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Verfahren zur Herstellung von Körnern von kristallinem Kaliumsorbat
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines kornförmigen Produkts
von Kaliumsorbat. Eine Ausführungsform wird als Prozeß A und eine weitere Ausführungsform
als Alternativprozeß B bezeichnet.
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Bei dem Prozeß A geht man so vor, daß man kornförmiges Kaliumsorbat
direkt auf einer Mutterlauge unter Verwendung einer Kombination eines Trockners
vom Trommeltyp und einer Granuliervorrichtung vom Extrusionsverformungstyp herstellt.
Dabei geht man insbesondere so vor,
daß man kornförmiges Kaliumsorbat
herstellt, indem man eine Mutterlauge aus Kaliumsorbat in Form einer Lösung oder
einer Aufschlämmung direkt mittels eines Trommeltrockners behandelt, ohne daß man
nasses oder getrocknetes kristallines oder amorphes Pulver aus der Mutterlösung
gewinnt, wodurch man Flocken mit einem angemessenen Wassergehalt bildet und sodann
die resultierenden Flocken mittels einer Granuliervorrichtung vom Extrusionsverformungstyp
zu Körnern mit der gewunschten Gestalt und Dimension granuliert und die resultierenden
Körner trocknet.
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Bei dem Prozeß B geht man so vor, daß man kornförmiges Kaliumsorbat
aus kristallinem Kaliumsorbat in vereinfachten Stufen herstellt, indem man ein Gemisch
aus einem getrockneten Pulver aus kristallinem Kaliumsorbat mit nassem amorphen
Kaliumsorbat mit einer Granuliervorrichtung des Extrusionsverformungstyps behandelt.
Insbesondere geht man bei dieser Alternative so vor, daß man kornförmiges Kaliumsorbat
herstellt, indem man eine große Menge von getrocknetem kristallinen Pulver von Kaliumsorbat
mit einer kleinen Menge von nassem amorphen Pulver von Kaliumsorbat in einem gegebenen
Verhältnis vermischt, um den Wassergehalt des resultierenden Gemisches so einzustellen,
daß er in einen gegebenen Bereich fällt, wonach man das resultierende Gemisch wie
im Falle des Prozesses A mittels einer Granuliervorrichtung des Extrusionsverformungstyps
zu Körner verformt und schließlich die resultierenden Körner trocknet.
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Neuerdings ist ein kornförmiges festes Produkt von Kaliumsorbat auf
den Markt gekommen, das sich von dem pulverförmigen Produkt unterscheidet und das
sich aufgrund
seiner leichten Handhabbarkeit mit Vorteil auf dem
Anwendungsgebiet der Nahrungsmitteladditive verwenden läßt.
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Bislang sind folgende Verfahren zur Herstellung von kornförmigem festen
Kaliumsorbat bekannt gewesen: a) Ein Verfahren, bei dem man ein Hauptrohmaterialpulver
mit einem zweiten Rohmaterial in einem Mischer in einem gegebenen Verhältnis vermischt
und zu dem resultierenden Gemisch in einem Kneter eine angemessene Menge einer Flüssigkeit
(von Wasser oder einem anderen Lösungsmittel) zugibt und vermischt und anschließend
verformt und trocknet.
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b) Ein weiteres Verfahren gemäß der JA-AS 14442/196a1 bei dem amorphes
Kaliumsorbat als Hauptrohmaterial verwendet wird und ein niedriger Alkohol oder
ein niedriger Fettsäureester als FlUssigkeitsteil verwendet wird, wobei bei der
Granulierung eine Vibrationsgranulierungsbehandlung angewendet wird.
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Bei dem Verfahren a) muß Jedoch das Hauptrohmaterial vor dem Einsatz
in Form eines Pulvers erhalten werden und das so erhaltene Material muß weiterhin
in einen Kneter überführt werden, wo eine angemessene Menge eines flüssigen Teils
zugefügt wird. Damit ist dieses Verfahren mit den nachstehend beschriebenen Nachteilen
behaftet. Da eine Knetstufe zwischen der vorläufigen Herstellung des Pulvers und
dem Verformen (Granulieren)
erforderlich ist, werden die Stufen
kompliziert, es werden erheblich große Zeitspannen erforderlich und es ist bei der
Herstellung des Produkts auch möglich, daß ein Abbau (Steigerung des Färbungsausmaßes
aufgrund einer Oxidation) stattfindet.
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Bei dem Verfahren b) ist es erforderlich, zuerst als Hauptrohmaterial
ein besonderes Pulver (ein amorphes Pulver oder ein flockenförmiges Material mittels
eines Sprühtrocknens oder eines Dünnfilmverdampfungstrocknens) herzustellen. Da
das resultierende Pulver mit einem Lösungsmittel befeuchtet wird, ist es erforderlich,
dieses Lösungsmittel zum Zeitpunkt des Trocknens, das nach dem Verformen durchgeführt
wird, zu entfernen.
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Ein Ziel des Verfahrens A gemäß der Erfindung ist es, die verschiedenen
Nachteile der Verfahren a) und b) zu verwinden. So ist es insbesondere ein Ziel
des Verfahrens A, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem eine unabhängige
Stufe der Herstellung eines Kristallprodukts oder eines Pulvers aus einer wäßrigen
Lösung von Kaliumsorbat nicht erforderlich ist und bei dem direkt ein flockenförmiges
Produkt erhalten wird, welches eine angemessene Wassermenge enthält, das selbst
granuliert und getrocknet werden kann und wobei die Wiedergewinnung des zum Befeuchten
verwendeten Lösungsmittels nicht erforderlich ist.
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Andererseits ist es ein Ziel des Verfahrens B gemäß der Erfindung,
zusätzlich zur Uberwindung der Nachteile, die mit der Verwendung des Lösungsmittels
verbunden sind, es zu ermöglichen, daß das kristalline Pulver von
Kaliumsorbat,
das einmal bei einem getrockneten Material erhalten und gelagert worden ist, in
einem vereinfachten Verfahren granuliert wird.
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Es ist ein weiteres Ziel des Prozesses B, es zu ermöglichen, daß ein
Rohmaterial, welches eine etwas schlechtere Qualität hat als sekundäres Rohmaterial,
bei der Herstellung eines kornförmigen Kaliumsorbats verwendet werden kann, welches
eine überlegene Konservierungsstabilität besitzt.
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Es ist ein weiteres Ziel des Prozesses B, einen Prozeß zu ergeben,
der nicht die direkte Befeuchtung des getrockneten kristallinen Kaliumsorbats mit
Wasser oder einem organischen Lösungsmittel benötigt und bei dem keine Gefahr einer
Qualitätsveränderung und eines Abbaus des Kaliumsorbats, der durch eine direkte
Befeuchtung bewirkt wird, besteht.
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Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung (beiden Prozessen A und
B) auch die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines kornförmigen Produkts
von Kaliumsorbat zur Verfügung zu stellen, das nur eine sehr geringe Zersetzung
im Färben hat und das in seiner Lagerungsstabilität bzw. Konservierungsstabilität
überlegen ist, wobei eine gute Ausbeute erzielt werden soll.
