DE102014118230A1

DE102014118230A1 - Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch mit Verdickungsmittel zur Verwendung in einer Wasserpfeife

Info

Publication number: DE102014118230A1
Application number: DE102014118230.8A
Authority: DE
Inventors: Tobias Hearns; Adil Rafiq
Original assignee: Jta Tobacco Ug (haftungsbeschrankt)
Current assignee: Jta Tobacco De GmbH
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2016-06-09
Anticipated expiration: 2034-12-10
Also published as: DE102014118230B4; EP3229614A1; US20170367400A1; WO2016091804A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch zur Verwendung in einer Wasserpfeife aufweisend ein Fluid (1) enthaltend Wasser sowie enthaltend Glycerin und/oder 1,2-Propandiol und aufweisend zumindest ein Verdickungsmittel (2), das in dem Fluid (1) verteilt ist. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines solchen Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs in einer Wasserpfeife und ein Verfahren zum Herstellen eines Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs, bei dem ein Fluid (1) mit einem Verdickungsmittel (2) gemischt wird, so dass es mit dem Verdickungsmittel (2) eine Mischung bildet.

Description

Die Erfindung betrifft Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch zur Verwendung in einer Wasserpfeife. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines solchen Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs und ein Verfahren zur Herstellung eines Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs.
In Wasserpfeifen werden meist aromatisierte Fluide mit Tabak gemischt, wobei bei einer Verbrennung oder einem Erhitzen des Gemischs die Aromastoffe des Fluids freigesetzt werden. Dazu wird ein Brennstoff, häufig in Form von Kohle, über dem Gemisch verbrannt, um die Verbrennung oder das Erhitzen des Gemischs zu initiieren. Der Rauch oder der Dampf wird anschließend durch Bohrungen, die im Boden eines Reservoirs zur Halterung des Gemischs beziehungsweise im Boden eines Wasserpfeifenkopfs vorgesehen sind, durch ein Tauchrohr und durch einen mit Wasser gefüllten Behälter, in dem das Tauchrohr in das Wasser eintaucht, geleitet. In dem Wasser werden verschiedene Stoffe aus dem Rauch oder aus dem Dampf herausgefiltert, bevor der Rauch oder der Dampf inhaliert wird.
Tabaksubstitute werden in Wasserpfeifen verwendet, um keinen Tabak verwenden zu müssen, da Tabak bekanntlich unerwünschte Schadstoffe enthält und der Tabakkonsum unterschiedlichen gesetzlichen Restriktionen unterworfen ist.
Die DE 20 2010 009 589 U1 offenbart ein aromatisiertes oder dampfabgebendes Fluid zur Verwendung in Wasserpfeifen, bei dem das Fluid zu mehr als 50% 1,2-Propylenglycol und Wasser enthält. Dadurch soll das Entstehen von Schadstoffen bei der Erwärmung verhindert werden. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, ein poröses Gestein als saugfähigen Stoff einzusetzen, das nicht verbrennen kann und dadurch selbst Schadstoffe freisetzen könnte. Ein offenporiges anorganisches Trägermaterial zu diesem Zweck wird auch in der DE 20 2010 004 671 U1 vorgeschlagen. Aus der WO 2009/010176 A2 ist ein Tabakersatzstoff und ein Formkörper hieraus bekannt, der ein luftdurchströmbares Trägermaterial aufweist, in dem ein Wirkstoff oder Aromastoff aufgenommen und von durchströmender Luft mitgenommen werden kann. Bei porösen Materialien wird ein Teil des Fluids auch aufgesaugt und durch Kapillarkräfte in den Poren gehalten.
Aus der WO 2013/007373 A1 ist ein Wasserpfeifen-Tabaksubstitut bekannt, bei dem ein glattes Material als geschlossenporiger Träger mit einem aromatisierten Fluid gemischt wird. Hierdurch soll vermieden werden, dass ein Teil des Fluids ungenutzt in den Poren eines porösen Trägermaterials zurückbleibt. Um dennoch ausreichende Mengen des Fluids bereitstellen zu können, wird vorgeschlagen, eine Granulierung des glatten Materials oder eine Strukturierung der Oberfläche vorzusehen. Bei der Oberflächen-Adhäsion wird bei unporösen Trägern die Oberfläche des Trägermaterials benetzt.
