DE69510625T2 - Verfahren fuer die diffusion eines riechenden stoffs - Google Patents
Verfahren fuer die diffusion eines riechenden stoffsInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verströmen eines Geruchsstoffs wie z. B. eines Parfüms, sowie eine gasförmige Mischung, die einen Geruchsstoff im gasförmigen Zustand sowie ein geruchloses und atembares Gas enthält.
- Verschiedene übliche Verfahren zum Verströmen eines Geruchsstoffs sind bekannt. Zu diesen zählen insbesondere diejenigen Verfahren, bei denen eine Mischung verwendet wird, die aus einem Geruchsstoff im festen oder flüssigen Zustand, der in einem flüssigen Lösungsmittel gelöst ist, besteht. Dadurch, daß man diese Mischung an die Luft verströmt, läßt sich der Geruchsstoff verströmen. Solch ein Verfahren läßt sich zum Beispiel mit einer Aerosolsprühdose durchführen, wenn das Lösungsmittel flüchtig genug ist, oder dadurch, daß man die Lösung, in der der Geruchsstoff gelöst ist, zum Kochen bringt. Dieses Verströmen läßt sich dadurch begünstigen, daß man Lösungsmitteldämpfe mit Luftströmen mitreißt. Letztere können natürlich sein oder für eine Verströmung im größeren Maßstab künstlich hergestellt werden, zum Beispiel mit einem Ventilationssystem.
- Zweck des Verströmens eines Geruchsstoffs kann insbesondere die Maskierung eines unangenehmen Geruchs oder die Ausbreitung eines angenehmen Geruchs oder Dufts sein. In jüngster Zeit wurden Geruchsstoffe im Hinblick auf die Verstärkung von natürlichen Gerüchen für Marketingzwecke oder zur Absatzförderung eingesetzt. So wurde vorgeschgen, in der Nähe von Verkaufsständen, zum Beispiel einer Bäckerei oder einer Lebensmittelhandlung, Geruchsstoffe, die einen Geruch nach Brioche-Gebäck, frischem Brot oder Früchten ausbreiten, zu verströmen. In diesem Fall hat das Verströmen eines Geruchsstoffs den Hauptzweck, die Kunden anzuziehen.
- Die üblichen obengenannten Verfahren, die auf die Verströmung von Geruchsstoffen abzielen, weisen jedoch Nachteile auf, wenn man Geruchsstoffe weit von ihrer Quelle entfernt verströmen will, da umständliche oder schwer zu handhabende Mittel, zum Beispiel Ventilatoren, verwendet werden müssen.
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verströmung von Geruchsstoffen, das leicht anzuwenden ist, wobei man keine umständlichen Mittel benötigt und wobei man außerdem diese Stoffe mit gleichbleibender Konzentration in begrenzte Zonen verströmen kann.
- Die Erfindung besteht daher aus einem Verfahren zum Verströmen eines Geruchsstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß man
- a) eine gasförmige Mischung, die unter einem Druck von mindestens 5 Bar steht, in ein Behältnis verpackt; wobei diese Mischung den Geruchsstoff im gasförmigen Zustand sowie mindestens ein geruchloses und atembares Gas enthält,
- b) das Behältnis an ein Element zur kontrollierten Freisetzung der gasförmigen Mischung aus diesem Behältnis anschließt sowie
- c) die gasförmige Mischung aus dem Behältnis auf eine kontrollierte Weise freisetzt, die ein Verströmen des Geruchsstoffs im gasförmigen Zustand gestattet.
- Das Behältnis ist üblicherweise eine Gasflasche, vorzugsweise eine Druckgasflasche. Das Element, das die kontrollierte Freisetzung der gasförmigen Mischung gestattet, kann insbesondere aus einem Reduzierventil oder einem Durchflußmengenregler mit einem Ventil und einem Durchflußmesser bestehen.