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Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von
Körnern bzw. einem Granulat von kristallinem Kaliumsorbat, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man entweder (A) wasserhaltige Flocken von Kaliumsorbat, hergestellt durch
Trocknen einer wäßrigen Lösung
von Kaliumsorbat oder einer wäßrigen
Lösung von Kaliumsorbat, die eine Aufschlämmung von Kaliumsorbatkristallen enthält,
mittels eines Trockners vom Trommeltyp bis zu einem Wassergehalt von 1 bis 15 Gew.-,
um ein kristallförmiges Pulver yon Kaliumsorbat zu erhalten, oder (B) ein wasserhaltiges
Pulver von Kaliumsorbat, hergestellt durch Vermischen von 80 bis 95 Gew.-% eines
kristallinen Pulvers von Kaliumsorbat mit einem Wassergehalt von 0,1 Gew.-% oder
weniger mit 20 bis 50 Gew.-% eines Pulvers von amorphem Kaliumsorbat mit einem Wassergehalt
von 5 bis 25 Gew.-5'a, so daß ein resultierendes Gemisch mit einem Wassergehalt
von 1 bis 5 Gew.-% erhalten wird, extrudiert, das Extrudat zu Körnern bzw. einem
Granulat zerschneidet und daß man die resultierenden Körner bzw. das resultierende
Granulat mit einem Inertgas oder Luft trocknet, während man die Körner oder das
Granulat in einem Zustand hält, welcher sich von einem festen Zustand bis zu einem
leicht aufgewirbelten Zustand erstreckt.
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Hierbei soll die Bezeichnung "leicht' den Zustand bedeuten, bei dem
die Körner in dem aufgewirbelten Zustand bzw. im Fließbettzustand im wesentlichen
aus der Wirbelschicht nicht weggetragen werden.
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Entsprechend dem oben angegebenen Prozeß A gemäß der Erfindung ist
es bei den Herstellungsstufen der Körner des Kaliumsorbats nicht erforderlich, Kristaile
oder ein Pulver aus einer wäßrigen Lösung von Kaliumsorbat als getrennte Stufe herzustellen,
und man kann Kaliumsorbatflocken mit einem angemessenen Wassergehalt direkt aus
der wäßrigen Lösung herstellen, wobei man die
resultierenden Flocken
so wie sie sind granulieren und trocknen kann. Daher wird eine besondere Anfeuchtung
vor der Granulierung oder eine Wiedergewinnung des zur Anfeuchtung verwendeten Lösungsmittels
nicht notwendig.
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Entsprechend dem obengenannten Prozeß B gemäß der vorliegenden Erfindung
wird der mit der Verwendung des Lösungsmittels beim Verfahren b) verbundene Nachteil
wie beim Prozeß A vermieden.
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Wenn man kristallförmiges oder pulverförmiges Kaliumsorbat im angefeuchteten
Zustand bei Raumtemperatur oder höherer Temperatur über lange Zeiträume stehen läßt,
dann wird die Verfärbungszersetzung des Granulats aus Kaliumsorbat, das aus dem
resultierenden Material hergestellt worden ist, gefördert, während entsprechend
den Verfahren A und B, da die Zeitperiode im befeuchteten Zustand -des verwendeten
Kaliumsorbats sehr gering ist, die resultierende Zersetzungsfärbung sehr gering
ist.
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Weiterhin bleibt bei dem Prozeß A bei der Herstellung der Flocken
von Kaliumsorbat aus der Lösung kein Teil in der Mutterlauge zurUck, was unterschiedlich
zu dem Fall ist, wo Kristalle von Kaliumsorbat aus der gesättigten Lösung ausgefällt
werden. Auch sind Verluste von Kaliumsorbat, die auf die Haftung von Kaliumsorbatflokken
auf der Wand des Trommeltrockners zurückzuführen sind, und ein Zusammenfallen des
Granulats, das auf das Trocknen nach der Granulierung zurückzuführen ist, sehr gering.
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Bei dem Verfahren B ist, da es nicht erforderlich ist, getrocknetes
kristallines Kaliumsorbat mit Wasser oder
einem organischen Lösungsmittel
direkt zu befeuchten, die Fluktation und--die Verminderung der Qualität des Kaliumsorbats,
die durch eine direkte Befeuchtung bewirkt wird, sehr gering.
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Bei dem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von kornförmigem Kaliumsorbat
wird einmal pulverförmiges oder kristallförmiges Kaliumsorbat aus einer 50 bis 30%igen
wäßrigen Lösung von Kaliumsorbat herausgenommen, welche durch Neutralisation von
Sorbinsäure mit Kaliumhydroxid in der Wasserphase erhalten worden ist, worauf aus
dem resultierenden pulverförmigen oder kristallförmigen Produkt nach den obengenannten
Verfahren a) oder b) ein kornförmiges Produkt hergestellt wird.
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Dagegen wird bei dem Prozeß A eine Lösung von Kaliumsorbat oder eine
Lösung davon, die Kaliumsorbatkristalle im aufgeschlämmten Zustand enthält, so wie
sie ist (ohne daß, wie beim herkömmlichen Verfahren, ein pulverförmiges oder kristallförmiges
Produkt ausgefällt wird) direkt in einem Trockner vom Trommeltyp behandelt, wodurch
wasserhaltige Flocken mit einemsfür das Verformen erforderlichen Wassergehalt von
1 bis 15%, vorzugsweise 2 bis 10%, erhalten werden. Diese werden mittels einer Granuliervorrichtung
granuliert, wodurch kontinuierlich ein kornförmig geformtes Produkt hergestellt
werden kann. Wenn der Wassergehalt geringer als 1% ist, dann ist die Granulierungsausbeute
nur schlecht, während umgekehrt bei Wassergehalten oberhalb 15% die Flockenbildung
schlecht wird, da ein halbkuchenförmiges Material gebildet wird. Nach dem Granulieren
ist in diesem Fall das resultierende Granulat so klebrig, daß
es
schwierig wird, das Granulat zu der nachstehenden Stufe der Granulattrocknung zu
überführen.
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Damit das Wasser, welches in einer wäßrigen Lösung einer kristallinen
Verbindung, die oxidierbar ist, enthalten ist, zwangsweise aus der Lösung verdampft
oder entfernt wird, damit ein Pulver der angestrebten Verbindung erhalten wird,
wird im allgemeinen eine Einengung zur Trockne mittels eines Pfannentrockners oder
eines zylindrischen Trockners vom Rührtyp oder eine Zwangsverdampfung des enthaltenen
Wassers mittels des Sprühtrocknens durchgeführt, doch wird im allgemeinen ein Trockner
vom Trommeltyp nicht verwendet. Die Gründe hierfür liegen im folgenden: (1) Die
Gestalt des Produktpulvers ist nicht konstant. (2) Wenn die Mutterlauge eine klebende
Komponente enthält, dann haftet diese Komponente an der Wand des Gefäßes und wird
in die Produkte eingemischt. (3) Die Volumeneinheit je Wärmeübertragungsfläche ist
geringer als bei einem Pfannentrockner oder dergleichen. (4) Wenn das Gefäß nicht
verschlossen wird, dann besteht die Gefahr, daß der Inhalt oxidiert wird.
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Im allgemeinen sind wasserlösliche Materialien, die mittels eines
Trommeltrockners behandelt werden, Lösungen, wasserhaltige Pulver, Pasten etc.,
bei denen zwar Einschränkungen hinsichtlich der Trocknungstemperatur bestehen, wobei
es Jedoch nicht erforderlich ist, unter Unterdruck oder Überdruck oder in einer
Atmosphäre von Inertgas zu trocknen.
