为大约以下的至少一个尺寸：〇. 1纳米、 0. 5纳米、1纳米、10纳米、100纳米、500纳米、1微米、5微米、10微米、50微米、100微米、150 微米、200微米或250微米。活性颗粒的粒径上限可以为大约以下的至少一个尺寸：5000微 米、2000微米、1000微米、900微米、700微米、500微米、400微米、300微米、250微米、200微 米、150微米、100微米、50微米、10微米、或500纳米。上述下限和上限的任何组合可适用 于本文所述的实施方案，其中所选最大粒径大于所选最小粒径。在一些实施方案中，活性颗 粒可以在上述下限和上限范围内的粒度的混合物。在一些实施方案中，活性颗粒的粒径可 以为多顶式的。
[0151] 粘结剂颗粒可以为任何合适的热塑性粘结剂颗粒。在一个实施方案中，粘结剂颗 粒表现出在其恪化温度下事实上无流动。这意味着当加热至其恪化温度时，材料表现出极 少或没有聚合物流动。满足这些标准的材料包括但不限于超高分子量聚乙稀、极高分子量 聚乙烯、高分子量聚乙烯和它们的组合。在一个实施方案中，粘结剂颗粒的熔体流动指数 (MFI, ASTM D 1238)在 190°C和 15kg 下小于或等于约 3. 5g/I0min (或约 0-3. 5g/10min，在 190°C和15kg下）。在另一个实施方案中，粘结剂颗粒的熔体流动指数（MFI)在190°C和 15Kg下小于或等于约2. 0g/10min (或约0-2. 0g/10min，在190°C和15kg下）。这种材料的 一个实例为超高分子量聚乙烯，UHMWPE (其不具有聚合物流动，190°C和15kg下的MFI为约 0,190°C和15kg下的MFI为约0-1. 0);另一种材料可以为极高分子量聚乙稀，VHMWPE(其 可以具有在（例如）190°C和15kg下约1.0-2. Og/lOmin的范围内的MFI);或高分子量聚乙 烯，!1^^^(其可以具有在（例如）190°〇和151^下约2.0-3.58/101^11的范围内的]\^1)。在 一些实施方案中，可以优选的是使用具有不同分子量和/或不同熔体流动指数的粘结剂颗 粒的混合物。
[0152] 就分子量而言，如本文所用的〃超高分子量聚乙烯〃是指重均分子量为至少约 3X106g/mol的聚乙烯组合物。在一些实施方案中，超高分子量聚乙烯组合物的分子量介 于约 3X 106g/mol 至约 30X 106g/mol，或介于约 3X 106g/mol 至约 20X 106g/mol，或介于约 3X 106g/mol 至约 10X 106g/mol，或介于约 3X 106g/mol 至约 6X 106g/mol。〃 极高分子量聚 乙烯〃是指重均分子量小于约3X 106g/mol并且大于约I X 106g/mol的聚乙烯组合物。在一 些实施方案中，极高分子量聚乙烯组合物的分子量介于约2X10 6g/mol至小于约3X106g/ mol。〃高分子量聚乙烯〃是指重均分子量至少约3X 105g/mol至I X 106g/mol的聚乙烯组 合物。为了本说明书，本文引用的分子量根据马格里斯公式测定（"马格里斯分子量"）。
[0153] 合适的聚乙烯材料可从若干来源商购获得，包括：GUR? UHMWPE，来自Ticona Polymers LLC (得克萨斯州达拉斯Celanese公司的分公司）；和DSM(荷兰），Braskem(巴 西），Beijing Factory No. 2 (BAAF)，Shanghai Chemical 和 Qilu (中华人民共和国）， Mitsui和Asahi (日本）。具体地，GUH?聚合物可以包括：GUR? 2000系列（2105、 2122、2122-5、2126)，GUR? 4000 系列（4120、4130、4150、4170、4012、4122-5、4022-6、 4050-3/4150-3)、GUR? 8000 系列（8110、8020)，GUR?:X系列（X143、X184、X168、X172、 X192)〇
