DE19956665A1

DE19956665A1 - Production of filter layers comprises forming an aqueous suspension containing natural fibers, applying to a carrier belt to form a strip, adjusting the thickness of the strip, drying using microwaves and cutting into lengths

Info

Publication number: DE19956665A1
Application number: DE1999156665
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ohlinger
Original assignee: Rudolf Ohlinger & Co KG GmbH
Current assignee: Rudolf Ohlinger & Co KG GmbH
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2001-05-31

Abstract

Production of filter layers comprises forming an aqueous suspension (19) containing natural fibers; applying the suspension to a carrier belt (11) to form a material strip (17); adjusting the thickness of the material strip; drying the strip and cutting the filter layers from the material strip into lengths. The material strip is subjected to microwaves (MW) in the moist state. Preferred Features: The material strip is dried by the microwave energy before it is passed through an oven or in the oven. The natural fibers are cellulose fibers. The carrier belt is a sieving belt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Filterschichten zur Filtration von Flüssigkeiten, insbeson dere von Getränken für den menschlichen Konsum, mit den Schritten: Herstellen einer wässrigen, Naturfasern enthal tenen Suspension, Aufbringen der Suspension auf ein Träger band zur Bildung einer Materialbahn, Einstellen der Dicke der Materialbahn, Trocknen der Materialbahn und Ablängen der Filterschichten von der Materialbahn.The invention relates to a method for producing Filter layers for the filtration of liquids, in particular of beverages for human consumption, with the Steps: Make an aqueous, natural fiber ten suspension, applying the suspension to a carrier band to form a web of material, adjusting the thickness the material web, drying the material web and cutting to length the filter layers from the material web.

Filterschichten werden zur Filtration von Flüssigkeiten, d. h. zum Zurückhalten von festen Partikeln, kolloidalen Substanzen und Mikroorganismen aus der Flüssigkeit bei spielsweise in Betrieben der Getränkeindustrie wie z. B. in Brauereien, Wein- und Sektkellereien sowie bei Fruchtsaft- und Spirituosenherstellern eingesetzt. Zur Herstellen der Filterschichten wird zunächst aus verschiedenen Rohstoffen eine wässrige Suspension erstellt. Bei den Rohstoffen handelt es sich u. a. um Naturfasern wie beispielsweise Zellulose, wobei üblicherweise Nadel- oder Laubholzzell stoff verwendet wird. Dieser wird mechanisch und chemisch aufgeschlossen, um Lignin und Harz herauszulösen, wobei die Fasern elastisch werden. Als weitere Rohstoffkomponenten können beispielsweise Kieselgur (auch Diatomeenerde genannt), Perlite (ein Gestein vulkanischen Ursprungs) und Kunstharz verwendet werden. Diese Komponenten werden nach einer vorbestimmten Rezeptur aufbereitet und gemischt. Da bei richtet sich die Rezeptur nach dem Anwendungsgebiet der Filterschichten, d. h. ob eine Grobfiltration, eine Feinfiltration oder eine entkeimende Filtration durchge führt werden soll.Filter layers are used for the filtration of liquids, d. H. to retain solid particles, colloidal Substances and microorganisms from the liquid for example in companies in the beverage industry such. B. in Breweries, wineries and sparkling wine producers as well as fruit juice and spirits manufacturers. To make the Filter layers are initially made from various raw materials created an aqueous suspension. With the raw materials is it u. a. around natural fibers such as Cellulose, usually softwood or hardwood cell fabric is used. This becomes mechanical and chemical open-minded to extract lignin and resin, the Fibers become elastic. As further raw material components can, for example, diatomaceous earth (also diatomaceous earth called), perlite (a rock of volcanic origin) and Resin can be used. These components are after prepared and mixed according to a predetermined recipe. There at the recipe depends on the area of application of the Filter layers, d. H. whether a rough filtration, a Fine filtration or a sterilizing filtration should be led.