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Demgemäß ist die Verwendung eines Trommeltrockners beim Prozeß A gemäß
der Erfindung für den Fachmann nicht naheliegend.
Tatsächlich wurde
bei dem obengenannten Prozeß zur Herstellung eines getrockneten Pulvers ohne eine
vorhergehende Kristallausfällung die Verwendung eines Pfannentrockners, eines zylindrischen
Rührtrockners, eines Sprühtrockners etc. untersucht, doch konnten damit keine zufriedenstellenden
Ergebnisse erhalten werden. So ist z.B. bei der Verwendung eines Pfannentrockners
oder eines zylindrischen Rührtrockners selbst bei Durchführung des Rührens ein erheblich
langer Zeitraum zum Trocknen erforderlich. Weiterhin verändert sich die Granulierfähigkeit
von Ansatz zu Ansatz und es kann möglich sein, daß die resultierenden Produkte ziemlich
stark verfärbt sind.
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Bei dem Sprühtrocknen kann ein getrocknetes Pulver mit einem gleichförmigen
und geeigneten Wassergehalt zwar erhalten werden, doch ist es sehr schwierig, ein
angemessen befeuchtetes Pulver zu erhalten, so daß eine Wiederbefeuchtung erforderlich
ist, bevor das Produkt in die Granuliervorrichtung eingeführt wird. Daher ist diese
Methode nicht so wirksam wie eine Stufe. Ferner wird die Leistung der Granuliervorrichtung
aufgrund der schlechten Ausbeute der Granulierung vermindert und das Verfärbungsausmaß
und die Lagerungsstabilität des Produkts nach dem nachfolgenden Trocknen sind beide
sehr schlecht.
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Aus den obengenannten Untersuchungen geht hervor, daß eine Behandlung
innerhalb einer extrem kurzen Zeitspanne und eine direkte Entwässerung an der Oberfläche
der Wärmeübertragung zu bevorzugen sind, daß Jedoch eine indirekte Entwässerung
mittels eines getrockneten
Pulvers oder eine Anfeuchtung mittels
eines nassen Pulvers-im gleichen Ansatz nicht zu bevorzugen ist, um pülverförmiges
Kaliumsorbat aus einer konzentrierten wäB-rigen Lösung zu gewinnen, wobei das restliche
Wasser in einem Gehalt gehalten wird, der für die nachfolgende Granulierung geeignet
ist-. Daher wird beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Trommeltrockner verwendet.
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Bei dem Prozeß A gemäß der Erfindung hat das Kaliumsorbat mit einem
Wassergehalt von 1 bis 15C/o, das durch Behandlung einer 30- bis 50%igen wäßrigen
Kaliumsorbatlösung in einem Trommeltrockner erhalten worden ist, keine Pulverform,
sondern eine Flockenform. Derartiges flockenförmiges Kaliumsorbat bringt beim Zeitpunkt
der Beschickung in die Granuliervorrichtung in der nachfolgenden- Stufe keine Schwierigkeiten
mit sich. Beim Betrieb es Trommeltrockners ist es zu bevorzugen, dBß die Beschickungsgeschwindigkeit
der ursprünglichen Lösung des Kaliumsorbats entsprechend der -Konzentration der
Lösung variiert wird, wobei die Oberflächentemperatur der Trommel und die Behandlungszeit
innerhalb der angegebenen Bereiche liegen. Die geeigneten Oberflächentemperaturen
der Trommel sind 70 bis 1300C. Die geeigneten Zeitspannen sind 5 bis 60 sec, vorzugsweise
10 bis 30 sec. Wenn die Oberflächentemperatur der Trommel auf eine hohe Temperatur
von mehr als 1300C erhöht wird, und wenn die Behandlungszeit erheblich lang ist,
z.B.
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über eine Minute hinausgeht, dann werden unerwUnschte Ergebnisse hinsichtlich
der Qualität des kornförmigen Kaliumsorbats erhalten.
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Nachfolgend soll der Prozeß A gemäß der Erfindung anhanddes beigefügten-
Fließschemas näher erläutert werden.
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Bei dem Prozeß A gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein bekannter
Trommeltrockner und eine bekannte Granulierungsvorrichtung verwendet. Die Zeichnung
zeigt ein Fließschema der Herstellung. Die ursprüngliche Lösung von Kaliumsorbat,
die in dem Tank 1 für die Ausgangslösung enthalten ist, wird in einen Trommeltrockner
2 geleitet. Als Trommeltrockner kann ein handelsüblicher- Typ verwendet werden.
Die Ausgangslösung, die an der Trommeloberfläche haftet, wird erhitzt und mit Wasserdampf
7 getrocknet und so eingestellt, daß sie einen angemessenen Wassergehalt aufweist.
Die resultierenden wasserhaltigen Flocken werden mittels eines (in der Zeichnung
nicht gezeigten) Schabers abgekratzt, der in der Trommel vorhanden ist. Sodann wird
das Produkt in eine Granulierungsvorrichtung 3 geleitet.
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Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, kann die Beschickung aus
dem Tank 1 für die ursprüngliche Lö-
| sung ---3 Trommeltrocknung -4 Beschickung in die |
Granuliervorrichtung 3 kontinuierlich durchgeführt werden und ein flockenförmiges
Kaliumsorbatprodukt mit einem angemessenen Wassergehalt wird niemals Uber lange
Zeiträume zurückgehalten. Dies stellt eines der speziellen Merkmale des erfindungsgemäßen
Prozesses dar.
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Als Granulierungsvorrichtung 3 kann eine handelsübliche Granuliervorrichtung
vom Extrusionsverformungstyp verwendet werden. Die Gestalt und die Dimension der
Körner können frei variiert werden, indem die Würfel der Platte mit vielen Löchern
variiert werden, die in der Granuliervorrichtung 3 vorhanden sind. Die durch die
Granuliervorrichtung 3 erhaltenen Körner werden mittels einesTrockners 4 getrocknet.
Als Trockner 4
kann ein bekannter Typ verwendet werden, der dazu
imstande ist, die Körner--bzw. das Granulat gleichförmig und in einer relativ kurzen
Zeit zu behandeln. Um Jedoch zu verhindern, daß nicht-getrocknete Körner mit einem
kleinen Wassergehalt in dem Trockner über lange Zeiträume zurückbleiben, wird es
bevorzugt, einen Trockner zu verwenden, der dazu imstande ist, eine kontinuierliche
Behandlung durchzuführen.
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In den Beispielen und den Vergleichsbeispielen, die unten genannt
werden, wurden Trockner verwendet, bei denen die ungetrockneten Körner in einer
Schicht eingefüllt wurden und von der Außenseite eine Belüftung (mit einem Inertgas
oder mit Luft) in einem nicht-aufgewirbelten oder einem aufgewirbelten Zustand der
Körner durchgeführt wurde. Bei der Trocknung mit solchen Trocknern liegt die Innentemperatur
des Trockners im Bereich von 50 bis 800C. Die mittlere Verweilzeit beträgt 1 std
oder weniger und der Wassergehalt des resultierenden getrockneten Produkts liegt
im Bereich von 0,05 bis 0,2%. Das in dem Trockner 4 getrocknete Granulat wird durch
den Zyklon 5 in einen Produkttank 6 geschickt.