Nachteilig an dem bisher bekannten Stand der Technik ist, dass die Granulate oder die Formkörper entweder nur geringe Mengen des Fluids aufnehmen oder nur geringe Mengen des Fluids abgeben können. Gleichzeitig sind die Tabaksubstitute nur schlecht oder schwer handhabbar, da entweder beim Befüllen des Trägermaterials mit dem Fluid oder beim Einfüllen des Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs in das Reservoir der Wasserpfeife oder beim Erhitzen des Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs ein erhöhter Aufwand im Vergleich zur Verwendung von normalem Tabak als Trägermaterial notwendig ist.
Die Aufnahmekapazität des Trägers wird von seiner Oberfläche beschränkt und hat eine bestimmte Rauchentwicklung beziehungsweise Dampfentwicklung und Rauch-Intensität beziehungsweise Dampf-Intensität zur Folge. Bei steigender Temperatur wird die Viskosität des Fluids herabgesetzt, so dass sich das Fluid im unteren Bereich des Reservoirs der Wasserpfeife ansammelt. Fast alle handelsüblichen Wasserpfeifenköpfe haben jedoch die Bohrungen unterhalb des Füllstands. Hieraus ergibt sich ein Problem, da das Fluid ungenutzt das Tauchrohr, das auch als Fallrohr bezeichnet wird, hinab fließt und für die Nutzung, das heißt zur Erzeugung des Dampfs oder des Rauchs, nicht mehr zur Verfügung steht. Dieser Faktor verursacht eine unerwünschte Veränderung beziehungsweise eine Abnahme der Intensität des Aerosols in dem inhalierten Dampf oder Rauch während der Rauchdauer. Da das aromatisierte Fluid ein Hauptkostenpunkt für das Gemisch darstellt, ist darüber hinaus ebenfalls nachteilig. Dieses Problem besteht bei allen Anwendungen bei denen ein Fluid auf einen Träger anhaftet und/oder aufgesaugt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere soll ein Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch gefunden werden, das leicht verwendbar und leicht herstellbar ist, das aber gleichzeitig möglichst keine Schadstoffe beim Erhitzen freisetzen soll. Bevorzugt soll auf ein Trägermaterial verzichtet werden können, um dadurch den Verlust des Fluids durch Abfließen des Fluids zu minimieren oder sogar zu verhindern.
Die Aufgaben der Erfindung werden gelöst durch ein Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch zur Verwendung in einer Wasserpfeife aufweisend ein Fluid enthaltend Wasser sowie enthaltend Glycerin und/oder 1,2-Propandiol und aufweisend zumindest ein Verdickungsmittel, das in dem Fluid verteilt ist.
Das Verdickungsmittel kann auch als Bindemittel bezeichnet werden.
Das Glycerin, das 1,2-Propandiol oder die Mischung der beiden Stoffe bilden zusammen mit dem Wasser bevorzugt zwischen 30 Gew% und 70 Gew% des Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs, besonders bevorzugt zwischen 50 Gew% und 60 Gew% des Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs.
Bei erfindungsgemäßen Tabaksubstitut-Fluid-Gemischen kann vorgesehen sein, dass das Verdickungsmittel anorganisch ist.
Anorganische Verdickungsmittel haben den Vorteil, dass sie meist bei hohen Temperaturen stabil sind und zudem nicht unter Bildung von flüchtigen Kohlenwasserstoffen abbrennen können. Hierdurch trägt das Verdickungsmittel nicht zur Entwicklung von Rauch bei, wodurch das Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch bei geeigneter Wahl des Fluids weniger nachteilige Auswirkungen auf die Gesundheit hat, nicht als Rauchware eingestuft wird, dementsprechend nicht so hoch besteuert wird und der Konsum weniger stark reglementiert ist.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Verdickungsmittel zumindest ein Schichtsilikat oder SiO₂-Partikel oder Al₂O₃-Partikel oder Metalloxid-Partikel oder Kaolin oder eine Mischung dieser Stoffe ist. Bevorzugt sind die SiO₂-Partikel hydratisiert.
Diese Stoffe sind besonders geeignet, da mit diesen die Viskosität des Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs gut einstellbar beziehungsweise zu erhöhen ist und sie gleichzeitig chemisch inert und bei hohen Temperaturen stabil sind. Zudem sind diese Stoffe, insbesondere das Kaolin, leicht und kostengünstig verfügbar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verdickungsmittel eine durchschnittliche Partikelgröße von weniger als 10 µm aufweist, bevorzugt eine durchschnittliche Partikelgröße von weniger als 5 µm aufweist, besonders bevorzugt eine durchschnittliche Partikelgröße von weniger als 2 µm aufweist.
