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E-Liquid Testing

Gewährleistung der bestmöglichen Qualität von E-Liquids gemäss Standards und Vorschriften

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Prüfung von E-Liquids

Die Verbrauchernachfrage nach E-Zigaretten boomt seit ihrer Einführung in den frühen 2000er Jahren. Behauptungen, dass E-Zigaretten eine gesündere Wahl seien als herkömmliche Zigaretten, sind zwar umstritten, aber dennoch ist die Prüfung von E-Liquids für die Entwicklung, Herstellung und für gesetzliche Kontrollen dieser beliebten Verbrauchsmaterialien zunehmend wichtiger geworden.

Die Qualitätskontrolle von E-Liquids ist entscheidend dafür, dass Verbraucher das erwartete E-Zigaretten- oder Vaping-Erlebnis erhalten. Durch die Prüfung von E-Liquids kann ausserdem gegenüber Regulierungsbehörden und Verbrauchern nachgewiesen werden, dass E-Liquids in Bezug auf Nikotingehalt, Aroma und Frische halten, was sie versprechen.

Sowohl bei der Entwicklung gewünschter E-Liquid-Eigenschaften als auch bei der Aufrechterhaltung der Qualität der Endprodukte kommt eine Vielzahl von Laboranalysen zum Einsatz. Die weitere Entwicklung der Produktion von E-Liquids wird zweifellos durch Fortschritte bei den Prüfungen und Charakterisierungen vorangetrieben werden.

Wählen Sie den Bereich aus, für den Sie sich interessieren

Herstellung und Prüfung von E-Liquids
Charakterisierung und Qualitätskontrolle von E-Liquids
Herstellung von E-Liquids: Abfüllen kleiner Volumina
FAQs

 

   Prüfung von E-Liquids bei der Produktion

Produktion und Prüfung von E-Liquids

Die Herstellung von E-Liquids hat eine neue Wertschöpfungskette mit der Entwicklung neuer Aromen, deren Mischung und ihrem Vertrieb geschaffen. Diese Wertschöpfungskette umfasst auch E-Liquid-Rezeptierer, manchmal als „E-Liquid-Labore“ bezeichnet. In manchen Zuständigkeitsbereichen können diese Labore Herstellungsrichtlinien unterliegen. Dies bedeutet, dass E-Liquids an mehreren Stellen entlang der Vertriebskette geprüft werden können und dass diese Prüfungen intern und von unabhängigen Prüflaboren durchgeführt werden.

Dabei werden Rohmaterialien für E-Liquids, Zwischenprodukte und Endprodukte getestet. Rohmaterialien, die in der Regel Pharma- oder Lebensmittelqualität aufweisen, werden für die Rezeptierung charakterisiert. Zwischenprüfungen stellen sicher, dass E-Liquid-Mischungen die gewünschten Eigenschaften aufweisen. Endproduktprüfungen stellen sicher, dass E-Liquid-Produkte die Vorschriften im Hinblick auf Umwelt, Toxizität und Sicherheit sowie zulässige Expositionsgrenzwerte für Materialsicherheitsdatenblätter (Material Safety Data Sheets; MSDS) erfüllen.

Kritische Prüfparameter zur Bereitstellung der gewünschten Eigenschaften von E-Liquids und zur Erfüllung der Kennzeichnungsanforderungen umfassen Nikotingehalt, Mengenverhältnis von Propylenglykol und pflanzlichem Glyzerin (PG/VG), Wassergehalt, Siedepunkt, Brechungsindex, Dichte, spezifisches Gewicht und pH-Wert.

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   Charakterisierung und Qualitätskontrolle von E-Liquids

E-Liquids-System und -instrumente

Standardlabortechniken wie die Bestimmung des Brechungsindex, die UV/VIS-Spektroskopie und die Titration sind nützlich für die Bestimmung der Qualität und Konzentrationen der Inhaltsstoffe von E-Liquids. Häufig ist es hilfreich, Analysetechniken in einem einzigen Multiparameter-Arbeitsablauf zu kombinieren, um die Komponenten einzustufen und die Vorschriften für E-Liquids einzuhalten.

E-Liquid-Labore prüfen u. a. folgende Eigenschaften:

Nikotin, der stark süchtig machende Bestandteil des Tabakrauchs, ist wohl der wichtigste Inhaltsstoff von E-Liquids, um Zigaretten zu ersetzen. In den meisten Ländern ist der Nikotingehalt von E-Liquids reguliert und die Konzentrationsschwellen müssen den vorgegebenen Standards entsprechen.