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Die Vorteile des Prozesses A gemäß der Erfindung werden nachstehend
mit den herkömmlichen bekannten Methoden verglichen: (1) Als Ausgangsmaterial kann
eine Mutterlauge von Kaliumsorbat so wie sie ist verwendet werden, wobei eine besondere
Vorbereitung oder Herstellung im voraus eines kristallförmigen Produkts oder eines
amorphen
Pulvers durch eine Kristallisation, Sprühtrocknung oder
dergleichen nicht erforderlich ist.
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(2) Demgemäß ist eine besondere Stufe der Anfeuchtung des in dem obigen
Paragraph (1) beschriebenen Kristallprodukts oder Pulverprodukts mit Wasser, einem
organischen Lösungsmittel oder dergleichen vor der Granulierungsstufe nicht erforderlich.
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(3) Die Trommeltrocknung kann unter Verwendung eines Trockners vom
offenen Typ durchgeführt werden und die Gestalt, der Wassergehalt etc. der wasserhaltigen
Flokken können durch die Stellung des angebrachten Schabers, dessen Gestalt, der
Trommelgeschwindigkeit, der Trommeltemperatur und der Beschickungsgeschwindigkeit
der Mutterlauge leicht eingestellt werden.
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(4) Es ist keine Färbeinstabilität des kornförmigen Produkts vorhanden,
die dem Fall eigen ist, bei dem nur Wasser als Granulierungsmittel verwendet wird.
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(5) Die Ausbeute des Granulats nach der Granulierung und dem nachfolgenden
Trocknen ist besser und die Trocknungszeit ist kürzer.
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Gemäß dem Prozeß A der Erfindung ist es auch möglich, ein festes Granulat
aus einer Lösung von anderen Substanzen als Kaliumsorbat oder einer Lösung, die
auch ihre Aufschlämmung enthält, herzustellen.
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Nachfolgend soll der Prozeß B näher erläutert werden.
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Das als Hauptrohmaterial verwendete Kaliumsorbat ist ein kristallines
Pulver, das durch Neutralisation von
Sorbinsäure mit einer Lösung
von Kaliumhydroxid oder von Kaliumcarbonat und durch anschließende Kristallisation
hergestellt wird. Dieses Produkt ist jedoch aus dem nachfolgend beschriebenen Grund
von feinen Pulveranteilen (die aufgelöst und als amorphes Material wiederverwendet
werden, wie es untenstehend beschrieben wird) frei und der-Wassergehalt wird bei
0,1 Gew.-% oder weniger gehalten (hierin sind alle Prozentangaben auf das Gewicht
bezogen).
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Weiterhin ist das Kaliumsorbat, das hierin als Ergänzungsròhmaterial
verwendet wird, ein amorphes Kaliumsorbat, das elnegeringe Wassermenge enthält (dieses
wird nachstehend als amorphes--:Material abgekürzt). Es wurde in der Weise erhalten,
daß Wasser als Lösung mittel aus einer wäßrigen Lösung von Kaliumsorbat durch eine
Raschtrocknungsmethode, z.B. ein Sprühtrocknen oder ein Dünnfilmverdampfen, entfernt
wurde. Es ist bekannt, daß das obengenannte amorphe Material nicht im Zustand eines
feinverteilten Pulvers, sondern im Zustand eines Pulvers erhalten wird, das durch
eine Zusammenballung von feinverteiltem Pulver oder von Flokken gebildet worden
ist. Aus der JA-AS 14442/1968 ist es auch bekannt, daß das obengenannte amorphe
Material selbst sehr leicht granuliert werden kann, wenn man ein geeignetes organisches
Lösungsmittel oder eine Kombination aus einem organischen Lösungsmittel und Wasser
verwendet.
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Bei dem Verfahren gemäß der JA-AS 14442/1968 wird eine Granulierung
nach einer Befeuchtung mit einem organischen Lösungsmittel durchgeführt und vor
der Granulierung ist ein genügendes Trocknen (z.B. bis zu einem
Wassergehalt
von 0,01 bis 0,03%) nicht notwendigerweise erforderlich. Da aber die Verwendung
eines organischen Lösungsmittels für die Granulierung wesentlich ist, wird die Wiedergewinnung
eines organischen Lösungsmittels nach seiner Verwendung ebenfalls wesentlich.
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Bei der Methode B der vorliegenden Erfindung ist die gleichzeitige
Verwendung eines organischen Lösungsmittels und von Wasser in der direkten Stufe
möglich, wie es nachstehend beschrieben wird, doch hat die Methode B gemäß der Erfindung
in dieser Hinsicht eher das Merkmal, daß die Verwendung eines organischen Lösungsmittels
überhaupt nicht wesentlich ist.
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Vom Standpunkt der Einstellung der Trockenzeit nach der Granulierung
und der gleichförmigen Verteilung des restlichen Wassers ist es vorteilhaft, daß
das amorphe Ma-Material; das bei der Methode B der Erfindung verwendet wird, unter
gemilderten Trocknungsbedingungen hergestellt wird, so daß zum Zeitpunkt der Herstellung
ein Wassergehalt von 5 bis 25% erhalten wird. Wenn dieses Material jedoch über lange
Zeiträume gelagert werden soll, dann ist es zu bevorzugen, daß es in einem Zustand
gehalten wird, wo es bis zu einem Wassergehalt von 0,05% oder weniger getrocknet
ist, und zwar selbst dann, wenn es in der Atmosphäre eines Inertgases und bei Raumtemperatur
oder darunter gelagert wird. Wenn ein amorphes Material, das auf einen Wassergehalt
von 0,05% oder weniger getrocknet worden ist, bis zu einem Wassergehalt von 5 bis
25% zur Verwendung bei der Methode B der vorliegenden Erfindung befeuchtet werden
soll, dann ist im folgenden Punkt eine große Sorgfalt erforderlich. Wenn z.B. Teile
mit niedrigerem Wassergehalt
wie weniger als 2% oder Teile mit
höherem Wassergehalt wie mehr als 40% vorhanden sind, dann wird die Ausbeute des
resultierenden Granulats vermindert. Es ist daher erforderlich, bei der obengenannten
Befeuchtung z.B. eine Methode zu verwenden, bei der Wasser auf die amorphen Materialien
in einem fließfähigen Zustand aufgesprüht wird. Es ist auch erforderlich, daß das
Mischungsverhältnis des kristallinen Pulvers mit einem Wassergehalt von 0,1% oder
weniger mit dem amorphen Pulver mit einem Wassergehalt von 5 bis 25% im Bereich
von 80 bis 95% des Gesamtgemisches bzw. 20 bis.
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5% des Gesamtgemisches liegt, wobei der mittlere Wassergehalt nach
dem Vermischen im Bereich von 1 bis 5% liegt.
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Wenn der Wassergehalt des amorphen Materials mehr als 26%, insbesondere
mehr als 30% beträgt, dann ist zwar eine Granulierung möglich, doch wird die Stabilität
des Gemisches während der Herstellung und diejenige des Produkts nach der Herstellung
verschlechtert. Wenn der Wassergehalt des amorphen Materials niedrig, z.B.