Als durchschnittliche Partikelgröße kann bei Stoffen wie Schichtsilikaten ein kugeläquivalenter Partikeldurchmesser angenommen werden. Die mit diesen Partikelgrößen erzeugten Tabaksubstitut-Fluid-Gemische können als Cremes oder Schlämmungen bezeichnet werden und weisen bevorzugt eine homogene Konsistenz auf, die sich leicht und bequem in Behälter und Wasserpfeifenköpfe füllen lässt.
Zur genussfördernden Anwendung kann auch vorgesehen sein, dass in dem Fluid ein Aromastoff enthalten ist. Zusätzlich oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass ein psychoaktiver Stoff in dem Fluid enthalten ist, bevorzugt Nikotin und/oder Koffein als psychoaktiver Stoff in dem Fluid enthalten ist.
Hierdurch erhält man ein Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch, das angenehm und mit den von den Konsumenten gewünschten Wirkungen zu konsumieren ist.
Bevorzugte Tabaksubstitut-Fluid-Gemische können sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnen, dass das Verdickungsmittel chemisch gegenüber dem Fluid inert ist. Ebenso kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass das Verdickungsmittel hitzebeständig bei Temperaturen zumindest bis zu 100°C ist, bevorzugt hitzebeständig bei Temperaturen zumindest bis zu 200°C ist, besonders bevorzugt hitzebeständig bei Temperaturen zumindest bis zu 400°C ist.
Damit wird sichergestellt, dass das Verdickungsmittel das Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch nicht nachteilig beeinflusst und das Rauchverhalten beziehungsweise das Dampfverhalten des Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs nicht negativ beeinflusst wird.
Mit einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch bei 200°C eine Viskosität von wenigstens 0,1 N m s^–2 aufweist, bevorzugt von wenigstens 1 N m s^–2 aufweist, besonders bevorzugt von wenigstens 10 N m s^–2 aufweist, ganz besonders bevorzugt wenigstens 100 N m s^–2 aufweist.
Bei dieser Mindest-Viskosität kann sichergestellt werden, dass das Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch nicht innerhalb einiger Minuten, beispielsweise innerhalb von 10 Minuten, ungewollt durch die Bohrung normaler Wasserpfeifenköpfe abfließt und nicht mehr zur Verwendung vorliegt.
Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, dass das Fluid mit dem Verdickungsmittel eine Schlämmung bildet. Ferner kann zusätzlich oder auch alternativ vorgesehen sein, dass das Verdickungsmittel in dem Fluid dispergiert ist.
Hierdurch kann eine gut zu verarbeitende beziehungsweise gut zu verwendende cremige Konsistenz des Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs erzielt werden.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden auch gelöst durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs in einer Wasserpfeife.
Schließlich werden die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben auch gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs, bei dem ein Fluid mit einem Verdickungsmittel gemischt wird, so dass es mit dem Verdickungsmittel eine Mischung bildet. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt insbesondere und bevorzugt ein erfindungsgemäßes Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch her, das über die oben genannten Eigenschaften verfügt.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass es durch die Verwendung eines Verdickungsmittels gelingt, die Konsistenz beziehungsweise die Viskosität des Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs derart einzustellen, dass das Fluid nicht aus dem Wasserpfeifenkopf abläuft und damit nicht mehr zum Konsumieren zur Verfügung steht, ohne dass ein bei der Anwendung und bei der Herstellung hinderliches Trägermaterial verwendet werden muss. Gleichzeitig kann bei dem erfindungsgemäßen Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch auf rauchende beziehungsweise verbrennende Trägermaterialien verzichtet werden, so dass der Vorteil moderner Tabaksubstitute erhalten bleibt.
