EP2744359B1

EP2744359B1 - Aerosolbildendes material für eine wasserpfeife

Info

Publication number: EP2744359B1
Application number: EP12758393.8A
Authority: EP
Inventors: André JÄNTSCH
Original assignee: Chunga UG (Haftungsbeschrankt)
Current assignee: Chunga UG (Haftungsbeschrankt)
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: US20140305456A1; EP2744359A2; DE102011052866B4; ES2655647T3; WO2013026447A3; WO2013026447A2; DE102011052866A1

Description

Die Erfindung betrifft ein aerosolbildendes Material für eine Wasserpfeife, das eine erste Substanz und zumindest eine zweite, von der ersten Substanz gehaltene Substanz, die nach einer Aktivierung des aerosolbildenden Materials zumindest teilweise freigesetzt wird, umfasst, eine Verwendung des aerosolbildenden Materials sowie Verwendungen der ersten Substanz.
Der Verwendungszweck einer Wasserpfeife besteht darin, Geschmacksstoffe von einem in einem Reservoir befindlichen aerosolbildenden Material zu konsumieren. Bei dem aerosolbildenden Material handelt es sich typischerweise um Wasserpfeifentabak und/oder um einen Tabakersatz auf Pflanzenbasis als Trägerstoff für aromatisierte Fluide. Darüber wird ein Brennstoff, insbesondere Kohle, gelegt, wobei das aerosolbildende Material vom Brennstoff durch eine perforierte Aluminiumfolie oder ein Rauchsieb getrennt ist. Beim Konsum wird eine Strömung erzeugt, die heiße Luft von der Kohle zu dem aerosolbildenden Material leitet. Durch die räumliche Nähe des Brennstoffes zu dem aerosolbildenden Material wird dieses vorerhitzt, und durch die Zufuhr von heißer Luft an das aerosolbildende Material werden Feststoffe an die heiße Luft abgegeben, so dass nunmehr ein Luftstrom, der Bestandteile des aerosolbildenden Materials in Form eines Aerosols enthält, von dem aerosolbildenden Material in den verbleibenden Teil der Wasserpfeife geleitet wird.
Problematisch ist jedoch, dass das aerosolbildende Material leicht verbrennen kann, was den Geschmack der Wasserpfeife verschlechtert. Überdies ist das aerosolbildende Material nach einer Benutzung verbraucht und kann nicht wieder verwendet werden.
Aus DE 198 54 009 C2 ist ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols bekannt, das ein aerosolbildendes Material aufweist. Dieses Material kann ein Trägermaterial, das mit Aromasubstanzen behandelt ist, sein. Als anorganische Trägermaterialien werden Aluminiumoxid, Silicagel, Aktivkohle, Cellulosefasern, Ligningranulat, Zeolithe, Tonerden, Meerschaum sowie Kombinationen davon genannt.
WO 2009/010176 A2 betrifft einen Tabakersatzstoff, der ein Trägermaterial und einen Aromastoff umfasst. Das Trägermaterial kann ein poröses Schüttmaterial sein, wobei als Beispiele für ein solches poröses Schüttmaterial Montmorillonit, Dolomit und Kieselgur angegeben sind.
DE 10 2007 043 776 A1 offenbart Mikrokapseln, die in einem Formkörper verwendet werden sollen, dessen Form einer Wasserpfeife ähnelt. Die Mikrokapseln enthalten einen Inhaltsstoff, der mit einem Träger assoziiert sein kann. Bei dem Träger kann es sich um poröse Arten von Dolomit, Tone wie Montmorillonit und Kieselsäuren und Silicate wie Kieselgur handeln.
DE 20 2010 004 671 U1 , das vom Erfinder der vorliegenden Erfindung stammt, beschreibt einen Trägerstoff für aromatisierte und/oder rauchabgebende Fluide. Der Trägerstoff ist ein offenporiges Material, das das Fluid speichern und bei Erwärmung wieder abgegeben kann. Das Gestein kann als Granulat vorliegen, das eine Korngröße zwischen 0,1 mm und 10 mm aufweisen kann, damit sich der Trägerstoff an die Form des Reservoirs einer Wasserpfeife anpassen kann. In DE 20 2010 004 671 U1 ist als einziges Beispiel für einen Trägerstoff ein Granulat angegeben, das als Klinopolith bezeichnet ist und eine Korngröße zwischen 2,5 mm und 5 mm aufweisen soll.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Aufnahmekapazität bekannter Trägermaterialien nicht weiter gesteigert werden kann. Ferner ist die Herstellung bekannter aerosolbildender Materialien langwierig und umständlich. Auch ist die Haltbarkeit bekannter aerosolbildender Materialien noch nicht ausreichend.