[0154] 合适的聚乙稀材料的一个实例具有在约5dl/g至约30dl/g范围内的本征粘度和 约80%或更多的结晶度，如美国专利申请公布No. 2008/0090081中所述。合适的聚乙烯材 料的另一个实例具有通过ASTM-D 4020测定的在约300, 000g/mol至约2, 000, 000g/mol范 围内的分子量，介于约300 μ m至约1500 μ m的平均粒度D5tl，和介于约0. 25g/ml至约0. 5g/ ml的堆积密度，如2011年3月3日提交的国际专利申请No. PCT/US2011/034947中所述。
[0155] 粘结剂颗粒可以假设为任何形状。这种形状包括球状、土卫七状（hyperion)、星 状、陨石球粒状（chrondular)或行星际尘埃状、颗粒状、马铃薯状、不规则状或它们的组 合。在优选实施方案中，本文所述合适的粘结剂颗粒是非纤维的。在一些实施方案中，粘结 剂颗粒呈粉末、粒、或颗粒的形式。在一些实施方案中，粘结剂颗粒各种粘结剂颗粒的组合。
[0156] 在一些实施方案中，粘结剂颗粒的粒径下限可以为大约以下的至少一个尺寸：0. 1 纳米、0. 5纳米、1纳米、10纳米、100纳米、500纳米、1微米、5微米、10微米、50微米、100微 米、150微米、200微米和250微米。粘结剂颗粒的粒径下限可以为大约以下的至少一个尺 寸：5000微米、2000微米、1000微米、900微米、700微米、500微米、400微米、300微米、250 微米、200微米、150微米、100微米、50微米、10微米和500纳米。上述下限和上限的任何组 合可以适用于本文所述实施方案，其中所选最大粒径大于所选最小粒径。在一些实施方案 中，粘结剂颗粒可以为粒度在上述下限和上限范围内的混合物。在一些实施方案中，较小直 径颗粒可以有利于更快加热以用于将粘结剂颗粒粘结在一起，这可以尤其可用于产生本文 所述多孔物质的高生产率方法。
[0157] 虽然粘结剂颗粒粒径与活性颗粒粒径的比率可包括由本文针对每一者所述的粒 度范围所指定的任何迭代，但特定粒度比率可以有利于特定应用和/或产品。通过非限制 性实例，在吸烟装置过滤器中，活性颗粒和粘结剂颗粒的粒度应该使得Ero允许通过多孔 物质抽吸流体。在一些实施方案中，粘结剂颗粒粒度与活性颗粒粒度的比率可以从约10:1 至约1:10,或更优选地从约1:1. 5至约1:4。
[0158] 另外，粘结剂颗粒可以具有在约0. 10g/cm3至约0. 55g/cm3范围内的堆积密度。在 另一个实施方案中，堆积密度可以在约〇. 17g/cm3至约0. 50g/cm3范围内。在另一个实施方 案中，堆积密度可以在约0. 20g/cm3至约0. 47g/cm3范围内。
[0159] 除了上述粘结剂颗粒以外，其他常规的热塑塑料可以用作粘结剂颗粒。这种热塑 塑料包括但不限于：聚烯烃，聚酯，聚酰胺（或尼龙），聚丙烯酸类，聚苯乙烯，聚乙烯，聚四 氟乙烯（PTFE)，聚醚酮（PEEK)，它们的任何共聚物，它们的任何衍生物，以及它们的任何组 合。非纤维性增塑纤维素衍生物也可以适用作本文所述的粘结剂颗粒。合适的聚烯烃的实 例包括但不限于：聚乙烯，聚丙烯，聚丁烯，聚甲基戊烯，它们的任何共聚物，它们的任何衍 生物，它们的任何组合等等。合适的聚乙烯的实例还包括：低密度聚乙烯，线性低密度聚乙 稀，高密度聚乙稀，它们的任何共聚物，它们的任何衍生物，它们的任何组合等等。合适的聚 酯的实例包括：聚对苯二甲酸乙二酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚（对苯二甲酸环己二甲醇 酯），聚对苯二甲酸三亚甲基酯，它们的任何共聚物，它们的任何衍生物，它们的任何组合等 等。合适的聚丙烯酸类的实例包括但不限于：聚甲基丙烯酸甲酯，其任何共聚物，其任何其 衍生物，其任何组合等等。