WO2021083457A1 - Wärmeleitende tabakzusammensetzung sowie verfahren zum bereitstellen der tabakzusammensetzung und verwendung - Google Patents

Wärmeleitende tabakzusammensetzung sowie verfahren zum bereitstellen der tabakzusammensetzung und verwendung Download PDF

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WO2021083457A1
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tobacco
tobacco composition
thermally conductive
metallic component
smoking
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Kevin Althaus
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Kevin Althaus
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    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/18—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/28—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances
    • A24B15/287—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by inorganic substances only
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    • A24B15/288—Catalysts or catalytic material, e.g. included in the wrapping material

Definitions

  • the present invention relates to a tobacco composition and a method for providing the tobacco composition.
  • the present invention also relates to the use of chemically inert additives for tobacco, in particular when smoking by means of water pipes.
  • the present invention also relates to specific packings for tobacco compositions for specific smoking articles.
  • the invention relates to a tobacco composition and a method according to the preamble of the respective independent claim.
  • Tobacco is consumed in various forms, including smoking tobacco.
  • Smoking tobacco consumption can take place in the classic way through cigarettes, cigarillos, cigars, tobacco pipes, water pipes or similar smokers' articles.
  • the tobacco is at least partially burned, in particular at a temperature that depends on the type of tobacco.
  • the tobacco or a tobacco mixture
  • tobacco pipes are usually made of more humid tobacco than cigarettes, and tobacco is usually used in water pipes that are even more humid than tobacco pipes.
  • a certain temperature gradient is established within the volume (for example within a combustion chamber).
  • the temperature at which the tobacco is consumed or smoldering or glowing should be able to be specified as precisely as possible, and should remain constant as independently as possible of the progress of the smoking process, and also as homogeneously as possible over the entire process Volume should be ensured.
  • This requirement arises in particular with pipes or water pipes, which have a have a comparatively large-volume receiving head (or combustion chamber) for the tobacco. In this receiving volume, a disadvantageously strong temperature gradient cannot be avoided in a satisfactory manner in many applications.
  • an external heat source is used in some applications, which introduces the heat energy from the outside into the tobacco (not purely autonomous self-combustion, but externally induced combustion).
  • DE 602004 009682 T2 describes the use of gold particles in the nano range for catalyst purposes.
  • EP 1 909 604 B1 describes metal particles in connection with catalytic effects on combustion, in particular for the purpose of reducing disadvantageous constituents in the smoke.
  • WO 2006/124448 A2 describes the use of comparatively small metal particles (in particular ⁇ 20 pm) in connection with catalytic effects.
  • WO 2015/091880 A1 describes methods for reducing chemical components (in particular nicotine components) in tobacco.
  • WO 2015/123422 A1 describes a tobacco-containing gel for a tobacco product that is as smoke-free as possible.
  • US 2018 / 0242633A1, CN109567269A, CN109123795A describe so-called non-buming tobacco products.
  • DE 202019 101 425 U1 describes the use of a catalyst unit in connection with chemical aspects when burning tobacco.
  • WO 2018/228 131 A1 describes smokers' articles with tobacco, which can be brought to temperature by supplying external electrical energy via electrical wiring running inside the tobacco.
  • the object is to provide a device and a method with which the thermal energy generated in tobacco, in particular when smoking, can be optimally used, in particular without electrical heat sources within the tobacco.
  • Another object is to provide a tobacco composition such that smoking is optimized can take place with regard to the combustion of the tobacco, in particular with optimized heat exposure from the outside.
  • it is a task to design or equip or load a smoker's article in such a way that the smoking temperature can be specified as precisely as possible, even in the event that a comparatively large volume has to be filled with the tobacco mixture and / or that the effect of heat cannot be optimized in a simple device-related manner.
  • a thermally conductive tobacco composition comprising at least one type of tobacco or tobacco type in at least one packaging of the tobacco for smoking tobacco consumption, in particular as a tobacco mixture, the thermally conductive tobacco composition being set up or designed as a tobacco article for at least one smoking article from the following group: (relatively) dry tobacco articles for Cigarettes, cigarillos, cigars, semi-dry tobacco articles for smoking tobacco pipes, (relatively) moist tobacco articles for water pipes.
  • the thermally conductive tobacco composition further comprises at least one metallic, in particular noble metallic component, which fulfills a physical heat conduction function when smoking (or is set up to physically provide a heat conduction function), in particular when exposed to heat from embers or by heating elements of the smoking article (for example by coals used in a water pipe), and which is chemically inert at least in the temperature range required for smoking (especially for moist tobacco articles in the range from 80 to 130 ° C, especially in the range from 100 to 120 ° C) (without catalytic function), and which is added to the tobacco in such a way and is distributed in the tobacco composition in such a way that the heat distribution within the tobacco composition is homogenized during smoking, in particular more homogeneously than in tobacco compositions without metallic and chemically inert components.
  • This provides besides a more efficient one Utilization of the tobacco, in particular, also has advantages with regard to the accuracy with which a temperature (or a temperature range) can be specified for the tobacco and maintained when smoking.
  • the invention is based on the concept of introducing at least one metallic component into the tobacco mixture in such a way that the temperature distribution can be physically homogenized and / or the required heat input can be reduced and / or that the achievable combustion temperature (with a predefined amount of heat energy ) can be increased.
  • heat sources for example coals
  • the invention is based on the concept of introducing at least one metallic component into the tobacco mixture in such a way that the temperature distribution can be physically homogenized and / or the required heat input can be reduced and / or that the achievable combustion temperature (with a predefined amount of heat energy ) can be increased.
  • metal additives in tobacco these metal additives are intended to ensure a chemical effect and are therefore not packaged in such a way that physical effects (in particular heat conduction) can be ensured.
  • Transition metals of the periodic table are also to be understood as “metallic”.
  • Silver and / or gold in the purest form 24K 999 are preferably used as metallic components.
  • the present invention relates in particular to uses of the metallic components in a comparatively low temperature range of up to 150.degree. C., optionally with a safety factor of up to 200.degree. Accordingly, all those components with good thermal conductivity can be considered as metallic components, which remain food-safe or harmless to health in this temperature range and do not cause any chemical reactions.
  • the above-mentioned temperature ranges relate in particular to a temperature on the outside of the smoker's article, that is to say, for example, in the case of a water pipe, to the temperature of the pipe bowl.
  • the tobacco composition can, depending on the design and material of the smoker's article, have a temperature in the range from 200 to 350.degree. C., for example. It has been shown, for example, for relatively moist tobacco for water pipes that a temperature range for the tobacco composition in Range from 150 to 250 ° C can be realized, i.e. well below 350 ° C or even well below 300 ° C.
  • the advantageous effects when using a tobacco composition according to the invention can also be described as follows:
  • the packaging of the tobacco composition can be optimized with regard to the desired heat conduction effects.
  • the heating up or smoking of a water pipe can also be optimized, in particular it can be done much faster and more efficiently.
  • a comparatively low maximum temperature can also be sufficient to generate the heat in the tobacco, with the effect that the tobacco can be consumed at advantageously moderate temperatures.
  • 1 / cigarette tobacco from approx. 800 ° C to 1100 ° C;
  • the present invention can be applied to dry tobacco articles for cigarettes, cigarillos,
  • Cigars on semi-dry tobacco articles for smoking tobacco pipes, as well as on (relatively) moist tobacco articles for water pipes.
  • the present invention provides in particular also advantages in low-temperature smoking up to 300 ° C or at temperatures of less than 200 ° C, as they are common in water pipes.
  • thermalally conductive tobacco compositions are also to be understood in particular as compositions made up according to the invention which are based on the composition of so-called vapor stones or comprise these.
  • steam stones are used in some establishments instead of pure tobacco, especially in water pipes.
  • Steam stones can be used, for example, in connection with molasses or related additives.
  • the present invention can also be applied to such compositions, for example also in the form of a coating.
  • thermalally conductive tobacco compositions are to be understood in particular as compositions made up according to the invention which are based on or comprise cannabis and / or cannabidiol (CBD).
  • CBD cannabidiol
  • cannabis and / or CBD can be mixed with tobacco.
  • the present invention also enables a higher temperature to be achieved with less thermal energy.
  • a temperature of the tobacco composition in the range of 300 ° C., in particular even up to 350 ° C. (in particular with a comparatively high mass fraction of metallic components) can be achieved without any problems in a commercially available water pipe bowl.
  • the at least one metallic component is provided at least partially as a powder or as an mixed-in bulk in the tobacco composition (metal particles separate from tobacco), in particular with a particle size in the range from 0.01 ⁇ m to 10 mm, preferably 0.1 ⁇ m to 1 mm , more preferably 0.1 pm to 100 pm.
  • the powder can adhere to the tobacco, especially if the tobacco is relatively moist. Entrainment of particles in the gas flow can also be avoided by inserting a water container (water pipe application). The relatively heavy precious metal particles are bound in the water or sink due to the specific weight of the precious metal.
  • filtering in an upstream molasses catcher i.e. in a top section with a curved shape on the inside, which due to its design only allows gases to pass through and catches solids such as tobacco particles.
  • the at least one metallic component is at least partially packaged in the form of flakes and / or fibers, for example at least partially as gold leaf.
  • this also enables the use of commercially available packaging, possibly in connection with an adjustment of the size of the sheets or flakes.
  • the at least one metallic component can have particles with a size or length of a minimum of 1 ohm and / or a maximum of 30 mm, in particular a minimum of 50 ⁇ m and / or a maximum of 10 mm, or can also be formed entirely from them.
  • the at least one metallic component can have particles with a particle size in the range from 10 pm to 1 mm, preferably from 20 pm to 100 pm.
  • the at least one metallic component can at least partially have a sheet-like packaging in the form of gold leaf, in particular with a thickness in the range from 0.001 pm to 100 pm, in particular 0.0 lpm to 10 pm, especially 0.0 lpm to lpm or 0.01 pm to 0, lpm.
  • the at least one metallic component is provided at least partially as a coating on the tobacco, at least on a subset of the tobacco.
  • the at least one metallic component can be at least partially vapor-deposited onto the tobacco.
  • the coating in particular a vapor-deposited layer, in particular has a layer thickness in the range from 0.001 pm to 100 pm, in particular 0.01 pm to 10 pm, in particular 0.1 pm to 1 pm. This also enables particularly good mixing and also metering in each case.
  • the layer thickness can also be adapted depending on the smoker application and / or the type of tobacco.
  • the thermally conductive tobacco composition is made up by means of the at least one metallic component in such a way that in a water pipe head for receiving the tobacco composition, in particular with a receiving volume in the range of 20 to 50ml (or for a tobacco quantity in the range of 10 to 30 grams, in particular about 15g or 20g), at a maximum temperature of 150 ° C, in particular 120 ° C (in particular with regard to the temperature of the pipe bowl), a temperature gradient of a maximum of 50 ° C, in particular a maximum of 40 °, preferably a maximum of 30 ° is adhered to in the tobacco composition, in particular in the radial direction, in particular also in the vertical direction from top to bottom, when the water pipe is operated as intended.
  • the temperature can also be set or predefined comparatively precisely.
  • the heat-conducting tobacco composition can ensure the advantageous heat-conducting effect, be it in the gas flow direction (primarily axially), be it orthogonal to it, in particular in the radial direction.
  • the tobacco composition can, for example, assume a temperature in the range from 200 to 300 ° C, depending on the type and amount of heating means used (in the case of water pipes that is the amount of coals or corresponding fuels arranged on the plate above the tobacco). In other words: the tobacco composition is significantly hotter than the temperature at the pipe bowl, in particular 100 to 200 Kelvin or degrees Celsius hotter.