Ein besonderes Problem bekannter Trägerstoffe ist deren Staubbelastung. Insbesondere die Herstellung granulärer Trägerstoffe ist mit Mahlvorgängen verbunden, die zu einer Staubentwicklung führen. Die vorgesehenen Einrichtungen zur Abtrennung der Stäube sorgen zwar für eine Verringerung der Staubbelastung, eine Ablagerung von Stäuben in den Poren des Trägerstoffes kann jedoch nicht vollständig verhindert werden. Bei der Aktivierung dieser Trägerstoffe in Wasserpfeifen wird gemeinsam mit dem Fluid auch der Staub aus den Poren angegeben, was eine unerwünschte Belastung des Luftstromes mit Partikeln des Trägerstoffes zur Folge hat.
Außerdem ist die nach dem Stand der Technik gewünschte Anpassung an die Form des Reservoirs unzureichend. Die bekannten granulären Trägerstoffes sind splittförmig, d. h. sie bestehen aus Teilchen mit in der Regel zwei gegenüberliegenden Flachseiten und schmalen Kanten. Das führt dazu, dass die Teilchen mit ihren Flachseiten bei Schüttungen aufeinander liegen. Das erschwert zum einen die Benetzung der Partikel mit dem Fluid. Benetzte Partikel haften noch stärker als die unbenetzten Partikel aneinander, was nicht nur die Anpassung des Trägerstoffes an die Form des Reservoirs erschwert, sondern auch die Dosierung des aerosolbildenden Materials beeinträchtigt. Überdies sind die Teilchen derart scharfkantig, dass besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen, um eine Beschädigung von Verpackungen sowohl während des Transportes als auch bei der Dosierung aus einer Verpackung in das Reservoir einer Wasserpfeife zu verhindern.
Schließlich neigen bekannte Trägerstoffe während des Transportes oder der Dosierung dazu, in kleinere Teilchen zu zerbrechen, wodurch zum einen weiterer, unerwünschter Staub entsteht und zum anderen Oberflächen des Trägerstoffes freiliegen, deren Poren nicht mit Fluid befüllt sind. Beides verändert das Abgabeverhalten des Fluids nach der Aktivierung des Trägerstoffes. Die Bildung von Bruchstücken kann ferner dazu führen, dass der Trägerstoff durch Öffnungen, die sich im Boden des Reservoirs befinden, hindurch rutschen kann, was den Gebrauch der Wasserpfeife insgesamt beeinträchtigt.
Die Splittform bekannter Trägermaterialien ist mit einem weiteren Nachteil verbunden. Die Trägermaterialien lassen sich schlecht dosieren. Das gilt insbesondere für Mengen von 10 g und weniger. Erwünscht sind jedoch Standardmengen von beispielsweise 10 g, um eine wiederholte gleichmäßige Befüllung eines Reservoirs sicherzustellen. Nur wenn es gelingt, ein Reservoir mit einer gleichen Menge an aerosolbildendem Material zu befüllen, kann der Nutzen einer Wasserpfeife den von ihm gewünschten Genuss erzielen.
Aus der EP 1 609 376 A ist ein aerosolbildendes Material bekannt, das in einem Nikotinhalter untergebracht ist und eine große Anzahl von Liquid absorbierenden Granulatteilchen umfasst und aus Zeolith bestehen können.
Aus der GB 777 232 A ist es bekannt Zeolith A als Absorptionsmittel zu verwenden um verbesserte Absorptionsraten zu erzielen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen, insbesondere sollen Verwendungen eines aerosolbildenden Materials für eine Wasserpfeife angegeben werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Nach Maßgabe der Erfindung ist die Verwendung eines künstlichen Zeoliths als Trägermaterial eines aerosolbildenden Materials für eine Wasserpfeife vorgesehen.
Überraschenderweise hat sich in umfangreichen Versuchen des Erfinders herausgestellt, dass die Verwendung von synthetischem Zeolith für eine Wasserpfeife Vorteile aufweist.
Der Begriff "aerosolbildendes Material" bezieht sich in der vorliegenden Erfindung auf ein Material, das als erste Substanz ein künstliches Zeolith als Trägermaterial einer zweiten Substanz umfasst, wobei die zweite Substanz in Form eines Aerosols freigesetzt werden kann. Die erste Substanz bildet selbst kein Aerosol. Die zweite Substanz wird vor der Aktivierung von der ersten Substanz gehalten. Das aerosolbildende Material kann durch Beladung der ersten Substanz mit der zweiten Substanz erhalten werden. In diesem Fall dient die erste Substanz als Trägermaterial für die zweite Substanz. Bei der Beladung wird die zweite Substanz an der Oberfläche der ersten Substanz adsorbiert. Aufgrund der Porosität des synthetischen Zeoliths ist die Oberfläche der ersten Substanz vergleichsweise hoch, woraus sich das oben beschriebene, hohe Adsorptionsvermögen und damit die hohe Aufnahmekapazität der ersten Substanz ergibt. Die zweite Substanz wird nach der Beladung von der ersten Substanz gehalten, bis eine Aktivierung erfolgt. Die strukturellen Eigenschaften der ersten und zweiten Substanz verändern sich weder bei der Beladung und Haltung, noch bei der Aktivierung.
