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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufschluss von Naturfasern,
insbesondere von Hanf, bei dem durch Einhaltung extremer ökologischer
Bedingungen die natürlich
an den Fasern vorhandenen Eigenkeime abgetötet und damit der Einsatz selektierter
und adaptierter Mikroorganismen mit ihren Fähigkeiten zur Faservereinzelung,
unter Ausschluss einer Faserschädigung
durch Celluloseabbau, ermöglicht wird.
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Das
vorgeschlagene Verfahren wird darüber hinaus durch eine speziell
für die
Bearbeitung von Fasermaterialien entwickelte biotechnologische Anlage,
die eine optimale aerobe Prozessführung gewährleistet, ergänzt.
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Naturfasern
werden schon seit Jahrtausenden vom Menschen in vielfältiger Weise
genutzt. Als nachwachsende Rohstoffe hat ihre Bedeutung aus wirtschaftlichen
und ökologischen
Gründen
in den letzten Jahren wieder stark zugenommen. So wird auch der
Gewinnung von Bastfasern aus den Stengeln dikotyler Pflanzen wie
Hanf, Flachs, Jute oder Nesselpflanzen wieder mehr Aufmerksamkeit
geschenkt.
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Die
Bastfasern sind im Stengel längs
angeordnet und verlaufen in Bündeln
zwischen dem Parenchym und Phloem. Die Bastfasern, z. B. des Hanfes
liegen meist in Form von Bändern
mit einer Breite von 30 bis 80 μm
und einer Tiefe von 300 bis 800 μm vor.
Sie werden aus Bündeln
von Feinfasern gebildet, die einen meist unregelmäßigen Querschnitt
von 10 bis 80 μm
aufweisen. Diese Feinfasern wiederum setzen sich aus Bündeln von
Elementarfasern mit einem Querschnitt von 5 bis 8 μm zusammen.
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Den
Hauptanteil dieser Elementarfasern bildet die innen liegende Sekundärwand, die überwiegend
aus Cellulosefibrillen besteht. Ihr schließt sich nach außen die
Primärwand
an, die neben Cellulosefibrillen aus Hemicellulose und Pektin gebildet
wird. Zwischen den Elementarfasern befindet sich eine Mittellamelle,
welche die Fasern zu Faserbündeln verkittet.
Sie besteht zur Hauptsache aus Pektin, in das unterschiedliche Mengen
an Lignin eingelagert ist. Der Ligningehalt in der Mittellamelle
bestimmt wesentlich die Schwierigkeit des Aufschlusses der Faserbündel in
Feinfasern und Elementarfasern. Im Vergleich zu Flachs weisen die
Hanffasern einen höheren
Ligningehalt auf wodurch sich letztere schwieriger aufschließen lassen.
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Der
schwierige Aufschluss von Hanffasern ist eine wesentliche Ursache
dafür,
dass die Haupteinsatzgebiete von Hanf sich im Wesentlichen auf die Herstellung
von Segeln, Planen, Gurten, Netze sowie in jüngerer Zeit zur Faserverstärkung in
Baustoffen und Kunststoffformteilen erstreckt. Die Anwendung im
textilen, besonders feintextilen Bereich befindet sich erst in den
Anfängen,
obwohl die Fasern besonders wegen ihrer hohen Reißfestigkeit
sehr begehrt sind.
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Es
gibt vielfältige
Verfahren zum Aufschluss von Naturfasern.