  • the amount taken up by commercially available tobacco strainers in pipes is in particular in the range from 15 to 30 grams, for example around 20 g.
  • This weight specification relates either to the tobacco as such (without an inert heat-conducting additive) or to the entire tobacco mixture.
  • the thermally conductive tobacco composition is designed as a moist tobacco article for water pipes.
  • the heat-conducting effects are particularly advantageous here.
  • the at least one metallic component is packaged in such a way that the density of the metallic component differs by a maximum of 3 to 10 from the density of the tobacco (or the tobacco mixture without metallic components). In this way, good mixing can be ensured and, even with comparatively dry tobacco, segregation over longer transport routes or longer periods of time can be effectively avoided.
  • the at least one metallic component is provided with a mass fraction of at least 0.5 mass percent and / or a maximum of 5 mass percent in the thermally conductive tobacco composition, in particular in the range from 1 to 2 mass percent. A sufficiently large heat conduction effect can also be ensured in this way.
  • a mass fraction in the range from 0.5 to 5 percent, in particular 0.5 to 3 percent, for example 1% or 2% can be specified, for example 0.1 to 0.2 grams of silver or gold.
  • the tobacco or the tobacco article can be a dry tobacco article and have a relative humidity in the usual range of the dry tobacco types available on the market, or the tobacco article can be a semi-dry tobacco article and have a relative humidity in the range of the semi-dry tobacco types available on the market, or the tobacco or the tobacco article can be a moist tobacco article and have a relative humidity in the range of the moist tobacco types available on the market.
  • the range for the (especially legally) permissible humidity can be specified as 1 to 40% or even up to 60%.
  • the (absolute or relative) humidity of the tobacco depends on the type of smoking equipment and also on national legislation. In Germany, for example, the maximum permissible humidity is in the range of approx.
  • tobacco sorts are more likely to be consumed in Germany.
  • tobacco types in other countries can, however, also be significantly more humid, for example in the range of 20 to 40% moisture content.
  • tobacco types are also intended specifically for water pipes, which can have up to a maximum of 60% moisture.
  • the at least one metallic component consists at least partially of gold, in particular gold in its purest form (24K 999), or comprises at least one gold alloy.
  • the at least one metallic component can optionally consist at least partially of silver or comprise at least one silver alloy.
  • the at least one metallic component can at least partially consist of platinum or comprise at least one platinum alloy.
  • the at least one metallic component can at least partially consist of palladium or comprise at least one palladium alloy.
  • the at least one metallic component can at least partially consist of iridium or comprise at least one iridium alloy.
  • the at least one metallic component can at least partially consist of osmium or comprise at least one osmium alloy.
  • the at least one metallic component can at least partially consist of an alloy of at least two of the aforementioned materials or alloys.
  • the at least one metallic component comprises at least one thermally conductive food additive.
  • a selection can be made from these advantageous materials for an application and for a desired packaging.
  • Silver has a particularly advantageous high thermal conductivity.
  • Gold is particularly inert. A selection can be made for each individual case.
  • the respective metallic component is preferably a noble metal component, in particular based on noble metals with particularly good thermal conductivity properties.
  • the respective metallic component can, for example, also be provided in the form of gold granules.
  • the respective metallic component can, for example, also be provided in sheet form, for example sheet palladium or sheet platinum.
  • the respective metallic component does not necessarily have to be approved as a food-safe material.
  • (noble) metallic materials can also be used that are not approved for food purposes, in particular since the metallic material is only intended to perform a heat conduction function and is not consumed, especially if it is in the inert temperature range of 120 in particular is used up to 150 ° C.
  • the temperature range can also be significantly wider, or the maximum temperature can rise to over 200 ° C depending on the application.
  • the at least one metallic component has a coefficient of thermal conductivity of at least 250, in particular at least 300, preferably at least 350, particularly preferably at least 375 or 400 W / mK. In this way, particularly effective heat conduction can be ensured even with comparatively little material. This also favors the preservation of other properties of the tobacco mixture or compatibility with various smokers' articles.
  • a thermally conductive tobacco composition comprising at least one type of tobacco or tobacco type in at least one packaging of the tobacco for smoking tobacco consumption, in particular as a tobacco mixture, the thermally conductive tobacco composition being set up as a tobacco article for at least one smoking article from the following group or is configured: dry tobacco articles for cigarettes, cigarillos, cigars, semi-dry tobacco articles for smoking tobacco pipes, moist tobacco articles for water pipes; wherein the thermally conductive tobacco composition further comprises at least one metallic, in particular Comprises noble metallic component, which fulfills a physical heat conduction function when smoking, in particular when exposed to heat from embers or heating elements of the smoker's article, and which is chemically inert at least in the temperature range required for smoking, and which is added to the tobacco in this way and in the tobacco composition in this way is distributed that the heat distribution within the tobacco composition is homogenized when smoking; wherein the at least one metallic component is at least partially provided as a mixed bed in the tobacco composition, in
  • At least one of the aforementioned objects is in particular also achieved by a water pipe with a receiving volume for tobacco, in particular comprising at least 20 to 50 ml, a previously described thermally conductive tobacco composition being introduced into the receiving volume.
  • At least one of the aforementioned objects is in particular also achieved by a thermally conductive multi-component tobacco composition, provided by at least two components to be mixed with one another, on the one hand comprising at least one first component in the form of a tobacco composition without a thermally conductive additive (in particular comprising at least one type or type of tobacco in at least a packaging of tobacco for smoking tobacco consumption); and further comprising at least one second component in the form of a metallic, in particular noble metallic component, which is set up for physical heat conduction Function when smoking and which is chemically inert at least in the temperature range required for smoking, the first and second components being provided, for example, as a kit for dog-like or mechanical mixing, and the thermally conductive multi-component tobacco composition being set up, in the mixed state, a previously described thermally conductive one Forming tobacco composition.
  • a thermally conductive multi-component tobacco composition provided by at least two components to be mixed with one another, on the one hand comprising at least one first component in the form of a tobacco composition without a
  • At least one of the aforementioned objects is also achieved in particular by a thermally conductive tobacco composition, in particular by a thermally conductive tobacco composition described above, produced by mixing at least two components to be mixed with one another and forming a thermally conductive multicomponent tobacco composition, at least one first component in the form of one Tobacco composition without a thermally conductive additive comprising at least one type of tobacco or tobacco type in at least one packaging of tobacco for smoking tobacco consumption and furthermore at least one second component in the form of a metallic, in particular noble metallic component set up for a physical heat conduction function when smoking are mixed with one another in such a way that the Heat distribution is homogenized within the tobacco composition when smoking, in particular more homogeneous than in tobacco compositions without a metallic component.
  • a thermally conductive tobacco composition in particular by a thermally conductive tobacco composition described above, produced by mixing at least two components to be mixed with one another and forming a thermally conductive multicomponent tobacco composition, at least one first component in the form of one Tobacco composition without
  • At least one of the aforementioned objects is in particular also achieved by a method according to the corresponding independent method claim, namely by a method for producing a thermally conductive tobacco composition comprising at least one type of tobacco or type of tobacco in at least one packaging of the tobacco for providing a tobacco article from the following group, in particular a tobacco mixture for smoking tobacco consumption by means of at least one smoking article: dry tobacco articles for cigarettes, cigarillos, cigars, semi-dry tobacco articles for smoking tobacco pipes, moist tobacco articles for water pipes; wherein the thermally conductive tobacco composition is formed by adding and distributing at least one metallic, in particular noble metallic and chemically inert component with a physical heat conduction function in such a way that the heat distribution within the Tobacco composition is homogenized when smoking (ie when exposed to temperature by embers and / or by heating elements or other artificially generated energy supply), in particular is more homogeneous than with tobacco compositions without metallic and chemically inert components.
  • a method for producing a thermally conductive tobacco composition comprising at least one
  • the at least one metallic component is added or mixed in at least partially as a powder or as a mixed-in bulk of the tobacco composition, in particular with a particle size in the range from 0.01 ⁇ m to 10 mm, preferably 0.1 ⁇ m to 1 mm, more preferably 0, 1pm to 100pm. This can also ensure good distribution within the mixture.
  • the at least one metallic component is added or mixed in at least partially in the form of flakes and / or fibers.
  • the at least one metallic component is added or mixed in in the form of particles with a size or length of a minimum of 10 ⁇ m and / or a maximum of 10 mm, in particular a minimum of 50 ⁇ m and / or a maximum of 5 mm.
  • the at least one metallic component is added or mixed in in the form of particles with a particle size in the range from 10 pm to 1 mm, preferably from 20 pm to 100 pm.
  • the at least one metallic component is added or mixed in sheet-like packaging in the form of gold leaf, in particular with a thickness in the range from 0.001 pm to 100 pm, in particular 0.0 lpm to 10 pm, especially 0.0 lpm to lpm or 0 .0 lpm to .0 lpm.
  • the particularly advantageous packaging in each case can be selected for the respective individual case or for the respective application, in particular also as a function of the type of tobacco and the moisture and the associated mixing properties.
  • the at least one metallic component is provided at least partially as a coating on the tobacco, at least on a subset of the tobacco, in particular before the metallic component is mixed with the tobacco.
  • the tobacco composition can also be provided in a simple, user-friendly manner, for example as a kit comprising two pre-packaged mixture components.
  • the at least one metallic component is at least partially vapor-deposited onto the tobacco, in particular with a layer thickness in the range from 0.00 lpm to 100 pm, in particular 0.01 pm to 10 pm, in particular 0.1 pm to lpm, in particular before the metallic Component is mixed with the tobacco.
  • the metallic component is distributed or mixed for an amount in the range from 10 to 10,000 grams, in particular with a mass fraction of the metallic component in the range from 0.5 to 5 percent by mass.
  • this also provides particularly homogeneous mixing, in particular for quantities which are preferably used in conventional smoker applications.
  • the individual batches are provided with a mass in the range from 10 to 100 grams each.
  • At least one of the aforementioned objects is also achieved, as mentioned, by using at least one metallic, in particular noble metallic and chemically inert component in a tobacco composition for smoking tobacco consumption by means of at least one smoker's article (in particular by means of water pipes), in particular in a previously described thermally conductive tobacco composition, to provide a physical heat conduction function within the tobacco composition, so that the heat distribution is / is homogenized when used as intended within the tobacco composition (especially in comparison to tobacco compositions without metallic and chemically inert components).
  • At least one of the aforementioned objects is also achieved, as mentioned, by using at least one metallic and chemically inert component in a tobacco composition for smoking tobacco consumption, in particular in a previously described thermally conductive tobacco composition, for providing a physical heat conduction function within the tobacco composition, so that the heat distribution is / is homogenized when used as intended within the tobacco composition, the tobacco composition being a tobacco composition intended for cigars, the metallic and chemically inert component preferably as a sheet or film and / or as fibers or flakes is provided, in particular such that the metallic and chemically inert component is provided between individual tobacco leaves in rolled packaging in a respective cigar, in particular with their longitudinal extension aligned with the central longitudinal axis of the cigar.
  • the height position “pipe head up” can also be referred to here as the reference position zl (see figure description).
  • test series I tobacco mixture containing silver leaf examines seven different measurement times and refers to the bowl of a water pipe as an example.
  • Test series I shows that, thanks to the metallic component (here: silver leaf), a good temperature level can be achieved not only in the tobacco composition, but also over the height of the pipe bowl.