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weniger als 5%, insbesondere weniger als 4%, beträgt, dann wird eine
Granulierung nicht durchführbar oder die Ausbeute der Körner wird sehr schlecht,
welche nach der Extrusionsgranulierung und nach dem nachfolgenden Trocknen im festen
Zustand oder im aufgewirbelten Zustand erhalten werden. Der bevorzugte Wassergehalt
des amorphen Materials liegt im Bereich von 8 bis 20%. Die Ausbeute des getrockneten
Produkts«ach der Extrusionsgranulierung ist sehr gut. Auch die Lagerungsstabilität
des Granulatprodukts ist so gut, wie diejenige der Produkte, die nach dem herkömmlichen
Verfahren unter Verwendung eines kristallinen Pulvers allein hergestellt worden
sind. Es sollte Jedoch beachtet werden, daß die obengenannten Bedingungen (bezüglich
des Bereichs
des Wassergehaltes des amorphen Materials) nur auf
den Fall anwendbar ist, daß der mittlere Wassergehalt nach dem Vermischen des kristallinen
Pulvers mit dem amorphen Material im Bereich von 1 bis 5% liegt.
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Wenn daher z.B. die verwendete Menge des amorphen Materials 20% beträgt,
dann kann der Wassergehalt nach dem Mischen mit dem kristallinen Pulver bei 1% gehalten
werden, selbst wenn der Wassergehalt davon 5% beträgt.
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Wenn Jedoch die verwendete Menge des amorphen Materials 5% beträgt,
dann kann ein Wassergehalt von 1% nach dem Mischen nicht erhalten werden, es sei
denn, der Wassergehalt beträgt 20%. Wenn andererseits die Menge des verwendeten
amorphen Materials 20% beträgt, dann wird der Wassergehalt nach dem Vermischen mit
dem kristallinen Pulver selbst dann 5%, wenn der Wassergehalt davon höchstens 25%
beträgt.
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Es hat sich somit ergeben, daß die Methode B gemäß der Erfindung es
ermöglicht, die Extrusionsgranulierung nach dem Vermischen und nach dem darauffolgenden
Trocknen mit erheblicher Leistung durchzuführen, indem man (a) das Mischverhältnis
des kristallinen Pulvers zu den amorphen Materialien, (b) den Wassergehalt der amorphen
Materialien und (c) den mittleren Wassergehalt des resultierenden Gemisches als
Ergebnis von (a) und (b) am Zeitpunkt der Vermischung des kristallinen Pulvers mit
(1) dem amorphen Material oder (2) dem amorphen Kaliumsorbat, hergestellt aus einem
gereinigten Produkt von wiedergewonnenem Kaliumsorbat, spezifiziert.
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Letzteres ist schwierig, zu einem Produkt zu verarbeiten ((1) und
(2) werden zusammengenommen und nachstehend der Einfachheit halber als "amorphe
Materialien" bezeichnet).
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Hinsichtlich der Vermischungsmethode des kristallinen Pulvers mit
den amorphen Materialien besteht keine Notwendigkeit für eine Spezialmethode. Es
reicht aus, wenn das Mischen bei einer Temperatur von 400 c oder weniger, vorzugsweise
bei Raumtemperatur oder darunter, und vorzugsweise in der Atmosphäre eines Inertgases
sowie unter Verwendung eines herkömmlichen Pulvermischers (der nicht zuviel Rührwärme
erzeugt) durchgeführt wird.-Eine vernünftige Vermischungszeit ist 5 bis 60 min.
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Hinsichtlich des Extrusionsgranulierungsprozesses besteht keine Notwendigkeit
für eine Spezialmethode. So kann z.B. unter Verwendung eines Extrusionsgranulators
vom Würfelrotortyp das Gemisch zu einem Granulat mit Säulenform oder Tablettenform
mit einem Durchmesser von 0,5 bis 1,5 mm und einer Länge von 1 bis 5 mm verformt
werden.
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Bei dem obengenannten herkömmlichen Verfahren sind 2 bis 18 Teile
Wasser, vorzugsweise relativ 2 bis 10 Teile Wasser, auf 100 Teile des trockenen
kristallinen Pulvers erforderlich, um das kristalline Pulver allein mit Wasser zu
vermischen und es in kornförmige Form zu verformen. Es wird jedoch ein ungetrocknetes
Granulat als Ergebnis erhalten4 das bei der nachfolgenden Trocknung unwirksam ist,
d.h., daß eine Trocknungszeit von mindestens 2 bis 7 std erforderlich ist, wenn
es bei einer Temperatur unterhalb 900C luftgetrocknet wird. Ferner wird, wenn eine
relativ geringe Wassermenge (z.B. ein Wassergehalt von 2 bis 5%) zugemischt wird,
die Ausbeute te des granulierten Produkts nach dem Trocknen vermindert. Dagegen
kann das ungetrocknete Produkt beim Prozeß B der vorliegenden Erfindung innerhalb
1 std bei der gleichen Temperatur getrocknet werden.
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Selbst wenn ein kristallines Pulver aus der Mutterlauge nach der Kristallisation
von Kaliumsorbat oder einem anderen wiedergewonnenen feingepulverten Kaliumsorbat
etc. allein hergestellt wird, werden nur Produkte mit nicht ausreichender Lagerungsstabilität
erhalten (vgl.
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Vergleichsbeispiele 7 und 9).
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Dagegen werden bei dem Prozeß B der vorliegenden Erfindung durch Herstellung
von amorphen Materialien aus der obengenannten Mutterlauge oder einer anderen wiedergewonnenen
Sorbinsäure und durch Vermischen mit einem kristallinen Pulver und durch Verwendung
dieses Gemisches Produkte mit einer Qualität (Stabilität) erhalten, die nicht schlechter
sind als die Produkte, die nach dem herkömmlichen Verfahren aus hauptsächlich nur
kristallinem Pulver hergestellt werden. Hierin liegt ein erheblicher Vorteil des
Prozesses B der vorliegenden Erfindung.
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Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.
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Beispiel 1 Eine 50%ige wäßrige Lösung von Kaliumsorbat, erhalten durch
Neutralisation von Sorbinsäure mit Kaliumhydroxid, wurde in einen Trommeltrockner
mit einem Durchmesser von 0,64 m und einer Länge von 1 m (vom offenen Typ) in einer
Beschickungsmenge von 60 1/std eingeleitet. Der Trockner wurde mit Wasserdampf unter
einem Druck von 0,8 bis 1,3 atü erhitzt und die Verweilzeit der Lösung betrug 15
sec, wodurch ein Flockenprodukt mit einem Wassergehalt von 5% erhalten wurde. Die
resultierenden
Flocken wurden so wie sie waren in einen Verformungsgranulator
vom Seiten-Druck-Typ (Pelleter-EXBS-Typ von FuSi Denki Kabushiki Kaisha, Japan)
eingeleitet, wo die Flocken zu einem Granulat mit einem Durchmesser von 1 mm verformt
wurden. Dieses wurde sodann in einem Trockner getrocknet (worin die ungetrockneten
Körner in einer Schicht eingefugt wurden und von der Außenseite eine Belüftung in
einem nicht-aufgewirbelten Zustand der Körner durchgeführt wurde), wobei Luft, eine
Trocknungstemperatur von 800C und eine Trocknungszeit von 30 min angewendet wurden.
Auf diese Weise wurde ein getrocknetes Produkt mit einem Wassergehalt von 0,1% erhalten.
