DE1058189B - Verfahren zur Herstellung von gewoehnlich festem, schmelzbarem Fettmaterial in Teilchenform - Google Patents

Description

KL.23f 1

INTERNAT. KL. ClId

PATENTAMT T>

U4464IVa/23f

ANMELDETAG: 4. APRIL 1957

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 27.MAI1959

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus Fcttmaterialien.

Ein Zweck der Erfindung ist es, gewöhnlich feste Fettmaterialien wie Glyceride, höhere Fettalkohole und Fettsäuren in Form von im wesentlichen kugelförmigen Teilchen gleichmäßigen Durchmessers zu erhalten.

Es ist nicht möglich gewesen, diesen Zweck durch Anwendung üblicher Sprühtrocknungsverfahren auf das sich in geschmolzener Form oder in Lösung befmdliche Fettmaterial zu erreichen. Solche Verfahren ergaben nur Teilchen, deren Größe über einen weiten Rereich wechselte. Versuche, das gewünschte Produkt dadurch herzustellen, daß man Tröpfchen des geschmolzenen Materials durch eine Kühlflüssigkeit, die kein Lösungsmittel war, aufsteigen ließ, waren auch erfolglos, weil sie durchweg nicht im wesentlichen kugelförmige Teilchen ergaben.

Es ist aus der belgischen Patentschrift 515 010 bekannt, ein feuchtes Pulver in kleine Zylinder von ao gleichförmiger Größe zu überführen, indem man einem das Pulver enthaltenden, gelochten Gefall eine periodische Schwingung erteilt und dann die austretenden Zylinder härtet. Die belgische Patentschrift enthalt jedoch weder einen Hinweis darauf, daß geschmolze- »5 nes Material in ähnlicher Weise behandelt werden könnte, noch zeigt sie einen Weg, wie man im wesentlichen kugelförmige Teilchen erhalten kann.

Es ist gefunden worden, daß Fcttmaterialien der angegebenen Art nach einem Verfahren erhalten werden können, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Material in geschmolzenem Zustand bei konstanter Temperatur und mit konstanter Geschwindigkeit unter stromlinienförmigen Fließbedingungen kontinuierlich einer öffnung zuführt und aus ihr ausspritzt und den aus der Öffnung austretenden Strom von geschmolzenem Material in getrennte Tröpfchen aufbricht, indem ihm eine longitudinal Schwingung aufgedrückt wird, worauf man die so gebildeten Tröpfchen einen Luftraum während einer zu ihrer Verfesti- *o gimg ausreichenden Zeit durchlaufen läßt und die so gebildeten Teilchen ohne Verformung sammelt.

Ein besonderer Zweck der Erfindung besteht darin, im wesentlichen kugelförmige Teilchen aus höheren Fettalkoholen wie Cetyl- und Stearylalkohol hcrzustel- leu. Vorzugsweise haben die im wesentlichen kugelförmigen Teilchen aus höheren FcttalUohoIen eine Teilchengröße von 1 bis 4 nun, insbesondere etwa 2 min.

Geeignete Fettmaterialien sind außer den höheren Fettalkoholen auch andere Fettstoffe, die bei Raumtemperatur fest sind, z. B. Glyceride wie Glycerylmonostearat und Stearin und Fettsäuren wie Laurinsäure, Palmitinsäure oder Stearinsäure.

Verfahren zur Herstellung

von gewöhnlich festem, schmelzbarem

Fettmaterial in Teilchenform

Anmelder:
Unilever N. V., Rotterdam (Niederlande)

Vertreter:

Dr. E. Wiegand, München 15,

und Dipl.-Ing. W. Niemann,

Hamburg 1, Ballindamm 26,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 6. April 1956

Charles Beresford, Cox, Bromborough,

Chester (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Gemäß der Erfindung wird das Fettmaterial, wenn es sich in Block- oder Flockenform befindet, zuerst in einem geeigneten Gefäß geschmolzen. Wenn es flüssig ist, wird das Fettmaterial dann zu einer eine öffnung aufweisenden Vorrichtung gefördert, welche gewährleistet, daß das Fettmatcrial aus der öffnung mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit austritt.