合适的聚苯乙烯的实例包括但不限于：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-马来酸酐，它们的任何共聚物，它们的任 何衍生物，它们的任何组合等等。合适的聚乙烯的实例包括但不限于：乙烯-醋酸乙烯酯， 乙烯-乙烯基醇，聚氯乙烯，它们的任何共聚物，它们的任何衍生物，它们的任何组合等等。 合适的纤维素的实例包括但不限于：醋酸纤维素，乙酸丁酸纤维素，增塑纤维素，丙酸纤维 素，乙基纤维素，它们的任何共聚物，它们的任何衍生物，它们的任何组合等等。在一些实施 方案中，粘结剂颗粒可以为上文所列粘结剂的任何共聚物、任何衍生物和任何组合。
[0160] 在一些实施方案中，本文所述粘结剂颗粒可以具有亲水性表面处理。可以通过暴 露于化学氧化剂、火焰、离子、等离子体、电晕放电、紫外线辐射、臭氧和它们的组合（例如 臭氧和紫外线处理）中至少一者来实现亲水性表面处理（例如氧合官能团，如羧基、羟基和 环氧基）。因为根据其组成或所吸附水，本文所述活性颗粒中许多为亲水性的，对粘结剂颗 粒的亲水性表面处理可以增加粘结剂颗粒和活性颗粒之间的吸引力（例如范德华力、静电 力、氢键合等等）。这种增强吸引力可以减轻活性颗粒和粘结剂颗粒在基体材料中的分离， 从而最小化EPD的可变性，完整性，周长，横截面形状，和所得多孔物质的其他性质。此外， 已发现，增强的吸引力提供更均匀基体材料，这可增加过滤器设计的灵活性（例如，降低总 体EPD，减小粘结剂颗粒的浓度，或这两者）。
[0161] 在一些实施方案中，基体材料和/或多孔物质可以包含活性颗粒、粘结剂颗粒和 添加剂。在一些实施方案中，基体材料或多孔物质可以包含添加剂，其含量从基体材料或多 孔物质的约〇. 01重量％、〇. 05重量％、0. 1重量％、1重量％、5重量％、或10重量％的下限 至基体材料或多孔物质的约25重量％、15重量％、10重量％、5重量％、或1重量％的上限， 并且其中添加剂的量可从任何下限至任何上限并且涵盖其间任何子集合。
[0162] 在一些实施方案中，多孔物质可以具有在约40%至约90%范围内的空隙体积。在 一些实施方案中，多孔物质可以具有约60%至约90%的空隙体积。在一些实施方案中，多 孔物质可以具有约60%至约85%的空隙体积。空隙体积为在将活性颗粒所占空间纳入考 虑后剩余的自由空间。
[0163] 为测定空隙体积，虽然不希望受任何具体理论限制，据信测试指示，混合物的最终 密度始终几乎由活性颗粒所驱使；因此，粘结剂颗粒所占空间为纳入计算考虑。因此，在此 背景下，基于将活性颗粒纳入考虑后剩余的空间，计算空隙体积。为测定空隙体积，首先，针 对活性颗粒，计算基于目尺寸的上部和下部直径的平均值，然后使用活性材料的密度来计 算体积（假设球形形状基于该平均直径）。然后，如下计算空隙体积百分比：
[0164] 空隙 丨(多孔物质体积，cm3)-(活性颗粒的重量，gm)/ 体积= (活性颗粒的密度，gm/cm3)|* 100_ (%) 多孔物质体积，cm3
[0165] 在一些实施方案中，多孔物质可以具有每mm多孔物质长度约0· 10至约25mm水 的范围内的封装压降（ETO)。在一些实施方案中，多孔物质可以具有每_多孔物质长度约 0. 10至约IOmm水的范围内的EPD。在一些实施方案中，多孔物质可以具有每mm多孔物质 长度约2至约7mm水（或每mm多孔物质长度不大于7mm水）的EPD 0
