DE4013219A1 - Verfahren und vorrichtung zum desodorieren von kork - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum desodorieren von korkInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Entfernen von stören
den Gerüchen von Kork. Insbesondere betrifft die Erfindung
das Entfernen von 2,4,6-Trichloranisol (TCA), das einen cha
rakteristischen Geruch besitzt.
Kork hat einzigartige Eigenschaften. Es hat geringes spezifi
sches Gewicht und hohe Nachgiebigkeit. Zusätzlich besitzt es
ausgezeichnete Gas- und Flüssigkeits-Dichteigenschaften und
ist stabil gegen Lösungsmittel wie Alkohol. Weiter ist es
ein hygienisches Material, das nahrungsmittelbeständig und
für Menschen ungefährlich ist und keinen Eigengeruch be
sitzt.
Wegen der genannten Eigenschaften wird Kork weithin als Ver
schlußmittel für Behältnisse wie mit Flüssigkeiten wie Wein,
Schnaps oder Whisky gefüllte Flaschen verwendet oder für mit
verschiedenen Nahrungsmittelarten gefüllte Gefäße.
Obwohl Kork keinen Eigengeruch besitzt, wird manchmal, wenn
auch selten, störender Geruch bei Korkverschlüssen angetrof
fen. Wenn dieser Geruch vorhanden ist, verschlechtert er die
Qualität des Inhalts der mit Kork abgedichteten Flaschen
oder Gefäße. In jüngster Zeit wurde durch verschiedene Unter
suchungen 2,4,6-Trichloranisol (TCA) als die den störenden
Geruch erzeugende Substanz identifiziert. Es wird vermutet,
daß TCA durch Schimmel aus 2,4,6-Trichlorphenol (TCP) er
zeugt wird, einer Substanz, mit der Korkeichen besprüht
werden. Im "Journal of Agricultural and Food Chemistry",
(1982), pp. 359-362, wird vermutet, daß 2,4,6-Trichlorphenol
und andere verwandte Chlorverbindungen bei der Chlorierung
von flüssigen Substanzen während der Chlorbleiche entstehen,
die bei der Bearbeitung von Kork angewendet wird, und daß
diese Verbindungen später in Flüssigkeit wie Wein extrahiert
werden. Eine ähnliche Überlegung, daß chlorierte Mittel die
Quelle der Geruchssubstanzen sind, ist in "Science des Ali
ments" (1984), pp. 81-93 angeführt. Bei der Diskussion wurde
ausgeführt, daß 2,4,6-Trichloranisol von Pentachlorphenol
oder anderen chlorierten Pestiziden abgeleitet wird, mit
denen die Bäume behandelt werden. Weiter wird in Betracht ge
zogen, daß Korkmaterial und fertige Korken an Orten gelagert
werden, an denen die Atmosphäre mit Chloranisolen verunrein
igt ist, und daß dadurch in sauberen Kellern gealterte Fla
schenweine verunreinigt werden.
Verfahren zur wirksamen Desodorierung von Kork sind unter
sucht worden und dabei wurden die nachfolgend beschriebenen
Verfahren bekannt.
Kork wird 6 bis 8 h auf 80°C erwärmt und getrocknet, dann
sind die unangenehme Gerüche verursachenden Substanzen im we
sentlichen verdampft. Nun ist aber TCA meist durch die den
Kork bildenden makromolekularen Verbindungen, wie Zellulose,
Lignin und Suberin adsorbiert, und es ist schwierig, TCA im
trockenen Zustand zu entfernen. Der Siedepunkt von TCA
beträgt bei 98,42 kPa (738,2 mmHg) 240°C und bei 3,73 kPa
(28 mmHg) 132°C. Um TCA zu verdampfen, muß es auf eine Tempe
ratur erwärmt werden, die höher als der Siedepunkt ist. Es
ist jedoch schwierig, die Temperatur im Innern des Korks zu
erhöhen, ohne die Oberfläche außerordentlich aufzuheizen, wo
durch sich eine Verschlechterung der erwünschten Eigenschaf
ten des Korks ergibt. Wird nur die Oberfläche des Korks er
wärmt, so kann TCA im Innern nicht vollständig entfernt wer
den.
Kork wird während 6 h auf 80°C erwärmt und dann etwa einen
Monat bei Raumtemperatur gelagert. Durch mehrmaliges Wieder
holen dieser Behandlung kann TCA entfernt werden. Dieses Ver
fahren erfordert jedoch lange Behandlungszeiten, bis TCA
vollständig entfernt ist, und deswegen ist die Wirksamkeit
gering (2 bis 3 Wiederholungen dieser Behandlung sind zum
vollständigen Entfernen von TCA nicht ausreichend).
Kork wird dadurch desodoriert, daß er in einer Lösung mit
3 Vol.-% Zitronensäure während 3 bis 5 min eingeweicht wird.
Die Wirkung dieses Desodorierungsverfahrens hält jedoch nur
kurze Zeit an. Kork widersteht der Absorption von Flüssigkei
ten, und die Zitronensäurelösung gelangt nicht in das Innere
des Korks. Deswegen beeinflußt diese Behandlung nur die Kork
oberfläche, und unbehandeltes TCA aus dem Inneren des Korks
wandert mit der Zeit wieder an die Korkoberfläche und der un
angenehme Gerucht tritt wieder auf.