An dieser Vorrichtung ist eine Schwingungsquelle vorgesehen. Die Art der Schwingungsquelle hängt von der Frequenz der Schwingung ab, die man zu benutzen wünscht. Ein elektronischer Oszillator mit Verstärker, der mit einem Schwingungsgenerator verbunden ist, wird vorzugsweise angewendet, jedoch können auch geeignete mechanische Schwingungsquellen benutzt werden. Wenn man ein Oszillator- und Verstärkersystem benutzt, ist es notwendig, daß die Frequenz im Betrieb im wesentlichen konstant bleibt.

Die die öffnung aufweisende Vorrichtung kann eine oder mehrere Düsen umfassen, wobei jede Düse eine Bohrung hat, welche die öffnung bildet. Jede Düse kann z. B. aus einem kurzen Rohrstück bestehen, dessen Abmessungen ausreichend sein müssen, um einen Stromlinienfluß zu gestatten, wobei die Mündung des Rohres die öffnung darstellt. Der Durchmesser der öffnung bestimmt die Größe der Teilchen,

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_ welche man herzustellen wünscht. Obwohl der bevor- länge λ der dem flüssigen Strahl aufgedrückten

zugte Querschnitt der öffnung kreisförmig ist, kann Schwingung einen Wert zwischen λ=πά und ?.=6d

es auch erwünscht sein, eine rechteckige oder andere haben, wobei d der Durchmesser der öffnung in Milli-

Gestalt zu benutzen. metern ist. Die besten Ergebnisse werden erhalten,

Es ist notwendig, daß der aus der öffnung aus- 5 wenn λ einen Wert von etwa 4,5 d hat. Wenn man die

tretende Flüssigkeitsstrahl des Fettmaterials nicht Schwingungsfrequenz in N Schwingungen je Sekunde

durch fremde Schwingungen beeinflußt wird, und es ausdrückt, soll die Geschwindigkeit ν in mni/Sek. der

sollen daher Mittel zur Ausschaltung eines solchen un- die öffnung verlassenden Flüssigkeit vorzugsweise so

erwünschten Einflusses fremder Schwingungen vorge- eingestellt werden, daß ν einen Wert zwischen nNd sehen sein. Die Düsen werden im allgemeinen unter io und 6 Afti, vorzugsweise von etwa 4.5 Nd hat.

einem Winkel zur Waagerechten aufwärts geneigt, ge- Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nach-

wöhnlich etwa 30°. damit ein Strahl von geeigneter stehend beispielsweise an Hand einer Ausführungs-

Flugbahn erzeugt wird. form, die schematisch in Fig. 1 veranschaulicht ist, cr-

Die Temperatur des in flüssiger Form aus der öff- läutert.

nung austretenden Fettmaterials soll seinen Ver- 15 Fettmaterial in Block- oder Flockenform wird in festigiingspunkt nicht stark überschreiten; es ist einen elektrisch beheizten Behälter 1 eingeführt, in zweckmäßig, daß die Temperatur sich so nahe wie dem es geschmolzen wird. Dieser Behälter kann gepraktisch möglich am Verfestigungspunkt befindet, wüiischtenfalls thermostatisch geregelt werden, um zu und in gewissen Fällen wird es vorgezogen, daß die verhindern, daß die Temperatur des Fettmaterials unTemperatur den Verfestigungspunkt um nicht mehr ao erwünscht hoch steigt.

als 1 bis 2°C überschreitet. Es kann erwünscht sein, Eine Pumpe 6 ist in einer Leitung vorgesehen, die

das Fettmaterial zu kühlen, unmittelbar bevor es in von dem Boden des Behälters 1 zu der Oberseite eines

die die öffnung aufweisende Vorrichtung eintritt, Beschickungsbehälteis2 führt. Das Fettmaterial wird

z. B. mittels einer Kühlschlange. in flüssiger Form durch diese Einrichtung von dem