  • Test series II shows that the temperature in the tobacco composition with a metallic component is continuously significantly higher than the temperature in the tobacco composition without a metallic component, and that improved heat transfer to the pipe bowl also results in an overall optimized heat input.
  • the thermally conductive tobacco composition according to the invention can also perform a heat conduction function between a heat source (e.g. coals) and the lower region of the pipe bowl.
  • a heat source e.g. coals
  • a radial temperature gradient in the range from 30 to 50 ° C. emerges in an exemplary water pipe head; and / or an axial temperature gradient in the range from 150 to 200 ° C., depending on the temperature of the tobacco and the design and length of the pipe bowl.
  • 4 to 8 sheets of silver or gold can be used, in particular with the following volume proportions: eight (8) sheets of silver leaf with approx. 11.40mm 3 ; six (6) sheets of silver leaf with approx. 8.52mm 3 ; four (4) sheets of silver leaf with approx. 5.68mm 3 ; and / or eight (8) gold leaf approx. 8.48mm 3 ; six (6) gold leaves approx. 6.36mm 3 ; four (4) gold leaf approx. 4.24mm 3 ;
  • mass / volume ratios can also be specified: gold leaf or silver approx. 12 to 15 mm 3 for an amount of tobacco in the range of 25 to 30 grams.
  • gold leaf or silver approx. 12 to 15 mm 3 for an amount of tobacco in the range of 25 to 30 grams.
  • 8 to 11 mm 3 or even only 6 to 8 mm 3 , in particular approx. 7mm 3 (corresponding to four sheets) can be used.
  • Figure 1 in a partially sectioned side view and in a schematic
  • FIGS 2, 3, 4 each in a schematic representation in a side view of a thermally conductive tobacco composition in specific packaging, each according to an embodiment
  • FIGS. 5A, 5B, 5C, 5D are exemplary experiments to illustrate the thermal conduction effects of a thermally conductive tobacco composition according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 An exemplary application is illustrated in FIG. 1.
  • Coal 1 or other fuel is arranged on a plate 21 of a pipe bowl 20.
  • a base body 24, in which a sieve 23 is provided for receiving tobacco can be closed with a chimney attachment 22.
  • a receiving volume is defined in which the tobacco or a thermally conductive tobacco composition 10 according to the invention can be received, for example an amount in the range from 10 to 40 grams be done with gas, especially air.
  • the extension Ar, Az of the receiving volume in the radial (r) and vertical (z) directions are indicated by two arrows.
  • a thermally conductive tobacco composition 10 according to the invention can optionally also be received without a sieve in the receiving volume defined by the base body 24, depending on the size of the passages 25. This allows a larger amount of tobacco to be absorbed.
  • Gas flowing when smoking is sucked from top to bottom through the base body and flows on at the lower end of the base body, in particular to the tank (so-called bowl) of a water pipe.
  • 1 also shows a height position z1 which can be referred to as the reference position “pipe head up” for temperature measurements described in more detail below.
  • FIG. 2 illustrates the assembly of the metallic component 13 in the manner of fibers.
  • 3 illustrates a packaging of the metallic component 13 in the manner of flakes, for example gold or silver leaf.
  • 4 illustrates a packaging of the metallic component 13 in the manner of a coating and / or powder or comparatively small particles (mixed-in bulk). It makes sense that the particles are larger than the mesh of the sieve.
  • FIGS. 5A, 5B, 5C, 5D three experiments are illustrated which were carried out with tobacco with a moisture content of approx. 5%, with the thermal energy being applied by means of two to three fully annealed coals placed in a standard water pipe bowl (Fig. 1) was generated.
  • the temperature in [° C] is plotted against time in each graph (first measurement after five minutes of warming up, then seven minutes apart). It has been shown that under comparable test conditions using conventional tobacco (without a heat-conducting additive) a temperature range of only approx. 99 to 107 ° C is achieved (Fig.
  • 5A especially measured on the outside of the tobacco screen; Reference position zl).
  • a thermally conductive, inert metallic component for example gold leaf, silver leaf
  • 5B illustrates the effect of a thermally conductive tobacco composition in which 6 sheets of silver were used, and in the thermally conductive tobacco composition according to FIG. 5C, 8 sheets of silver were used. After approx. 35 to 40 minutes the temperature level will level out again. In this respect, the advantages of the thermally conductive tobacco composition are particularly noticeable in the heating-up phase and the first 30 minutes.
  • 5D summarizes the test results in a graph. List of reference symbols

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) umfassend wenigstens eine Tabaksorte (11) oder Tabakart in wenigstens einer Konfektionierung des Tabaks für rauchenden Tabakkonsum, wobei die wärmeleitende Tabakzusammensetzung als Tabakartikel für wenigstens einen Raucherartikel aus der folgenden Gruppe eingerichtet oder ausgestaltet ist: trockener Tabakartikel für Zigaretten, Zigarillos, Zigarren, halbtrockener Tabakartikel für rauchende Tabakpfeifen, feuchter Tabakartikel für Wasserpfeifen; wobei die wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) ferner wenigstens eine metallische, insbesondere edelmetallische Komponente (13) umfasst, welche eine physikalische Wärmeleit-Funktion beim Rauchen erfüllt, insbesondere bei Wärmeeinwirkung durch Glut oder durch Heizelemente des Raucherartikels, und welche zumindest im für das Rauchen erforderlichen Temperaturbereich chemisch inert ist, und welche dem Tabak derart beigefügt ist und in der Tabakzusammensetzung (10) derart verteilt ist, dass die Wärmeverteilung innerhalb der Tabakzusammensetzung beim Rauchen homogenisiert ist. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Herstellungsverfahren für die Tabakzusammensetzung sowie deren Verwendung.

Description

Wärmeleitende Tabakzusammensetzung sowie Verfahren zum Bereitstellen der Tabakzusammensetzung und Verwendung
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tabakzusammensetzung sowie ein Verfahren zum Bereitstellen der Tabakzusammensetzung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Verwendung von chemisch inerten Zusätzen für Tabak, insbesondere beim Rauchen mittels Wasserpfeifen. Nicht zuletzt betrifft die vorliegende Erfindung auch spezifische Konfektionierungen für Tabakzusammensetzungen für spezifische Raucher- Artikel. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Tabakzusammensetzung und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des jeweiligen unabhängigen Anspruchs.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Tabak wird in diversen Varianten konsumiert, unter anderem wird Tabak geraucht. Rauchender Tabakkonsum kann klassischer Weise durch Zigaretten, Zigarillos, Zigarren, Tabakpfeifen, Wasserpfeifen oder dergleichen Raucherartikel erfolgen. Dabei wird der Tabak zumindest teilweise verbrannt, insbesondere bei einer von der Art des Tabaks abhängigen Temperatur. Je nach Anwendung wird der Tabak (oder eine Tabakmischung) idealerweise mit einer für die Anwendung optimalen Feuchte bereitgestellt. Anders ausgedrückt: Bei Tabakpfeifen wird üblicherweise feuchterer Tabak verwendet als bei Zigaretten, und bei Wasserpfeifen wird üblicherweise noch feuchterer Tabak verwendet als bei Tabakpfeifen. Je nachdem, wie feucht der Tabak ist, und je nachdem, wie groß das Volumen ist, in welchem der Tabak entzündet werden oder glimmen/glühen soll, stellt sich ein gewisser Temperaturgradient innerhalb des Volumens ein (beispielsweise innerhalb einer Brennkammer).
Es ist für viele Raucher-Anwendungen wünschenswert, dass die Temperatur, bei welcher der Tabak konsumiert wird bzw. glimmt oder glüht, möglichst exakt vorgegeben werden können soll, und möglichst unabhängig vom Fortschreiten des Rauchvorgangs konstant bleiben soll, und auch möglichst homogen über das gesamte Volumen sichergestellt sein soll. Diese Anforderung stellt sich insbesondere auch bei Pfeifen bzw. Wasserpfeifen, welche einen vergleichsweise großvolumigen Aufnahmekopf (bzw. Brennkammer) für den Tabak aufweisen. In diesem Aufnahme- Volumen kann ein nachteilig starker Temperaturgradient in vielen Anwendungsfällen nicht auf zufriedenstellende Weise vermieden werden. Speziell bei Wasserpfeifen wird in manchen Anwendungsfällen auch eine externe Wärmequelle genutzt, welche die Wärmeenergie von außen in den Tabak einbringt (keine reine autonome Selbstverbrennung, sondern von extern induzierte Verbrennung).
Daher besteht Interesse an Optimierungsmaßnahmen zum Realisieren einer verbesserten Verbrennung oder Wärmeeinwirkung oder Temperaturverteilung bei solchen Raucherartikeln, insbesondere auch bei Wasserpfeifen.
DE 602004 009682 T2 beschreibt die Verwendung von Goldteilchen im Nanobereich für Katalysator-Zwecke. EP 1 909 604 Bl beschreibt Metall-Partikel im Zusammenhang mit katalytischen Effekten auf die Verbrennung, insbesondere zwecks Verringerung nachteiliger Bestandteile im Rauch. WO 2006/124448 A2 beschreibt die Verwendung von vergleichsweise kleinen Metallpartikel (insbesondere < 20pm) im Zusammenhang mit katalytischen Effekten. WO 2015/091880 Al beschreibt Verfahren zum Reduzieren von chemischen Bestandteilen (insbesondere Nikotin-Bestandteilen) in Tabak. WO 2015/123422 Al beschreibt ein tabakhaltiges Gel für ein möglichst rauchfreies Tabakprodukt.
US 2018/0242633A1, CN109567269A, CN109123795A beschreiben so genannte non- buming-Tabakprodukte. DE 202019 101 425 Ul beschreibt die Verwendung einer Katalysatoreinheit im Zusammenhang mit chemischen Aspekten beim Verbrennen von Tabak. WO 2018/228 131 Al beschreibt Raucherartikel mit Tabak, welcher über eine innerhalb des Tabaks verlaufende elektrische Verdrahtung durch Zuführung von externer elektrischer Energie auf Temperatur gebracht werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe ist, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, womit die im Tabak insbesondere beim Rauchen erzeugte Wärmeenergie optimal genutzt werden kann, insbesondere ohne elektrische Wärmequellen innerhalb des Tabaks. Auch eine Aufgabe ist, eine Tabakzusammensetzung derart bereitzustellen, dass das Rauchen auf optimierte Weise hinsichtlich der Verbrennung des Tabaks erfolgen kann, insbesondere bei optimierter Wärmeeinwirkung von außen. Nicht zuletzt ist es eine Aufgabe, einen Raucherartikel so auszuführen oder so auszurüsten bzw. so zu beschicken, dass die Temperatur beim Rauchen möglichst exakt vorgegeben werden kann, selbst für den Fall dass ein vergleichsweise großes Volumen mit der Tabakmischung befüllt werden muss und/oder dass die Wärmeeinwirkung nicht auf einfache vorrichtungstechnische Weise optimiert werden kann.
Zumindest eine dieser Aufgaben wird durch eine wärmeleitende Tabakzusammensetzung gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß dem nebengeordneten Verfahrensanspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den jeweiligen Unteransprüchen erläutert. Die Merkmale der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele sind miteinander kombinierbar, sofern dies nicht explizit verneint ist.