Kork wird durch Einweichen in einer Lösung mit 1 Vol.-% Was
serstoff-Peroxid (H2O2) desodoriert und sterilisiert. Dabei
treten jedoch ähnliche Probleme auf wie bei der Desodorie
rung mit Zitronensäure.
Kork wird einen Monat lang bei 18 bis 24°C in einer alkohol
haltigen Atmosphäre gelagert und dadurch desodoriert. Bei
diesem Verfahren tritt jedoch das gleiche Problem wie bei
den Verfahren (3) und (4) auf.
Kork wird granuliert und in 60°C heißem Wasser gewaschen.
Die Behandlung muß zweimal wiederholt werden. Da aber TCA
eine relativ starke Affinität zu Kork besitzt, wird es im In
nern des Korks zurückgehalten. Auch hier wird also nur die
Oberfläche des Korks erreicht, und aus der Tiefe gelangt wie
derum übriggebliebenes TCA an die Oberfläche.
TCA im Kork wird durch einen Soxhlet-Extraktor bei 45°C mit
n-Pentan in 24 h extrahiert. Durch dieses Verfahren wird TCA
vollständig sowohl von der Oberfläche als auch aus dem In
nern des Korks entfernt. Das Verfahren erfordert jedoch eine
sehr teure Ausrüstung und auch die Verfahrenskosten werden
sehr hoch. Außerdem ergibt dieses Verfahren ein bestimmtes
Sicherheitsrisiko.
Es wurde in Betracht gezogen, Kork einfach zu Körnern mit
einem gewissen Durchmesser zu zermahlen und dann durch Pres
sen mit Kleberzusatz wieder in die gewünschte Form zu brin
gen. Da so das TCA nur in die einzelnen Körner aufgeteilt
wird, kann keine große Verbesserung von diesem Verfahren er
wartet werden.
Nach einem Aufsatz in "Deutsche Lebensmittel-Rundschau"
(1984) pp. 204-207, wird mit Strahlung sterilisiert. Es wird
dabei in Betracht gezogen, daß der Kork-"Geschmack" erst im
Wein gebildet wird. Deshalb wurde vorgeschlagen, einen Be
strahlungsvorgang zu verwenden, um die durch Mikroben herbei
geführte Umwandlung von TCP in TCA und damit die Entstehung
des Korkgeschmacks im Wein zu verhindern. Jedoch kann durch
dieses Verfahren bereits in der Innenstruktur des Korks vor
handenes TCA nicht entfernt werden.
DE-A 34 05 422 führt die Sterilisierung von Kork mit ozoni
siertem Wasser oder ozonisierter Silikon-Emulsion an, bei
der die Ozon-Konzentration Pl mg/l bei einer Temperatur
unter 30°C beträgt. Auch bei diesem Verfahren treten die
gleichen Probleme wie bei den Verfahren (3) und (4) auf.
Es ist deshalb ein grundsätzliches Ziel der vorliegenden Er
findung, ein Verfahren zum Desodorieren von Kork zu schaffen
durch Entfernen von Substanzen, die unangenehme Gerüche ver
ursachen, in erster Linie durch Entfernen von TCA aus dem In
nern des Korks. Dabei soll der Kork bei der Desodorierung
seine vorzüglichen Eigenschaften ungeändert behalten. Dazu
ist es Aufgabe dieser Erfindung, eine Vorrichtung zum einfa
chen und billigen Desodorieren des Korks zu schaffen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Desodorieren von Kork be
steht darin, daß eine Dampf-Destillation angewendet wird, um
die die unangenehmen Gerüche im Kork verursachende Substanz
zu entfernen, wobei Temperatur und Druck des Dampfs zur Des
odorierung so ausgewählt wird, daß das Dampfmolekül auch in
interne Strukturen des Korks eindringt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entfernen einer unangeneh
me Gerüche beim Kork verursachenden Substanz besteht darin,
daß der Kork zunächst in einen Behälter eingesetzt wird,
daß dem Behälter Dampf zugeführt wird, so daß eine Dampfströ
mung mit einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten
Druck erzeugt wird, wobei Temperatur und Druck so ausgewählt
sind, daß das Dampfmolekül in die Innenstruktur des Korks
eindringt und darin eine Dampfdestillation eintritt, und
daß der Dampf aus dem Kork entlassen wird, wobei er die für
die unangenehmen Gerüche verantwortliche Substanz mitnimmt.
Die zu unangenehmen Gerüchen führende Substanz kann 2,4,6-
Trichloranisol oder es kann 2,4,6-Trichlorphenol als ein Vor
läufer von 2,4,6-Trichloranisol sein.
Bei diesem Verfahren kann weiter der Kork in Stücke einer
vorbestimmten Größe zerschnitten werden, der zerschnittene
Kork auf eine bestimmte Temperatur vorgeheizt und die Tempe
ratur und der Druck während der Desodorierung konstantgehal
ten werden.
In einem solchen Fall beträgt die Dampftemperatur mindestens
100°C und der Systemdruck mindestens 101,323 kPa (760 mmHg)
bei der bevorzugten Ausführung wird beim zweiten Schritt der
Dampf dem Kork vom Boden des Behälters zugeführt. Weiter
kann der Behälter während der Dampfbehandlung intensiv be
wegt werden, und zwar kann diese intensive Bewegung durch
Drehen des Behälters oder dadurch erzielt werden, daß der
Behälter in Schwingung versetzt wird. Es kann jedoch auch
mit einem Stab oder anderen Gerät im Behälter gerührt wer
den.