Das PG/VG-Mengenverhältnis ist für die sensorischen Eigenschaften einschliesslich Mundgefühl und Süsse von Bedeutung. PG liefert höhere Geschmacksintensitäten und einen stärkeren „Throat Hit“. VG dagegen bietet eine charakteristische Süsse und insgesamt dumpfere Aromen. Die Anpassung des Verhältnisses hilft auch bei der Feinabstimmung der Dampfwolkendicke und -dichte, da die höhere Viskosität von VG für eine optimale Verdampfungstemperatur mehr Zeit und Batterieleistung erfordert. In den meisten Ländern müssen PG/VG-Inhalte deklariert werden.

Da E-Liquids beim Rauchen von E-Zigaretten verdampfen, muss sich die Temperatur der E-Zigarettenspule dem Siedepunkt des E-Liquids nähern. Da der Siedepunkt von der Zusammensetzung des E-Liquids abhängt, kann er auch als Qualitätsindikator verwendet werden.

Sowohl Propylenglycol als auch pflanzliches Glyzerin sind hygroskopische Flüssigkeiten. Je länger also ein E-Liquid der Luftfeuchtigkeit ausgesetzt ist, desto mehr steigt sein Wassergehalt. Der Wassergehalt beeinflusst sowohl den Siedepunkt des E-Liquids als auch die Dampfqualität. Dadurch nimmt die Dichte des E-Liquids ab, was dem Benutzer ein völlig anderes Mundgefühl beim Rauchen vermittelt.

Diese häufig gemessenen Parameter hängen von der Zusammensetzung des E-Liquids ab. Verunreinigungen sowie Änderungen der Mengen können einen oder mehrere Parameter verändern. Daher eignet sich eine kombinierte Messung ideal für die Überprüfung der Qualität von E-Liquid-Endprodukten. Mit einer guten Ausrüstung können diese Eigenschaften binnen kurzer Zeit genau und zuverlässig bestimmt werden.

Der Garner-Index ist eine eindimensionale Farbskala zur Charakterisierung des Gelbtons einer Flüssigkeit. Da nikotinhaltige E-Liquids beim Altern gelb werden, erhöht sich auch der Garner-Index und gibt so einen hervorragenden Hinweis auf Qualität und Frische.

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Herstellung von E-Liquids: Abfüllen kleiner Volumina

Prüfung von E-Liquids METTLER TOLEDO

Die Herstellung von E-Liquids unter Einhaltung von Vorschriften profitiert von äusserst genauen Wägetechniken, insbesondere bei Qualitätsprüfungen von verpackten E-Liquid-Kapseln. Intelligente Wägesensoren sorgen bei der Produktion von E-Liquids für einheitliche und präzise Ergebnisse. Durch Spezialwaagen mit permanentem Luftstrom unter der Waagschale kann ein Eindringen von Staub und Feuchtigkeit in das Innere des Wägemoduls verhindert werden, sodass die Genauigkeit nicht davon beeinträchtigt wird.

Produktionsstätten von E-Liquids weisen einen hohen Automatisierungsgrad auf. In Maschinen zur Herstellung von E-Liquids integrierte Wägemodule mit geringer Stellfläche ermöglichen das präzise Abfüllen kleiner Flüssigkeitsmengen, um eine Über- oder Unterfüllung zu verhindern und die Kennzeichnungsanforderungen zu erfüllen. Diese Sensoren ermöglichen eine statistische Qualitätskontrolle (SQC) und können auch Abfüllmengen anpassen, sodass Hersteller von E-Liquids innerhalb engster Toleranzen arbeiten und Geld sparen.  

Intelligente Sensoren tragen auch zur Erhöhung des Durchsatzes bei, indem sie kürzere Einschwingzeiten und schnellere, stabilere Wägeresultate ermöglichen. Einfach „anschliessen und loslegen“ für eine schnelle Charakterisierung, Echtzeitdiagnose und ein sicheres Datenbackup.

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FAQ

Wählen Sie eine Frage aus, für die Sie sich interessieren:

  1. Was ist ein E-Liquid?
  2. Warum werden E-Liquids geprüft?
  3. Was sind die wichtigsten Prüfungen von E-Liquids?
  4. Welchen Vorschriften unterliegen die Prüfung und die Qualitätskontrolle von E-Liquids?
  5. Was sind die typischen Nikotinwerte von E-Liquids?