[0166] 在一些实施方案中，多孔物质可以具有至少约lmg/mm、2mg/mm、3mg/mm、4mg/mm、 5mg/mm、6mg/mm、7mg/mm、8mg/mm、9mg/mm、10mg/mm、llmg/mm、12mg/mm、13mg/mm、14mg/mm、 15mg/mm、16mg/mm、17mg/mm、18mg/mm、19mg/mm、20mg/mm、21mg/mm、22mg/mm、23mg/mm、24mg/ mm、或25mg/mm的活性颗粒负载，以及每mm长度小于约20mm水或更小、每mm长度19mm水或 更小、每mm长度18mm水或更小、每mm长度17mm水或更小、每mm长度16mm水或更小、每mm 长度15mm水或更小、每mm长度14mm水或更小、每mm长度13mm水或更小、每mm长度12mm 水或更小、每mm长度Ilmm水或更小、每mm长度IOmm水或更小、每mm长度9mm水或更小、 每mm长度8mm水或更小、每mm长度7mm水或更小、每mm长度6mm水或更小、每mm长度5mm 水或更小、每mm长度4mm水或更小、每mm长度3mm水或更小、每mm长度2mm水或更小、或 每mm长度Imm水或更小的EPD 0
[0167] 举例而言，在一些实施方案中，多孔物质可以具有至少约lmg/mm的活性颗粒负载 和每mm长度约20mm水或更小的EPD。在其他实施方案上，多孔物质可以具有至少约Img/ mm的活性颗粒负载和每mm长度约20mm水或更小的EPD，其中活性颗粒不是碳。在其他实施 方案中，多孔物质可以具有包含负载量为至少6mg/mm的碳的活性颗粒以及每mm长度10_ 水或更小的EPD。
[0168] 在一些实施方案中，多孔物质可以有效从烟草烟雾中移除组分（例如本文列表中 那些）。多孔物质可用于减少由《世界卫生组织烟草控制框架公约》("WHO FCTC〃）定为目标 的某些烟草烟雾组分的递送。通过非限制性实例，其中活性碳用作活性颗粒的多孔物质可 用于将某些烟草烟雾组分的递送减少至WHO FCTC推荐的水平以下。在一些实施方案中，所 述组分可包括但不限于：乙醛、丙烯醛、苯、苯并[a]嵌二萘、1，3-丁二烯和甲醛。具有活性 碳的多孔物质可以：将烟雾流中的乙醛减少约3. 0%至约6. 5% /mm多孔物质长度；将烟雾 流中的丙烯醛减少约7. 5%至约12% /_多孔物质的长度；将烟雾流中的苯减少约5. 5% 至约8.0%/mm多孔物质的长度；将烟雾流中的苯并[a]嵌二萘减少约9.0 %至约21.0% /mm多孔物质的长度；将烟雾流中的1，3_ 丁二烯减少约1.5%至约3.5% /mm多孔物质的 长度；和将烟雾流中的甲醛减少约9. 0%至约11. 0% /_多孔物质的长度。在另一个实例 中，其中离子交换树脂用作活性颗粒的多孔物质可用于将某些烟草烟雾组分的递送降低至 WHO推荐值以下。在一些实施方案中，具有离子交换树脂的多孔物质可以：将烟雾流中的 乙醛减少约5.0%至约7.0% /mm多孔物质的长度；将烟雾流中的丙烯醛减少约4.0%至 约6.5 % /mm多孔物质的长度；和将烟雾流中的甲醛减少约9.0 %至约11.0% /mm多孔物 质的长度。本领域普通技术人员应该理解，此处相关于特定烟雾流组分的浓度的报道值可 以随测试协议和烟草共混物变化。此处所述的减少是指通过类似于C0RESTA推荐的方法 No. 74(Determination of Selected Carbonyls in Mainstream Cigarette Smoke by High Performance Liquid Chromatography)的方法，使用《健康加拿大强制吸烟协议》进行的 羰基测试。通过用由多孔物质分段和醋酸纤维素分段组成的双分段过滤器手动替换标准醋 酸纤维素过滤器，由美国商用品牌制备样品香烟。多孔物质分段的长度在5至15_之间变 化。
[0169] IV.添加剂
[0170] 合适的添加剂可以包括但不限于：活性化合物，离子树脂，沸石，纳米颗粒，微波增 强添加剂，陶瓷颗粒，玻璃珠，软化剂，塑化剂，颜料，染料，香料，芳香物，控释小囊泡，粘合 剂，增粘剂，表面改性剂，维生素，过氧化物，杀菌剂，抗真菌剂，抗微生物剂，防静电剂，阻燃 剂，降解剂，以及它们的任何组合。
[0171] 合适的活性化合物可以为适用于从烟雾流中移除组分的化合物和/或分子，其包 括但不限于：苹果酸，碳酸钾，柠檬酸，酒石酸，乳酸，抗坏血酸，聚乙烯亚胺，环糊精，氢氧化 钠，氨基磺酸，氨基磺酸钠，聚醋酸乙烯酯，羧基化丙烯酸酯，以及它们的任何组合。应当指 出的是，活性颗粒也可视为活性化合物，并且反之亦然。通过非限制性实例，富勒烯和一些 碳纳米管可以视为颗粒和分子。