Es hat sich überraschend heraus gestellt, dass die Verwendung eines Trägers die Abgabe eines Nebelfluides (beziehungsweise der gewünschten Dämpfe) nicht zwangsläufig voraussetzt. Eine Änderung der physikalischen Eigenschaften des Fluids, beziehungsweise des Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs, wirkt dem Nachteil des Verlusts des Fluids bereits derart stark entgegen, dass das erfindungsgemäße Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch eine ausreichende Viskosität aufweist, damit es beim Erwärmen nicht einfach durch die Bohrungen des Wasserpfeifenkopfs abfließt. Diese Änderung kann durch das Verdickungsmittel beziehungsweise das Bindemittel herbeigeführt werden. Das eingesetzte Verdickungsmittel ist bevorzugt chemisch inert sowie hitzebeständig. Hierfür sind Schichtsilikate als anorganisches Verdickungsmittel besonders geeignet. Die so entstandene Creme kann in das Reservoir einer Wasserpfeife eingebracht und als Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch verwendet werden. Durch die höhere Zähigkeit oder Viskosität der Creme im Vergleich zum unbehandelten Fluid wird ein Abfließen auch bei höheren Temperaturen stark reduziert oder minimiert, so dass das Produkt ergiebiger ist als sämtliche auf Oberflächen-Adhäsion basierenden Produkte. Die Intensität und Dichte des erzeugten Nebelfluids kann dadurch erheblich gesteigert werden, ohne dass das Verdickungsmittel hierbei verschwelt und oder verbrennt.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer schematisch dargestellten Figur erläutert, ohne jedoch dabei die Erfindung zu beschränken. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische stark vergrößerte Darstellung eines erfindungsgemäßen Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs in einer Querschnittansicht.
Das Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch umfasst ein Fluid 1 in dem Partikel 2 eines Verdickungsmittels 2 beziehungsweise zweier oder mehrerer verschiedener Verdickungsmittel 2 verteilt sind. Das Verdickungsmittel 2 besteht aus verschiedenen anorganischen Schichtsilikaten mit einer durchschnittlichen Korngröße von weniger als 2 µm. Das Fluid besteht aus einer Mischung aus 5 Gew% Wasser, 70 Gew% Glycerin und 20 Gew% 1,2-Propandiol. Zusätzlich sind in dem Fluid noch etwa 5 Gew% Aromen 4 und Koffein 6 und/oder Nikotin 6 enthalten, die ebenfalls in dem Fluid verteilt sind.
Das Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch enthält eine derartige Konzentration von Partikeln 2 des Verdickungsmittels 2, dass es eine Viskosität von zumindest 10 N m s^–2 bei einer Temperatur von 200°C hat. Bevorzugt weist das Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch eine Viskosität von 10 N m s^–2 bis 100 N m s^–2 auf. Das Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch wird hergestellt, indem 75 Gew% Glycerin, enthaltend Wasser, und 25 Gew% 1,2-Propandiol, enthaltend die Aromen 4 und/oder die psychoaktiven Substanzen wie Koffein 6 oder Nikotin 6, gemischt werden. Anschließend werden die Aromen 4 sowie das Koffein 6 und/oder das Nikotin 6 beigemischt. Danach wird dem so erzeugten Fluid 1 Kaolin beigemischt, das die Partikel 2 des Schichtsilikats enthält. Alternativ können auch andere Mischungen von Schichtsilikaten oder hydratisierte SiO₂-Partikel mit einer durchschnittlichen Korngröße von unter 5 µm als Partikel beigemengt werden.
Die Partikel 2 des anorganischen Verdickungsmittels 2 werden anschließend intensiv mit dem Fluid 1 gemischt, um eine gleichmäßige Verteilung der Partikel 2 in dem Fluid 1 zu erreichen beziehungsweise um eine Dispersion der Partikel 2 in dem Fluid 1 zu erreichen.
Das Wasser aus dem Fluid 1 lagert sich dabei an den Partikeln 2 des Schichtsilikats an beziehungsweise wird von den Schichtsilikaten aufgenommen und gebunden. Insbesondere in den „Buchseitenrändern“ der Partikel 2 der Schichtsilikate des Kaolins lagert sich dabei das Fluid an, beziehungsweise das Wasser, das Glycerin und/oder das 1,2-Propandiol an. Dadurch erhöht sich die Viskosität des Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs. Für eine ausreichende Viskosität kann es bereits ausreichen, wenn 30 Gew% Kaolin mit 70 Gew% des Fluids 1 gemischt werden.
Die in der voranstehenden Beschreibung, sowie den Ansprüchen, Figuren und Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Bezugszeichenliste