Die wässrige Suspension mit den genannten Rohstoffkomponen ten wird in gewünschter Weise aufgearbeitet, beispielsweise einem Mahlprozeß unterworfen, und dann in einem Vorratsbe hälter unter ständigem Rühren zwischengelagert. Zur eigent lichen Herstellung der Filterschichten wird die Suspension auf der Oberfläche eines endlos umlaufenden, siebförmigen Trägerbandes möglichst gleichmäßig aufgebracht. Aufgrund der siebförmigen Ausgestaltung des Trägerbandes findet wäh rend des Transportes auf dem Trägerband eine Vorentwässe rung statt, die durch einen auf der Unterseite des Träger bandes wirksamen Unterdruck unterstützt werden kann. Die auf dem Trägerband befindliche Materialschicht wird dann mit einer oder mehreren Egalisierungswalzen auf eine ge wünschte Schichtdicke von ca. 2 bis 5 mm eingestellt, wobei sich eine kontinuierliche, jedoch wenig stabile Material bahn ergibt. Die endlose Materialbahn wird am Ende des Trä gerbandes in einen Trockenofen eingeführt, in dem die Ma terialbahn unter mehrfacher Umlenkung mit Strahlungswärme bzw. heißer Luft beaufschlagt wird, so daß die aus dem Trockenofen austretende Materialbahn einen Anteil von zu mindest 95% Trockensubstanz aufweist. Von der getrockneten Materialbahn werden dann Filterschichten in gewünschter Größe abgeschnitten. The aqueous suspension with the raw material components mentioned is worked up in the desired manner, for example subjected to a milling process, and then in a storage tank intermediate storage with constant stirring. To the actual Liche manufacture of the filter layers is the suspension on the surface of an endlessly circulating, sieve-shaped Carrier tape applied as evenly as possible. Because of the sieve-shaped configuration of the carrier tape takes place Pre-dewatering during transport on the carrier belt held by one on the bottom of the carrier bandes effective negative pressure can be supported. The Material layer located on the carrier tape is then with one or more leveling rollers on a ge desired layer thickness of about 2 to 5 mm, where a continuous but not very stable material track results. The endless web of material is at the end of the Trä gerbandes introduced into a drying oven in which the Ma material web under multiple deflection with radiant heat or hot air is applied, so that from the Material web emerging from the drying oven has a share of has at least 95% dry matter. From the dried one Material layers are then filter layers in the desired Cropped size.

Bei dem bekannten Herstellungsverfahren für Filterschichten hat sich die Trocknung einem Heißluft- oder Wärmestrah lungsofen als sehr energieaufwendig und somit kosteninten siv erwiesen. Ein wesentliches Problem besteht jedoch darin, daß die Naturfasern, insbesondere die Zellulose und auch der Kieselgur einen Eigengeschmack besitzen, der bei Einsatz der Filterschichten an das zu filtrierende Produkt abgegeben werden kann. Es ist versucht worden, die Naturfa sern durch Kunstfasern zu ersetzen, jedoch ist dies aus Kostengründen nicht wirtschaftlich. Um zu verhindern, daß das zu filtrierende Produkt sensorisch übermäßig stark ver ändert wird, versuchen die Hersteller der Filterschichten durch eine aufwendige Wareneingangsprüfung die angeliefer ten Naturstoffe möglichst umfassend zu untersuchen und die jenigen Stoffe mit einem hohen Eigengeschmack auszusortie ren. Darüber hinaus ist es bei den Betrieben der Getränke industrie üblich, neue Filterschichten nach ihrem Einbau zunächst für einen Zeitraum von ca. 20 min. mit Wasser und/oder Lösemittel zu durchspülen, um die für den Eigenge schmack der Filterschichten verantwortlichen Verunreinigun gen auszuspülen. Dieser Spülprozeß benötigt jedoch eine re lativ lange Zeit, in der die Anlage für die Produktion nicht zur Verfügung steht. Darüber hinaus ist die Filter schicht nach dem Spülvorgang mit Wasser oder Lösungsmittel vollgesaugt, so daß in der Anfangsphase des Filtrationsvor ganges des zu filtrierenden Getränkes eine Vermischung von Wasser bzw. Lösungsmittel und dem Getränk bzw. einem son stigen Produkt stattfindet, so daß diese Mischung mit ent sprechendem Produktverlust ausgesondert werden muß.In the known manufacturing process for filter layers drying has a hot air or heat jet lungs oven as very energy-intensive and therefore costly proven siv. However, there is a major problem in that the natural fibers, especially cellulose and diatomaceous earth also has its own taste, which at Use of the filter layers on the product to be filtered can be delivered. An attempt has been made to replacement with synthetic fibers, but this is over Not economical due to cost reasons. To prevent that the product to be filtered ver very strong sensor is changed, the manufacturers of the filter layers try through an elaborate incoming goods inspection to investigate natural products as comprehensively as possible and to sort out those substances with a high taste of their own ren. In addition, it is with the companies of the drinks industry standard, new filter layers after their installation initially for a period of approx. 20 min. with water and / or to flush out the solvent for the taste of the filter layers responsible contamination to rinse out. However, this rinsing process requires a re relatively long time in the plant for production is not available. In addition, the filter layer after rinsing with water or solvent soaked so that in the initial phase of the filtration process a mixture of Water or solvent and the drink or a son Stigen product takes place, so that this mixture with ent speaking product loss must be eliminated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Filterschichten zur Filtration von Flüssig keiten zu schaffen, bei dem die verwendeten Naturfasern ei gengeschmacksfrei sind. The invention has for its object a method for Production of filter layers for the filtration of liquids to create, in which the natural fibers used egg are tasteless.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Materialbahn im feuchten Zustand mit Mikrowellenenergie beaufschlagt wird. Die Beaufschlagung mit Mikrowellenenergie führt dazu, daß der Dampfdruck im Inneren der feuchten Materialbahn an steigt und darin befindliche Verunreinigungen in Form von sensorisch unerwünschten Inhaltsstoffen (flüchtige Substan zen) ausgetrieben bzw. verflüchtigt werden. Darüber hinaus bewirkt die Aufbringung der Mikrowellenenergie eine Trock nung der Materialbahn. Dabei kann entweder vorgesehen sein, die Trocknung vollständig durch die aufgebrachte Mi krowellenenergie zu erreichen. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Materialbahn mit der Mikrowellenenergie vorzutrocknen und zusätzlich durch einen Trockenofen her kömmlichen Aufbaus zu führen, der aufgrund der Vertrocknung entsprechend kleiner und kostengünstiger ausgelegt werden kann.This task is in the process of the aforementioned Art solved according to the invention in that the material web in moist state with microwave energy is applied. The exposure to microwave energy leads to the fact that the vapor pressure inside the wet web of material increases and impurities in the form of undesirable ingredients (volatile substances zen) are expelled or volatilized. Furthermore the application of microwave energy causes drying material web. It can either be provided the drying completely through the applied Mi to achieve crow wave energy. However, it is an alternative also possible the material web with the microwave energy pre-dry and additionally through a drying oven conventional structure due to drying out can be designed accordingly smaller and cheaper can.