Weiter kann zu dem Verfahren das Abkühlen des Korks im Behäl
ter gehören, und zwar wird bei dem Abkühlen
Luft aufgeheizt,
die heiße Luft ins Behälterinnere geleitet und zwar unter
Aufrechterhaltung der Drehung und/oder der Schwingung des
Behälters.
Vorzugsweise wird das Zuführen der Heißluft nach normalem Ab
kühlen ausgeführt, nach einer Zeit, in der sich die natürli
che Abkühlung verlangsamt hat.
Eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens umfaßt er
findungsgemäß ein Mittel zur Erzeugung eines Dampfstroms mit
einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck, die
so ausgewählt sind, daß eine Dampfdestillation in der Innen
struktur des Korks verursacht wird, um eine für den unange
nehmen Geruch verantwortliche Substanz aus dem Kork zu ent
fernen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt weiter:
ein erstes Mittel zur Aufnahme des Korks,
ein zweites Mittel zum Zuführen von Dampf von einem Dampfge nerator zur Ausbildung einer Dampfströmung von einem Einlaß zu einem Auslaß im ersten Mittel, wobei der strömende Dampf bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck gehalten wird, die so ausgewählt sind, daß sie eine für den unangenehmen Geruch im Kork verantwortliche Substanz aus dem Kork entfernen, und
ein drittes Mittel zum Entlassen des Dampfs, zusammen mit der die unangenehmen Gerüche erzeugenden Substanz, durch den Auslaß des ersten Mittels.
ein erstes Mittel zur Aufnahme des Korks,
ein zweites Mittel zum Zuführen von Dampf von einem Dampfge nerator zur Ausbildung einer Dampfströmung von einem Einlaß zu einem Auslaß im ersten Mittel, wobei der strömende Dampf bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck gehalten wird, die so ausgewählt sind, daß sie eine für den unangenehmen Geruch im Kork verantwortliche Substanz aus dem Kork entfernen, und
ein drittes Mittel zum Entlassen des Dampfs, zusammen mit der die unangenehmen Gerüche erzeugenden Substanz, durch den Auslaß des ersten Mittels.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der
Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:
Fig. 1 ein Schema zur Darstellung eines Verfahrens zum Ent
fernen von Substanzen, die unangenehme Gerüche in
Kork erzeugen,
Fig. 2 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrich
tung zum Desodorieren von Kork,
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
der Eindringtiefe und der Temperatur und dem Druck
des Dampfes, und
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
der zugeführten Gesamtmenge des Dampfes und dem
Anteil von abgeführtem TCA.
Wie bereits erwähnt, wird die vorliegende Erfindung durch
konventionelle Dampfdestillation ausgeführt.
Wie bekannt, ist Kork wasserbeständig, und Wassermoleküle
werden daran gehindert, in die Innenstruktur des Korks einzu
dringen. So kann bekannterweise TCA an der Korkoberfläche
mit Wasser ausgewaschen werden, jedoch kann im Inneren ent
haltenes TCA mit Wasser so nicht entfernt werden. TCA kann,
wie untersucht wurde, mit Dampf flüchtig gemacht werden, und
es hat bei einem Druck von 3,73 kPa (28 mmHg) einen relativ
niedrigen Siedepunkt. Deswegen kann, wenn der Partialdruck
von TCA diesen Druckwert erreicht, mit entsprechenden Behand
lungstemperaturen TCA verdampft werden. Unter Beachtung die
ser Faktoren wurde festgestellt, daß zur Desodorierung von
Kork Dampfdestillation wirksam eingesetzt werden kann. Es
wurde vorher noch niemals ernsthaft versucht, zur Desodorie
rung von Kork Dampfdestillation zu verwenden. Bei verschiede
nen Untersuchungen wurde festgestellt, daß die Dampftempera
tur und der Dampfdruck sehr wichtige Faktoren sind bei dem
Verlauf Dampfdestillation. Es ist bei der Erfindung festge
stellt worden, daß der Dampf in die Innenstruktur des Korks
eindringt und diese so aufheizt, daß eine Dampfdestillation
in der Innenstruktur erfolgt und im Innern des Korks vorhan
denes TCA entfernt wird.
Es hat sich gezeigt, daß die Dampfmoleküle bei bestimmten
Temperaturen zu erhöhter Beweglichkeit angeregt werden
können. Eine derartige erhöhte Beweglichkeit der Dampfmolekü
le läßt sie erfolgreich in die Innenstruktur des Korks ein
dringen. Die in die Innenstruktur des Korks eingedrungenen
Dampfmoleküle heizen das Korkinnere auf Temperaturen auf,
bei denen interne Dampfdestillation abläuft. Dadurch kann in
der Innenstruktur enthaltenes TCA verdampft werden.
Es kann jede Art von Kork benutzt werden, und die Erfindung
ist nicht auf bestimmte Anwendung des Korks oder auf gewisse
Formen begrenzt. Beispielsweise kann Kork für Flaschenver
schlüsse, z.B. für Weinkorken oder Kronenkorken, behandelt
werden, aber auch Kork für Architekturverwendung, aber auch
für Schwingungsabsicherung oder als Wärmeisolationsmaterial
verwendeter Kork kann erfindungsgemäß behandelt werden.