Zu den Vorteilen gehören insbesondere eine verbesserte Aufnahmekapazität der ersten Substanz für die für die zweite Substanz, eine schnellere Aufnahme der zweiten Substanz, eine dauerhafter Haltung der zweiten Substanz in dem Zeolith vor der Aktivierung, eine geringere Staubentwicklung und -belastung sowie eine schnellere Freisetzung der zweiten Substanz aus dem Zeolith nach der Aktivierung. Insbesondere die geringere Staubentwicklung ist vorteilhaft, da bei der Herstellung des erfindungsgemäßen aerosolbildenden Materials der Staub möglichst vollständig entfernt werden muss. Auch die schnellere Aufnahme der zweiten Substanz in den Poren des Zeolith, die auf eine höhere Saugfähigkeit zurückzuführen ist, verkürzt den für die Herstellung des aerosolbildenden Materials erforderlichen Zeitaufwand.
Bei der Wasserpfeife kann es sich um eine Shisha handeln.
Unter einem synthetischen Zeolith wird in der vorliegenden Erfindung ein Zeolith verstanden, das künstlich hergestellt worden ist. Mit anderen Worten, das erfindungsgemäße synthetische Zeolith wird nicht durch Bergbau gewonnen. Vorzugsweise ist das synthetische Zeolith aus der Gruppe ausgewählt, die aus Zeolith A, Zeolith X und Gemischen davon besteht.
Zeolith A weist in seiner hydratisierten Form die Summenformel M₁₂((AlO₂)₁₂(SiO₂)₁₂) * 27 H₂O auf. M ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus Na-, K- und Ca-Ionen besteht. Vorzugsweise ist M Na⁺. Der Begriff "Zeolith A" umfasst auch Formen, die weniger Wasser enthalten oder wasserfrei sind. Zeolith A wird in der Technik auch als Molekularsieb A, Linde Typ A (LTA), MS 5A (mit M = Ca), MS 4A (mit M = Na) und MS 3 A (mit M = K) bezeichnet.
Zeolith X weist in seiner hydratisierten Form die Summenformel M₈₆((AlO₂)₈₆(SiO₂)₁₀₆) * 264 H₂O auf. M ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus Na-, K- und Ca-Ionen besteht. Vorzugsweise ist M Na⁺. Der Begriff "Zeolith X" umfasst auch Formen, die weniger Wasser enthalten oder wasserfrei sind.
Die Aufnahmekapazität des künstlichen Zeolith als erster Substanz beträgt vorzugsweise wenigstens 40 Gew.-%, stärker bevorzugt wenigstens 50 Gew.-% und besonders bevorzugt wenigstens 55 Gew.-% ihres Eigengewichtes. Damit kann im Gegensatz zum Stand der Technik bei einer vollen Beladung der ersten Substanz mit der zweiten Substanz, bezogen auf eine identische Raumeinheit, eine deutlich höhere Menge an zweiter Substanz in der Wasserpfeife bereitgestellt werden. Beispielsweise weist eine erste Substanz, die ein Zeolith A ist oder enthält, eine Aufnahmekapazität für Glycerin von bis zu 55 Gew.-% auf. Eine erste Substanz, die ein Zeolith X ist oder enthält, weist beispielsweise eine Aufnahmekapazität von bis zu 110 Gew.-% auf.
Überraschenderweise erfolgt die Abgabe der zweiten Substanz nach Aktivierung, also während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs der Wasserpfeife, gleichmäßig in einem stetigen Strom. Eine Veränderung der zweiten Substanz hinsichtlich ihrer Struktur erfolgt während der Haltung in der ersten Substanz nicht. Darüber hinaus ist das synthetische Zeolith nicht gesundheitsschädigend, insbesondere nicht kanzerogen. Ferner wird das Zeolith durch die Aktivierung nicht in seiner Struktur verändert, so dass es nach der Freisetzung der zweiten Substanz erneut mit zweiten Substanzen beladen werden kann. Aus diesem Grunde ist eine Wiederverwendung der ersten Substanz möglich. Die erste Substanz bietet ferner den Vorteil, dass sie nicht brennbar ist. Schließlich ist die Staubentwicklung bei der Herstellung und Nutzung des erfindungsgemäßen aerosolbildenden Materials beim Einsatz eines synthetischen Zeoliths geringer als beim Einsatz natürlicher Zeolithe oder anderer Mineralien.