Bereitgestellt wird eine wärmeleitende Tabakzusammensetzung umfassend wenigstens eine Tabaksorte oder Tabakart in wenigstens einer Konfektionierung des Tabaks für rauchenden Tabakkonsum, insbesondere als Tabakmischung, wobei die wärmeleitende Tabakzusammensetzung als Tabakartikel für wenigstens einen Raucherartikel aus der folgenden Gruppe eingerichtet oder ausgestaltet ist: (relativ) trockener Tabakartikel für Zigaretten, Zigarillos, Zigarren, halbtrockener Tabakartikel für rauchende Tabakpfeifen, (relativ) feuchter Tabakartikel für Wasserpfeifen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die wärmeleitende Tabakzusammensetzung ferner wenigstens eine metallische, insbesondere edelmetallische Komponente umfasst, welche eine physikalische Wärmeleit-Funktion beim Rauchen erfüllt (bzw. dazu eingerichtet ist, auf physikalische Weise eine Wärmeleit-Funktion bereitzustellen), insbesondere bei Wärmeeinwirkung durch Glut oder durch Heizelemente des Raucherartikels (beispielsweise durch in einer Wasserpfeife verwendete Kohlen), und welche zumindest im für das Rauchen erforderlichen Temperaturbereich (insbesondere für feuchte Tabakartikel im Bereich von 80 bis 130°C, speziell im Bereich von 100 bis 120°C) chemisch inert ist (ohne katalytische Funktion), und welche dem Tabak derart beigefügt ist und in der Tabakzusammensetzung derart verteilt ist, dass die Wärmeverteilung innerhalb der Tabakzusammensetzung beim Rauchen homogenisiert ist, insbesondere homogener als bei Tabakzusammensetzungen ohne metallische und chemisch inerte Komponente. Dies liefert neben einer effizienteren Ausnutzung des Tabaks insbesondere auch Vorteile hinsichtlich der Genauigkeit, mit welcher eine Temperatur (bzw. ein Temperaturbereich) für den Tabak vorgegeben und beim Rauchen eingehalten werden kann.
Im Stand der Technik wird bisher allenfalls über eine optimierte Ausgestaltung und/oder Anordnung und/oder Anzahl der Wärmequellen (beispielsweise Kohlen) versucht, den Wärmeeffekt auf den Tabak zu optimieren. Im Gegensatz dazu beruht die Erfindung auf dem Konzept, wenigstens eine metallische Komponente derart in die Tabakmischung einzubringen, dass die Temperaturverteilung auf physikalische Weise homogenisiert und/oder ein erforderlicher Wärmeeintrag gesenkt werden kann und/oder dass die erzielbare Verbrennungs-Temperatur (bei einer vordefinierten Wärmeenergiemenge) erhöht werden kann. Zwar gibt es bereits Metall-Zusätze in Tabak, jedoch sollen diese Metall-Zusätze einen chemischen Effekt sicherstellen, sind also nicht derart konfektioniert, dass physikalische Effekte (insbesondere Wärmeleitung) sichergestellt werden können.
Als „metallisch“ sind dabei auch Elemente bzw. Komponenten der Übergangsmetalle des Periodensystems zu verstehen. Bevorzugt werden als metallische Komponenten Silber und/oder Gold jeweils in reinster Form 24K 999 verwendet.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Verwendungen der metallischen Komponenten in einem vergleichsweise niedrigen Temperaturbereich von bis zu 150°C, gegebenenfalls mit einem Sicherheitsfaktor bis zu 200°C. Demnach können als metallische Komponenten all jene Komponenten mit guter Wärmeleitfähigkeit in Erwägung gezogen werden, welche in diesem Temperaturbereich lebensmittelecht bzw. gesundheitlich unbedenklich bleiben und keine chemischen Reaktionen hervorrufen.
Die oben genannten Temperaturbereiche (insbesondere Bereich von 80 bis 130°C) beziehen sich dabei insbesondere auf eine Temperatur außen am Raucherartikel, also z.B. bei einer Wasserpfeife auf die Temperatur am Pfeifenkopf. Die Tabakzusammensetzung kann, je nach Ausgestaltung und Material des Raucherartikels, dabei z.B. eine Temperatur im Bereich von 200 bis 350°C aufweisen. Es hat sich beispielsweise für relativ feuchten Tabak für Wasserpfeifen gezeigt, dass ein Temperaturbereich für die Tabakzusammensetzung im Bereich von 150 bis 250°C realisiert werden kann, also deutlich unter 350°C oder sogar deutlich unter 300°C.
Die vorteilhaften Effekte bei Verwendung einer erfmdungsgemäßen Tabakzusammensetzung können auch wie folgt beschrieben werden: Der Tabak heizt sich insgesamt deutlich gleichmäßiger und homogener auf und gibt über dem gesamten Abbrand durch die höheren bzw. homogeneren Temperaturen mehr Aroma und Geschmack ab, oder zumindest wird die verwendete Tabakmenge besser ausgenutzt. Auch kann vermieden werden, dass eine zu hohe Temperatur erzeugt werden muss, um eine inhomogene Tabakmischung komplett ausreichend erhitzen zu können. Indem nur chemisch inerte metallische Zusätze wie z.B. Blattgold und Silber (insbesondere Lebensmittelzusatzstoffe 174/175) verwendet werden und dadurch keinerlei Gesundheitsrisiken entstehen, kann die Konfektionierung der Tabakzusammensetzung hinsichtlich der gewünschten Wärmeleiteffekte optimiert werden.
Auch das Anheizen bzw. Anrauchen einer Wasserpfeife kann optimiert werden, insbesondere deutlich schneller und effizienter erfolgen. Indem die Wärmeleitung optimiert wird, kann auch eine vergleichsweise niedrige Maximaltemperatur zur Erzeugung der Hitze im Tabak ausreichen, mit dem Effekt, dass der Tabak auf vorteilhaft moderate Temperaturen konsumiert werden kann.
Was den für das Rauchen erforderlichen Temperaturbereich bzw. eine Verbrennungstemperatur betrifft, so kann zwischen unterschiedlichen Anwendungen unterschieden werden, insbesondere grob zwischen vier Anwendungen, wobei die für das Rauchen bevorzugte Temperatur dabei auch vom Feuchtegehalt des Tabaks abhängen kann:
1/ Zigaretten-Tabak: von ca. 800 °C bis 1100 °C;
2/ Zigarren-Tabak: von ca. 580 °C bis 660 °C;
3/Pfeifen-Tabak: von ca. 420 °C bis 500 °C;
4/ Wasserpfeifen-Tabak: tendenziell deutlich unter 200°C.
Die vorliegende Erfindung kann auf trockene Tabakartikel für Zigaretten, Zigarillos,
Zigarren, auf halbtrockene Tabakartikel für rauchende Tabakpfeifen, sowie auf (relativ) feuchter Tabakartikel für Wasserpfeifen angewandt werden. Die vorliegende Erfindung liefert insbesondere auch Vorteile beim Niedertemperaturrauchen bis 300°C bzw. bei Temperaturen von weniger als 200°C, so wie sie in Wasserpfeifen üblich sind.
Als „wärmeleitende Tabakzusammensetzung“ sind dabei insbesondere auch erfindungsgemäß konfektionierte Zusammensetzungen zu verstehen, welche auf der Zusammensetzung von so genannten Dampfsteinen basieren oder diese umfassen. Dampfsteine werden z.B. aus Gründen des Nichtraucherschutzes in einigen Etablissements anstelle von reinem Tabak verwendet, insbesondere in Wasserpfeifen. Dampfsteine können z.B. im Zusammenhang mit Melasse oder artverwandten Zusätzen eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung lässt sich auch auf derartige Zusammensetzungen anwenden, beispielsweise auch in Ausgestaltung als Beschichtung.
Als „wärmeleitende Tabakzusammensetzung“ sind dabei insbesondere auch erfindungsgemäß konfektionierte Zusammensetzungen zu verstehen, welche auf Cannabis und/oder Cannabidiol (CBD) basieren oder dies umfassen. Beispielsweise kann Cannabis und/oder CBD mit Tabak vermischt sein.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch, mit weniger Wärmeenergie eine höhere Temperatur zu erzielen. Wahlweise kann in einem handelsüblichen Wasserpfeifenkopf problemlos eine Temperatur der Tabakzusammensetzung im Bereich von 300°C erzielt werden, insbesondere sogar bis zu 350°C (insbesondere bei vergleichsweise hohem Masseanteil von metallischen Komponenten).
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine metallische Komponente zumindest teilweise als ein Pulver oder als untermischte Schüttung in der Tabakzusammensetzung bereitgestellt (Metallpartikel separat vom Tabak), insbesondere mit einer Partikelgröße im Spektrum von 0,01 pm bis 10mm, bevorzugt 0,1 pm bis 1mm, weiter bevorzugt 0,1 pm bis lOOpm. Insbesondere bei relativ feuchtem Tabak kann das Pulver auf dem Tabak haften. Ein Mitreißen von Partikeln in den Gasstrom kann auch dadurch vermieden werden, dass ein Wasserbehälter zwischengeschaltet ist (Wasserpfeifen- Anwendung). Die relativ schweren Edelmetallteilchen werden im Wasser gebunden bzw. durch das spezifische Gewicht des Edelmetalls absinken. Zusätzlich kann eine Filterung in einem vorgeschalteten Molassefänger erfolgen, also in einem im Inneren kurvig geformten Aufsatzstück, welches aufgrund der Bauform nur Gase durchlässt und Feststoffe wie z.B. Tabakpartikel auffängt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine metallische Komponente zumindest teilweise in Form von Flakes und/oder Fasern konfektioniert, beispielsweise zumindest teilweise als Blattgold. Dies ermöglicht insbesondere auch die Verwendung von handelsüblichen Konfektionierungen, gegebenenfalls in Verbindung mit einer Größenanpassung der Blätter bzw. Flakes.
Die wenigstens eine metallische Komponente kann Partikel mit einer Größe oder Länge von minimal 1 Opm und/oder maximal 30mm, insbesondere minimal 50pm und/oder maximal 10mm aufweisen oder auch vollständig daraus gebildet sein.
Die wenigstens eine metallische Komponente kann Partikel mit einer Partikelgröße im Spektrum von 10pm bis 1mm, bevorzugt 20pm bis lOOpm aufweisen.
Die wenigstens eine metallische Komponente kann zumindest teilweise eine blattförmige Konfektionierung in der Art von Blattgold aufweisen, insbesondere mit einer Dicke im Bereich von 0,001 pm bis lOOpm, insbesondere 0,0 lpm bis 10pm, speziell 0,0 lpm bis lpm oder 0,01pm bis 0,lpm.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine metallische Komponente zumindest teilweise als eine Beschichtung auf dem Tabak vorgesehen, zumindest auf einer Teilmenge des Tabaks. Die wenigstens eine metallische Komponente kann zumindest teilweise auf den Tabak aufgedampft sein. Die Beschichtung, insbesondere eine aufgedampfte Schicht, weist insbesondere eine Schichtdicke im Bereich von 0,001 pm bis lOOpm, insbesondere 0,01 pm bis 10pm, insbesondere 0,lpm bis lpm auf. Dies ermöglicht jeweils auch eine besonders gute Durchmischung und auch Dosierung. Die Schichtdicke kann dabei auch in Abhängigkeit der Raucher-Applikation und/oder der Tabaksorte adaptiert werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die wärmeleitende Tabakzusammensetzung mittels der wenigstens einen metallischen Komponente derart konfektioniert, dass in einem Wasserpfeifen-Kopf zur Aufnahme der Tabakzusammensetzung, insbesondere mit einem Aufnahme- Volumen im Bereich von 20 bis 50ml (oder für eine Tabakmenge im Bereich von 10 bis 30 Gramm, insbesondere ca. 15g oder 20g), bei einer Maximaltemperatur von 150°C, insbesondere 120°C (insbesondere bezüglich der Temperatur des Pfeifenkopfes) ein Temperaturgradient von maximal 50 °C, insbesondere maximal 40°, bevorzugt maximal 30° in der Tabakzusammensetzung eingehalten wird, insbesondere in radialer Richtung, insbesondere auch in vertikaler Richtung von oben nach unten, wenn die Wasserpfeife im bestimmungsgemäßen Gebrauch betrieben wird. Hierdurch kann die Temperatur auch vergleichsweise exakt eingestellt bzw. vordefiniert werden. Insbesondere auch beim aktiven Rauchen kann die wärmeleitende Tabakzusammensetzung den vorteilhaften wärmeleitenden Effekt sicherstellen, sei es in Gas- Strömungsrichtung (vornehmlich axial), sei es orthogonal dazu, insbesondere in radialer Richtung.