Die Form des ersten Mittels (Behälter für den Kork während
der Dampfbehandlung) ist nicht besonders festgelegt, jedoch
wird für wirksamen Dampfeinsatz eine längliche Form des
Behälters bevorzugt eingesetzt, so daß der Durchmesser gerin
ger als die Höhe ist.
Es ist jeder Zustand des Korks akzeptabel, jedoch hat es
sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Kork in einem beweg
ten Zustand gehalten wird, während dem ersten Mittel Dampf
zugeführt wird. Zu der Bewegung ist es möglich, den Behälter
selbst (beispielsweise durch Schwingen oder Drehen) in Bewe
gung zu setzen, oder das in dem Behälter befindliche Mate
rial umzurühren.
Im allgemeinen sollte die Dampftemperatur mindestens 100°C
und der Druck damit mindestens 101,323 kPa (760 mmHg) betra
gen, und es sollte mindestens 0,1 l Fluid für 1 l Kork einge
setzt werden. Wenn die Dampftemperatur geringer als 100°C
ist, kann der Partialdruck nicht hoch genug sein, um eine
Dampfdestillation in der Innenstruktur des Korks herbeizufüh
ren. Auch kann bei einer geringeren Dampftemperatur als
100°C die Eindringtiefe des Dampfmoleküls in die Innenstruk
tur des Korks unzureichend sein. Wenn andererseits die Dampf
temperatur mehr als 130°C beträgt, wird es schwierig, die
Temperatur beim Abkühlvorgang zu steuern. Bei hoher Dampftem
peratur kann eine beträchtliche Dampfmenge in die Innenstruk
tur des Korks eindringen, und der in die Innenstruktur des
Korks eingedrungene Dampf kann zu einem Schrumpfen des Korks
führen, wenn durch die Temperatur der Umgebungsluft eine
rasche Abkühlung erfolgt. Eine bedeutende Schrumpfung des
Korks ergibt eine Verschlechterung seiner Eigenschaften. Des
halb sollte die Temperatur auf weniger als oder höchstens
gleich 130°C gehalten werden.
Die Größe der Korkstücke ist nicht besonders vorgeschrieben,
jedoch wird eine kleinere Durchschnittsgröße des Korks bevor
zugt, da die Strecke, die das TCA vom Inneren zur Korkober
fläche zurücklegen muß, geringer wird. Dadurch wird eine
wirksame Entfernung des TCA gefördert.
Es sollte gesehen werden, daß die Behandlungstemperatur, der
Systemdruck, die Behälterform, die zu behandelnde Korkmenge
und andere Bedingungen für die Dampfdestillations-Behandlung
je nach dem erforderlichen Wirkungsgrad und nach der ange
strebten Reinheit des Korks ausgewählt werden können.
Dabei kann der Partialdruck von TCA durch den Partialdruck
des Dampfs reduziert werden, und dadurch kann der Siedepunkt
von TCA abgesenkt werden. So kann eine Verschlechterung der
Eigenschaften des Korks vermieden und eine Desodorierung des
Korks durch ausreichendes Entfernen von TCA bewirkt werden.
Das Verfahren erfindungsgemäßer Art zum Entfernen von unange
nehmen Gerüchen im Kork wird nun im einzelnen anhand der Fi
guren beschrieben, die das Bearbeitungssystem zur TCA-Ent
fernung und darauf bezogene Zusammenhänge zeigen.
In Fig. 1 zeigt das Blockschaubild das Verfahren zum Entfer
nen unangenehmer Gerüche nach der vorliegenden Erfindung.
Eine bestimmte Menge 2 von Kork, der zu einer vorbestimmten
Größe zusammengeschnitten wurde, wird in ein Behandlungs
gefäß 1 gegeben. Einem Wasserreiniger 4 entnommenes sauberes
Wasser wird in einen Dampfgenerator 3 geleitet. Im Generator
3 wird Dampf erzeugt, und dieser wird über das Dampfleitrohr
5 zu dem Behälter 1 gebracht. Die Dampfdestillation für den
Kork 2 wird im Behälter 1 ausgeführt, und dann wird der
Dampf vom Behälter 1 durch ein Dampfablaßrohr 6 aus dem
System entfernt. Die Dampfzuführung wird durch ein Zuführven
til 7, einen Strömungsmesser 8 und einen Druckmesser 9 ge
steuert, und auf der Auslaßseite sind ein Druckmesser 10,
ein Auslaßventil 11 und ein Strömungssteuerventil 12 vorgese
hen. Temperaturfühler 13, 14 und 15 sind am Boden, in der
Mitte bzw. an der Oberseite des Behälters angebracht. Die
Temperatur im Behälter 1 wird durch diese Fühler mit Hilfe
eines Überwachungssystems 16 überwacht, und zwar so, daß die
Temperatur auf einem konstanten vorbestimmten Pegel gehalten
wird.