Eine Wasserpfeife besteht häufig aus einem geschlossenen Wasserbehälter, durch dessen Oberseite eine im Wesentlichen senkrecht verlaufende Rauchsäule geführt ist, deren eines Ende in das Wasser, das sich in dem Wasserbehälter befindet, hineinragt und deren anderes Ende in einem Kopfteil endet, das sich außerhalb des Wasserbehälters befindet. Das Kopfteil weist eine Lufteintrittsöffnung auf. Seitlich von der Durchtrittsöffnung der Rauchsäule ist typischerweise ein Schlauch vorgesehen, der durch die Oberseite des Wasserbehälters geführt ist, ohne jedoch die Wasseroberfläche in dem Wasserbehälter zu berühren. Über das distale Ende des Schlauches kann ein Anwender einen Luftstrom erzeugen, der einen Unterdruck in dem Wasserbehälter erzeugt. Dieser Unterdruck wiederum erzeugt einen Luftstrom, der Luft vom Kopfteil durch die Rauchsäule und das im Wasserbehälter befindliche Wasser in den Wasserbehälter zieht. Im Kopfteil passiert der Luftstrom dabei einen Abschnitt, das Reservoir, in dem sich ein Füllmaterial, das ein aerosolbildendes Material ist, befindet. In den meisten Fällen weist das Kopfteil eine äußere Oberfläche auf, auf der sich ein Brennmaterial, beispielsweise Kohle befindet. Die Oberfläche befindet sich meist oberhalb der Lufteintrittsöffnung, durch die Luft in das Kopfteil eintritt, so dass der Luftstrom das Brennmaterial nicht passiert. Die beim Verbrennen des Brennmaterials entstehende Wärme erwärmt das aerosolbildende Material, wodurch dieses aktiviert wird. Wird Kohle als Brennmaterial verwendet, so erhitzt sich dieses auf Temperaturen von ca. 600 bis etwa 1000 °C. Das Brennmaterial und das aerosolbildende Material sind voneinander beabstandet, beispielsweise indem sie durch ein oder mehrere, perforierte Aluminiumfolien oder ein Rauchsieb voneinander getrennt sind. Aus diesem Grunde erhitzt sich das aerosolbildende Material nicht in demselben Maße wie das Brennmaterial, so dass die Aktivierungstemperatur, d. h. die Temperatur, bei der die erste Substanz die zweite Substanz freisetzt, geringer als die Temperatur des verbrennenden Brennmaterials ist. Der Luftstrom, der durch die Lufteintrittsöffnung in den Wasserpfeifenkopf (auch als Shishakopf bezeichnet) eintritt, passiert nun das aktivierte aerosolbildende Material, wobei er die in Form eines Aerosols freigesetzte zweite Substanz aufnimmt und durch die Rauchsäule, das Wasser im Wasserbehälter und den Schlauch zum Anwender der Wasserpfeife transportiert.
Die Aktivierung des erfindungsgemäßen aerosolbildenden Materials erfolgt vorzugsweise durch Einwirkung von Wärme. Bevorzugt erfolgt die Aktivierung bei einer Temperatur von 120 bis 350°C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur von 150 bis 300 °C. Die erste Substanz ist bei diesen Temperaturen stabil, insbesondere auch bei 250°C. und kann nicht verbrennen.
Unterhalb der Aktivierungstemperatur sollte die Freisetzung der zweiten Substanz so gering wie möglich sein, im besten Falle sollte, insbesondere bei Raumtemperatur, keine zweite Substanz von der ersten Substanz freigesetzt werden. Ein Vorteil des erfindungsgemäß verwendeten synthetischen Zeoliths liegt darin, dass unterhalb der Aktivierungstemperatur und insbesondere bei Raumtemperatur keine merkliche Freisetzung der zweiten Substanz erfolgt.
Vorzugsweise wird wenigstens 65 Gew.-% synthetisches Zeolith vewendet, bevorzugt wenigstens 70 Gew.-% synthetisches Zeolith, stärker bevorzugt wenigstens 80 Gew.-% synthetisches Zeolith, noch stärker bevorzugt wenigstens 95 Gew.-% synthetisches Zeolith, besonders bevorzugt wenigstens 99 Gew.-% synthetisches Zeolith, jeweils bezogen auf die erste Substanz. Besonders bevorzugt ausschließlich oder nahezu ausschließlich aus synthetischem Zeolith verwendet, d. h. der Anteil des synthetischen Zeoliths an der ersten Substanz sollte möglichst hoch sein. Auf diese Weise lassen sich die Vorteile der erfindungsgemäßen Verwendung des künstlichen Zeoliths besonders gut realisieren. Der zu 100 Gew.-% fehlende Teil besteht aus Additiven, beispielsweise Bindemitteln, oder synthetischen oder natürlichen Verbindungen, beispielsweisen Mineralien wie Quarz.
Das verwendete künstliche Zeolith ist vorzugsweise ein kompakter Körper oder ein Granulat. Ist die erste Substanz ein kompakter Körper, sollten die Abmessungen des Körpers zumindest in einer Dimension, vorzugsweise in jeder Dimension, zwischen 10 mm und 100 mm liegen. Der massive Körper kann in das Reservoir eingelegt werden.
Stärker bevorzugt ist die Verwendung eines Granulat. Das Granulat kann sich an die Form des Reservoirs anpassen. Bevorzugt weisen die Granalien in jeder Dimension eine Ausdehnung von wenigstens 1 mm und höchstens 10 mm auf. Die Korngröße des Granulats kann zwischen 1 mm und 10 mm liegen. Bevorzugt liegt die Korngröße des Granulats im Bereich von 5 bis 8 mm, stärker bevorzugt im Bereich von 6 bis 7 mm. Die Angabe der Korngröße bezieht sich jeweils auf das Granulat ohne Füllung mit der zweiten Substanz. Die Korngröße ist gleich der dritten Wurzel aus der Multiplikation der drei verschiedenen Kantenlängen eines Quaders, der in seiner Dimension gerade noch das Korn einschließen kann: $d = \sqrt{a * b * c}$