[0172] 合适的离子树脂可以包括但不限于：具有骨架的聚合物，例如苯乙烯-二乙烯基 苯（DVB)共聚物，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，酚醛缩合物，和甲代氧丙环胺缩合物；连接到聚 合物骨架的大量带电荷官能团；和它们的任何组合。
[0173] 沸石可以包括结晶硅铝酸盐，其具有均匀的分子大小的尺寸的孔（例如通 道）或腔。沸石可以包括天然和合成材料。合适的沸石可以包括但不限于：沸石 β (Na7(Al7Si57O128)四方晶），沸石 ZSM-5 (Nan (AlnSi96-n0192) 16H20, n〈27)，沸石 A，沸石 X，沸 石Y，沸石K-G，沸石ZK-5,沸石ZK-4,中孔硅酸盐，SBA-15，MCM-41，3-氨丙基甲硅烷基改性 的MCM48,铝磷酸盐，中孔硅铝酸盐，其他相关的多孔材料（例如混合氧化物凝胶），以及它 们的任何组合。
[0174] 合适的纳米颗粒可以包括但不限于：纳米级碳粒，如任何数量壁的碳纳米管，碳 纳米角，竹状碳纳米结构，富勒稀和富勒稀聚集体，和包括极少层石墨稀和氧化石墨稀的 石墨烯；金属纳米颗粒，如金和银；金属氧化物纳米颗粒，如氧化铝、二氧化硅和氧化钛；磁 性、顺磁性和超顺磁性的纳米颗粒，如氧化札，氧化铁的各种晶体结构，如赤铁矿和磁铁， 约12nm Fe3O4,钆-纳米管，和内型富勒稀，如GdOC6O ;和核-壳和洋葱状纳米颗粒，如金和 银纳米壳，洋葱状氧化铁，和具有任何所述材料的外部壳体的其他纳米颗粒或微粒）和上 述的任何组合（包括活性碳）。应当指出的是，纳米颗粒可以包括纳米棒，纳米球，纳米米 (nanorices)，纳米线，纳米星（如纳米三角和纳米四角），中空纳米结构，作为一者连接的 两个或更多个纳米颗粒的混合型纳米结构，和具有纳米涂层或纳米厚壁的非纳米颗粒。还 应注意，纳米颗粒可以包括，纳米颗粒的官能化衍生物，其包括但不限于：已共价地和/或 非共价地官能化的纳米颗粒，例如π-堆叠，物理吸附，离子缔合，范德瓦尔斯缔合等等。合 适的官能团可以包括但不限于：包含胺（Γ、2°、或3° )、酰胺、羧酸、醛、酮、醚、酯、过氧 化物、甲硅烷基、有机硅烷、烃、芳香烃和它们的任何组合的部分；聚合物；螯合剂，如乙二 胺四乙酸盐或酯，二乙烯三胺五乙酸，氮川三乙酸，和包含吡咯环的结构；以及它们的任何 组合。官能团可以增强对烟雾组分的移除和/或增强在多孔物质中纳米颗粒的并入。
[0175] 合适的微波增强添加剂可以包括但不限于：微波响应性聚合物，碳颗粒，富勒烯， 碳纳米管，金属纳米颗粒，水等，以及它们的任何组合。
[0176] 合适的陶瓷颗粒可以包括但不限于：氧化物（例如二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧 化铍、氧化铈和氧化锆）、非氧化物（例如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物），其复合物，以 及它们的任何组合。陶瓷颗粒可以为结晶的、非结晶的、或半结晶的。
[0177] 如本文所用，颜料是指赋予色彩并且结合到整个基体材料和/或其组分中的化合 物和/或颗粒。合适的颜料可以包括但不限于：二氧化钛，二氧化娃，酒石黄（tartrazine)， E102,酞菁蓝，酞菁绿，喹吖啶酮，二萘嵌苯四羧酸二亚胺，二噁嘆，哌酮（perinone)双偶氮 颜料，蒽醌颜料，炭黑，二氧化钛，金属粉末，氧化铁，群青，和它们的任何组合。
[0178] 如本文所用，染料是指赋予色彩并且为表面处理的化合物和/或颗粒。合 适的染料可以包括但不限于：液体和/或粒状形式的CARTASOL?染料（阳离 子染料，可得自 Clariant Services)(例如 CARTASOL? Brilli