In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese hen, daß die Beaufschlagung der Materialbahn mit Mikrowel len vor dem Eintritt in den Trockenofen erfolgt. Dies kann beispielsweise ausgeführt werden, solange die Materialbahn noch auf dem Trägerband liegt. Dabei ist insbesondere eine Aufbringung der Mikrowellenenergie stromab der Egalisie rungswalzen zum Einstellen der Dicke der Materialbahn sinn voll.In one possible embodiment of the invention, it is provided hen that the exposure of the material web with microwaves len before entering the drying oven. This can for example, run as long as the web of material is still on the carrier tape. One is in particular Application of microwave energy downstream of the levelisie tion rollers for adjusting the thickness of the material web full.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die Beaufschlagung der Materialbahn mit Mikrowel lenenergie im Inneren des Trockenofens erfolgt.Alternatively or in addition, however, it can also be provided be that the application of microwell to the material web energy inside the drying oven.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen: Further details and features of the invention are from the following description of exemplary embodiments below Reference to the drawing can be seen. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 1 is a schematic representation of a Prior direction for performing the method according to a first embodiment,

Fig. 2 eine Abwandlung des Verfahrens gemäß Fig. 1 und Fig. 2 shows a modification of the method of FIG. 1 and

Fig. 3 eine weitere Abwandlung des Verfahrens ge mäß Fig. 1. Fig. 3 shows a further modification of the process accelerator as to FIG. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 10 zur Durchführung des Verfahrens umfaßt ein um zwei Umlenkrollen umlaufendes, endloses Trägerband 11, dessen Obertrum im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Am stromauf gelegenen, gemäß Fig. 1 linken Ende des Trägerbandes 11 ist ein Vorratsbehäl ter 13 angeordnet, der eine wässrige, Naturfasern enthal tende Suspension 19 zur Bildung der Filterschicht enthält. Aus dem Vorratsbehälter 13 wird kontinuierlich eine Schicht auf dem Obertrum des Trägerbandes 11 abgelegt, wobei diese Schicht zunächst unter einer ersten Andruckwalze 14 hin durch verläuft. Auf diese Weise ist eine lose, jedoch zu sammenhängende Materialbahn 17 gebildet.The device 10 shown in FIG. 1 for carrying out the method comprises an endless carrier belt 11 which runs around two deflection rollers and whose upper run is oriented essentially horizontally. At the upstream, according to FIG. 1 left end of the carrier tape 11 , a reservoir 13 is arranged, which contains an aqueous suspension containing natural fibers 19 to form the filter layer. A layer is continuously deposited from the storage container 13 on the upper run of the carrier tape 11 , this layer initially running under a first pressure roller 14 . In this way, a loose, but coherent material web 17 is formed.