Dabei kann die Tabakzusammensetzung beispielsweise eine Temperatur im Bereich von 200 bis 300°C annehmen, je nach Art und Menge der verwendeten Heizmittel (bei Wasserpfeifen also die Menge der auf dem Teller oberhalb des Tabaks angeordneten Kohlen oder entsprechender Brennmaterialien). Anders ausgedrückt: Die Tabakzusammensetzung ist deutlich heißer als die sich am Pfeifenkopf einstellende Temperatur, insbesondere 100 bis 200 Kelvin bzw. Grad Celsius heißer.
Die Aufnahmemenge von handelsüblichen Tabaksieben in Pfeifen (insbesondere Aufnahme- Körbchen im Pfeifenkopf) liegt insbesondere im Bereich von 15 bis 30 Gramm, beispielsweise bei ca. 20g. Diese Gewichtsangabe bezieht sich wahlweise auf den Tabak als solchen (ohne inerten wärmeleitenden Zusatz) oder auf die gesamte Tabakmischung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die wärmeleitende Tabakzusammensetzung als feuchter Tabakartikel für Wasserpfeifen ausgestaltet. Hierbei wirken sich die wärmeleitenden Effekte besonders vorteilhaft aus. Eine/die Temperaturverteilung in einem Aufnahme- Volumen im Bereich von 20 bis 50ml (oder für eine Tabakmenge im Bereich von 10 bis 30 Gramm, insbesondere ca. 15g, 18g oder 20g), insbesondere innerhalb einer konischen oder zylindrischen Aufnahme-Kavität (beispielsweise Wasserpfeifen-Kopf), kann bei einer von extern (insbesondere mittels Heizelementen) erzeugten Maximaltemperatur in der Tabakzusammensetzung im Bereich von 120 bis 150°C dabei z.B. um maximal 30 bis 40°C in einer beliebigen Richtung über die Gesamterstreckung des Volumens schwanken. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der Tabak möglichst homogen erwärmt wird bzw. verbrennt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine metallische Komponente derart konfektioniert, dass die Dichte der metallischen Komponente maximal um den Faktor 3 bis 10 von der Dichte des Tabaks (oder der Tabakmischung ohne metallische Komponente) abweicht. Hierdurch kann eine gute Durchmischung sichergestellt werden und auch bei vergleichsweise trockenem Tabak eine Entmischung über längere Transportwege oder längere Zeiträume effektiv vermieden werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine metallische Komponente mit einem Masseanteil von mindestens 0,5 Massenprozent und/oder maximal 5 Massenprozent in der wärmeleitende Tabakzusammensetzung vorgesehen, insbesondere im Bereich von 1 bis 2 Massenprozent. Hierdurch kann auch ein ausreichend großer Wärmeleiteffekt sichergestellt werden.
Unter Bezugnahme auf die in Wasserpfeifenköpfen üblicherweise vorgesehenen Tabakmengen (20 bis 50ml Aufnahme- Volumen), insbesondere ca. 20 Gramm Tabak, kann ein Masseanteil im Bereich von 0,5 bis 5 Prozent, insbesondere 0,5 bis 3 Prozent, beispielsweise 1% oder 2% angegeben werden, also beispielsweise 0,1 bis 0,2 Gramm Silber oder Gold.
Der Tabak bzw. der Tabakartikel kann ein trockener Tabakartikel sein und eine relative Feuchte im üblichen Bereich von den am Markt erhältlichen trockenen Tabaksorten aufweisen, oder der Tabakartikel kann ein halbtrockener Tabakartikel sein und eine relative Feuchte im Bereich von den am Markt erhältlichen halbtrockenen Tabaksorten aufweisen, oder der Tabak bzw. der Tabakartikel kann ein feuchter Tabakartikel sein und eine relative Feuchte im Bereich von den am Markt erhältlichen feuchten Tabaksorten aufweisen. Als Bereich für die (insbesondere gesetzlich) zulässige Feucht können exemplarisch 1 bis 40% oder sogar bis 60% angegeben werden. Die (absolute bzw. relative) Feuchte des Tabaks ist abhängig von der Art der Raucher- Utensilien und auch von nationaler Gesetzgebung. Beispielsweise in Deutschland liegt die maximal zulässige Feuchte im Bereich von ca. 5%, oder 5 bis 10%; demnach werden in Deutschland eher trockene Tabaksorten konsumiert. Tabaksorten in anderen Ländern können jedoch auch deutlich feuchter sein, beispielsweise im Bereich von 20 bis 40% Feuchtegehalt. Für die Schweiz sind speziell für Wasserpfeifen auch Tabaksorten vorgesehen, welche bis maximal 60% Feuchte aufweisen können.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel besteht die wenigstens eine metallische Komponente zumindest teilweise aus Gold, insbesondere Gold in reinster Form (24K 999), oder umfasst wenigstens eine Goldlegierung. Die wenigstens eine metallische Komponente kann wahlweise zumindest teilweise aus Silber bestehen oder wenigstens eine Silberlegierung umfassen. Die wenigstens eine metallische Komponente kann zumindest teilweise aus Platin bestehen oder wenigstens eine Platinlegierung umfassen. Die wenigstens eine metallische Komponente kann zumindest teilweise aus Palladium bestehen oder wenigstens eine Palladiumlegierung umfassen. Die wenigstens eine metallische Komponente kann zumindest teilweise aus Iridium bestehen oder wenigstens eine Iridiumlegierung umfassen. Die wenigstens eine metallische Komponente kann zumindest teilweise aus Osmium bestehen oder wenigstens eine Osmiumlegierung umfassen. Die wenigstens eine metallische Komponente kann zumindest teilweise aus einer Legierung aus wenigstens zwei der zuvor genannten Materialien oder Legierungen bestehen. Die wenigstens eine metallische Komponente wenigstens einen wärmeleitenden Lebensmittelzusatzstoff umfasst. Unter diesen vorteilhaften Materialien kann jeweils für einen Anwendungsfall und für eine gewünschte Konfektionierung eine Auswahl getroffen werden. Silber hat eine besonders vorteilhaft hohe Wärmeleitfähigkeit. Gold ist besonders inert. Eine Selektion kann jeweils individuell für den Einzelfall erfolgen.
Für Goldlegierungen können alle handelsüblichen und gesundheitlich unbedenklichen Legierungen in Erwägung gezogen werden. Beispielsweise kann auch 333er Gold als Legierungsbestandteil verwendet werden. Die jeweilige metallische Komponente ist bevorzugt eine Edelmetall-Komponente, insbesondere basierend auf Edelmetallen mit besonders guten Wärmeleiteigenschaften. Die jeweilige metallische Komponente kann beispielsweise auch in Form von Goldgranulat bereitgestellt werden. Die jeweilige metallische Komponente kann beispielsweise auch in Blatt-Form bereitgestellt werden, beispielsweise Blatt-Palladium oder Blatt-Platin.
Die jeweilige metallische Komponente muss nicht notwendigerweise als lebensmittelechtes Material zugelassen sein. Zwar ist dies vorteilhaft, jedoch kann auch eine Verwendung von (edel-)metallischen Materialien erfolgen, die nicht zu Lebensmittelzwecken zugelassen sind, insbesondere da das metallisch Material lediglich eine Wärmeleitfunktion erfüllen soll und nicht konsumiert wird, insbesondere wenn es im inerten Temperaturbereich von insbesondere 120 bis 150°C eingesetzt wird. Der Temperaturbereich kann auch noch deutlich breiter sein, bzw. die Maximaltemperatur kann je nach Anwendungsfall auch bis über 200°C steigen.
Von einer Verwendung von Messing sollte aus gesundheitlichen Gründen vorsichtshalber abgesehen werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die wenigstens eine metallische Komponente einen Wärmeleitkoeffizient von mindestens 250, insbesondere mindestens 300, bevorzugt mindestens 350, besonders bevorzugt mindestens 375 oder 400 W/mK auf. Hierdurch kann eine besonders effektive Wärmeleitung auch bei vergleichsweise wenig Material sichergestellt werden. Dies begünstigt auch eine Konservierung sonstiger Eigenschaften der Tabakmischung bzw. eine Kompatibilität mit diversen Raucherartikeln.
ITEM Zumindest eine der zuvor genannten Aufgaben wird insbesondere auch gelöst durch eine wärmeleitende Tabakzusammensetzung umfassend wenigstens eine Tabaksorte oder Tabakart in wenigstens einer Konfektionierung des Tabaks für rauchenden Tabakkonsum, insbesondere als Tabakmischung, wobei die wärmeleitende Tabakzusammensetzung als Tabakartikel für wenigstens einen Raucherartikel aus der folgenden Gruppe eingerichtet oder ausgestaltet ist: trockener Tabakartikel für Zigaretten, Zigarillos, Zigarren, halbtrockener Tabakartikel für rauchende Tabakpfeifen, feuchter Tabakartikel für Wasserpfeifen; wobei die wärmeleitende Tabakzusammensetzung ferner wenigstens eine metallische, insbesondere edelmetallische Komponente umfasst, welche eine physikalische Wärmeleit-Funktion beim Rauchen erfüllt, insbesondere bei Wärmeeinwirkung durch Glut oder durch Heizelemente des Raucherartikels, und welche zumindest im für das Rauchen erforderlichen Temperaturbereich chemisch inert ist, und welche dem Tabak derart beigefügt ist und in der Tabakzusammensetzung derart verteilt ist, dass die Wärmeverteilung innerhalb der Tabakzusammensetzung beim Rauchen homogenisiert ist; wobei die wenigstens eine metallische Komponente zumindest teilweise als untermischte Schüttung in der Tabakzusammensetzung bereitgestellt ist, insbesondere mit einer Partikelgröße im Spektrum von 1 pm bis lOOpm und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente zumindest teilweise in Form von Flakes konfektioniert ist, beispielsweise zumindest teilweise als Blattgold, Blattsilber oder einem anderen edelmetallischen Material in Blatt-Form; wobei die wärmeleitende Tabakzusammensetzung als feuchter Tabakartikel für Wasserpfeifen ausgestaltet ist; wobei die wenigstens eine metallische Komponente mit einem Masseanteil von mindestens 0,5 Massenprozent und/oder maximal 5 Massenprozent in der wärmeleitende Tabakzusammensetzung vorgesehen ist; wobei die wenigstens eine metallische Komponente zumindest teilweise aus Gold und/oder Silber besteht, insbesondere Gold und/oder Silber in reinster Form, oder wenigstens eine Gold- und/oder Silberlegierung umfasst. Dies liefert zahlreiche zuvor genannte Vorteile.