Die Gesamtausbeute (von der ursprünglichen Lösung bis zu dem getrockneten Produkt)
betrug 99,4%. Die Verfärbungsstabilität ist in den Tabellen I und II gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 1 Dieselbe wäßrige Lösung von Kaliumsorbat wie
im Beispiel 1 wurde in einen Vakuumdrehtrockner (vom geschlossenen Typ unter vermindertem
Druck) eingeleitet. Der Trockner wurde mit Wasserdampf unter einem Druck von 0,8
bis 1,3 atü erhitzt, wobei die Temperatur während des Erhitzens bei 50 bis 80°C
gehalten wurde. Die Nettotrockenzeit (bei 50°C oder höher) von der Temperaturerhöhung
bis zur Beendigung des Erhitzens betrug 40 min. Auf diese Weise wurde ein Pulver
mit einem Wassergehalt von 5,5% erhalten.
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Sodann wurde das resultierende Pulver in einer Granulierungsvorrichtung
in der gleichen Weise wie im Beispiel 1
granuliert und das resultierende
Granulat wurde durch Lufttrocknung in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 auf einen
Wassergehalt von 0,1% heruntergetrocknet. Die erforderliche Trocknungszeit betrug
jedoch 45 min.
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Weiterhin betrug aufgrund des Betriebsverlustes zur Zeit des Trocknens
mittels des Trockners und aufgrund der Staubabscheidung zur Zeit der Belüftungstrocknung
die Gesamtausbeute (von der ursprünglichen Lösung bis zu dem getrockneten Produkt)
97,3%. Die Verfärbungsstabilität ist in den Tabellen I und II dargestellt.
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Vergleichsbeispiel 2 Die gleiche wäßrige Lösung von Kaliumsorbat wie
im Beispiel 1 wurde in einen Pfannentrockner eingeleitet, der mit einem Rührer versehen
war. Der Pfannentrockner wurde mit Wasserdampf unter einem Druck von 0,8 bis 1,3
atü erhitzt und die Temperatur wurde während des Erhitzens bei 50 bis 800C gehalten.
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Die Nettotrocknungszeit von der Temperaturerhöhung bis zur Beendigung
des Erhitzens betrug 60 min. Auf diese Weise wurde ein Pulver mit einem Wassergehalt
von 5,7% erhalten. Hierauf wurde das resultierende Pulver in einer Granuliervorrichtung
in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 granuliert und das resultierende Granulat
wurde auf einen Wassergehalt von 0,1% heruntergetrocknet, indem in der gleichen
Weise wie im Beispiel 1 eine Belüftungstrocknung erfolgte. Jedoch betrug die erforderliche
Trocknungszeit 45 min. Weiterhin betrug aufgrund der Betriebsverluste zur Zeit des
Trocknens in
dem Pfannentrockner und auf grund der Staubabtrennung-
zur Zeit der Belüftungstrocknung die Gesamtausbeute (von der ursprünglichen Lösung
bis zu dem getrockneten Produkt) 98,1%. Die Verfärbungsstabilität des Produkts ist
in den Tabellen I und II dargestellt.
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Vergleichsbeispiel 3 Eine 50%ige wäßrige Lösung von Ealiumsorbat wie
im Bei spiel 1 wurde mit Wasser zu einer 25%igen wäßrigen Lösung verdünnt, die sodann
mittels eines Sprühtrockners bei einer Temperatur von 800C getrocknet wurde,.wodurch
ein Pulver mit einem Wassergehalt von 0,1% erhalten wurde.
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Das resultierende Pulver wurde mit Wasser besprüht und angefeuchtet,
so daß ein Wassergehalt von 5% erhalten wurde, und hierauf in einem Granulator wie
im Beispiel 1 granuliert. Das resultierende Granulat wurde erneut auf einen Wassergehalt
von 0,1% durchBelüftungstrocknung wie im Beispiel 1 heruntergetrocknet. Jedoch betrug
die erforderliche Trocknungszeit 50 min. Die Gesamtausbeute (von der ursprünglichen
Lösung bis zu dem getrockneten Produkt) betrug 98,8%. Die Verfärbungsstabilität
des Produkts ist in den Tabellen I und II zusammengestellt.
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BeisPiel X (Verfärbungsstabilitätstest des Kaliumsorbats 1) Bei den
in Beispiel 1 und in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erhaltenen Produkten wurde
die Verfärbungsstabilität, ausgedrückt als prozentuale Durchlässigket (2e geringer
die prozentuale Durchlässigkeit, desto größer ist die Verfärbungszersetzung), nach
der folgenden Methode gemessen:
Jeweils 3-g-Proben wurden in einen
100-cm3-Kolben gegeben, der in einem Luftbad mit konstanter Temperatur von 130 +
5°C gehalten wurde. Nach einem konstanten Zeitintervall wurden sie herausgenommen.
0,2 g der resultierenden Probe wurden in 5 ml Wasser zu einer Lösung aufgelöst.
In Tabelle I sind die prozentualen Durchlässigkeiten bei 420 m (Filter) der so erhaltenen
Lösungen zusammengestellt (wobei reines Wasser als Vergleichsflüssigkeit verwendet
wurde).
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Tabelle I Verfärbungsstabilitätstest von Kaliumsorbat 1 Trocknungs-
Prozentuale Durchlässigkeit methode nach 0 nach 3 nach 6 nach 9 std std std std
Beispiel 1 Trommeltrocknen 94,1 88,7 87,4 86,5 Vergleichsbeispiel 1 Vakuumdrehtrocknen
93,5 86,3 84,9 83,7 2 2 Pfannentrocknen 92,7 85,9 84,5 83,5 " 3 Sprühtrocknen 93,8
86,5 85,1 83,8 Aus Tabelle I wird ersichtlich, daß bei nach den Methoden der Vergleichsbeispiele
hergestelltenGranulatm von Kaliumsorbat das Verfärbungsausmaß größer war als bei
den Produkten des Beispiels 1 der Erfindung. Es zeigt sich auch, daß die Zunahme
der Verfärbung (Verminderung der prozentualen Durchlässigkeit) durch den Erhitzungstest
erheblich war. Aus diesen Beispielen wird ersichtlich, daß die Körner der Vergleichsbeispiele
hinsichtlich der Qualität des Granulatprodukts nicht zufriedenstellend waren.
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Beispiel Y (Verfärbungsstabilitätstest von Kaliumsorbat 2) Die Verfärbungsstabilität
(ausgedrückt als prozentuale Durchlässigkeit) der in dem Beispiel und den Vergleichsbeispielen
erhaltenen Produkte wurde nach der folgenden Methode gemessen (je geringer die prozentuale
Durchlässigkeit ist, desto stärker ist die Verfärbungszersetzung): 10 Proben jeweils
mit 3 g, die gleich waren wie diejenigen des Beispiels 1, wurden in einen 100-cm3-Kolben
gegeben, der in einem Gefäß mit konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit
gehalten wurde. Es wurde eine Lufttemperatur von 600C und eine relative Feuchtigkeit
von 60% aufrechterhalten. Nach einem gegebenen Intervall von Tagen wurden die Proben
herausgenommen. 0,2 g der resultierenden Proben wurden in 5 ml Wasser zu einer Lösung
aufgelöst. Die prozentuale Durchlässigkeit bei 420 mp (Filter) der so erhaltenen
Lösungen sind in Tabelle II zusammengestellt (wobei als Vergleichsflüssigkeit Wasser
verwendet wurde). In dieser Tabelle zeigt A die Probe an, welche unter 10 Proben
die geringste Verminderung der prozentualen Durchlässigkeit hatte, während B die
Probe anzeigt, bei der die stärkste Verminderung der prozentualen Durchlässigkeit
auftrat.