- Diese gasförmige Mischung, die aus dem Behältnis freigesetzt wird, kann erst in einen Gang oder ein Gangsystem und dann schließlich in die freie Luft verströmt werden. Bei diesen Gängen kann es sich zum Beispiel um einfache Kautschukschläuche mit kleinem Durchmesser handeln. Durch den Druck, der auf die Mischung ausgeübt wird, kann diese in einem Abstand von dem Behältnis, das sie enthält, verströmt werden. Außerdem können diese Gänge dazu verwendet werden, daß man den Geruchsstoff in eine eng begrenzte Zone verströmen läßt. Es ist daher möglich, nur mit einer geringen Menge der Mischung auszukommen, um den gewählten Geruch an einem bestimmten Ort zu erzeugen.
- Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann die gasförmige Mischung erst in einen abgeschlossenen Raum wie einen Vorratsbehälter oder einen Gang, der ein drittes Gas enthält, verströmen, wobei dieses dritte Gas schließlich aus dem abgeschlossenen Raum freigesetzt werden kann, um an einen Verwendungsort geführt zu werden oder in die freie Luft verströmt zu werden.
- Mit diesem dritten Gas, das in dem abgeschlossenen Raum enthalten ist, kann die freigesetzte gasförmige Mischung außerhalb des Behältnisses verdünnt werden.
- Das dritte Gas kann aus einem beliebigen geruchsfreien oder geruchsarmen Gas bestehen, dem man einen Geruch verleihen will. Diese dritte Gas ist vorzugsweise ein atembares Gas wie unten angegeben, stärker bevorzugt Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft, zum Beispiel Luft die zu über 25 Mol-% mit Sauerstoff angereichert ist.
- Solch ein sauerstoffreiches Gas muß unter bestimmten Bedingungen rasch nachgewiesen werden können, um Unfälle, die mit einem Ausströmen dieses dritten Gases aus dem abgeschlossenen Raum, der es enthält, zu vermeiden.
- Ein Sauerstoffüberschuß einer Zone oder einer Umgebung kann nämlich auf Verbrennungsvorgänge aktivierend wirken, was zu einer Beeinträchtigung von bestimmten Gerätschaften wie Elektromotoren führt.
- Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich der Geruchsstoff rasch, gleichförmig und einfach in das dritte Gas verströmen, ohne seine Zusammensetzung wesentlich zu verändern.
- Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung versteht man unter dem Ausdruck "atembares Gas" ein Gas oder eine Gaskombination, die vom Menschen oder von Säugetieren so eingeatmet werden kann, daß dessen bzw. deren Gesundheit nicht gefährdet wird.
- Das geruchlose und atembare erfindungsgemäße Gas ist vorzugsweise außerdem harmlos, nichttoxisch, nichtkorrodierend und flammwidrig. Außerdem ist es vorteilhafterweise wenig oder nicht umweltschädlich.
- Aus diesen Gründen stellt Luft ein erfindungsgemäß ganz besonders bevorzugtes atembares Gas dar.
- Außer Luft kann man außerdem als geruchloses und atembares Gas Sauerstoff oder eine Gaskombination mit Luft und/oder Sauerstoff und einem Gas wie Stickstoff, Argon, Helium oder Lachgas verwenden.
- Bei dem erfindungsgemäßen Geruchsstoff kann es sich um ein Parfüm oder um einen beliebigen anderen Stoff, der einen Duft verleiht, handeln. Solche Stoffe sind insbesondere in "Cosmetics, Fragrances and Flavors" von Louis Appel, Novox Inc. Publisher, Whiting, New Jersey 08759, S. 231-256 angegeben, womit hierauf ausdrücklich Bezug genommen wird.
- Der Geruchsstoff kann jedoch auch übelriechend sein, um einen unangenehmen Geruch zu erzeugen. In diesem Fall dient die gasförmige Mischung im wesentlichen zum Verströmen in ein drittes Gas, um letzterem einen Geruch zu verleihen, zum Beispiel um Undichtigkeiten nachzuweisen. Als übelriechender Stoff sind H&sub2;S oder organische Schwefelverbindungen wie Dimethylsulfid zu erwähnen.