Der Behälter 1 besitzt einen Außenmantel 17 und einen Innen
mantel 18 mit konstantem Abstand vom Außenmantel 17, wie in
Fig. 2 dargestellt. Der Behälter kann so als ein zylindri
scher Doppelwandbehälter in druckdichter Ausführung aufge
baut sein. Diese Struktur ermöglicht es, den Dampf in den
Zwischenraum zwischen Außen- und Innenmantel einzuführen,
nachdem er die Korkfüllung 2 durchlaufen hat. Der Dampf
strömt dann durch den Doppelmantel und dient dazu, die Behäl
tertemperatur auf dem erforderlichen Behandlungswert zu
halten und dadurch den Wärmeverlust zu verringern.
Wenn eine bestimmte Korkmenge 2 durch den Deckel 19 in den
Innenbehälter 18 eingeführt ist, liegt sie nach Fig. 2 auf
der Bodenplatte 20. Es wird dann durch eine Vielzahl von
Dampflöchern 21 in der Bodenplatte 20 Dampf in das Innere
des Behälters 1 eingeleitet und läuft von unten nach oben
durch die aufgehäufte Korkmenge 2.
Ein Dampfeinlaßrohr 22 ist am Mittelanschluß des Behälterbo
dens angeschlossen und reicht vom unteren Ende des äußeren
Mantels 17 bis nach außen. Der untere Teil des Einlaßrohrs
22 ist an dem Dampfzuführrohr 5 über eine erste Drehverbin
dung 23 angeschlossen. Von dem Zuführrohr 5 zugelieferter
Dampf kommt dann zum Einlaßrohr 22 und durch die Dampflöcher
21 in der Bodenplatte 20 des Behälters 1 zum Innenbehälter
18. Dann steigt der dem Innenbehälter 18 zugeführte Dampf
durch die aufgeschichtete Korkmenge 2 nach oben, heizt sie
auf und wird durch Dampfaustrittsöffnungen 24 in den oberen
Seitenwänden des Innenbehälters 18 in den Raum 25 zwischen
dem Außenmantel 17 und dem Innenbehälter 18 entlassen, wo
ein koaxial um das Dampfeinlaßrohr 22 angeordnetes Auslaß
rohr 26 ihn aufnimmt. Von diesem Auslaßrohr 26 gelangt der
Dampf zu dem Abführrohr 6, das über eine zweite Drehverbin
dung 27 mit dem Auslaßrohr 26 verbunden ist. Der Druck und
die Strömung des Dampfes können auf konstanten Werten gehal
ten werden, und zwar durch das Auslaßventil 11 und das Strö
mungssteuerventil 12.
Um den eingeführten Dampf mit der Korkmenge 2 in innige Be
rührung zu bringen, wird das Material im Behälter 1 in Bewe
gung gesetzt. Eine zentrale Drehwelle 28 umgibt das Auslaß
rohr 26 und ist in einem Bodenabschnitt 30 a eines U-förmigen
Schwingrahmens 30 über ein Lager 29 gehalten. Der Behälter 1
kann durch die Zentralwelle mittels eines Drehantriebsgerä
tes 31 gedreht werden, das am Bodenabschnitt 30 a des Schwing
rahmens 30 angebracht ist und aus einem Motor, einem Drehge
triebe, einem Verschiebegetriebe usw. besteht. Zusätzlich
kann der Behälter 1 mit dem Schwingrahmen 30 in Schwingung
versetzt werden. Dann wird durch Drehen und Schwingen der
Kork 2 und der Dampf im Behälter 1 ausreichend miteinander
vermischt. Zwei Stützwellen 32 und 33 sind an einer Außenflä
che eines oberen Endes von Seitenabschnitten 30 b des Schwin
grahmens 30 angebracht. Diese Wellen 32, 33 werden durch
zwei feste Rahmenteile 36, 37 über Lager 34, 35 schwenkbar
abgestützt und können durch ein Schwingantriebsgerät 38 in
Bewegung gesetzt werden.
Das Schwingantriebsgerät 38 besteht aus einem an der Stütz
welle 33 angebrachten Stirnzahnrad 39 und einem Motor 42,
der ein Schneckenrad 40 über einen Riemen 41 in Drehung ver
setzt. Wenn der Motor 42 in einer Richtung gedreht wird, ar
beiten das Schneckenzahnrad 40 und das Stirnzahnrad 39 zusam
men und schwenken den Schwingrahmen 30 in eine Richtung.
Wenn dann der Motor 42 in der Gegenrichtung gedreht wird,
dreht er den Schwingrahmen 30 in die andere Richtung. Auf
diese Weise wird der Schwingrahmen 30 in Schwingung ver
setzt.
Damit unabhängig von der Schwingung des Schwingrahmens 30
Dampf zugeführt wird, wird das Dampfzuführrohr 5 durch den
Zentralabschnitt der Stützwelle 33 eingeführt und über eine
dritte Drehverbindung 43 mit dem Schwenkrahmen 30 verbunden
und weiter über die erste Drehverbindung 23 mit dem Behälter
1. Das Dampfabführrohr 6 durchläuft ebenfalls den Zentralab
schnitt der anderen Stützwelle 32 und ist an dem Schwenkrah
men 30 über eine vierte Drehverbindung 44 und weiter an dem
Behälter 1 über die zweite Drehverbindung 27 angeschlossen.