Die Schwingmigsquelle kann an irgendeiner Stelle as Behälter 1 zu dem Beschickungsbehälter 2 überge-

der die öffnung aufweisenden Vorrichtung angebracht führt, von dessen Boden es dann durch eine Leitung

werden, vorausgesetzt, daß die ausgesandten Schwin- mittels einer Pumpe 6' in einen Behälter 3 von kon-

gungen in der gewünschten. Weise auf den Strahl des stanter Höhe gefördert wird. An dem Behälter 3 ist

flüssigen Fettmaterials zur Einwirkung kommen kön- ein Überlauf vorgesehen, durch den überschüssiges

neu. Vorzugsweise werden die Schwingungen im 30 flüssiges Fettmaterial zu dem Beschickungsbehälter 2

wesentlichen in Richtung der Achse des Strahles auf- zurückkehren kann.

gedruckt, und es ist häufig zweckmäßig, die Schwin- Wie oben ausgeführt, ist es notwendig, daß das

gungs<iuelle an der Haltestange für die öffnung zu be- Fettmaterial aus der öffnung mit im wesentlichen

festigen. konstanter Geschwindigkeit austritt, und der Bc-

Nach dem Verlassen der Öffnung wird der Strahl 35 halter 3 mit konstanter Höhe dient dazu, dieses Er-

dei Einwirkung der Schwingungen der Schwingungs- fordernis zu erfüllen.

quelle unterworfen, wobei die Frequenz so gewählt Aus dem genannten Behälter 3 wird das flüssige

ist. daß sie den Strahl veranlassen, sich in flüssige Feltmaterial zu einer eine öffnung aufweisenden Vor-

Teilcben zu trennen. Die, flüssigen Teilchen läßt man richtung 5 mittels eines Metall- oder Kunststoffrohres

dann in einem homogenen Mediym, jpi all^rn^inen 40 gefördert, wobei eine Kühlschlange 4 unmittelbar vor

Luft, cmc Strecke durchlaufen, die wenigstens der- der Vorrichtung 5 liegt. Die Fließgeschwindigkeit des

jenigen entspricht, welche erforderlich ist, um die der öffnung zugeführten Fettmaterials kann mittels

Teilchen sich verfestigen zu lassen. Es ist nicht eines Nadelventils (nicht dargestellt) fein geregelt

wesentlich, daß eine vollständige Verfestigung er- werden.

halten wird, jedoch müssen die Teilchen auf ihrem 45 Eine besondere Ausführungsform einer öffnungen

Weg eine feste Haut annehmen, die ausreicht, dem aufweisenden Vorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt.

Stoß zu widerstehen, den sie beim Auftreffen auf die Das Fettmaterial wird in flüssiger Form mittels

Sammelvorrichtung erfährt. ' Leitungen 7, Düsen 8 zugeführt. Eine Bohrung (nicht

Der Strahl des flüssigen Fettmaterials soll wenig- dargestellt) in jeder Düse 8 bildet die öffnung. Die

stens auf dem ersten Teil seines Weges gegen äußere 50 Düsen 8 sind starr auf einer Haltestange 9 angebracht,

Luftströme geschützt werden. Im allgemeinen ist es die über in einer Richtung biegsame Kupplungen 10

zweckmäßig, die Teilchen im Innern eines Turmes, in mit einem starren Träger 11 verbunden ist. Ein

welchem ein kühlender Luftstrom aufsteigt, herab- Schwingungsgenerator 12 mit sich bewegender Spule,

fallen zu lassen. Die Wandungen des Turmes dienen der als Schwingungsquelle dient, ist in der Mitte des

zum Schutz der Teilchen gegen äußere Luftströme 55 starren Trägers 11 angebracht. Die sich bewegende

über ihre ganze Fallhöhe. Spule des Schwingungsgenerators ist mit der Halte-

Die Sammelvorrichtung kann vorteilhaft ein ge- stange 9 verbunden.

ncigtes Gewebesieb enthalten, durch das der Luft- Das folgende Beispiel veranschaulicht weiter die

strom aufsteigt und von dem die Teilchen zu einer Erfindung.