- – Mechanische
Verfahren, wie das Cottonisieren, bei dem durch Aufreißen und
Brechen der Stängel,
der Holzkörper
und Teile des Parenchyms entfernt und die Faserbündel freigelegt werden und
seine Verbesserungen wie beispielsweise durch Einsatz von Messermühlen ( DE 196 26 557 A1 )
- – Physikalische
Verfahren, wie der Hochdruck-Dampfaufschluss (GB-PS 388 561; DE-OS 37
28 072)
oder die Nutzung des sich entspannenden Dampfes nach
einer Mikrowellenbehandlung zur Faservereinzelung ( DE 196 17 909 A1 )
- – Chemische
Verfahren, wie sie auch zur Cellulosegewinnung aus Holz durch Entfernung
von Lignin und Pektin bekannt sind, wie Natronaufschluss, Sulfidverfahren,
Sulfatverfahren (US-P 2,725,289, indische Patentschrift 140.829
spezielle Anwendungen von beispielsweise Trinatriumphosphat (US-A-2
073 682) oder eine Kombination von Trinatriumphosphat mit Borax,
Dispergier- und Bleichmitteln ( EP 0 861 347 B1 ; DE 199 05 121 A1 ) wurden
auch in leicht abgewandelter Form zur Gewinnung von Bastfasern angewandt.
- – Mit
der Kombination mehrer wirksamer chemischer Verbindungen unter alkalischen
Bedingungen, einer Bedampfung bei einer Temperatur von über 100°C und einer
mechanischen Bearbeitung wird eine Aufbereitung von Sklerenchymfasern insbesondere
von Flachs erreicht ( EP
0 706 585 B1 ).
- – Der
Nachteil dieser mit hohem energetischen Aufwand verbundenen chemischen
Aufschlussverfahren wird in der Patentschrift DE 10 2004 036 112 A1 darin
gesehen dass ein Recyclieren all dieser Chemikalienmischungen unter ökonomischen
und ökologischen
Gesichtspunkten nicht sinnvoll ist und darüber hinaus die Reißfestigkeit der
Fasern herabgesetzt wird. Vorgeschlagen wird daher ein Aufschluss
mit Ammoniak bei Temperaturen von 80 bis 180°C, wodurch eine Rückgewinnung
des Aufschlussmittels möglich
wird.
- – In
einer Weiterführung
( DE 10 2004 036
135 A1 ) wird ein Aufschluss von Bastfasern mit Aminen, vorzugsweise
sekundären
Aminen vorgeschlagen, welches ebenfalls bei sehr hohen Temperaturen
in Hochdruckkesseln durchgeführt
wird. Der Nachteil dieser Hockdruckverfahren ist, dass sie natürlich sehr
energieaufwendig und durch den erforderlichen hohen Sicherheitsstandard
in Hochdruckapparaturen diskontinuierlich und nur mit begrenztem
Faservolumen zu realisieren sind.
- – Um
den in obigen Verfahren beschriebenen hohen Chemikalieneinsatz,
verbunden mit einem hohen Energieeintrag einzugrenzen und gleichzeitig
eine Faserschädigung
zu verringern wird nun auf schonendere Verfahren, wie auf einen
Enzymatischen Faseraufschluss orientiert. Zusammenfassungen zum
Stand der Technik bringen Akin et al (Journal of Natural Fibers,
Vol. 1(1) 2004) und Dreyer et al (Journal of Industrial Hemp, Vol.
7(1) 2002). Handelsprodukte wie Flaxozyme, Viscozyme, Lyvelin, BioPrep
u. a. kommen als gereinigte Enzyme oder als Mixturen von Pektinasen,
Pektin-Methyl-Esterasen, Pektat-Lyasen, Xylanase, Glucanasen u.
a. zum Einsatz. Die Anwendung von Enzymen zum Faseraufschluss ist
vielfach kompliziert, da hierzu ein komplexer Cocktail zum Abbau
der Peptide, Pektine, Xylane, Hemicellulosen bis zu Ligninen erforderlich
ist. Die Enzympräparate
enthalten oft geringe Mengen an Cellulasen, die bei höheren Enzymeinsatzkonzentrationen
oder längeren
Verweilzeiten zu Faserschädigungen
führen.
Nachteilig ist auch, dass in der Regel eine Kombination der Enzyme
mit anderen Chemikalien, vorzugsweise Aminen, wie EDTA oder von
Chelatoren zum Binden des aus den Pektinen freigesetzten Kalziums, wie Polyphosphate
und eine physikalische Nachbehandlung der Fasern erforderlich ist.
Insgesamt sind die Herstellung und der Einsatz von Enzymen aufwendig
und kostenintensiv.