wobei d die Korngröße darstellt und a, b und c die Kantlängen des Quaders darstellen. Vorzugsweise sind die Granalien zumindest annährend kugelförmig. Kugelförmige Granalien lassen sich leichter verarbeiten und sind optisch attraktiv. Im Gegensatz zu splittförmigen Granalien entsteht beim Transport der Granalien, unabhängig davon, ob sie bereits eine zweite Substanz aufweisen oder nicht, weniger Staub. Überdies werden kugelförmige Granalien nicht gestaucht, sondern zerplatzen bei zu hoher Last.
Der Durchmesser der kugelförmigen Granalien kann zwischen 1 mm und 10 mm liegen. Bevorzugt liegt der Durchmesser der kugelförmigen Granalien im Bereich von 5 bis 8 mm, stärker bevorzugt im Bereich von 6 bis 7 mm.
Eine Korngröße oder ein Durchmesser im Bereich von 6 bis 7 mm ist bevorzugt, weil Shishaköpfe typischerweise Löcher mit einer Größe zwischen 3 und 5 mm haben. Wenn die Granalien zu klein sind, können sie durch die Rauchsäule ins Wassergefäß durchrutschen. Daher ist diese Korngröße oder dieser Durchmesser bevorzugt, da dies dann nicht auftritt.
Es hat sich herausgestellt, dass es besonders vorteilhaft ist, wenn die erste Substanz aus kugelförmigen Teilchen besteht oder zumindest 90 Gew.-%, bevorzugt zumindest 95 Gew.-% besonders bevorzugt 100 Gew.-% der Teilchen, aus denen die ersten Substanz besteht, kugelförmige Teilchen sind. Die Gewichtsangabe bezieht sich auf die erste Substanz.
Kugelförmige Teilchen vermeiden insbesondere die Nachteile, die im Stand der Technik bei der Herstellung, dem Transport und der Dosierung des aerosolbildenden Materials auftreten. Die kugelförmigen Teilchen haften nicht aneinander, sondern rollen voneinander ab. Sie sind deshalb leichter zu dosieren. Die kugelförmigen Teilchen zerbrechen weder bei der Herstellung noch bei der Dosierung. In Dosierungseinrichtungen, wie sie zum Einfüllen aersolbildender Materialien in Verpackungen, beispielsweise Dosen, verwendet werden, verkanten kugelförmige Teilchen nicht.
Aufgrund des Fehlens scharfer Kanten der Teilchen sind die Anforderungen an die Festigkeit von Verpackungen geringer. So können die kugelförmigen Teilchen in Folientüten, beispielsweise Siegelrandfolientüten, abgepackt werden. Auch kleine Mengen (z. B. 10 g) können zuverlässig abgefüllt werden, weil durch die zuverlässigen Abrollvorgänge eine höhere Wiederholgenauigkeit besteht.
Splittförmige Teilchen haben hingegen eine geringere Wiederholgenauigkeit und können auf Grund scharfer Kanten auch Folien zerstechen oder unschön deformieren.
Der Durchmesser der kugelförmigen Teilchen liegt vorzugsweise zwischen 1 mm und 10 mm, stärker bevorzugt im Bereich von 5 bis 8 mm und besonders bevorzugt im Bereich von 6 bis 7 mm, um die Dosierung des aerosolbildenden Materials zu erleichtern. Auf diese Weise wird auch die Abpackung in geringen Mengen, beispielsweise von jeweils 10 g, erleichtert.
Die kugelförmigen Teilchen müssen nicht zwingend ideale geometrische Kugeln sein, ausreichend ist vielmehr, wenn die kugelförmigen Teilchen annähernd kugelförmig sind, beispielweise ellipsoid. Die oben beschriebenen Granalien sind kugelförmige Teilchen im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Die erste Substanz ist ein offenporiges Material. Die Poren der ersten Substanz können die zweite Substanz aufnehmen und speichern, wodurch das erfindungsgemäße aerosolbildende Material erhalten wird. Bei der Aktivierung, beispielsweise bei Erhitzung des aerosolbildenden Materials durch einen Brennstoff, wird die zweite Substanz aus den Poren der ersten Substanz wieder abgegeben. Die erste Substanz eignet sich daher als Trägerstoff für die zweite Substanz, d. h. insbesondere für aerosolabgebende Fluide. Nach der Benutzung des aerosolbildenden Materials in einer Wasserpfeife kann die erste Substanz wiederverwendet werden und weiter als Trägerstoff für eine zweite Substanz dienen.
Die Porenweite der Poren der ersten Substanz liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 Ångström, stärker bevorzugt im Bereich von 3 bis 10 Ångström und besonders bevorzugt bei 3, 4, 5 oder 10 Ängström. Die Porenweite kann mittels bekannter Verfahren, beispielsweise mittels Gasadsorptionsverfahren bestimmt werden.