Sammelstelle herabrollen. 60 B ' " 1

Faktoren, welche die Größe und Art der nach dem

Verfahren gemäß der Erfindung erzeugten Teilchen Ein handelsüblicher gesättigter C_le-Fettalkohol mit

beeinflussen, sind unter anderem der Durchmesser der einem Verfestigungspunkt zwischen 46 und 52° C

benetzten öffnung, die benutzte Schwingungsfrequenz wurde unter Verwendung der in den Fig. 1 und 2 dar-

und die Geschwindigkeit, mit der das flüssige Fett- 65 gestellten Apparatur zu getrennten festen Teilchen

material aus der öffnung austritt. Diese Faktoren verarbeitet.

können geändert werden, um die Größe und Art der Die Schwingungsquelle war ein Schwingungsgene-

erzcugten Teilchen zu regeln. rntor mit sich bewegender Spule, der mit einer ver-

Voin Standpunkt der Gleichförmigkeit der Größe stärkten Ausgangsenergie eines elektronischen Oszil-

der erhaltenen Teilchen soll vorzugsweise die Wellen- 70 lators gespeist wurde, wobei dessen Ausgangsenergie

während des Arbeitsvorganges im wesentlichen konstant blieb.

Die Fettalkoholteilchen wurden dadurch abgekühlt, daß man sie in einem Turm^von etwa 15 m Höhe auf ein geneigtes Gewebesieb herabfallen ließ, durch welches ein Strom von Kühlluft in den Turm eingeführt wurde. Die Teilchen rollten an dem Sieb herab

und die Rutsche oder Schüttrinne zur endgültigen Kühlung herunter.

Der Durchmesser der öffnung, die Geschwindigkeit des flüssigen Strahles von Fettalkohol und die Frequenz wurden geändert, so daß Teilchen von verschiedenen Größen erzeugt wurden. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben.

öffnungsdurdimesser in mm	Frequenz in Schwingungen/Sek.	Teil chendu rchmesser in mm	Geschwindigkeit des flüssigen Fettmaterials in cm/Sek.	Durchsatz in kg/Std.
0,79 1,17 1.32	500 350 250	1,5 2,2 2,5	178 184 148	2.5 5,8 5,9

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von gewöhnlich festem, schmelzbarem _Fettinatcrial wie Glyceriden, ao höheren Fettalkoholen und Fettsäuren in Form von im wesentlichen kugelförmigen Teilchen von konstantem Durchmesser, dadurch gekonnzeichnet, daß man das Material in "geschmolzenen» Zustand her konstanter Temperatur und mit konstanter Ge- »5 schwindigkeit unter stromlinienförmigen Fließbedingungen kontinuierlich einer öffnung zuführt, aus ihr ausspritzt und den aus der öffnung austretenden Strom von geschmolzenem Material in getrennte Tröpfchen aufbricht, indem ihm eine, longitudinale Schwingung aufgedrückt wird, woiiuTf ηνηΤΓΤΓΰ" so gebildeten Tröpfchen einen Luftraum wahrend einer zu ihrer Verfestigung ausreichenden Zeitdurchlaufen läßt und die so gebildeten Teilchen ohne Verformung sammelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen eine Größe innerhalb des Bereiches von 1 bis 4 mm haben.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingung, welcher der Flüssigkeitsstrahl unterworfen wird, eine Wellenlänge/¹, zwischen nd und 6 rf hat und daß die Geschwindigkeit des die öffnung verlassenden Flüssigkeitsstrahles zwischen nNd und 6Nd liegt, wobei d der Durchmesser der öffnung in Millimetern ist und .V die Frequenz der Schwingung in Perioden je Sekunde bedeutet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Tröpfchen aus geschmolzenem Material frei durch einen stetigen Aufwärtsstrom von Kühlluft fallen läßt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Material aus der öffnung in einem aufwärts geneigten Strahl ausgespritzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Belgische Patentschrift Nr. 515 010.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

90» 528/88 5.59