- – Die
biologische Faseraufbereitung in Form der Röste ist das seit Jahrhunderten
praktizierte Verfahren der Fasergewinnung aus Pflanzenteilen. Diverse
Verfahren der Wasserröste
wurden entwickelt, von der Aufarbeitung in offenen Gewässern, Gräben, Becken
und Tanks, letztere in Kalt- und Warmwasser. Bei der Wasserröste sind überwiegend
Bakterien aktiv. In der Regel wird ein Wechsel zwischen einer aeroben
und einer anaeroben Abbauphase realisiert um einen möglichst
weitgehenden Faseraufschluss und Abbau der gelösten organischen Substanz zu
erreichen. Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit werden bei neueren Intensivverfahren
auch selektierte Mikroorganismen, die bevorzugt Pektine abbauen
eingesetzt (WO 02/092887 A1). Verbesserte Faseraufschlussverfahren
wurden entwickelt (US 2004/0191888 A1), bei denen cotonisierte Fasern nach
Vorbehandlung bei einer Temperatur von 70 bis 90°C unter anaeroben Bedingungen
mit einem Enzym und/oder Chemikalien in geschlossenen Behältern gelagert
werden.
- – Es
wurden auch Untersuchungen zur Intensivierung der Fasergewinnung
im schwach alkalischen Bereich, bevorzugt bei pH-Werten von 8,0
bis 9,5 durchgeführt,
da im Unterschied zu den Cellulasen, die Pektinasen hier eine höhere Aktivität besitzen.
Es wurden die natürlich
vorhandenen Eigenkeime, hier die „Faserbakterien" der Ramie in einem
ungesteuerten System verwendet. Zur Entwicklung kamen auch Celluloseabbauende
Bakterien, die zu einer Verringerung der Reißfestigkeit der Fasern führten, so
dass die Prozessdauer auf nur drei Tage beschränkt werden musste ( CH 686 444 A5 ,
Leupin, Dissertation 1996). Diese Fermentationszeiten sind ausreichend
für eine Freisetzung
von Bastfasern aus dem Parenchymgewebe, sie reichen jedoch nicht
aus für
einen Faseraufschluss zur Gewinnung von Mikro- und Elementarfasern.
- – Der
große
Nachteil der Wasserröste
besteht in der hohen Umweltbelastung und dem großen Wasserbedarf, so dass diese
heute nur noch in Süd-Südosteuropäischen Ländern durchgeführt werden
darf.
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Das
alternative Verfahren ist die Tauröste, die auf abgeernteten Feldern
oder Wiesen realisiert wird. Hier erfolgt der Faseraufschluss überwiegend durch
Pilze. Witterungsabhängig
sind Lagerzeiten von 3 bis 6 Wochen erforderlich. Versuche zu einer Forcierung
des Prozesses durch Besprühen
mit selektierten Bakterien oder Pilzen waren wenig erfolgreich.
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Der
wesentliche Nachteil aller bisher angewandter biologischer Verfahren
besteht darin, dass die zu behandelnden Pflanzenteile intensiv mit
einem breiten Konsortium von Bakterien und Pilzen besiedelt sind,
was sowohl gewünschte
Leistungen, wie Pektin-, Xylan-, Hemicellulose-, Lignin-Abbau, als aber
auch den unerwünschten
Abbau der zu gewinnenden Zellulosefasern bewirkt. Im Ergebnis können somit
bei einer Röste
mit den natürlich
vorhandenen Mikroorganismen entweder nur grobe Bastfasern hoher
Reißfestigkeit
oder feinere Fasern mit geringer Reißfestigkeit produziert werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren
zur Gewinnung von Cellulose-Feinfasern aus pektinhaltigen, pflanzlichen Material
zur Verfügung
zu stellen, bei dem die Cellulosefasern nicht geschädigt werden
und Nachteile oben genannter Verfahren weitgehend ausgeschlossen
werden.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe dadurch gelöst,
dass durch Einhaltung stark alkalischer Bedingungen, die den Naturfasern
anhaftenden Mikroorganismen (Bakterien, Pilze) abgetötet und
Sporen an ihrer Keimung gehindert werden, derart, dass zum Abbau
des die Fasern umgebenden Parenchymgewebes sowie der Kittsubstanzen
(Pektin, Lignin) spezielle Bakterien, die durch Züchtung an
extreme alkalische Bedingungen gewonnen wurden, eingesetzt werden.