Zumindest eine der zuvor genannten Aufgaben wird insbesondere auch gelöst durch eine Wasserpfeife mit einem Aufnahme- Volumen für Tabak, insbesondere umfassend mindestens 20 bis 50ml, wobei in das Aufnahme- Volumen eine zuvor beschriebene wärmeleitende Tabakzusammensetzung eingebracht ist. Dies liefert zuvor genannte Vorteile.
Zumindest eine der zuvor genannten Aufgaben wird insbesondere auch gelöst durch eine wärmeleitende Mehrkomponenten-Tabakzusammensetzung, bereitgestellt durch wenigstens zwei miteinander zu vermischenden Komponenten, einerseits umfassend wenigstens eine erste Komponente in Form von einer Tabakzusammensetzung ohne wärmeleitenden Zusatz (insbesondere umfassend wenigstens eine Tabaksorte oder Tabakart in wenigstens einer Konfektionierung des Tabaks für rauchenden Tabakkonsum); und ferner umfassend wenigstens eine zweite Komponente in Form von einer metallischen, insbesondere edelmetallischen Komponente, welche eingerichtet ist für eine physikalische Wärmeleit- Funktion beim Rauchen und welche zumindest im für das Rauchen erforderlichen Temperaturbereich chemisch inert ist, wobei die erste und zweite Komponente beispielsweise als Kit zum hündischen oder maschinellen Vermischen bereitgestellt sind, und wobei die wärmeleitende Mehrkomponenten-Tabakzusammensetzung eingerichtet ist, im vermischten Zustand eine zuvor beschriebene wärmeleitende Tabakzusammensetzung zu bilden. Dies liefert zuvor genannte Vorteile.
Zumindest eine der zuvor genannten Aufgaben wird insbesondere auch gelöst durch eine wärmeleitende Tabakzusammensetzung, insbesondere durch eine zuvor beschriebene wärmeleitende Tabakzusammensetzung, hergestellt durch Vermischen von wenigstens zwei miteinander zu vermischenden Komponenten und Bilden einer wärmeleitenden Mehrkomponenten-Tabakzusammensetzung, wobei wenigstens eine erste Komponente in Form von einer Tabakzusammensetzung ohne wärmeleitenden Zusatz umfassend wenigstens eine Tabaksorte oder Tabakart in wenigstens einer Konfektionierung des Tabaks für rauchenden Tabakkonsum und ferner wenigstens eine zweite Komponente in Form von einer metallischen, insbesondere edelmetallischen Komponente eingerichtet für eine physikalische Wärmeleit-Funktion beim Rauchen derart miteinander vermischt werden, dass die Wärmeverteilung innerhalb der Tabakzusammensetzung beim Rauchen homogenisiert ist, insbesondere homogener als bei Tabakzusammensetzungen ohne metallische Komponente. Dies liefert zuvor genannte Vorteile.
Zumindest eine der zuvor genannten Aufgaben wird insbesondere auch gelöst durch ein Verfahren gemäß dem entsprechenden nebengeordneten Verfahrensanspruch, nämlich durch ein Verfahren zum Herstellen einer wärmeleitenden Tabakzusammensetzung umfassend wenigstens eine Tabaksorte oder Tabakart in wenigstens einer Konfektionierung des Tabaks zum Bereitstellen eines Tabakartikels aus der folgenden Gruppe, insbesondere einer Tabakmischung, für rauchenden Tabakkonsum mittels wenigstens eines Raucherartikels: trockener Tabakartikel für Zigaretten, Zigarillos, Zigarren, halbtrockener Tabakartikel für rauchende Tabakpfeifen, feuchter Tabakartikel für Wasserpfeifen; wobei die wärmeleitende Tabakzusammensetzung durch Beifügen und Verteilen wenigstens einer metallischen, insbesondere edelmetallischen und chemisch inerten Komponente mit physikalischer Wärmeleit-Funktion derart gebildet wird, dass die Wärmeverteilung innerhalb der Tabakzusammensetzung beim Rauchen (also bei Temperatur einwirkung durch Glut und/oder durch Heizelemente oder sonstige künstlich erzeugte Energiezufuhr) homogenisiert wird, insbesondere homogener ist als bei Tabakzusammensetzungen ohne metallische und chemisch inerte Komponente. Dies liefert zuvor genannte Vorteile.
Gemäß einer Ausführungsform wird die wenigstens eine metallische Komponente zumindest teilweise als ein Pulver oder als untermischte Schüttung der Tabakzusammensetzung beigefügt oder zugemischt, insbesondere mit einer Partikelgröße im Spektrum von 0,01 pm bis 10mm, bevorzugt 0,1 pm bis 1mm, weiter bevorzugt 0,1 pm bis 100pm. Hierdurch kann auch eine gute Verteilung innerhalb der Mischung sichergestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird die wenigstens eine metallische Komponente zumindest teilweise in Form von Flakes und/oder Fasern beigefügt oder zugemischt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die wenigstens eine metallische Komponente in Form von Partikeln mit einer Größe oder Länge von minimal 10 pm und/oder maximal 10mm, insbesondere minimal 50pm und/oder maximal 5mm beigefügt oder zugemischt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die wenigstens eine metallische Komponente in Form von Partikeln mit einer Partikelgröße im Spektrum von 10pm bis 1mm, bevorzugt 20pm bis 100pm beigefügt oder zugemischt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die wenigstens eine metallische Komponente in blattförmiger Konfektionierung in der Art von Blattgold beigefügt oder zugemischt, insbesondere mit einer Dicke im Bereich von 0,001 pm bis 100pm, insbesondere 0,0 lpm bis 10pm, speziell 0,0 lpm bis lpm oder 0,0 lpm bis 0,lpm.
Die jeweils besonders vorteilhafte Konfektionierung kann für den jeweiligen Einzelfall bzw. für die jeweilige Anwendung selektiert werden, insbesondere auch in Abhängigkeit der Tabaksorte und der Feuchtigkeit und der damit zusammenhängenden Vermischungs- Eigenschaften.
Gemäß einer Ausführungsform wird die wenigstens eine metallische Komponente zumindest teilweise als eine Beschichtung auf dem Tabak vorgesehen, zumindest auf einer Teilmenge des Tabaks, insbesondere bevor die metallische Komponente mit dem Tabak vermischt wird. Hierdurch kann die Tabakzusammensetzung auf einfache, benutzerfreundliche Weise auch z.B. als Kit aus zwei vorkonfektionierten Mischungsbestandteilen bereitgestellt werden. Gemäß einer Ausführungsform wird die wenigstens eine metallische Komponente zumindest teilweise auf den Tabak aufgedampft, insbesondere mit einer Schichtdicke im Bereich von 0,00 lpm bis lOOpm, insbesondere 0,01 pm bis 10pm, insbesondere 0,1 pm bis lpm, insbesondere bevor die metallische Komponente mit dem Tabak vermischt wird.
Dies begünstigt jeweils auch eine besonders homogene Durchmischung, weitgehend unabhängig von der vom Anwender aufgewendeten Sorgfalt.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Verteilen bzw. Vermischen der metallischen Komponente für eine Menge im Bereich von 10 bis 10.000 Gramm, insbesondere mit einem Massenanteil der metallischen Komponente im Bereich von 0,5 bis 5 Massenprozent. Dies liefert insbesondere auch eine besonders homogene Durchmischung, insbesondere für Mengen, die bei üblichen Raucher- Applikationen bevorzugt eingesetzt werden.
Beispielsweise werden die einzelnen Chargen mit einer Masse im Bereich von jeweils 10 bis 100 Gramm bereitgestellt.
Zumindest eine der zuvor genannten Aufgaben wird wie erwähnt auch gelöst durch Verwendung wenigstens einer metallischen, insbesondere edelmetallischen und chemisch inerten Komponente in einer Tabakzusammensetzung für rauchenden Tabakkonsum mittels wenigstens eines Raucherartikels (insbesondere mittels Wasserpfeifen), insbesondere in einer zuvor beschriebenen wärmeleitenden Tabakzusammensetzung, zum Bereitstellen einer physikalischen Wärmeleit-Funktion innerhalb der Tabakzusammensetzung, so dass die Wärmeverteilung bei bestimmungsgemäßem Gebrauch innerhalb der Tabakzusammensetzung homogenisiert ist/wird (insbesondere im Vergleich zu Tabakzusammensetzungen ohne metallische und chemisch inerte Komponente). Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile.
Zumindest eine der zuvor genannten Aufgaben wird wie erwähnt auch gelöst durch Verwendung wenigstens einer metallischen und chemisch inerten Komponente in einer Tabakzusammensetzung für rauchenden Tabakkonsum, insbesondere in einer zuvor beschriebenen wärmeleitenden Tabakzusammensetzung, zum Bereitstellen einer physikalischen Wärmeleit-Funktion innerhalb der Tabakzusammensetzung, so dass die Wärmeverteilung bei bestimmungsgemäßem Gebrauch innerhalb der Tabakzusammensetzung homogenisiert ist/wird, wobei die Tabakzusammensetzung eine für Zigarren vorgesehene Tabakzusammensetzung ist, wobei die metallische und chemisch inerte Komponente bevorzugt als Blatt oder Folie und/oder als Fasern oder Flakes bereitgestellt ist, insbesondere derart, dass die metallische und chemisch inerte Komponente zwischen einzelnen Tabakblättern in gerollter Konfektionierung in einer jeweiligen Zigarre bereitgestellt ist, insbesondere mit deren Längserstreckung in Ausrichtung der Mittenlängsachse der Zigarre. Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile.
Im Folgenden werden einige beispielhafte Versuche zu den Wärmeeffekten der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Höhenposition „Pfeifenkopf oben“ kann hier auch als Referenzposition zl bezeichnet werden (vgl. Figurenbeschreibung).
Die folgende Versuchsreihe I (Tabakmischung enthaltend Blattsilber) untersucht sieben verschiedene Messzeitpunkte und bezieht sich dabei exemplarisch auf den Pfeifenkopf einer Wasserpfeife.
Wärmebildkamera Testo 865
Temperaturmessung nach fünf Minuten Aufheizen - Messung 0 (Zeitpunkt t=5min.)
Tabaktemperatur 241 °C
Pfeifenkopf ganz oben 123 °C
Pfeifenkopf oben (zl) 92 °C
Pfeifenkopf Mitte 60 °C
Pfeifenkopf unten 38 °C
Pfeifenkopf ganz unten 35 °C
Temperaturmessung nach sieben Minuten Aufheizen - Messung 1 (Zeitpunkt t=12min.)
Tabaktemperatur 245 °C
Pfeifenkopf ganz oben 132 °C
Pfeifenkopf oben (zl) 102 °C
Pfeifenkopf Mitte 74 °C Pfeifenkopf unten 46 °C Pfeifenkopf ganz unten 35 °C
Temperaturmessung nach sieben Minuten Aufheizen - Messung 2 (Zeitpunkt t=19min.)
Tabaktemperatur 214 °C
Pfeifenkopf ganz oben 130 °C
Pfeifenkopf oben (zl) 98 °C
Pfeifenkopf Mitte 78 °C
Pfeifenkopf unten 44 °C
Pfeifenkopf ganz unten 36 °C
Temperaturmessung nach sieben Minuten Aufheizen - Messung 3 (Zeitpunkt t=26min.)
Tabaktemperatur 218 °C
Pfeifenkopf ganz oben 124 °C
Pfeifenkopf oben (zl) 97 °C
Pfeifenkopf Mitte 75 °C
Pfeifenkopf unten 50 °C
Pfeifenkopf ganz unten 37 °C
Temperaturmessung nach sieben Minuten Aufheizen - Messung 4 (Zeitpunkt t=33min.)