- Die Konzentration des Geruchsstoffs im gasförmigen Zustand in der gasförmigen Mischung soll vorzugsweise höher oder wesentlich höher als seine Geruchswahrnehmungsschwelle in der Luft θ' sein. Diese Wahrnehmungsschwelle läßt sich nach dem in "Cosmetics, Fragrances and Flavors", siehe oben, beschriebenen Verfahren bestimmen. Nach diesem Verfahren bestimmt man die Wahrnehmungsschwelle des Stoffes in der Luft A', die in Mikrogramm pro Liter Luft ausgedrückt wird, mittels der folgenden Formel: θ' = 5,4 M. 10&supmin;&sup5;. θ'.P, in der
- - M das Molekulargewicht des Geruchsstoffs darstellt,
- - θ die Minimalkonzentration des Geruchsstoffs in Wasser, die geruchsmäßig wahrgenommen werden kann, darstellt (in ppm, d. h. Gewichtsteile pro Million) und
- - P der Dampfdruck des Geruchsstoffs bei 25ºC ist (ausgedrückt in mm Quecksilbersäule).
- Der Wert θ wird mit Hilfe einer Gruppe von Geruchswahrnehmungsexperten festgestellt.
- Üblicherweise kann man in dieser Mischung einen Geruchsstoff verwenden, der eine Wahrnehmungsschwelle in Luft zwischen 0,001 und 10 Vol.-ppb, im allgemeinen zwischen 0,01 und 1 ppb (1 Vol.-ppb = ein Volumensteil pro Milliarde, d. h. ein Volumensteil pro 10&sup9;) hat. Die Konzentration des Geruchsstoffs im gasförmigen Zustand in der gasförmigen Mischung kann über 0,01 Vol.-ppm liegen (1 Vol.-ppm = ein Volumensteil pro Million), und sie liegt vorzugsweise unter der Flammbarkeitsschwelle. Die Konzentration des Geruchsstoffs kann daher unter 2 Vol.-% liegen, wenn die gasförmige Mischung unter einem Druck von 80 Bar steht, oder unter 1 Vol.-%, wenn die Mischung unter einem Druck von 200 Bar steht.
- Wenn die gasförmige Mischung dazu verwendet werden soll, in ein drittes Gas verströmt zu werden, um diesem einen Geruch wie oben angegeben zu verleihen, so wird die Konzentration des Geruchsstoffs in der gasförmigen Mischung vorteilhafterweise so gewählt, daß die Konzentration des Geruchsstoffs in dem dritten Gas zwischen 0,1 und 5 Vol.-ppm, vorzugsweise zwischen 2,5 und 5 Vol.-ppm, liegt. Diese Konzentrationen werden insbesondere verwendet, wenn der Geruchsstoff überlriechend ist.
- Wenn der Geruchsstoff dazu verwendet werden soll, um gegebenenfalls nach Verströmen in einen oder mehreren Gängen in die freie Luft verströmt zu werden, liegt seine Konzentration in der gasförmigen Mischung im allgemeinen zwischen 0,01 und 1000 Vol.-ppm, allgemeiner zwischen 0,1 und 100 Vol.-ppm.
- Wie auch immer die Erfindung ausgeführt wird, ist es im allgemeinen wichtig, daß der Gehalt des Geruchsstoffs, der an die freie Luft freigesetzt wird, unter seiner Toxizitätsschwelle liegt (mittlerer Belastungswert über 8 Stunden / Tag und 5 Tage / Woche).
- Im Rahmen der Erfindung befindliche Geruchsstoffe und die Düfte, die sie verbreiten, sind beispielhaft in der untenstehenden Tabelle I angegeben. TABELLE I
- Die erfindungsgemäße gasförmige Mischung kann in dem Behältnis, das sie enthält, unter einem Druck zwischen 50 und 200 Bar, vorzugsweise zwischen 100 und 200 Bar, stehen.