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Die
Erfindung wird darüber
hinaus gestützt durch
ein neuartiges biotechnologisches Verfahren für eine aerobe Fermentation
von Naturfasern, bei dem durch geeignete technische Vorrichtungen
und einem ständigem
Wechsel zwischen einer feucht- und submers-Phase eine optimale Sauerstoffversorgung,
konstant alkalische pH-Werte und eine gute Abbauleistung, auch bei
gegebenen dichten Packungen von Naturfasern, gewährleistet ist.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird in einem ersten Schritt das faserhaltige pflanzliche Substrat
in ein wässriges
Medium eingebracht, dessen pH durch Dosierung von Lauge auf einen
Wert pH größer als
10, bevorzugt pH 10,1 bis 11,0 eingestellt und während des gesamten Behandlungszeitraumes
durch kontinuierliche Messung und Regelung auf diesem Wert gehalten
wird. Hierdurch werden die am pflanzlichen Material haftenden vegetativen
Zellen abgetötet
und Sporen an ihrer Auskeimung gehindert.
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Es
ist weiterhin im Sinne der Erfindung, dass es sich bei dem zu behandelnden
faserhaltigen pflanzlichen Substrat um frisches oder gering geröstetes Material
(Röststufe
1) handelt, damit mit dem hier beschriebenen Aufschlussverfahren
stabile unzerstörte
Fein- und Elementarfasern erhalten werden können. Eine vorangegangene Trennung
des Bastes vom Holzanteil, beispielsweise durch eine Cottonisierung,
ist für
das mikrobielle Aufschlussverfahren vorteilhaft.
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Erfindungsgemäß werden
nach erfolgter pH-Einstellung dem aufzuschließenden pflanzlichen Material,
von natürlichen
Substraten isolierte und an extreme pH-Werte adaptierte, spezielle
Bakterienstämme
zugesetzt. Diese Bakterienstämme
sind befähigt
sich bei pH-Werten von 10,0 bis 11,0 optimal zu entwickeln sowie
Parenchymgewebe, Pektine, Xylane und Hemicellulosen so abzubauen,
dass der gewünschte
Faseraufschluss in ausreichendem Maße erfolgt. Die Besonderheit
der erfindungsgemäßen Lösung besteht
dabei darin, dass die eingesetzten Bakterienstämme nicht über aktive Cellulasen verfügen, so
dass eine Schädigung
der Cellulosefasern, auch bei lang anhaltender Behandlung nicht
erfolgt.
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Es
ist im Sinne der Erfindung, dass es sich bei den selektierten alkalophilen
Bakterienstämmen vorzugsweise
um aerobe Bakterien der Gattungen Bacillus und Xanthomonas handelt.
Diese siedeln bevorzugt auf den Pflanzenfasern. Eine intensive Aufwuchsbildung
ist ein wesentliches Kriterium des biologischen Verfahrens, da erst
durch den unmittelbaren Kontakt der Mikroorganismen mit der Faser
die freigesetzten Enzyme voll zur Wirkung kommen.
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Erfindungsgemäß wird der
Abbauprozess im Unterschied zu der üblicherweise bei der Wasserröste realisierten
Aufeinanderfolge einer aeroben und anaeroben Phase, im vorgeschlagenen
Verfahren ausschließlich
aerob geführt.
Daraus resultiert eine nahezu vollständige Mineralisierung der organischen Abbauprodukte
zu Kohlendioxid und Wasser. Das eingesetzte Prozesswasser kann so über mehrere Zyklen
im Kreislauf geführt
werden, was zu einer erheblichen Herabsetzung der Umweltbelastung
beiträgt.