Eine bevorzugte erste Substanz ist Zeolith X mit einer Korngröße von 6 bis 7 mm und einer Porenweite von 10 Ångström.
Die zweite Substanz ist ein Fluid, vorzugsweise ein aerosolabgebendes Fluid. Die zweite Substanz kann mehrere aerosolabgebende Fluide umfassen. Zumindest eines der Fluide kann ein Nebelfluid sein. Die zweite Substanz, die nach der Aktivierung des aerosolbildenden Materials freigesetzt wird, bildet ein Aerosol. Unter einem Aerosol wird dabei ein kolloides System aus einem Gas und darin verteilten kleinen festen oder flüssigen Teilchen der zweiten Substanz verstanden. Der Durchmesser der Teilchen der zweiten Substanz in dem Gas sollte zwischen 10^-7 bis 10^-3 cm liegen. Sind die in dem Gas verteilten Teilchen der zweiten Substanz flüssig, so kann es sich bei der zweiten Substanz um ein nebelabgebendes Fluid handeln, beispielsweise um ein aromatisiertes Fluid. Die im Gas verteilten Teilchen der zweiten Substanz können jedoch auch fest sein. Ebenso können die im Gas verteilten Teilchen der zweiten Substanz Gemische aus festen und flüssigen Teilchen sein. Das Gas ist vorzugsweise Luft, beispielsweise die Luft des in der Wasserpfeife erzeugten Luftstroms.
Die zweite Substanz ist vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die Polyole, Aromastoffe, Wirkstoffe, Wasser und Gemische davon umfasst. Voraussetzung ist, dass die zweite Substanz bei der Aktivierung des erfindungsgemäßen aerosolbildenden Materials ein Aerosol bildet. Beispielhafte Polyole sind Glycerol, Propylenglycol und Gemische davon. Bevorzugt ist Glycerol. Beispielhafte Aromastoffe sind Extrakte aus Früchten, Kräutern, Fruchtprodukte, Pflanzenprodukte sowie Gemische davon. Die Aromastoffe liegen vorzugsweise als Ester, Ether, Öle, einwertige Alkohole und Gemische davon vor. Bevorzugte Aromastoffe sind Apfelaromen, Bananenaromen, Blaubeerenaromen, Caipirinhaaromen, Cappuccinoaromen, Schokoladenaromen, Kirscharomen, Kokosnussaromen, Drachenfruchtaromen, Weintraubenaromen, Guavearomen, Honigmelonenaromen, Wassermelonenaromen, Zitronenaromen, Limettenaromen, Mangoaromen, Minzaromen, Orangenaromen, Passionsfruchtaromen, Pfirsicharomen, Himbeeraromen, Rosenaromen, Erdbeeraromen, Mandarinenaromen, Waldmeisteraromen, Mentholaromen, Whiskyaromen, Feigenaromen, Tabakaromen und Gemische davon. Beispielhafte Wirkstoffe sind psychoaktive Stoffe wie Koffein, Nikotin und Gemische davon. Die Aromastoffe können einen Anteil an Wasser enthalten, der höchstens 1 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Aromastoff, betragen sollte. Der für den Aromastoff angegebene Gewichtsanteil an der zweiten Substanz umfasst diesen Wasseranteil.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Substanz ein Stoffgemisch. Ein bevorzugtes Stoffgemisch ist ein Gemisch, bestehend aus zumindest einem Polyol und zumindest einem Aromastoff. Der Anteil des Polyols sollte, bezogen auf die zweite Substanz, zumindest 90 Gew.-%, bevorzugt zumindest 95 Gew.-% betragen, jeweils bezogen auf die zweite Substanz. Ein bevorzugtes Stoffgemisch besteht aus 95 Gew.-% Glycerin und 5 Gew.-% Aromastoff, jeweils bezogen auf die zweite Substanz. Das Polyol kann einen Anteil an Wasser enthalten, der höchstens 1 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Polyol, betragen sollte. Der für das Polyol angegebene Gewichtsanteil an der zweiten Substanz umfasst den Wasseranteil.
In einer Ausführungsform ist das das synthetische Zeolith als Granulat mit einer Korngröße zwischen 2,5 mm und 5 mm ohne eine Füllung von aerosolabgebenden Fluiden in den Poren als Trägerstoff für aerosolabgebende Fluide zur Verwendung in Wasserpfeifen.
Das aerosolbildende Material kann konfektioniert sein, d. h. die erste Substanz ist mit der zweiten Substanz gefüllt. Alternativ kann das erfindungsgemäße aerosolbildende Material als Kit angeboten werden, das die erste Substanz getrennt von der zweiten Substanz bereitstellt.
In einer Ausführungsform wird das synthetische Zeolith als Granulat mit einer Korngröße zwischen 1 mm und 10 mm ohne eine Füllung von aerosolabgebenden Fluiden in den Poren als Trägerstoff für aerosolabgebende Fluide zur Verwendung in Wasserpfeifen verwendet.
Nach Maßgabe der Erfindung ist ferner die Verwendung des aerosolbildenden Materials als Füllmaterial für eine Wasserpfeife vorgesehen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die die Erfindung nicht einschränken sollen, näher erläutert.