- Die gasförmige Mischung, die den Geruchsstoff im gasförmigen Zustand und mindestens ein geruchloses und atembares Gas enthält, kann auf alle herkömmliche Arten der Herstellungen von Gasmischungen, bei denen mindestens einer der Bestandteile im Vergleich zu mindestens einem anderen Bestandteil in wesentlich höheren Mengen vorliegt, hergestellt werden.
- Zum Beispiel kann ein Verfahren dieser Art darin bestehen, daß man einen großen Überschuß des Geruchsstoffs in das Behältnis einführt und dann dieses mit dem geruchlosen und atembaren Gas unter Druck setzt. Der Dampfdruck des Geruchsstoffs mischt sich nun mit dem geruchlosen und atembaren Gas unter Bildung der gasförmigen Mischung, die nun außerhalb des Behältnisses freigesetzt werden kann. Mit der so erhaltenen Gasmischung läßt sich der Geruchsstoff in im Verlauf der Zeit ansteigenden Mengen verströmen, da mit der Freisetzung der gasförmigen Mischung aus dem Behältnis der Partialdruck des geruchlosen und atembaren Gases in dem Behältnis sinkt, während derjenige des Geruchsstoffs konstant bleibt, da dieser in einem großen Überschuß eingeführt worden ist.
- Gemäß einem anderen Verfahren bildet man die Mischung mittels einer bestimmten Menge des Geruchsstoffs. Diese Menge kann so gewählt werden, daß die Mischung bei Freisetzung aus dem Behältnis eine im wesentlichen gleichbleibende und vorbestimmte Konzentration und daher einen im wesentlichen gleichbleibenden und vorherbestimmten Geruch ergibt, und zwar unabhängig vom Druck der Mischung in dem Behältnis. Der Geruchsstoff wird vor, zugleich mit oder nach dem geruchlosen und atembaren Gas eingebracht.
- Im Hinblick auf die Konstanthaltung der Konzentration des Geruchsstoff in dem Behältnis verwendet man vorzugsweise immer ein geruchloses und atembares Gas, das von dem Wasser, das es eventuell enthält, befreit würde, und man unterzieht die Innenwand des Behältnisses einer Vorbehandlung im Hinblick darauf, daß man im wesentlichen alle Oberflächenadsorptionserscheinungen beseitigt. Zu diesem Zweck kann man das geruchlose und atembare Gas trocknen; , man kann jedoch auch oder zusätzlich die Innenwand des Behältnisses reinigen, um im wesentlichen alle organischen Stoffe wie Fett, Öl oder Kohlenwasserstoff zu beseitigen, wonach diese Wand getrocknet wird, vorzugsweise im Vakuum, um im wesentlichen alle verbleibenden Spuren von Verbindungen wie Wasser, die den Geruchsstoff adsorbieren können, zu beseitigen.
- Natürlich kann diese Behandlung der Innenwand auch im Rahmen des ersten oben beschriebenen Verfahrens, bei dem man einen großen Überschuß des Geruchsstoffs in das Behältnis einbringt, durchgeführt werden.
- Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine gasförmige Mischung, die einen Geruchsstoff wie oben angegeben sowie ein geruchloses und atembaren Gas wie Luft oder eine Kombination aus atembaren Gas wie oben angegeben enthält, wobei diese gasförmige Mischung unter einem Druck von oberhalb oder gleich fünf Bar, vorzugsweise zwischen 100 und 200 Bar, in einem Behältnis verpackt wird.
- Die Innenwand des Behältnisses wird vorzugsweise wie oben angegeben vorbehandelt, um Oberflächenadsorptionserscheinungen des Geruchsstoffs zu beschränken oder im wesentlichen zu beseitigen. Solch eine Vorbehandlung kann daraus bestehen, daß man die Innenwand reinigt und anschließend sorgfältig trocknet, vorzugsweise im Vakuum.
- Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
- Mit einer Injektionsspritze spritzt man 2 Gramm Isoamylacetat, dessen Dampfdruck bei 25ºC 5,6 mm Quecksilbersäule (746 Pa) beträgt, in eine zuvor gereinigte und im Vakuum erhitzte 50-Liter-Flasche. Anschließend bringt man trockene Luft mit einem Wassergehalt von unter 5 Vol.-ppm ein, bis ein Druck von 200 Bar erreicht ist. So bildet man eine Zusammensetzung aus 36 Vol.-ppm Isoamylacetat in der Luft.
- Bei Isoamylacetat handelt es sich um einen Stoff, der mit einer nach der von Louis Appell in "Cosmetics, Fragrance and Flavors", Novox Inc. Publisher Whiting, New Jersey 08759, S. 231-256 beschriebenen Methode zu 0,6 Vol.-ppb berechneten Wahrnehmungsschwelle zu einem Bananengeruch führt. Die Isoamylacetatkonzentration in der Zusammensetzung ist daher 60 000mal höher als die Wahrnehmungsschwelle, wodurch man durch Verströmen dieser Mischung leicht den Bananengeruch erkennen kann.
- Mit einer Injektionsspritze spritzt man ungefähr 200 Gramm Isoamylacetat in eine zuvor gereinigte und im Vakuum erhitzte 50-Liter-Flasche. Anschließend bringt man Luft ein, bis ein Druck von 200 Bar erreicht ist. Man bildet so eine Zusammensetzung mit 36 Vol.-ppm Isoamylacetat in Luft bei 200 Bar. Mit dem Leerwerden der Flasche steigt diese Konzentration, bis sie ungefähr 0,7 Vol.-% bei Atmosphärendruck erreicht.
- Mit einer Injektionsspritze spritzt man 0,02 Gramm Phenylethylalkohol, dessen Dampfdruck bei 25ºC 0,054 mm Quecksilbersäule (7,2 Pa) beträgt, in eine zuvor gereinigte und im Vakuum erhitzte 50-Liter- Flasche. Anschließend bringt man sehr trockene Luft (unter 1 ppm Wasser) ein, bis ein Druck von 200 Bar erreicht ist. So bildet man eine Zusammensetzung aus 0,35 Vol.-ppm Phenylethylalkohol in der Luft.
- Bei Phenylethylalkohol handelt es sich um einen Stoff, der mit einer nach der von Louis Appell im gleichen Werk wie oben angegeben beschriebenen Methode zu 0,06 Vol.-ppb berechneten Wahrnehmungsschwelle zu einem Rosengeruch führt. Die Phenylethylalkoholkonzentration in der Zusammensetzung ist daher fast 6 000mal höher als die Wahrnehmungsschwelle, wodurch man durch Verströmen dieser Mischung leicht den Rosengeruch erkennen kann.
- Mit einer Injektionsspritze spritzt man über zwei Gramm Phenylethylalkohol in eine zuvor gereinigte und im Vakuum erhitzte 50-Liter-Flasche. Anschließend bringt man Luft ein, bis ein Druck von 200 Bar erreicht ist. Man bildet so eine Zusammensetzung mit 0,35 Vol.- ppm Phenylethylalkohol in Luft bei 200 Bar. Mit dem Leerwerden der Flasche steigt diese Konzentration, bis sie bis zu 70 Vol.-ppm bei Atmosphärendruck erreicht.
- Das Behältnis, das die wie in Beispiel 1 hergestellte gasförmige Mischung enthält, wird in einen Raum gestellt, dessen Volumen 100 m³ beträgt und in dem zu diesem Augenblick durchschnittlich fünf Personen sind und bei dem die Lufterneuerung 30 m³ pro Stunde pro Person (wie dies die französischen Bestimmungen vorsehen) beträgt.