Ein weiterer Vorteil ist, dass ein Teil der aktiven Mikroorganismen
im Prozess gehalten wird, so dass wiederholte Animpfungen nur bei
Prozessstörungen erforderlich
sind. Darüber
hinaus stehen die bei der Mineralisierung des organischen Substrates
freigesetzten Mineralsalze den Mikroorganismen weiter zur Verfügung und
fördern
ihr Wachstum wodurch der Rohstoffbedarf minimiert wird.
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Eine
aerobe Prozessführung
mit der Einhaltung konstanter pH-Werte ist für die Bearbeitung von Fasermaterial
schwer zu realisieren, da üblicherweise
in Bioreaktoren verwendete Rühr- und Belüftungssysteme
hier nicht eingesetzt werden können.
Erfindungsgemäß wird die
Aufgabenstellung durch geeignete technische Vorrichtungen, die einen
wiederholten Wechsel zwischen einer feuchten und einer submersen
Phase der Hanffasern ermöglichen,
gelöst.
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Eine
einfache Ausführung
der technischen Lösung
ist in 1 veranschaulicht und soll näher beschrieben werden. Die
Anlage besteht aus den Bioreaktoren R1 und R2. Reaktor R1 ist im
unteren Bereich mit einer Siebplatte (SP1) ausgerüstet, auf
die in dichten Packungen das zu bearbeitende Fasermaterial (F) aufgebracht
wird. Darunter angeordnet befindet sich eine Belüftungsvorrichtung (BV). Im
oberen Teil des Reaktors (R1) ist eine bewegliche zweite Siebplatte
(SP2) installiert, die ein Aufschwimmen der Fasern beim Füllen des
Reaktors mit Flüssigkeit verhindert.
Oberhalb der Siebplatte (SP2) ist eine, sich um die Achse drehende,
Beregnungsanlage (BR) eingebaut, über die die umlaufende Flüssigkeit in
den Reaktor eingebracht und gleichmäßig verteilt wird. Reaktor
(R1) ist vorzugsweise mit einem Deckel (D) verschlossen, in dem
sich ein Abluftstutzen (A) befindet. Der Bodenauslaufstutzen (BA)
ist mit einem Heber (H) verbunden, dessen Krümmer (KR) kurz oberhalb der
Siebplatte (SP2) angeordnet ist. Sein Auslauf endet am Einlaufstutzen
(E) in einem tiefer angeordneten Reaktor (R2). Reaktor (R2) ist
nach Art eines Bioreaktors mit einer Belüftungsvorrichtung (BV) und
einer pH-Meß-(E1)
und Regel-Einrichtung (pH M + R) ausgerüstet.
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Eine
weitere vorteilhafte technische Ausführung ist in 2 dargestellt.
Sie wird wie folgt beschrieben. Die Anlage besteht aus mindestens
zwei oder mehreren hintereinander geschalteten Reaktoren R1, R2
bis RX, die im Grunde den gleichen technischen Aufbau wie Reaktor
R1 (1) aufweisen. Abweichend davon sind die Reaktoren
jedoch nicht mit einem Heber (H) ausgerüstet, sondern der Bodenauslauf
(BA) des Reaktor (R1) ist über
eine Flüssigkeitspumpe
(P1) auf die Beregnungsanlage (BR) des Reaktors (R2) geschaltet.
Zwischen dem Bodenauslauf und der Pumpe (P1) ist eine Flüssigkeitsmesszelle
RS1), gekoppelt mit einer pH-Meß-
und Regelanlage, installiert. Der Betrieb der Pumpe (P1) wird über die
Füllstandsregelung
(FR1/FR2) am Reaktor (R1) gesteuert. Die Füllstandregelung (FR1) ist im
Reaktor unterhalb der Belüftungsvorrichtung
(BV) eingebaut und schaltet bei Unterschreitung die Pumpe (P1) ab.