Ein Schleifring 45 ist an der Kante der Zentralwelle 28 des
Behälters 1 angebracht. Signale von den Temperaturfühlern
13, 14 und 15 werden über den Schleifring 45 nach außen zu
dem Überwachungsgerät 16 geführt (siehe auch Fig. 1), und so
kann die Temperatur in dem Behälter wirksam überwacht wer
den.
Radialrahmen 46 sind oben an den Seitenabschnitten 30 b des
Schwingrahmens 30 angebracht. Es sind Walzen 47 an der In
nenfläche der Radialrahmen 46 angebracht, um den Behälter 1
sanft zu drehen unter Abstützen der Außenfläche des oberen
Teils des Behälters 1.
Bei der dargestellten Ausführung wird die Drehgeschwindig
keit des Behälters vorzugsweise auf mindestens 10 U/min be
stimmt, und der Neigungswinkel wird vorzugsweise auf minde
stens ±60° festgesetzt, jedoch hängen diese Werte auch von
der Bearbeitungsmenge und der Korkstückgröße ab. Im allge
meinen kann der Neigungswinkel des Behälters je nach der
Korkfüllung im Innenraum des Behälters festgelegt werden.
Der Neigungswinkel kann so ausgewählt werden, daß der Kork
über die gesamte Fläche des Dampfweges so verteilt ist, daß
kein Dampf ohne Berührung mit Kork entweichen kann. Auch bei
etwa angewendetem Rühren oder Umlaufen sollte Sorge getragen
werden, daß kein Abblasen von Dampf erfolgt ohne vorherige
Berührung mit dem Kork. Damit solte die Antriebsgeschwindig
keit im Umlauf und beim Rühren entsprechend der in den Behäl
ter eingefüllten Korkmenge festgesetzt werden.
Es ist auch bei entsprechender Auslegung möglich, die Dampf
destillation bei stationärem Betrieb (ohne Drehen und Schwin
gen) durchzuführen.
Um eine physikalische Veränderung des Korks, beispielsweise
ein Schrumpfen, zu vermeiden, kann bevorzugterweise der Kork
langsam abgekühlt werden, solange er im Behälter 1 aufgehal
ten wird. Da das Korkvolumen bei Abkühlung nach der Berüh
rung mit Dampf von relativ hoher Temperatur abnimmt (der
Kork schrumpft), und insbesondere die Temperatur der Innen
struktur des Korks nicht so schnell wie die Oberflächentempe
ratur verringert werden kann, werden relativ lange Zeiten
erforderlich sein, um die Innenstruktur des Korks zufrieden
stellend zu kühlen. Wenn der Kork unmittelbar an die Umge
bungsatmosphäre entlassen wird, kann eine wesentliche
Schrumpfung des Korks erfolgen, so daß dieser versteift und
seine Eigenschaften sich verschlechtern. Andererseits dauert
es sehr lange, bis die natürliche Abkühlung stattgefunden
hat. Deswegen kann es vorteilhaft sein, dem Behälter heiße
Luft zuzuführen während der Abkühlzeit, und eine Drehung und
Schwenkung des Behälters 1 kann während des Abkühlens beibe
halten werden. Bei natürlicher Abkühlung wurde beobachtet,
daß die Kühlwirksamkeit bei einer bestimmten Temperatur
beträchtlich nachläßt. Um die Kühlung zu beschleunigen,
wird heiße Luft in einem Heißluftgenerator (in der Figur
nicht dargestellt) erzeugt und dem Behälter über das Ventil
7 an der Dampfeinlaßseite zugeführt. Da der Kork 2 durch die
Berührung mit dem Dampf naß ist, kann die dem Behälter 1 zu
geführte heiße Luft latente Wärme von der Oberfläche des
Korks abnehmen durch Verdampfen des niedergeschlagenen
Dampfs (Wassers). Dadurch wird die Abkühlung beschleunigt.
Die Ergebnisse von Abkühlversuchen mit dem Kork sind in der
Tabelle 1 gezeigt.
Versuchsbedingungen | |
Dampf-Strömungsmenge:|280 l/h | |
Behandlungsdauer: | 64 min |
Druck (Behälterdruck): | 1 bar |
Wie in Tabelle 1 gezeigt, kann so das Schrumpfen des Korks
verhindert werden.
Um die Vorteile zu zeigen, die durch die vorliegende Erfin
dung erreicht werden, wurden bestimmte Untersuchungen ausge
führt. Bei diesen Untersuchungen wurde Naturkork in der
Größe 10 cm × 10 cm × 5 cm in einem Autoklaven während 60
min jeweils auf Temperaturen von 100°C, 110°C, 120°C und
130°C erhitzt. Die Druckwerte bei den jeweiligen Temperatu
ren sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Um die Eindringtiefe oder den Eindringgrad des Dampfs in die
Innenstruktur des Korks zu überprüfen, wurden die Korkproben
mit einem Messer zerschnitten und die Eindringtiefe von der
Korkoberfläche gemessen. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 3
und in Fig. 3 gezeigt.
Temperatur (°C) | |
Eindringtiefe (mm) | |
100 | |
0,5 | |
110 | 5,0 |
120 | 10,0 |
130 | 20,0 |
Wie aus der vorstehenden Tabelle 3 und aus Fig. 3 zu sehen,
erhöht sich die Eindring-Tiefe exponentiell mit ansteigender
Dampftemperatur.
