助濾劑和過濾層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及預(yù)敷過濾器的助濾劑，所述預(yù)敷過濾器用于過濾液體特別是啤酒。此夕卜，本發(fā)明涉及過濾層。
【背景技術(shù)】
[0002]在熟化工藝結(jié)束時，啤酒中含有多種酵母和渾濁粒子，這些物質(zhì)特別是為了滿足消費者期望(例如光澤)和穩(wěn)定的目的要通過過濾去除。為此，渾濁啤酒，即未經(jīng)過濾的產(chǎn)品通過過濾裝置被分離成為清澈濾液和剩余濾渣(濾餅)。
[0003]例如，預(yù)敷燭式過濾器用于過濾渾濁啤酒。位于預(yù)敷燭式過濾器的濾罐中的是濾燭，其是例如從頂板懸置連接或在暫存器上懸置連接。濾燭通常具有過濾體，其可包括例如繞絲，其中絲圈之間的間距作為待過濾介質(zhì)的通道。繞絲是自支撐的或由與繞絲相連的支撐物托住。助濾劑為了過濾添加到啤酒中。助濾劑在過濾操作的開始時預(yù)敷在過濾體的外表面，這樣就形成了由初級預(yù)敷層和作為過濾層的安全層組成的預(yù)敷層。在過濾過程中，助濾劑定期被加入到待過濾的啤酒中，這被稱作連續(xù)劑量。過濾啤酒的助濾劑主要是煅燒的硅藻土。然而，煅燒的硅藻土含有方石英。吸入方石英會導(dǎo)致塵肺。粉末形式的方石英也被分類為致癌物質(zhì)。因此處置硅藻土粉末時必須遵守嚴格和復(fù)雜的安全措施。此外，硅藻土是相對較貴的助濾劑，主要由于廢棄處置，因為過濾中得到的硅藻土污泥將不能再以未經(jīng)處理方式處置-必須在將來甚至可能作為危險廢氣物處置。
[0004]作為助濾劑的其它物質(zhì)如在EPI 243 302 BI中提到，特別是已經(jīng)有使用纖維素作為助濾劑的試驗。DE 10 2004 062 617 Al記載了用于過濾的商品化的天然纖維素纖維。然而，纖維素的使用形式為天然狀態(tài)且僅清洗的纖維。天然纖維素纖維通常是扁平中空纖維。當(dāng)干燥時，這些纖維為帶形且部分扭曲。這種類型的典型纖維可以是用于紡織行業(yè)的棉纖維，或用于造紙生產(chǎn)的漿柏纖維。然而，這種纖維的澄清效果和經(jīng)濟效益不令人滿意。另夕卜，不可能實現(xiàn)充分的適應(yīng)于不同的未經(jīng)過濾的產(chǎn)品，尤其是不同品質(zhì)的啤酒。此外，試驗用Crosspure(是一種可再生的助濾劑和鞣革穩(wěn)定劑的復(fù)合物)進行。除了非常高的設(shè)置時間和對于未經(jīng)過濾的產(chǎn)品的適應(yīng)性差之外，高成本也是不利的。
[0005]使用具有縱橫比(長度與直徑的比)至少為200的纖維素原纖維作為助濾劑尤其從DE 196 28 324中可以得知。原纖維可通過分解纖維素纖維獲得且它們與纖維素纖維不同，尤其是它們的更小的直徑。
[0006]因此，本發(fā)明基于提供替代硅藻土的助濾劑的目的，其具有同樣良好的過濾性能，而生產(chǎn)成本低且沒有任何健康問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]上述目的通過包括再生纖維素纖維(“zellulosische Regeneratfasern”)的助濾劑達到。這些是由天然產(chǎn)生的纖維素或漿柏通過溶解、紡織溶液和沉淀紡成的纖維制成的纖維，因此與上述的天然纖維素纖維大大不同。這里使用的“再生纖維素纖維”術(shù)語指的是除了雜質(zhì)例如少量的半纖維和殘留的木質(zhì)素之外完全由纖維素組成的纖維。再生纖維素纖維含有超過98 %，尤其是超過99 %以及超過99.5 %的纖維素，特別是α_纖維素。它們與天然產(chǎn)生的纖維素和漿柏特別通過晶型結(jié)構(gòu)，和自然地通過制造工藝定義的形狀尤其是它們的定義長度和它們的橫截面形狀而區(qū)分。