Beispiele

Beispiel 1

(a) Erste Substanz

Die verwendete erste Substanz umfasste ein Zeolith A mit der Summenformel Na₁₂((AlO₂)₁₂(SiO₂)₁₂) * 27 H₂O, Hersteller: Shanghai Witiger Molecular sieve Co., Ltd, CN, Handelsbezeichnung: Molekularsieb 4A. Diese Substanz wies folgende Eigenschaften auf;

Gestalt: Granulat mit im Wesentlichen kugelförmigen Teilchen
Korngröße: 4 bis 8 mm
Porenweite: 4 Ångström
Schüttdichte: 0,80 g/cm³
Abrasionsrate: < 0,25 %
Druckfestigkeit: 100 N/Kugel
H₂O-Kapazität: 55 % des Zeolithgewichtes
Glühverlust bei 575 °C: < 1,5 %

Der Anteil des Zeoliths A an der ersten Substanz betrug wenigstes 70 Gew.-%, der Rest war Bindemittel.
Die erste Substanz bildet in dem aerosolbildenden Material den Trägerstoff für die zweite Substanz, d. h. die aerosolabgebenden Fluide.

(b) Zweite Substanz

Die verwendete zweite Substanz hatte folgende Zusammensetzung, bezogen auf die zweite Substanz, mit der Maßgabe, dass die Summe der Bestandteile 100 Gew.-% ergibt:

Glycerol¹: 95 Gew.-%

Aromastoff: 5 Gew.-% %

¹Glycerol 99,5%ig
Der Aromastoff war ein Apfelaroma.
Die zweite Substanz bildet in dem aerosolbildenden Material die aerosolabgebenden Fluide, die von der ersten Substanz aufgenommen und dort gespeichert sind. Mit der Erhitzung des aerosolbildenden Materials werden die Fluide wieder abgegeben.

(c) Aerosolbildendes Material

Unter Verwendung der ersten und der zweiten Substanz wurde ein erfindungsgemäßes aerosolbildendes Material hergestellt. Dazu wurde die erste Substanz mit der zweiten Substanz beladen, indem beide Substanzen durchmischt wurden. Das aerosolbildende Material bestand aus 65 Gew.-% der ersten Substanz und 35 Gew.-% der zweiten Substanz.
Beim Erwärmen des so erhaltenen aerosolbildenden Materials auf 200 °C in einer Wasserpfeife wurde die zweite Substanz unter Bildung eines Aerosols gleichmäßig abgegeben.