Kork-Deckstöpsel wurden mit einer bekannten Korkzerkleine
rungsmaschine zu einer Korngröße zerkleinert, wie sie norma
lerweise bei der Ausbildung von Korkstücken zur Bildung von
Druckkork verwendet wird. 4 g Probekorkstücke wurden in
einen Gazesack von 15 cm × 20 cm eingefüllt. Dieser Sack
wurde in den Mittelabschnitt der Korkbeladung des Behälters
1 eingesetzt. Es wurde mit der Vorrichtung nach Fig. 2 eine
Desodorierungsbehandlung ausgeführt. Bei der Behandlung
wurde der Behälter 1 mit aufeinanderfolgender Änderung des
Neigungswinkels in Umlauf gebracht. Dampf strömte durch den
Behälter 1 und durch den Kork mit einer Strömungsrate von
20 l/h und 40 l/h. Die Desodorierungsbehandlung wurde wäh
rend 30 min, 60 min und 90 min nach Erreichen der vorbestimm
ten Bedingung einer Temperatur im Behälter von 120°C und
einem Druck von 0,98 bar ausgeführt. Nach der Behandlung
wurde die restliche TCA-Menge überprüft, und zwar so, daß
die Korkprobe zerspant wurde, TCA aus den Spänen durch n-Pen
tan extrahiert und mit einem Gaschromatographen gemessen
wurde. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 4 und in Fig. 4 dar
gestellt.
Wie zu sehen ist, wird durch die vorliegende Erfindung das
Ziel einer Entfernung des TCA wirksam erreicht.
Die Erfindung wurde zum besseren Verständnis anhand der be
vorzugten Ausführung beschrieben; es ist zu verstehen, daß
andere Ausführungen mit gewissen Abänderungen durchaus mög
lich sind, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.
Claims (29)
1. Desodorierungsverfahren für Kork, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Dampfdestillation bei dem Kork angewendet wird,
um eine unangenehmen Geruch erzeugende Substanz aus dem
Kork zu entfernen, wobei Temperatur und Druck des Dampfes
zur Desodorierungsbehandllung so ausgewählt werden, daß
das Eindringen des Dampfes in die Innenstruktur des Korks
ermöglicht ist.
2. Verfahren zum Entfernen einer unangenehmen Geruch im Kork
erzeugenden Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kork in einen Behälter (1; 18) einsetzt wird,
dem Behälter Dampf zugeführt wird, um eine Dampfströmung mit einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck durch die Korkbeladung (2) zu erzeugen, wobei Tempe ratur und Druck so ausgewählt werden, daß ein Eindringen der Dampfmoleküle in die Innenstruktur des Korks ermög licht ist, und eine Dampfdestillation in der Innenstruk tur des Korks ausgelöst wird,
der Dampf von dem Kork weggeleitet wird, wobei er die den unangenehmen Geruch erzeugende Substanz enthält, und von dem Behälter abgeleitet wird.
der Kork in einen Behälter (1; 18) einsetzt wird,
dem Behälter Dampf zugeführt wird, um eine Dampfströmung mit einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck durch die Korkbeladung (2) zu erzeugen, wobei Tempe ratur und Druck so ausgewählt werden, daß ein Eindringen der Dampfmoleküle in die Innenstruktur des Korks ermög licht ist, und eine Dampfdestillation in der Innenstruk tur des Korks ausgelöst wird,
der Dampf von dem Kork weggeleitet wird, wobei er die den unangenehmen Geruch erzeugende Substanz enthält, und von dem Behälter abgeleitet wird.
3. Verfahren zur Kork-Desodorierung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die den unangenehmen Geruch
erzeugende Substanz 2,4,6-Trichloranisol ist.
4. Verfahren zur Kork-Desodorierung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die den unangenehmen Geruch
erzeugende Substanz 2,4,6-Trichlorphenol als Vorläufer
von 2,4,6-Trichloranisol ist.
5. Verfahren zur Kork-Desodorierung nach einem oder mehreren
der Ansprüche 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kork in Stücke von vorbestimmter Größe zerschnitten wird,
der zerschnittene Kork auf eine bestimmte Temperatur vor geheizt wird, und
die Temperatur und der Druck während der Desodorierung aufrechterhalten werden.
der Kork in Stücke von vorbestimmter Größe zerschnitten wird,
der zerschnittene Kork auf eine bestimmte Temperatur vor geheizt wird, und
die Temperatur und der Druck während der Desodorierung aufrechterhalten werden.
6. Verfahren zur Kork-Desodorierung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperatur mindestens 100°C
beträgt.
7. Verfahren zur Kork-Desodorierung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druck mindestens 101,323 kPa
(760 mmHg) beträgt.
8. Verfahren zur Kork-Desodorierung nach einem der vorange
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behäl
ter mit dem Kork in Bewegung gesetzt wird.
9. Verfahren zur Kork-Desodorierung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Behälter gedreht und/oder ge
schwenkt wird.
10. Verfahren zur Kork-Desodorierung nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß bei der Bewegung des Behälters
der Kork in dem Behälter umgerührt wird.
11. Verfahren zur Kork-Desodorierung nach einem der vorange
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kork
in dem Behälter abgekühlt wird.