- Das Behältnis wird mit einem Druckregler, einem Durchflußmengenregler mit Ventil und Durchflußmesser sowie mit einem Schlauch versehen, mittels derer man die gasförmige Mischung an einen gewählten Ort dieses Raums abgeben kann.
- Der Durchflußmesser wird so eingestellt, daß die Konzentration des Geruchsstoffs in dem Raum 30mal höher als seine Wahrnehmungsschwelle ist, d. h. 18 Vol.- ppb. Diese Konzentration wird durch Einstellen des Durchflusses auf 75 l/h gleichbleibend gehalten.
- Diese Durchflußmenge läßt sich über ungefähr 133 Stunden konstanthalten.
Claims (16)
1. Verfahren zum Verströmen eines Geruchsstoffs,
dadurch gekennzeichnet, daß man
a) eine gasförmige Mischung, die unter einem
Druck von mindestens 5 Bar steht, in ein Behältnis
verpackt, wobei diese Mischung den Geruchsstoff im
gasförmigen Zustand sowie mindestens ein geruchloses
und atembares Gas enthält,
b) das Behältnis an ein Element zur
kontrollierten Freisetzung der gasförmigen Mischung aus
diesem Behältnis anschließt sowie
c) die gasförmige Mischung aus dem Behältnis
auf eine kontrollierte Weise freisetzt, die ein
Verströmen des Geruchsstoffs im gasförmigen Zustand
gestattet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei dem Behältnis um eine
Gasflasche handelt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß, bevor die Mischung in dem
Behältnis verpackt wird, die Innenwand des letzteren so
behandelt wird, daß Oberflächenadsorptionserscheinungen
im wesentlichen beseitigt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Behältnis
freigesetzte gasförmige Mischung erst in einen Gang
oder ein Gangsystem und dann schließlich in die freie
Luft verströmt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Behältnis
freigesetzte gasförmige Mischung direkt in die freie
Luft verströmt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmige Mischung in
ein drittes Gas, das in einem Behältnis vorliegt,
verströmt wird und diesem dritten Gas einen Geruch
verleiht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das geruchlose und atembare
Gas außerdem harmlos, nichttoxisch, nichtkorrodierend
und flammwidrig ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei dem geruchlosen und atembaren
Gas um Luft handelt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem
Geruchsstoff um einen Stoff handelt, der einen Duft
verbreitet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem
Geruchsstoff um einen Stoff handelt, der einen
unangenehmen Geruch verbreitet.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung unter einem
Druck zwischen 50 und 200 Bar steht.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des
Geruchsstoffs im gasförmigen Zustand in der Mischung
über 0,01 Vol.-ppm, im allgemeinen zwischen
0,01 Vol.-ppm und 2%, noch allgemeiner zwischen 0,1 und
100 Vol.-ppm beträgt.
13. Gasförmige Mischung, die einen Geruchsstoff im
gasförmigen Zustand sowie ein geruchloses und atembares
Gas enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmige
Mischung unter einem Druck von 5 Bar oder darüber,
vorzugsweise zwischen 50 und 200 bar, in einem
Behältnis verpackt ist.
14. Mischung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Innenwand des Behältnisses so
vorbehandelt ist, daß Absorptionserscheinungen des
Geruchsstoffs an der Innenwand des Behältnisses im
wesentlichen beseitigt werden.
15. Mischung nach einem der Ansprüche 13 und 14,
dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem geruchlosen
und atembaren Gas um Luft handelt.
16. Verwendung einer gasförmigen Mischung nach
einem der Ansprüche 13 bis 15 zur Verleihung eines
Geruchs an ein drittes Gas, das in einem
abgeschlossenen Raum vorliegt, so daß ein Ausströmen
des dritten Gases aus dem abgeschlossenen Raum, der es
enthält, nachgewiesen werden kann.
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