[0008]再生纖維素纖維與在DE 196 28 324中已經(jīng)記載的纖維素原纖維不同，由于再生纖維素纖維的更大的直徑因此也由于明顯的更小的長徑比。
[0009]在各自制造工藝的明確定義條件的基礎(chǔ)上，再生纖維素纖維的性質(zhì)例如厚度(纖度)、長度或橫截面形狀可選擇性地調(diào)整。
[0010]再生纖維素纖維可尤其是粘膠纖維、莫代爾(modal)纖維或萊賽爾(Lyocell)纖維。纖維可具有從0.1到30dtex范圍的纖度，例如0.1或3dtex至20dtex，或0.1或5dtex至17dtex，或0.1或0.5dtex至2dtex。
[0011]再生纖維素纖維的長度可小于20mm，尤其是小于1mm，尤其是0.0lmm到0.9mm，尤其優(yōu)選的0.Imm到0.3mmο
[0012]這種長度的再生纖維通過尤其是切割獲得?；蛘撸w維也可被研磨。
[0013]在測定通過預(yù)敷再生纖維獲得的濾餅的孔隙度的試驗中，具有高纖度和長度短的纖維已經(jīng)表現(xiàn)出了較好的結(jié)果，尤其是具有0.1mm至0.3mm的長度(尤其是0.1mm)，和5dtex至17dtex的纖度(尤其是17dtex)。
[0014]再生纖維素纖維可具有不同橫截面，例如其可通過紡絲噴嘴孔的幾何形狀定義。再生纖維可具有例如大體上圓形的橫截面、扁平橫截面或多腿(例如Y形)橫截面。在沉淀試驗中，具有大體上圓形的橫截面的再生纖維素纖維已表現(xiàn)出比具有扁平橫截面或多腿橫截面的纖維有優(yōu)勢。
[0015]再生纖維素纖維可以以兩個或多個類型纖維的混合物的形式給出，其中彼此在纖度、長度、橫截面形狀、電動電勢和親水性的參數(shù)中具有一個或多個不同。
[0016]例如，具有同樣切割長度但纖度不同的兩個其它條件相同的纖維可混合在一起。此外，具有不同橫截面形狀(圓形、多腿等)的纖維可混合。
[0017]之前就已經(jīng)是親水的再生纖維素纖維可設(shè)計成更加親水，例如通過化學(xué)改性(例如通過引入羧甲基纖維素)。相反地，再生纖維素纖維也可通過相應(yīng)的改性(例如引入疏水物質(zhì))被疏水改性。
[0018]根據(jù)一個實施例，粘膠纖維即根據(jù)粘膠法生產(chǎn)的纖維被用作再生纖維。
[0019]因此助濾劑尤其被提供為包括完全由粘膠纖維組成的再生纖維。這里以及以后，助濾劑術(shù)語既包括過濾的輔助劑也包括液體穩(wěn)定的輔助劑。助濾劑可包括其它材料，例如其它纖維或完全由再生纖維素纖維組成。在助濾劑中的再生纖維素纖維比例可從I %到100%,尤其是20 %到100 %和進一步地尤其是50 %到100 %。為了過濾，具有纖維的二級結(jié)構(gòu)的濾餅由預(yù)敷纖維形成。
[0020]例如，再生纖維素纖維可用作預(yù)敷燭式過濾器、預(yù)敷片式過濾器、預(yù)敷板壓過濾器(例如含有板框和/或板)的助濾劑用于飲料類的過濾或穩(wěn)定，例如啤酒過濾或穩(wěn)定。板、片、燭或框可水平或垂直放置。此外，再生纖維素纖維可直接結(jié)合到層或板中也是可想到的，在這種情況下，例如板壓過濾器的過濾體是過濾層。除了除啤酒之外的飲料類，例如橙汁、茶、白酒或葡萄酒、食用油的過濾也是可以的。
[0021]當(dāng)談及預(yù)敷過濾器，過濾層涉及預(yù)敷層，即通過助濾劑在過濾體上形成的層。