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Tabelle II Verfärbungsstabilitätstest von Kaliumsorbat 2 Trocknungsmethode
Prozentuale Durchlässigkeit vor Be- nach 10 nach 30 nach 60 ginn Tagen Tagen Tagen
Beispiel 1 A Trommeltrocknen 94,1 91,2 88,8 84,0 B t 94,1 90,8 88,3 82,5 Vergleichsbeispiel
1 A Vakuumdrehtrocknen 93,5 84,6 78,3 71,5 B " 93,5 83,6 76,0 68,2 Vergleichsbeispiel
2 A Pfannentrocknen 92,7 82,4 77,0 68,8 B " 92,7 81,6 74,9 65,3 Vergleichsbeispiel
3 A Sprühtrocknen 93,8 88,4 83,1 77,8 B " 93,8 87,7 82,0 76,2 Aus Tabelle II wird
ersichtlich, daß bei den granulierten Produkten von Kaliumsorbat, die nach den Vergleichsbeispielen
hergestellt worden waren, die Verfärbungsausmaße größer waren als beim Produkt des
Beispiels 1 der vorliegenden Erfindung. Es wird auch ersichtlich, daß die Zunahme
der Verfärbung (Verminderung der prozentualen Durchlässigkeit) im Erhitzungstest
und die Streuung der Verfärbungswerte im Verlauf von Tagen bemerkbar wurden.
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Wie aus diesen Ergebnissen ersichtlich wird, ist das Granulat der
Vergleichsbeispiele hinsichtlich der Verfärbungsstabilität schlechter.
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Beispiel 2 Eine 40%ige wäßrige Lösung von Kaliumsorbat, erhalten durch
Neutralisation von Sorbinsäure mit Kaliumhydroxid, wurde in einen Trommeltrockner
(vom offenen Typ) eingegeben. Dieser Trockner wurde sodann mit Wasserdampf unter
einem Druck von 0,8 bis 1,3 atü erhitzt, wobei die Verweilzeit 12 sec betrug. Auf
diese Weise wurden Flocken mit einem Wassergehalt von 10% erhalten.
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Die resultierenden Flocken wurden in einen Verformungsgranulator vom
Seiten-Druck-Typ (wie im Beispiel 1) gegeben und zu einem Granulat mit einem Durchmesser
von 1 mm verformt. Dieses wurde sodann in einem Wirbelschichttrockner (in den das
resultierende Granulat in einer Schicht eingefüllt wurde und von der Außenseite
zum aufgewirbelten Zustand der Körner belüftet wurde) unter Verwendung von Luft,
bei einer Trocknungstemperatur von 900C und einer Verweilzeit von 30 min getrocknet,
wodurch ein getrocknetes Granulatprodukt mit einem Wassergehalt von 0,1% erhalten
wurde. Die Gesamtausbeute (von der ursprünglichen Lösung bis zu dem getrockneten
Produkt) betrug 99,5%. Die Verfärbungsstabilität des Produkts ist in Tabelle III
gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 4 Flocken mit einem Wassergehalt von 10%, erhalten
im Beispiel 2, wurden in einen Vakuumdrehtrockner gegeben, worin die Flocken wie
im Vergleichsbeispiel 1 behandelt wurden, um ein weiteres Trocknen zu bewirken.
Auf diese Weise wurden Flocken mit einem Wassergehalt von 0,1% erhalten. Die resultierenden
Flocken wurden mit
einer geringen Menge von Wasser mit Raumtemperatur
besprüht und angefeuchtet, wodurch erneut Flocken mit einem Wassergehalt von 10%
erhalten wurden. Diese wurden sodann granuliert und wie im Beispiel 2 getrocknet,
wodurch ein wiedergetrocknetes Granulatprodukt mit einem Wassergehalt von 0,1% erhalten
wurde. Die Gesamtausbeute (von der ursprünglichen Lösung bis zu dem getrockneten
Produkt) betrug 99,2%. Die Verfärbungsstabilität des Produkts ist in Tabelle III
zusammengestellt.
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Vergleichsbeispiel 5 Eine 40%ige wäßrige Lösung von Kaliumsorbat,
welche die gleiche Lösung wie im Beispiel 2 war, wurde in einen Trommeltrockner
(vom offenen Typ) gegeben. Dieser Trommeltrockner wurde mit Wasserdampf unter einem
Druck von 0,8 bis 1,3 atü erhitzt, wobei die Verweilzeit 8 sec betrug. Auf diese
Weise wurde ein Kuchen mit einem Wassergehalt von 20% erhalten, der sodann wie im
Beispiel 2 granuliert und getrocknet wurde, wodurch ein getrocknetes Granulatprodukt
mit einem Wassergehalt von 0,1% erhalten wurde. Die Gesamtausbeute (von der ursprünglichen
Lösung bis zu dem getrockneten Produkt) betrug 99,1%. Die Verfärbungsstabilität
des Produkts ist in Tabelle III gezeigt.
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Beispiel Z (Verfärbungsstabilitätstest von Kaliumsorbat 3) Die Verfärbungsstabilität
der Produkte gemäß Beispiel 2 und den Vergleichsbeispielen wurden wie im Beispiel
X gemessen.
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Tabelle III Verfärbungsstabilitätstest von Kaliumsorbat 3 Trocknungsmethode
Prozentuale Durchlässigkeit - nach 0 nach 3 nach 6 nach 9 std std std std Beispiel
2 Trommeltrocknen 94,2 88,5 87,6 86,7 Vergleichsbei spiel 4 Trommeltrocknen (Nachbefeuchten)
93,8 87,7 86,6 85,8 5 5 Trommeltrocknen + Drehtrocknen 94,0 87,5 86,3 84,6 Aus Tabelle
III wird ersichtlich, daß bei dem Kaliumsorbatgranulat, hergestellt gemäß den Vergleichsbeispielen
4 und 5, das Verfärbungsausmaß größer war als bei dem Produkt des Beispiels 2. Es
wird auch ersichtlich, daß die Verfärbung (Verminderung der prozentualen Durchlässigkeit)
beim Erhitzungstest erheblich war. Wie weiterhin aus diesen Ergebnissen ersichtlich
wird, waren die Granulatprodukte hinsichtlich der Qualität nicht zufriedenstellend.
Jedoch sind, vermutlich aufgrund der Tatsache, daß ein Trommeltrockner zum Trocknen
im Vergleichsbeispiel 4 und ein Trommeltrockner und ein Vakuumdrehtrockner gleichzeitig
zum Trocknen im Vergleichsbeispiel 5 verwendet wurden, die Ergebnisse der Vergleichsbeispiele
4 und 5 besser als in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 der Tabelle I, obgleich die
verwendeten Rohmaterialien unterschiedlich waren.
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Beispiel 3 90 Teile pulverförmiges kristallines Kaliumsorbat mit einem
Wassergehalt von 0,01% und 10 Teile amorphes Kaliumsorbat
* mit
einem Wassergehalt von 20% wurden mittels eines Bandtypmischers bei Raumtemperatur
in einer Stickstoffatmosphäre 30 min lang vollständig vermischt.