12. Verfahren zur Kork-Desodorierung nach Anspruch 11, da
durch gekennzeichnet, daß bei dem Abkühlen
der Kork bei abgebrochener Dampf-Zufuhr in dem Behälter
gehalten und so natürlicher Abkühlung unterworfen wird,
eine heiße Luftmenge erzeugt wird, und
die heiße Luftmenge dem Inneren des Behälters zugeführt
wird, nachdem die Wirksamkeit der natürlichen Abkühlung
abgesunken ist.
13. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung mit Dampfdestillie
rung, dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel zur Erzeugung einer Dampfströmung mit einer
bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck vorgese
hen sind, die so ausgewählt sind, daß Dampfdestillation
innerhalb der Innenstruktur des Korks erzeugt wird, um
eine unangenehmen Geruch erzeugende Substanz aus dem
Kork zu entfernen.
14. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung, dadurch gekennzeich
net, daß
ein erstes Mittel zum Einfüllen des Korks vorgesehen ist,
ein zweites Mittel zum Zuführen von Dampf von einem Dampfgenerator vorgesehen ist, um eine Dampfströmung von einem Einlaß zu einem Auslaß des ersten Mittels auszubil den, wobei der Dampf in der Dampfströmung bei einer be stimmten Temperatur und einem bestimmten Druck gehalten wird, die zum Extrahieren eines unangenehmen Geruch in dem Kork erzeugenden Substanz ausgewählt sind, und
ein drittes Mittel zum Ablassen des Dampfes zusammen mit der unangenehmen Geruch erzeugenden Substanz durch den Auslaß des ersten Mittels vorgesehen ist.
ein erstes Mittel zum Einfüllen des Korks vorgesehen ist,
ein zweites Mittel zum Zuführen von Dampf von einem Dampfgenerator vorgesehen ist, um eine Dampfströmung von einem Einlaß zu einem Auslaß des ersten Mittels auszubil den, wobei der Dampf in der Dampfströmung bei einer be stimmten Temperatur und einem bestimmten Druck gehalten wird, die zum Extrahieren eines unangenehmen Geruch in dem Kork erzeugenden Substanz ausgewählt sind, und
ein drittes Mittel zum Ablassen des Dampfes zusammen mit der unangenehmen Geruch erzeugenden Substanz durch den Auslaß des ersten Mittels vorgesehen ist.
15. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach Anspruch 13 oder
14, dadurch gekenzeichnet, daß die unangenehmen Geruch
erzeugende Substanz 2,4,6-Trichloranisol ist.
16. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach Anspruch 13 oder
14, dadurch gekennzeichnet, daß die unangenehmen Geruch
erzeugende Substanz 2,4,6-Trichlorphenol als Vorläufer
von 2,4,6-Trichloranisol ist.
17. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach einem der Ansprü
che 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der in den
Behälter eingefüllte Kork aus Stücken vorbestimmter
Größe besteht.
18. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach einem der Ansprü
che 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorheiz
einrichtung für den Dampf vorgesehen ist.
19. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach einem der Ansprü
che 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrich
tung zur Aufrechterhaltung eines Dampfdruckes vorgesehen
ist.
20. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach einem der Ansprü
che 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrich
tungen für die Dampfströmung vorgesehen sind, die die
Temperatur und den Druck während des Desodorierens auf
rechterhalten.
21. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach einem der Ansprü
che 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampftem
peratur mindestens 100°C beträgt.
22. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach einem der Ansprü
che 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf
druck mindestens 101,323 kPa (760 mmHg) beträgt.
23. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach einem der Ansprü
che 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Mittel in Richtung der Dampfzufuhr länglich ausgebildet
ist.
24. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach einem der Ansprü
che 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem zwei
ten Mittel Mittel enthalten sind, um das erste Mittel in
Bewegung zu setzen.
25. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach Anspruch 24, da
durch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Bewegen des
ersten Mittels Mittel zum Drehen und/oder Schwenken des
ersten Mittels enthält.
26. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach Anspruch 24 oder
25, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Bewegen
des ersten Mittels in dem ersten Mittel enthalten ist
und Mittel zum Rühren des Korks in dem ersten Mittel
umfaßt.
27. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach einem der Ansprü
che 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte
Mittel weiter Mittel zum Abkühlen des Korks in dem
ersten Mittel enthält.
28. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach Anspruch 27, da
durch gekennzeichnet, daß das Abkühlmittel enthält:
Mittel zum Erzeugen von erhitzter Luft, und Mittel zum Zuführen der erhitzten Luft zum Inneren des ersten Mittels unter Beibehaltung der Drehung und Schwen kung des ersten Mittels.
Mittel zum Erzeugen von erhitzter Luft, und Mittel zum Zuführen der erhitzten Luft zum Inneren des ersten Mittels unter Beibehaltung der Drehung und Schwen kung des ersten Mittels.
29. Vorrichtung zur Kork-Desodorierung nach Anspruch 28, da
durch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel anfangs eine
Abkühlung des Korks auf natürliche Weise ausführt und
daß das Zuführen von heißer Luft bei Abfall der Kühlwirk
samkeit eingesetzt wird.
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ES (2) | ES2051405T3 (de) |
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GB (1) | GB2230956B (de) |
IT (1) | IT1240633B (de) |
PT (1) | PT93857B (de) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SUNTORY LTD., OSAKA, JP UCHIYAMA MANUFACTURING COR |
|
8130 | Withdrawal |