 

1. Was ist ein E-Liquid?

Ein E-Liquid ist eine Lösung, die für den Einsatz in elektronischen Zigaretten und anderen sogenannten Vaping-Produkten entwickelt wurde. E-Zigaretten simulieren das Rauchen unter Verwendung einer elektronisch beheizten Spule, die E-Liquids zum Inhalieren verdampfen lässt. Ein E-Liquid besteht im Allgemeinen aus pflanzlichem Glyzerin (VG), Propylenglykol (PG), Wasser, Glyzerin und Aromastoffen. Dabei machen VG, PG und Wasser den Grossteil der Mischung aus. Als Ersatz für herkömmliche Zigaretten enthalten die meisten E-Liquids auch Nikotin.

2. Warum werden E-Liquids geprüft?

Die Prüfung von E-Liquids ist entscheidend für die Qualitätskontrolle in der Herstellung, für die Entwicklung von neuen Produkten und für die Einhaltung von Vorschriften. Für Inhaltsstoffe von E-Liquids, die als sicher für die Einnahme gelten, liegen für das Verdampfen und Inhalieren unvollständige Daten vor. Dennoch haben die Ergebnisse der Prüfungen von E-Liquids erhebliche Auswirkungen auf die Qualität der E-Liquids, die Chargenkonsistenz, die Sicherheit und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Die gesetzlichen Vorschriften für Hersteller von E-Liquids und für E-Labore variieren von Land zu Land.

3. Was sind die wichtigsten Prüfungen von E-Liquids?

Wie verbessern Multiparametermessungen die Charakterisierung von E-Liquids?

Eine Reihe von Laboranalysen hilft Herstellern von E-Liquids, die gewünschten sensorischen Eigenschaften von E-Liquids zu entwickeln und auch die Qualitätskontrolle der Endprodukte sicherzustellen. Die wichtigsten geprüften Eigenschaften sind in der Regel Nikotingehalt, Mengenverhältnis von Propylenglykol und pflanzlichem Glyzerin (PG/VG), Siedepunkt, Wassergehalt, Brechungsindex, Dichte, spezifisches Gewicht, pH-Wert und Gardner-Index.

Multiparametermessungen können nützlich sein, denn wenn nur ein Parameter gemessen wird, können zwei Proben denselben Wert haben. In der folgenden Grafik weisen beispielsweise die nikotinhaltigen USA-Proben und Texas-Proben den gleichen Dichtewert von 1 1127 g/cm3 auf. Die Hinzunahme von Refraktometrie führt jedoch zu einer schnellen, genauen und einzigartigen Charakterisierung jedes E-Liquid-Aromas.

4. Welchen Vorschriften unterliegen die Prüfung und die Qualitätskontrolle von E-Liquids?

Die EU-Richtlinie 2014/40/EU, die die Herstellung, die Aufmachung und den Verkauf von Tabak und verwandten Produkten betrifft, umfasste erstmals E-Zigaretten und E-Liquids. Die Umsetzung und Durchsetzung der Richtlinie obliegt dem jeweiligen EU-Land. In Deutschland müssen Hersteller und Importeure von E-Liquids beispielsweise eine Zulassung für neue E-Liquids erhalten, indem sie eine vollständige Liste aller Inhaltsstoffe mit den entsprechenden Gewichtsprozenten einreichen. [1], [2]

E-Liquids werden seit 2016 von der United States FDA reguliert. Hersteller und Importeure von E-Liquids müssen ihre Produkte mit einer vollständigen Zutatenliste registrieren, die schädliche und potenziell schädliche Bestandteile enthält. [3]

[1] EUR-Lex
[2] Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft
[3] U.S. Food and Drug Administration (FDA)

5. Was sind die typischen Nikotinwerte von E-Liquids?

Was sind E-Liquids?

Nikotin ist ein natürlich in der Tabakpflanze enthaltenes basisches Alkaloid. Es ist eine psychoaktive Substanz mit sowohl anregender als auch entspannender Wirkung und daher wichtiger Bestandteil der meisten E-Liquids. Handelsübliche E-Liquids haben Nikotinkonzentrationen von 3 bis 18 mg/mL. Zwei grundlegende Anwendungen, die für die genaue Charakterisierung der in Vape-Liquids enthaltenen Nikotinmenge verwendet werden, sind die potentiometrische Titration und die Spektroskopie.

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