P1 wird durch ein Signal von FR2 wieder in Betrieb genommen. Die
Reaktoren R2 bis RX haben einen identischen Aufbau wie R1 und arbeiten nach
den gleichen Steuerprinzipien wie R1. Der wesentliche Vorteil dieser
technischen Ausführung
liegt darin begründet,
dass die erforderliche Flüssigkeitsmenge,
bezogen auf gleiche Mengen des zu behandelnden Fasermaterials, um
etwa die Hälfte
verringert wird.
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Die
erfindungsgemäße Lösung der
Aufgabenstellung wird an folgenden Beispielen näher erläutert.
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Beispiel 1
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Der
Aufschluss der Bastfasern wird in einer einfachen Apparatur entsprechend
der Darstellung in 1 durchgeführt. 1.200 g cottonosierte
Bastfasern von Hanf der Röstestufe
1 werden in den Reaktor R1 zwischen die untere und obere Siebplatte
so eingebracht, dass eine dichte Lagerung gegeben ist. In Reaktor
R2 werden 10 L Leitungswasser eingefüllt und über die pH-Meß- und Regeltechnik (Soll-pH-Wert
10,5) mittels 30%iger Lauge auf einen pH-Wert von 10,5 eingestellt.
Anschließend
wird mittels Pumpe P1 das alkalisierte Wasser solange im Umlauf
gefahren, bis der pH-Wert konstant ist (2 bis 3 mal). Nun erfolgt
die Animpfung des Reaktors 2 mit 1L eines auf Hanfextrakt bei pH-Wert 10,5 während 24
Stunden vorkultivierten Keimgemisches von Bacillus- und Xanthomonas-Stämmen. Es
wird ein Startkeimgehalt von 5 × 108 bis 1 × 109 Zellen pro ml erreicht. Zur Schaffung der
aeroben Bedingungen wird die Belüftungsrate
in den Reaktoren wird auf 0,5 L/L/h eingestellt. Die Reaktionstemperatur
liegt bei 30°C.
Durch die über
die Beregnungsanlage von oben aufgebrachte Flüssigkeit erfolgt eine gleichmäßige Befeuchtung
der Fasern. Die Pumpleistung wurde so eingestellt, dass der Flüssigkeitsspiegel
im Reaktor 1 innerhalb 15 Minuten bis oberhalb der Siebplatte SP2
ansteigt. Die Flüssigkeit
wird über
den Heber in Reaktor R2 so abgesaugt, dass der Ablauf doppelt so
hoch ist, wie der Zulauf.. In Reaktor R1 dringt von oben Luft nach,
die den freiwerdenden Raum zwischen den Fasern füllt und Bakterien mit Sauerstoff
versorgt. Reaktor R2 wird bis unter die Belüftungsvorrichtung von der Flüssigkeit
entleert. Eine Zeitschaltuhr unterbricht anschließend den
Flüssigkeitsstrom über einen
Zeitraum von 0,5 bis 4 Stunden. Es kommt zu einem intensiven Aufwuchs
von Bakterien an der Faser. In Reaktor R2 erfolgt zwischenzeitlich
automatisch die pH-Wert Korrektur auf den Sollwert und der Abbau
der aus der Faser gelösten
organischen Substanz. Nach der Unterbrechung des Umlaufes wird Reaktor
R2 drei Mal mit Flüssigkeit
gefüllt
und entleert, wodurch die pH-Wert Konstanz, Befeuchtung und der
Medienaustausch gegeben ist.
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Die
Prozessdauer beträgt
in Abhängigkeit von
der Qualität
der eingesetzten Faser 6 bis 7 Tage. Er ist abgeschlossen bei Erreichen
einer vollständigen
Degummierung. Der Rest-Pektingehalt
an der Faser liegt unter 0,1%. Es werden ungestörte Mikrofasern mit einem Durchmesser
von 5 bis 12 μm
erhalten.
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Anschließend werden
die Fasern abgeschleudert und nach üblichen Verfahren gewaschen und
getrocknet. Ein wesentlicher Teil der Waschflüssigkeit wird zum Ausgleich
der Flüssigkeitsverluste
in den Prozess zurückgeführt.