1: Fluid
2: Partikel des Verdickungsmittels / Verdickungsmittel
4: Aromastoffe
6: Nikotin / Koffein

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202010009589 U1 [0004]
DE 202010004671 U1 [0004]
WO 2009/010176 A2 [0004]
WO 2013/007373 A1 [0005]

Claims

Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch zur Verwendung in einer Wasserpfeife aufweisend ein Fluid (1) enthaltend Wasser sowie enthaltend Glycerin und/oder 1,2-Propandiol und aufweisend zumindest ein Verdickungsmittel (2), das in dem Fluid (1) verteilt ist.
Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdickungsmittel (2) anorganisch ist.
Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdickungsmittel (2) zumindest ein Schichtsilikat oder SiO₂-Partikel oder Al₂O₃-Partikel oder Metalloxid-Partikel oder Kaolin oder eine Mischung dieser Stoffe ist.
Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdickungsmittel (2) eine durchschnittliche Partikelgröße von weniger als 10 µm aufweist, bevorzugt eine durchschnittliche Partikelgröße von weniger als 5 µm aufweist, besonders bevorzugt eine durchschnittliche Partikelgröße von weniger als 2 µm aufweist.
Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fluid (1) ein Aromastoff (4) und/oder ein psychoaktiver Stoff (6) enthalten ist, bevorzugt Nikotin (6) und/oder Koffein (6) als psychoaktiver Stoff (6) in dem Fluid (1) enthalten ist.
Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdickungsmittel (2) chemisch gegenüber dem Fluid (1) inert und/oder hitzebeständig bei Temperaturen bis zu 100°C ist, bevorzugt hitzebeständig bei Temperaturen zumindest bis zu 200°C ist, besonders bevorzugt hitzebeständig bei Temperaturen zumindest bis zu 400°C ist.
Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch bei 200°C eine Viskosität von wenigstens 0,1 N m s^–2 aufweist, bevorzugt von wenigstens 1 N m s^–2 aufweist, besonders bevorzugt von wenigstens 10 N m s^–2 aufweist, ganz besonders bevorzugt wenigstens 100 N m s^–2 aufweist.
Tabaksubstitut-Fluid-Gemisch nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (1) mit dem Verdickungsmittel (2) eine Schlämmung bildet und/oder das Verdickungsmittel (2) in dem Fluid (1) dispergiert ist.
Verwendung eines Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs nach einem der vorangehenden Ansprüche in einer Wasserpfeife.
Verfahren zum Herstellen eines Tabaksubstitut-Fluid-Gemischs, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluid (1) mit einem Verdickungsmittel (2) gemischt wird, so dass es mit dem Verdickungsmittel (2) eine Mischung bildet.