纖維素、纖維素衍生物、乙酸纖維素、催化轉(zhuǎn)化器、五氧化碘、粗粉、碳顆粒、碳纖維、纖維、玻璃珠、納米顆粒、空腔、帶擋板空腔、小于約10旦/單絲的乙酸纖維絲束、約10旦/單絲或以上的乙酸纖維絲束,及其任何組合。
85.如權(quán)利要求70所述的方法,其中所述基質(zhì)材料包含活性顆粒,所述活性顆粒包括選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的群組中的至少一種:納米級(jí)碳顆粒、具有至少一個(gè)管壁的碳納米管、碳納米角、竹節(jié)狀碳納米結(jié)構(gòu)、富勒烯、富勒烯聚集物、石墨烯、若干層石墨烯、氧化石墨烯、氧化鐵納米顆粒、納米顆粒、金屬納米顆粒、金納米顆粒、銀納米顆粒、金屬氧化物納米顆粒、氧化招納米顆粒、磁性納米顆粒、順磁性納米顆粒、超順磁性納米顆粒、氧化禮納米顆粒、赤鐵礦納米顆粒、磁鐵礦納米顆粒、禮納米管、內(nèi)嵌富勒烯、Gd@C60、核殼型納米顆粒、洋蔥狀納米顆粒、納米殼、洋蔥狀氧化鐵納米顆粒,及其任何組合。
86.如權(quán)利要求70所述的方法,其中所述多孔物質(zhì)具有約40%至約90%的空隙體積。
87.如權(quán)利要求70所述的方法,其中所述多孔物質(zhì)具有至少約lmg/mm的活性顆粒負(fù)載以及小于約20mm水/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度的封閉壓降。
88.如權(quán)利要求70所述的方法,其中所述多孔物質(zhì)具有至少約6mg/_的碳負(fù)載以及約20mm水或以下/mm長(zhǎng)度的封閉壓降。
89.—種多孔物質(zhì),其包含: 基質(zhì)材料,所述基質(zhì)材料通過(guò)在處于模腔中時(shí)加熱所述基質(zhì)材料來(lái)粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,以獲得所述多孔物質(zhì)內(nèi)的約40%至約90%的空隙體積,所述基質(zhì)材料包含活性顆粒和粘合劑材料。
90.—種多孔物質(zhì),其包含: 基質(zhì)材料,所述基質(zhì)材料通過(guò)在處于模腔中時(shí)加熱所述基質(zhì)材料來(lái)粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,以得到小于約20mm水/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度的封閉壓降,所述基質(zhì)材料包含活性顆粒和粘合劑材料,其中所述基質(zhì)材料的活性顆粒負(fù)載為至少約lmg/_多孔物質(zhì)長(zhǎng)度。
91.一種多孔物質(zhì),其包含: 基質(zhì)材料,所述基質(zhì)材料通過(guò)在處于模腔中時(shí)加熱所述基質(zhì)材料來(lái)粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,以得到小于約20mm水/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度的封閉壓降,所述基質(zhì)材料包含粘合劑材料和包括碳的活性顆粒,并且所述基質(zhì)材料具有至少約6mg/mm多孔物質(zhì)長(zhǎng)度的活性顆粒負(fù)載。
92.一種多孔物質(zhì),其包含: 基質(zhì)材料,所述基質(zhì)材料通過(guò)在處于模腔中時(shí)加熱所述基質(zhì)材料來(lái)粘合在多個(gè)接觸點(diǎn)處,所述基質(zhì)材料包含活性顆粒和粘合劑材料, 其中所述活性顆粒包括納米級(jí)碳顆粒、具有至少一個(gè)管壁的碳納米管、碳納米角、竹節(jié)狀碳納米結(jié)構(gòu)、富勒烯、富勒烯聚集物、石墨烯、若干層石墨烯、氧化石墨烯、氧化鐵納米顆粒、納米顆粒、金屬納米顆粒、金納米顆粒、銀納米顆粒、金屬氧化物納米顆粒、氧化招納米顆粒、磁性納米顆粒、順磁性納米顆粒、超順磁性納米顆粒、氧化禮納米顆粒、赤鐵礦納米顆粒、磁鐵礦納米顆粒、禮納米管、內(nèi)嵌富勒烯、GdiC60、核殼型納米顆粒、洋蔥狀納米顆粒、納米殼、洋蔥狀氧化鐵納米顆粒,及其任何組合。
全文摘要
一種用于生產(chǎn)多孔物質(zhì)的系統(tǒng)可以包括沿材料路徑設(shè)置的模腔;在模腔的至少一部分之前的至少一個(gè)進(jìn)料斗,用于將基質(zhì)材料供給到材料路徑;與材料路徑的至少第一部分熱連通的熱源;以及在材料路徑的第一部分之后沿材料路徑設(shè)置的切割器。
文檔編號(hào)A24D3/06GK103237467SQ201180057817
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者T·S·加勒特, 緱澤明, L·E·齊澤爾, R·M·羅伯特森 申請(qǐng)人:塞拉尼斯醋酸纖維有限公司