Das Trägerband 11 ist als Sieb ausgebildet, so daß während des Transportes der Materialbahn 17 entlang dem Obertrum eine Vorentwässerung der Materialbahn stattfindet. Am stromab gelegenen Ende des Trägerbandes 11 ist eine Egali sierwalze 15 angeordnet, die die Dicke der Materialbahn auf einen vorbestimmten Wert einstellt.The carrier belt 11 is designed as a sieve, so that a preliminary dewatering of the material web takes place during the transport of the material web 17 along the upper run. At the downstream end of the carrier tape 11 , a leveling roller 15 is arranged, which adjusts the thickness of the material web to a predetermined value.

Von dem Ende des Trägerbandes 11 wird die Materialbahn 17 in einen Trockenofen 16 eingeführt, in dem mehrere Umlenk walzen 18 angeordnet sind, um die die Materialbahn 17 mäan derartig herumgeführt ist. Während des Durchlaufens des Trockenofens 16 wird die Materialbahn soweit getrocknet, daß sie bei Austritt aus dem Trockenofen einen Anteil von zumindest 95% an Trockensubstanz besitzt. Abschließend wird die Materialbahn in nicht dargestellter Weise in Teilstücke gewünschter Länge unterteilt.From the end of the carrier tape 11, the material web 17 is introduced into a drying oven 16, rollers in which a plurality of deflection 18 are disposed, around which the material web is led around 17 mäan such. During the passage through the drying oven 16 , the material web is dried to such an extent that it has a proportion of at least 95% of dry substance when it leaves the drying oven. Finally, the material web is divided into sections of the desired length in a manner not shown.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird stromauf der Egalisierungswalze 15 Mikrowellenenergie von der Oberseite des Trägerbandes 11 auf die Materialbahn 17 aufgebracht, wie durch den Pfeil MW angedeutet ist. Die Mi krowellenenergie führt zu einer Erwärmung des Inneren der Materialbahn 17 unter gleichzeitiger Erhöhung des Dampf drucks und einer weiteren Vortrocknung. Auf diese Weise werden Verunreinigungen ausgetrieben und - soweit möglich - verflüchtigt.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, microwave energy is applied upstream of the leveling roller 15 from the upper side of the carrier tape 11 to the material web 17 , as indicated by the arrow MW. The microwave energy leads to heating of the interior of the material web 17 while increasing the vapor pressure and further predrying. In this way, impurities are expelled and - as far as possible - evaporated.

Fig. 2 zeigt eine Alternative der Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei hier die Mikrowellenenergie statt stromauf der Egalisierungswalze erst innerhalb des Trockenofens auf die Materialbahn 17 aufgebracht wird. FIG. 2 shows an alternative of the device according to FIG. 1, in which case the microwave energy is only applied to the material web 17 within the drying oven instead of upstream of the leveling roller.

Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Vorrichtungen gemäß den Fig. 1 und 2 miteinander kombiniert sind, so daß die Mikrowellenenergie sowohl stromauf der Egalisle rungswalze 15 und somit auf die Oberfläche des auf dem Trä gerband 11 liegenden Materialbahn 17 als auch innerhalb des Trockenofens 16 aufgebracht wird. Fig. 3 shows an embodiment in which the devices according to FIGS. 1 and 2 are combined with each other, so that the microwave energy both upstream of the leveling roller 15 and thus on the surface of the material web 17 lying on the carrier belt 11 and also within the Drying oven 16 is applied.

Claims

1. A method for producing filter layers for the filtration of liquids, in particular beverages for human consumption, comprising the steps:

Producing an aqueous suspension containing natural fibers ( 19 ),
- applying the suspension ( 19 ) to a carrier tape ( 11 ) to form a material web ( 17 ),
- adjusting the thickness of the material web ( 17 ),
- Drying the material web ( 17 ) and
- Cutting the filter layers from the material web ( 17 ),

characterized in that the material web ( 17 ) is exposed to microwaves (MW) in the moist state.

2. The method according to claim 1, characterized in that the drying of the material web ( 17 ) is carried out solely by the applied microwave energy.

3. The method according to claim 1, characterized in that the material web ( 17 ) runs through a drying oven ( 16 ).

4. The method according to claim 3, characterized in that the exposure to microwaves (MW) occurs before entering the drying oven ( 16 ).

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the exposure to microwaves (MW) takes place in the drying oven ( 16 ).

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the natural fibers of cellulose fa are formed.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the carrier belt ( 19 ) is a mesh belt.