Beispiel 2

Es wurde ein aerosolbildendes Material mit folgender Zusammensetzung hergestellt:

(a) Erste Substanz

Die erste Substanz umfasste ein Zeolith X mit der Summenformel M₈₆((AlO₂)₈₆(SiO₂)₁₀₆) * 264 H₂O, Hersteller: UOP CH Särl, CH, Handelsname Molsiv Adsorbents 13X APG 4 x 8. Diese Substanz wies folgende Eigenschaften auf:

Gestalt: Granulat mit im Wesentlichen kugelförmigen Teilchen
Korngröße: 4 bis 5 mm
Porenweite: 10 Ångström
Schüttdichte: 0,70 g /cm³
Abrasionsrate: < 0,25 %
Druckfestigkeit: 70 N/Kugel
H₂O-Kapazität: 90 % des Zeolithgewichtes
Glühverlust bei 575°C: < 1,5 %

Der Anteil des Zeoliths an der ersten Substanz betrug wenigstes 70 Gew.-%, der Rest war Bindemittel.
Die erste Substanz bildet in dem aerosolbildenden Material den Trägerstoff für die zweite Substanz, d. h. die aerosolabgebenden Fluide.

(b) Zweite Substanz

Die zweite Substanz von Beispiel 2 entspricht der zweiten Substanz von Beispiel 1.

(c) Aerosolbildendes Material

Unter Verwendung der ersten und der zweiten Substanz wurde ein erfindungsgemäßes aerosolbildendes Material hergestellt. Dazu wurde die erste Substanz mit der zweiten Substanz beladen, indem beide Substanzen durchmischt wurden. Das aerosolbildende Material bestand aus 47,5 Gew.-% der ersten Substanz und 52,5 Gew.-% der zweiten Substanz.
Beim Erwärmen des so erhaltenen aerosolbildenden Materials auf 200 °C in einer Wasserpfeife wurde die zweite Substanz unter Bildung eines Aerosols gleichmäßig abgegeben.

Beispiel 2A

Beispiel 2A entspricht Beispiel 2, außer dass die erste Substanz ein Zeolith X mit der Summenformel Na₈₆((AlO₂)₈₆(SiO₂)₁₀₆) * 264 H₂O, Hersteller: Shanghai Witiger Molecular sieve Co., Ltd, CN, Handelsbezeichnung Zeolith 13X, mit einer Korngröße von 6 bis 7 mm und einer Druckfestigkeit von 140 N/Kugel war.

Beispiel 3

(a) Erste Substanz

Die verwendete erste Substanz umfasste ein Zeolith A mit der Summenformel Na₁₂((AlO₂)₁₂(SiO₂)₁₂) * 27 H₂O, Hersteller: Zeochem AG, Uetikon, CH, Handelsbezeichnung: ZEOCHEM Molekularsieb 4A. Diese Substanz wies folgende Eigenschaften auf:

Gestalt: Granulat mit im Wesentlichen kugelförmigen Teilchen
Korngröße: 2,5 bis mm
Porenweite: 4 Ångström
Schüttdichte: 0,80 g /cm³
Abrasionsrate: < 0,25 %
Druckfestigkeit: 40 N/Kugel
H₂O-Kapazität: 50 % der Zeolithgewichtes
Glühverlust bei 575 °C: < 1,5 %

Die erste Substanz bestand aus 75 bis 90 Gew.-% Zeolith A, 1,0 bis 2,5 Gew.-% Quarz und Bindemittel als Rest.
Die erste Substanz bildet in dem aerosolbildenden Material den Trägerstoff für die zweite Substanz, d. h. die aerosolabgebenden Fluide.

(b) Zweite Substanz

Die verwendete zweite Substanz des Beispiels 3 entspricht der zweiten Substanz von Beispiel 1.

(c) Aerosolbildendes Material

Unter Verwendung der ersten und der zweiten Substanz wurde ein aerosolbildendes Material hergestellt. Dazu wurde die erste Substanz mit der zweiten Substanz beladen, indem beide Substanzen durchmischt wurden. Das aerosolbildende Material bestand aus 65 Gew.-% der ersten Substanz und 35 Gew.-% der zweiten Substanz.
Beim Erwärmen des so erhaltenen aerosolbildenden Materials auf 200 °C in einer Wasserpfeife wurde die zweite Substanz unter Bildung eines Aerosols gleichmäßig abgegeben.

Claims

Verwendung eines Zeoliths als Trägermaterial eines
aerosolbildenden Materials für eine Wasserpfeife, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeolith ein künstliches Zeolith ist.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichet, dass das Zeolith aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zeolith A, Zeolith X und Gemischen davon besteht.
Verwendung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Poren des Zeoliths eine Porenweite im Bereich von 1 bis 10 Ångström aufweisen.
Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aerosolbildende Material zumindest eine zweite, von dem Zeolith gehaltene Substanz umfasst, die nach einer Aktivierung des aerosolbildenden Materials zumindest teilweise freigesetzt wird und ein Fluid ist.
Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeolith ein Granulat ist.
Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeolith aus Teilchen besteht, wobei zumindest 90 Gew.-% der Teilchen kugelförmige Teilchen sind.
Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kugelförmigen Teilchen einen Durchmesser zwischen 1 und 10 mm aufweisen.
Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyolen, Aromastoffen, Wirkstoffen, Wasser und Gemischen davon besteht.