[0022]試驗表明通過使用再生纖維素纖維尤其是粘膠纖維高效的啤酒過濾是可能的，其中再生纖維素纖維通過使用常規(guī)預(yù)敷過濾器可用于替代尤其是過濾用的硅藻土。纖維素的使用價格低廉且對健康不構(gòu)成任何威脅。此外，再生纖維素纖維具有以下優(yōu)點:它們可選擇性地改變它們的形狀、橫截面和長度，而且除了高度的澄清之外，還可以提供對待過濾的各種啤酒或啤酒類型的高度的適應(yīng)性。質(zhì)量每年波動的原料和由此生產(chǎn)的啤酒因此可輕易地彌補。濾餅可作為生活垃圾安全地處置。
[0023]然而，原則上助濾劑不僅包括再生纖維素纖維還包含一定量的硅藻土也是可能的。
[0024]液體(即未經(jīng)過濾的產(chǎn)品，例如渾濁的，意味著未經(jīng)過濾的啤酒)的過濾或穩(wěn)定的方法被提供，包括以下步驟:提供預(yù)敷過濾器、用作為助濾劑的再生纖維素纖維預(yù)敷過濾器的過濾裝置(過濾體)以形成過濾層，以及未經(jīng)過濾的產(chǎn)品通過已經(jīng)形成的過濾層。液體可以是渾濁的或未穩(wěn)定的啤酒、白酒或水果汁(例如蘋果汁)。再生纖維素纖維可如上所述的被配置。液體(例如渾濁啤酒)的過濾包括向液體中加入再生纖維素纖維。這個劑量可在過濾工藝中調(diào)整。
[0025]此外，過濾層或過濾板被提供為具有再生纖維素纖維以用于燭式、模塊、板壓、板框或板式過濾器(其中沒有預(yù)敷過濾器)用于飲料類產(chǎn)品例如啤酒的過濾。再生纖維素纖維可如上所述的被配置。過濾層以具有可滲透液體的夾套的片、燭、板或餅的形式被配置，再生纖維素纖維位于所述夾套中。再生纖維素纖維可尤其被松散地配置在片或板中，即彼此不通過粘結(jié)劑連接。
[0026]燭式、模塊、板壓、板框或板式過濾器各自同樣地分別具有多個這些過濾層或板?？杀惶峁橹辽賰蓚€過濾層具有不同(例如類型、形狀、尺寸等)的再生纖維素纖維。例如第一過濾層可包括疏水再生纖維素纖維而緊鄰第一過濾層的第二過濾層包括親水再生纖維素纖維。尤其是，包括親水和疏水再生纖維素纖維的過濾層可交替被提供。在進一步的進展中，一些(一個或多個)具有再生纖維素纖維的第一過濾層被形成用于過濾出第一平均粒徑粒子，而一些(一個或多個)具有再生纖維素纖維的第二過濾層被形成用于過濾出具有不同于第一平均粒徑的第二平均粒徑的粒子。親水層和疏水層的組合也旨在確保通過所述層的流速的調(diào)整，為了能夠獲得最佳的過濾結(jié)果。
[0027]再生纖維素纖維作為在預(yù)敷過濾器中的助濾劑或在板壓過濾器中的過濾層的創(chuàng)新使用的實施例下面參考附圖被描述。描述的實施例在各方面應(yīng)作為僅是說明性的而不是限定性的且詳細說明的特征的各種組合包括在本發(fā)明內(nèi)。
[0028]圖1示出預(yù)敷過濾器，在其中根據(jù)本發(fā)明的助濾劑被使用。
[0029]圖2示出用于再生纖維素纖維過濾層的臥式過濾器。
[0030]在圖1中示出的預(yù)敷過濾器I，其中根據(jù)本發(fā)明的具有再生纖維素纖維的助濾劑被使用。預(yù)敷過濾器I包括濾罐12，其包括用于未經(jīng)過濾的產(chǎn)品的空間5。濾燭10作為過濾介質(zhì)在用于未經(jīng)過濾的產(chǎn)品的空間5中垂直放置。具有基本上中空圓柱體形狀的濾燭10包括過濾元件(沒有更詳細地示出)其具有中空圓柱體形狀和各自的液體通道。過濾元件可由例如螺旋形的繞絲組成。
[0031]濾罐12還包括未經(jīng)過濾的產(chǎn)品的入口2，未經(jīng)過濾的產(chǎn)品的量例如通過使用控制閥9在那被調(diào)整。濾罐包