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Das resultierende Gemisch wurde mittels eines Extrusionsgranulators
mit kreisförmigen Löchern (Lochdurchmesser 1 mm) und vom Würfeldrehtyp granuliert,
wodurch 99 Teile ungetrocknetes säulenförmiges Granulat mit einem Durchmesser von
1 mm und einer Länge von 2 bis 4 mm erhalten wurde, das sodann in einen Glaszylinder
eingegeben wurde und 30 min bei 800C getrocknet wurde, während trockenes Stickstoffgas
in einer solchen Menge durchgeleitet wurde, daß das Granulat nicht aufgewirbelt
wurde.
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Auf diese Weise wurden 96 Teile Granulat mit einem Wassergehalt von
0,03% erhalten.
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* ras obengenannte amorphe Kaliumsorbat (Flocken) wurde erhalten,
indem eine 40%ige wäßrige Lösung von Kaliumsorbat in einem Dünnfilmverdampfungs-Vakuumtrockner
1 std bei 500C behandelt wurde.
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Vergleichsbeispiel 6 98 Teile kristallines Kaliumsorbat mit einem
Wassergehalt von 0,01% wurden mit 2 Teilen Wasser besprüht und angefeuchtet und
sodann wie im Beispiel 3 granuliert, wodurch 92 Teile ungetrocknetes Granulat mit
ähnlicher Gestalt erhalten wurden (getrennt wurden 6 Teile Pulver und unvollständig
granuliertes Produkt erhalten).
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Das auf diese Weise erhaltene ungetrocknete Granulat wurde wie im
Beispiel 3 getrocknet, wodurch 90 Teile Granulat mit einem Wassergehalt von 0,06%
erhalten wurden.
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Im Vergleich zu den Ergebnissen des Beispiels 3 war die Ausbeute nach
der Extrudierungsgranulierung unzulänglich und auch das Trocknen war geringfügig
unzulänglich.
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Vergleichsbeispiel 7 -100 Teile amorphes Kaliumsorbat mit einem Wassergehalt
von 2% (erhalten durch Trocknen von amorphem Kaliumsorbat des Beispiels 3 auf einen
Wassergehalt von 2%) wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 3 extrudierungsgranuliert,
wodurch 99 Teile ungetrocknetes Granulat erhalten wurden, das sodann in der gleichen
Weise wie im Beispiel 3 getrocknet wurde, wodurch 96 Teile Granulat mit einem Wassergehalt
von 0,05% erhalten wurden. Das resultierende Granulat war in der Stabilität schlechter
als das Produkt des Beispiels 3, wie es sich aus Tabelle IV ergibt.
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Beispiel 4 95 Teile pulverförmiges kristallines Kaliumsorbat mit einem
Wassergehalt von 0,01% und 5 Teile amorphes pulverförmiges Kaliumsorbat* mit einem
Wassergehalt von 25% (erhalten durch Auflösen eines Materials mit einer prozentualen
Durchlässigkeit von 85%, gemessen gemäß Tabelle IV, in Wasser und Behandeln der
resultierenden wäßrigen Lösung mit Aktivkohle) wurden miteinander vermischt und
wie im Beispiel 3 extrudierungsgranuliert, wodurch 98 Teile säulenförmige Pellets
erhalten wurden.
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Das resultierende ungetrocknete Granulat wurde in einen Glas zylinder
gepackt und 1 std bei 900C getrocknet, während trockenes Stickstoffgas in einer
solchen Menge durchgeleitet wurde, daß das Granulat nicht aufgewirbelt
wurde.
Auf diese Weise wurden 97 Teile eines Granulats mit einem Wassergehalt von 0,02%
erhalten. Das Produkt war in der Stabilität ähnlich wie das Produkt des Vergleichsbeispiels
8.
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* Das obengenannte amorphe pulverförmige Kaliumsorbat wurde erhalten,
indem eine 18%ige wäßrige Lösung von Kaliumsorbat mittels eines Sprühtrockners vom
Drehscheibendüsentyp bei 500C unter Stickstoffgas getrocknet und das Wasser abgedampft
wurde.
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Vergleichsbeispiel 8 99 Teile pulverförmiges kristallines Kaliumsorbat
mit einem Wassergehalt von 0,01% wurden mit 1 Teil Wasser besprüht und angefeuchtet
und sodann wie im Beispiel 3 extrudierungsgranuliert, wodurch 83 Teile eines ungetrockneten
Granulats mit der gleichen Gestalt wie im Beispiel 3 erhalten wurden (getrennt wurden
15 Teile Pulver und unvollständig granuliertes Material gewonnen). Das auf diese
Weise erhaltene ungetrocknete Granulat wurde wie im Beispiel 4 getrocknet, wodurch
67 Teile eines Granulats mit einem Wassergehalt von 0,03% erhalten wurden. (Getrennt
wurden 14 Teile Pulver und deformiertes Material wiedergewonnen). Im Vergleich zu
den Ergebnissen des Beispiels 4 waren die Ausbeuten nach der Extrudierungsgranulierung
und nach dem Trocknen erheblich schlechter.
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Vergleichsbeispiel 9 100 Teile amorphes Kaliumsorbat mit einem Wassergehalt
von 25% (gleiches Material wie im Beispiel 4 verwendet)
wurden
wie im Beispiel 3 extrudierungsgranuliert, wodurch 99 Teile eines ungetrockneten
Granulats erhalten wurden, das sodann wie im Beispiel 4 getrocknet wurde, wodurch
73 Teile eines Granulats mit einem Wassergehalt von 0,02% erhalten wurden. Dieses
Produkt hatte eine schlechtere Stabilität wie dasjenige des Beispiels 4 oder dasjenige
des Vergleichsbeispiels 7, wie aus Tabelle IV ersichtlich wird.
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Bei den Produkten, die bei den obengenannten Beispielen und Vergleichsbeispielen
erhalten worden waren, wurden die Stabilitäten*nach der folgenden Methode bestimmt:
* (Die Stabilität wird anhand der prozentualen Durchlässigkeit angegeben. Je niedriger
die prozentuale Durchlässigkeit ist, desto stärker ist die Verfärbungszersetzung.
Ein Produkt mit einer prozentualen Durchlässigkeit von weniger als 90% nach 1 std
ist als Handelsprodukt ziemlich wenig geeignet).
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Proben mit jeweils 3 g wurden in einen 100-cm3-Kolben gegeben und
in einem Luftbad mit konstanter Temperatur von 130 1 5 C aufbewahrt. Die Probe wurde
nach den angegebenen Stunden herausgenommen. 0,2 g wurden in 5 ml Wasser aufgelöst.
In Tabelle IV sind die prozentualen Durchlässigkeiten bei 420 mp (Filter) zusammengestellt
(Vergleichsflüssigkeit: Wasser).
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Tabelle IV Wärmestabilitätstest von Kaliumsorbat Menge des ver- Menge*
des ver- Wasserge- Prozentuale Durchlässigkeit wendeten kri- wendeten amor- halt
nach nach 0 anch 1 nach 3 nach 6 stallinen Pul- phen Pulvers, % dem Ver- std std
std std vers, % mischen, % Beispiel 3 90 10 2 93,6 90,3 88,5 87,3 Vergleichsbeispiel
6 98 - 2 94,0 90,7 88,6 87,5 " 7 - 100 2 92,5 88,8 86,7 85,5 Beispiel 4 95 5 1 93,7
90,5 88,4 87,3 Vergleichsbeispiel 8 99 - 1 94,0 90,9 88,4 87,5 " 9 - 100 25 92,3
88,1 86,3 85,2 * als wasserhaltiges Material