Tabaktemperatur 126 °C
Pfeifenkopf ganz oben 121 °C
Pfeifenkopf oben (zl) 83 °C
Pfeifenkopf Mitte 75 °C
Pfeifenkopf unten 51 °C
Pfeifenkopf ganz unten 45 °C
Temperaturmessung nach sieben Minuten Aufheizen - Messung 5 (Zeitpunkt t=40min.)
Tabaktemperatur 119 °C
Pfeifenkopf ganz oben 127 °C
Pfeifenkopf oben (zl) 83 °C
Pfeifenkopf Mitte 72 °C Pfeifenkopf unten 50 °C Pfeifenkopf ganz unten 46 °C
Temperaturmessung nach sieben Minuten Aufheizen - Messung 6 (Zeitpunkt t=47min.)
Tabaktemperatur 116 °C
Pfeifenkopf ganz oben 130 °C
Pfeifenkopf oben (zl) 69 °C
Pfeifenkopf Mitte 71 °C
Pfeifenkopf unten 42 °C
Pfeifenkopf ganz unten 36 °C
Temperaturmessung nach sieben Minuten Aufheizen - Messung 7 (Zeitpunkt t=54min.)
Tabaktemperatur 128 °C
Pfeifenkopf ganz oben 127 °C
Pfeifenkopf oben (zl) 83 °C
Pfeifenkopf Mitte 69 °C
Pfeifenkopf unten 44 °C
Pfeifenkopf ganz unten 35 °C
Aus der Versuchsreihe I geht hervor, dass dank der metallischen Komponente (hier: Blattsilber) ein gutes Temperatumiveau nicht nur in der Tabakzusammensetzung realisiert werden kann, sondern auch über die Höhe des Pfeifenkopfes.
Die folgende Versuchsreihe II (Tabakmischung enthaltend wenigstens eine metallische Komponente) betrifft einen Vergleich der Temperaturwerte in der Tabakmischung mit und ohne metallische Komponente. ohne metallische Komponente: mit metallischer Komponente t=5min. 208°C 241°C t= 12min. 207°C 245°C t= 19min. 211°C 286°C t=26min. 181°C 256°C t=33min. 155°C 174°C t=40min. 168°C 168°C t=47min. 159°C 164°C t=54min. 132°C 172°C
Aus der Versuchsreihe II geht hervor, dass die Temperatur in der Tabakzusammensetzung mit metallischer Komponente kontinuierlich deutlich über der Temperatur in der Tabakzusammensetzung ohne metallischer Komponente liegt, und dass sich durch verbesserte Wärmeabgabe auf den Pfeifenkopf auch ein in der Summe optimierter Wärmeeintrag ergibt. Anders ausgedrückt: Die erfindungsgemäße wärmeleitende Tabakzusammensetzung kann auch eine Wärmeleitfunktion zwischen einer Hitzequelle (z.B. Kohlen) und dem unteren Bereich des Pfeifenkopfes erfüllen.
Aus derartigen Versuchen geht in einem beispielhaften Wasserpfeifenkopf beispielsweise ein radiales Temperaturgefälle im Bereich von 30 bis 50 °C hervor; und/oder ein axiales Temperaturgefälle im Bereich von 150 bis 200 °C, je nach Temperatur des Tabaks und nach Ausgestaltung und Länge des Pfeifenkopfes.
Für die zuvor beschriebenen Versuche können wahlweise z.B. 4 bis 8 Blatt Silber oder Gold verwendet werden, insbesondere mit den folgenden Volumenanteilen: acht (8) Blatt Blattsilber mit ca. 11,40mm3; sechs (6) Blatt Blattsilber mit ca. 8,52mm3; vier (4) Blatt Blattsilber mit ca. 5,68mm3; und/oder acht (8) Blatt Blattgold mit ca. 8,48mm3; sechs (6) Blatt Blattgold mit ca. 6,36mm3; vier (4) Blatt Blattgold mit ca. 4,24mm3;
Beispielsweise können auch die folgenden Massen-/Volumenverhältnisse angegeben werden: Blattgold oder Silber ca. 12 bis 15mm3 für eine Tabakmenge im Bereich von 25 bis 30 Gramm. Wahlweise können z.B. auch nur 8 bis 11mm3 oder sogar nur 6 bis 8mm3, insbesondere ca. 7mm3 (entsprechend vier Blättern) verwendet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN In den nachfolgenden Zeichnungsfiguren wird die Erfindung noch näher beschrieben, wobei für Bezugszeichen, die nicht explizit in einer jeweiligen Zeichnungsfigur beschrieben werden, auf die anderen Zeichnungsfiguren verwiesen wird. Es zeigen:
Figur 1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht und in schematischer
Explosionsdarstellung einen Pfeifenkopf einer Wasserpfeife zur Anwendung einer wärmeleitenden Tabakzusammensetzung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figuren 2, 3, 4 jeweils in schematischer Darstellung in einer Seitenansicht eine wärmeleitende Tabakzusammensetzung in spezifischer Konfektionierung jeweils gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
Figuren 5A, 5B, 5C, 5D exemplarische Versuche zur Veranschaulichung von Wärmeleiteffekten einer wärmeleitenden Tabakzusammensetzung gemäß einem Ausführungsb ei spiel.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
In der Fig. 1 ist eine beispielhafte Anwendung illustriert. Kohle 1 oder sonstiges Brennmittel ist auf einem Teller 21 eines Pfeifenkopfes 20 angeordnet. Mit einem Kaminaufsatz 22 kann ein Grundkörper 24 verschlossen werden, in welchem ein Sieb 23 zur Aufnahme von Tabak vorgesehen ist. Mittels des Siebes bzw. des Grundkörpers wird ein Aufnahme- Volumen definiert, in welchem der Tabak bzw. eine erfindungsgemäße wärmeleitende Tabakzusammensetzung 10 aufgenommen werden kann, beispielsweise eine Menge im Bereich von 10 bis 40 Gramm. Über Durchlässe 25, insbesondere Luftlöcher, kann eine Durchströmung mit Gas, insbesondere Luft erfolgen. Die Erstreckung Ar, Az des Aufnahme- Volumens in radialer (r) und vertikaler (z) Richtung sind durch zwei Pfeile angedeutet. Erwähnenswert ist, dass eine erfindungsgemäße wärmeleitende Tabakzusammensetzung 10 wahlweise auch ohne Sieb in das vom Grundkörper 24 definierte Aufnahme- Volumen aufgenommen werden kann, je nachdem, welche Größe die Durchlässe 25 aufweisen. Hierdurch kann auch eine größere Menge Tabak aufgenommen werden.
Gas beim Rauchen strömende Gas wird von oben nach unten durch den Grundkörper gesogen und strömt am unteren Ende des Grundkörpers weiter, insbesondere zum Tank (so genannter Bowl) einer Wasserpfeife. In Fig. 1 ist ferner eine Höhenposition zl dargestellt, die als Referenzposition „Pfeifenkopf oben“ für im Folgenden noch näher beschriebene Temperaturmessungen bezeichnet werden kann.
In den Fig. 2, 3 und 4 werden Beispiele für Ausgestaltungen einer wärmeleitenden Tabakzusammensetzung 10 umfassend wenigstens eine Tabaksorte 11 und wenigstens eine metallische Komponente 13 in wenigstens einer Konfektionierung gezeigt. Fig. 2 illustriert eine Konfektionierung der metallischen Komponente 13 in der Art von Fasern. Fig. 3 illustriert eine Konfektionierung der metallischen Komponente 13 in der Art von Flakes, beispielsweise Blattgold oder Blattsilber. Fig. 4 illustriert eine Konfektionierung der metallischen Komponente 13 in der Art von einer Beschichtung und/oder Pulver bzw. vergleichsweise kleinen Partikeln (untermischte Schüttung). Die Partikel sind sinnvoller Weise größer als die Maschen des Siebes.
In den Fig. 5A, 5B, 5C, 5D werden drei Versuche illustriert, welche mit Tabak mit einer Feuchte von ca. 5% durchgeführt wurden, wobei die Wärmeenergie mittels zwei bis drei aufgelegten durchgeglühten Kohlen in einem Standard-Wasserpfeifenkopf (Fig. 1) erzeugt wurde. Dabei ist in jedem Graph die Temperatur in [°C] über der Zeit aufgetragen (erste Messung nach fünf Minuten Aufwärmen, dann jeweils sieben Minuten Abstand). Es hat sich gezeigt, dass unter vergleichbaren Versuchsbedingungen mittels herkömmlichem Tabak (ohne wärmeleitenden Zusatz) ein Temperaturbereich von nur ca. 99 bis 107°C erzielt wird (Fig.
5A; insbesondere oben am Tabaksieb außen gemessen; Referenzposition zl). Wird jedoch eine wärmeleitende inerte metallische Komponente verwendet (beispielsweise Blattgold, Blattsilber), so kann bei vergleichbarem Versuchsaufbau ein Temperaturbereich von ca. 109 bis 121°C sichergestellt werden. Fig. 5B illustriert dabei den Effekt einer wärmeleitenden Tabakzusammensetzung, bei welcher 6 Blatt Silber verwendet wurden, und bei der wärmeleitenden Tabakzusammensetzung gemäß Fig. 5C wurden 8 Blatt Silber verwendet. Ab ca. 35 bis 40 Minuten nivelliert sich das Temperaturniveau wieder. Insofern sind die Vorteile der wärmeleitenden Tabakzusammensetzung insbesondere in der Aufheizphase und den ersten 30 Minuten besonders stark spürbar. Fig. 5D fasst die Versuchsergebnisse in einem Graphen zusammen. Bezugszeichenliste
1 Kohle oder sonstiges Brennmittel
10 wärmeleitende Tabakzusammensetzung 11 Tabaksorte
13 metallische Komponente 20 Pfeifenkopf 21 Teller 22 Kaminaufsatz 23 Sieb bzw. Aufnahme- Volumen für Tabakzusammensetzung
24 Grundkörper mit Kavität (Aufnahme- Volumen) für Sieb
25 Durchlässe, insbesondere Luftlöcher r radiale Richtung
Ar radiale Erstreckung des Siebes bzw. Aufnahme- Volumens z vertikale Richtung bzw. Höhenrichtung orthogonal zur radialen Richtung zl Referenzposition Temperaturmessung Az Höhen-Erstreckung des Siebes bzw. Aufnahme- Volumens

Claims

Patentansprüche
1. Wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) umfassend wenigstens eine Tabaksorte (11) oder Tabakart in wenigstens einer Konfektionierung des Tabaks für rauchenden Tabakkonsum, wobei die wärmeleitende Tabakzusammensetzung als Tabakartikel für wenigstens einen Raucherartikel aus der folgenden Gruppe eingerichtet oder ausgestaltet ist: trockener Tabakartikel für Zigaretten, Zigarillos, Zigarren, halbtrockener Tabakartikel für rauchende Tabakpfeifen, feuchter Tabakartikel für Wasserpfeifen; d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) ferner wenigstens eine metallische, insbesondere edelmetallische Komponente (13) umfasst, welche eine physikalische Wärmeleit-Funktion beim Rauchen erfüllt, insbesondere bei Wärmeeinwirkung durch Glut oder durch Heizelemente des Raucherartikels, und welche zumindest im für das Rauchen erforderlichen Temperaturbereich chemisch inert ist, und welche dem Tabak derart beigefügt ist und in der Tabakzusammensetzung (10) derart verteilt ist, dass die Wärmeverteilung innerhalb der Tabakzusammensetzung beim Rauchen homogenisiert ist.
2. Wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine metallische Komponente zumindest teilweise als ein Pulver oder als untermischte Schüttung in der Tabakzusammensetzung bereitgestellt ist, insbesondere mit einer Partikelgröße im Spektrum von 0,01 pm bis 10mm, bevorzugt 0, 1 pm bis 1mm, weiter bevorzugt 0, 1 pm bis lOOpm.
3. Wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine metallische Komponente (13) zumindest teilweise in Form von Flakes und/oder Fasern konfektioniert ist, beispielsweise zumindest teilweise als Blattgold; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente Partikel mit einer Größe oder Länge von minimal 10pm und/oder maximal 30mm, insbesondere minimal 50pm und/oder maximal 10mm aufweist oder vollständig daraus gebildet ist; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente Partikel mit einer Partikelgröße im Spektrum von 10pm bis 1mm, bevorzugt 20pm bis lOOpm aufweist; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente eine blattförmige Konfektionierung in der Art von Blattgold aufweist, insbesondere mit einer Dicke im Bereich von 0,001 mih bis IOOmih, insbesondere 0,0 Imih bis IOmih, speziell 0,01 mih bis lpm oder 0,01 mih bis 0,lpm.
4. Wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine metallische Komponente (13) zumindest teilweise als eine Beschichtung auf dem Tabak vorgesehen ist, zumindest auf einer Teilmenge des Tabaks; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente (13) zumindest teilweise auf den Tabak aufgedampft ist, insbesondere mit einer Schichtdicke im Bereich von 0,001 pm bis lOOpm, insbesondere 0,0 lpm bis 10pm, insbesondere 0,1 pm bis lpm.
5. Wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wärmeleitende Tabakzusammensetzung mittels der wenigstens einen metallischen Komponente (13) derart konfektioniert ist, dass in einem Wasserpfeifen-Kopf (20) zur Aufnahme der Tabakzusammensetzung, insbesondere mit einem Aufnahme- Volumen im Bereich von 20 bis 50ml, bei einer Maximaltemperatur von 150°C, insbesondere 120°C ein Temperaturgradient von maximal 50 °C, insbesondere maximal 40°, bevorzugt maximal 30° in der Tabakzusammensetzung eingehalten wird, insbesondere in radialer Richtung, insbesondere auch in vertikaler Richtung von oben nach unten, wenn die Wasserpfeife im bestimmungsgemäßen Gebrauch betrieben wird; und/oder wobei die wärmeleitende Tabakzusammensetzung als feuchter Tabakartikel für Wasserpfeifen ausgestaltet ist; und/oder wobei eine/die Temperaturverteilung in einem Aufnahme- Volumen im Bereich von 20 bis 50ml, insbesondere innerhalb einer konischen oder zylindrischen Aufnahme-Kavität, bei einer von extern erzeugten Maximaltemperatur in der Tabakzusammensetzung im Bereich von 120 bis 150°C um maximal 30 bis 40°C in einer beliebigen Richtung über die Gesamterstreckung des Volumens schwankt.
6. Wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine metallische Komponente mit einem Masseanteil von mindestens 0,5 Massenprozent und/oder maximal 5 Massenprozent in der wärmeleitende Tabakzusammensetzung vorgesehen ist, insbesondere im Bereich von 1 bis 2 Massenprozent, beispielsweise 0,1 bis 0,2 Gramm edelmetallische Komponente wie Silber und/oder Gold.
7. Wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine metallische Komponente (13) zumindest teilweise aus Gold besteht, insbesondere Gold in reinster Form, oder wenigstens eine Goldlegierung umfasst; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente (13) zumindest teilweise aus Silber besteht oder wenigstens eine Silberlegierung; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente (13) zumindest teilweise aus Platin besteht oder wenigstens eine Platinlegierung umfasst; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente (13) zumindest teilweise aus Palladium besteht oder wenigstens eine Palladiumlegierung; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente (13) zumindest teilweise aus Iridium besteht oder wenigstens eine Iridiumlegierung; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente (13) zumindest teilweise aus Osmium besteht oder wenigstens eine Osmiumlegierung umfasst; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente zumindest teilweise aus einer Legierung aus wenigstens zwei der zuvor genannten Materialien oder Legierungen besteht; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente wenigstens einen wärmeleitenden Lebensmittelzusatzstoff umfasst.
8. Wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine metallische Komponente einen Wärmeleitkoeffizient von mindestens 250, insbesondere mindestens 300, bevorzugt mindestens 350, besonders bevorzugt mindestens 375 oder 400 W/mK aufweist.
9. Wasserpfeife mit einem Aufnahme- Volumen (23) für Tabak, insbesondere umfassend mindestens 20 bis 50ml, wobei in das Aufnahme- Volumen eine wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingebracht ist.
10. Wärmeleitende Mehrkomponenten-Tabakzusammensetzung, bereitgestellt durch wenigstens zwei miteinander zu vermischenden Komponenten, einerseits umfassend wenigstens eine erste Komponente in Form von einer Tabakzusammensetzung ohne wärmeleitenden Zusatz; und ferner umfassend wenigstens eine zweite Komponente in Form von einer metallischen, insbesondere edelmetallischen Komponente (13), welche eingerichtet ist für eine physikalische Wärmeleit-Funktion beim Rauchen und welche zumindest im für das Rauchen erforderlichen Temperaturbereich chemisch inert ist, wobei die erste und zweite Komponente beispielsweise als Kit zum händischen oder maschinellen Vermischen bereitgestellt sind, und wobei die wärmeleitende Mehrkomponenten-Tabakzusammensetzung eingerichtet ist, im vermischten Zustand eine wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zu bilden.
11. Wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10), insbesondere wärmeleitende Tabakzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, hergestellt durch Vermischen von wenigstens zwei miteinander zu vermischenden Komponenten und Bilden einer wärmeleitenden Mehrkomponenten-Tabakzusammensetzung, wobei wenigstens eine erste Komponente in Form von einer Tabakzusammensetzung ohne wärmeleitenden Zusatz umfassend wenigstens eine Tabaksorte (11) oder Tabakart in wenigstens einer Konfektionierung des Tabaks für rauchenden Tabakkonsum und ferner wenigstens eine zweite Komponente in Form von einer metallischen, insbesondere edelmetallischen Komponente (13) eingerichtet für eine physikalische Wärmeleit-Funktion beim Rauchen derart miteinander vermischt werden, dass die Wärmeverteilung innerhalb der Tabakzusammensetzung beim Rauchen homogenisiert ist.
12. Verfahren zum Herstellen einer wärmeleitenden Tabakzusammensetzung (10) umfassend wenigstens eine Tabaksorte (11) oder Tabakart in wenigstens einer Konfektionierung des Tabaks zum Bereitstellen eines Tabakartikels aus der folgenden Gruppe, für rauchenden Tabakkonsum mittels wenigstens eines Raucherartikels: trockener Tabakartikel für Zigaretten, Zigarillos, Zigarren, halbtrockener Tabakartikel für rauchende Tabakpfeifen, feuchter Tabakartikel für Wasserpfeifen; d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die wärmeleitende Tabakzusammensetzung (10) durch Beifügen und Verteilen wenigstens einer metallischen, insbesondere edelmetallischen und chemisch inerten Komponente (13) mit physikalischer Wärmeleit-Funktion derart gebildet wird, dass die Wärmeverteilung innerhalb der Tabakzusammensetzung (10) beim Rauchen homogenisiert wird.
13. Verfahren nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch, wobei die wenigstens eine metallische Komponente (13) zumindest teilweise als ein Pulver oder als Schüttung der Tabakzusammensetzung beigefügt oder zugemischt wird, insbesondere mit einer Partikelgröße im Spektrum von 0,01 gm bis 10mm, bevorzugt 0, 1 gm bis 1mm, weiter bevorzugt 0,1 pm bis 100pm; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente (13) zumindest teilweise in Form von Flakes und/oder Fasern beigefügt oder zugemischt wird; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente in Form von Partikeln mit einer Größe oder Länge von minimal 1 Opm und/oder maximal 10mm, insbesondere minimal 50pm und/oder maximal 5mm beigefügt oder zugemischt wird; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente in Form von Partikeln mit einer Partikel große im Spektrum von 1 Opm bis 1mm, bevorzugt 20pm bis lOOpm beigefügt oder zugemischt wird; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente in blattförmiger Konfektionierung in der Art von Blattgold beigefügt oder zugemischt wird, insbesondere mit einer Dicke im Bereich von 0,00 lpm bis lOOpm, insbesondere 0,01 pm bis 10pm, speziell 0,01 pm bis lpm oder 0,01 pm bis 0,lpm.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei das Verteilen oder Vermischen der metallischen Komponente für eine Menge im Bereich von 10 bis 10.000 Gramm erfolgt, insbesondere mit einem Massenanteil der metallischen Komponente im Bereich von 0,5 bis 5 Massenprozent.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei die wenigstens eine metallische Komponente (13) zumindest teilweise als eine Beschichtung auf dem Tabak vorgesehen wird, zumindest auf einer Teilmenge des Tabaks, insbesondere bevor die metallische Komponente mit dem Tabak vermischt wird; und/oder wobei die wenigstens eine metallische Komponente (13) zumindest teilweise auf den Tabak aufgedampft wird, insbesondere mit einer Schichtdicke im Bereich von 0,001 pm bis 100pm, insbesondere
0,0 lpm bis 10pm, insbesondere 0,lpm bis lpm, insbesondere bevor die metallische Komponente mit dem Tabak vermischt wird.
16. Verwendung wenigstens einer metallischen, insbesondere edelmetallischen und chemisch inerten Komponente (13) in einer Tabakzusammensetzung (10) für rauchenden Tabakkonsum mittels wenigstens eines Raucherartikels, insbesondere mittels Wasserpfeifen, insbesondere in einer wärmeleitenden Tabakzusammensetzung (10) nach einem der Vorrichtungsansprüche 1 bis 8, zum Bereitstellen einer physikalischen Wärmeleit-Funktion innerhalb der Tabakzusammensetzung, so dass die Wärmeverteilung bei bestimmungsgemäßem Gebrauch innerhalb der Tabakzusammensetzung homogenisiert ist/wird.
17. Verwendung wenigstens einer metallischen und chemisch inerten Komponente (13) in einer Tabakzusammensetzung (10) für rauchenden Tabakkonsum, insbesondere in einer wärmeleitenden Tabakzusammensetzung nach einem der Vorrichtungsansprüche 1 bis 8, zum Bereitstellen einer physikalischen Wärmeleit-Funktion innerhalb der Tabakzusammensetzung (10), so dass die Wärmeverteilung bei bestimmungsgemäßem Gebrauch innerhalb der Tabakzusammensetzung homogenisiert ist/wird, wobei die Tabakzusammensetzung eine für Zigarren vorgesehene Tabakzusammensetzung ist, wobei die metallische und chemisch inerte Komponente (13) bevorzugt als Blatt oder Folie und/oder als Fasern oder Flakes bereitgestellt ist, insbesondere derart, dass die metallische und chemisch inerte Komponente zwischen einzelnen Tabakblättern in gerollter Konfektionierung in einer jeweiligen Zigarre bereitgestellt ist, insbesondere mit deren Längserstreckung in Ausrichtung der Mittenlängsachse der Zigarre.
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