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Reaktor
R2 wird wie beschrieben mit frischer Faser befällt und der Prozess mit der
die Bakterien enthaltenden alkalischen Flüssigkeit in Reaktor R2 fortgesetzt.
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Beispiel 2
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Beispiel
2 beschreibt das Verfahren in einer Anlage nach 2.
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Die
baugleichen Reaktoren R1 und R2 mit einem Volumen von je 120 L werden
mit jeweils 10 kg Bastfasern befüllt.
Anschließend
wird bei geöffnetem Bodenventil
BV der Reaktor R1 bis zum Füllstandsregler
FR2 mit Wasser befüllt.
Pumpe P1 schaltet sich ein und fördert
das Wasser aus Reaktor R1 über die
pH-Regel-Station RS1, wo es mittels Lauge auf einen pH-Wert von 10,6 eingestellt
wird, in Reaktor R2. Bei Unterschreiten der Füllstandsregelung FR1 schaltet
Pumpe P1 ab. In Reaktor R2 wird bis zur Füllstandsregelung FR2 Wasser
zugesetzt um das in Reaktor R1 verbleibende Haftwasser auszugleichen. Danach
fördert
Pumpe P2 das in der Regelstation RS2 erneut auf pH 10,6 korrigierte
Wasser aus Reaktor R2 in Reaktor R1. Nach 2 Umläufen wird, wie in Beispiel
1 beschrieben, Reaktor R1 mit 10 Liter einer selektierten Bakterienkultur
angeimpft. Gesteuert durch die Füllstandsregelungen
und die Pumpleistung werden Trockenfallzeiten am Fasermaterial von 2–3 Stunden
eingehalten. Die eingebauten Belüftungsvorrichtungen
sorgen darüber
hinaus in den Reaktoren für
die Einhaltung aerober Kulturbedingungen. Die Menge des im Umlauf
befindlichen Wassers beträgt
etwa 100 L, so dass der Flüssigkeitsbedarf
auf etwa 5 L pro kg Fasermaterial reduziert werden kann. Prozessablauf
und Ergebnis des Faseraufschlusses entsprechen Beispiel 1.
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- A
- Abluftstutzen
- BA
- Bodenauslauf
- BR
- Beregnungsanlage
- BV
- Belüftungsvorrichtung
- D
- Deckel
- F
- Fasermaterial
- FR1
- untere
Füllstandsregelung
- FR2
- obere
Füllstandsregelung
- H
- Heber
- KR
- Krümmer
- LV
- Lauge-Vorratsbehälter
- MR1;
2
- pH-Meß- und Regelung
- P1;
2
- Umlaufpumpen
- R1;
2
- Reaktor
- RS
- pH-Regelstation
- SP1
- untere
Siebplatte
- SP2
- obere
Siebplatte
- ZU
- Zeitschaltuhr
- A
- Abluftstutzen
- BA
- Bodenauslauf
- BR
- Beregnungsanlage
- BV
- Belüftungsvorrichtung
- D
- Deckel
- F
- Fasermaterial
- FR1
- untere
Füllstandsregelung
- FR2
- obere
Füllstandsregelung
- LV
- Lauge-Vorratsbehälter
- MR
- pH-Meß- und Regelung
- P1;
2
- Umlaufpumpen
- R1;
2
- Reaktor
- RS1;
2
- pH-Regelstationen
- SP1
- untere
Siebplatte
- SP2
- obere
Siebplatte
- A
- Abluftstutzen
- BA
- Bodenauslauf
- BR
- Beregnungsanlage
- BV
- Belüftungsvorrichtung
- D
- Deckel
- F
- Fasermaterial
- FR1
- untere
Füllstandsregelung
- FR2
- obere
Füllstandsregelung
- LV
- Lauge-Vorratsbehälter
- MR
- pH-Meß- und Regelung
- P1;
2
- Umlaufpumpen
- R1;
2
- Reaktor
- RS1;
2
- pH-Regelstationen
- SP1
- untere
Siebplatte
- SP2
- obere
Siebplatte