DE554315T1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von feststoffteilchen aus einem verfestigbaren material in gegenwart eines verfestigungsreagens mit hoher ausbeute. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von feststoffteilchen aus einem verfestigbaren material in gegenwart eines verfestigungsreagens mit hoher ausbeute.

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DE554315T1 DE0554315T DE91918767T DE554315T1 DE 554315 T1 DE554315 T1 DE 554315T1 DE 0554315 T DE0554315 T DE 0554315T DE 91918767 T DE91918767 T DE 91918767T DE 554315 T1 DE554315 T1 DE 554315T1
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ionically
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Alain Les Poissons Meybeck
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Claims (34)

96-47.493-DeEP-Pe-SF-Wa - A" P a tentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung fester Teilchen (16), die vorteilhaft im wesentlichen kugelförmig sind und entsprechend Kugeln darstellen, aus einem ionisch vernetzbaren, anfangs flüssig vorliegenden Material (11, 12)
durch Erzeugung von Tropfen (14) aus diesem Material und Verfestigung des Materials, indem es mit einem fließfähigen Mittel (22) zur ionischen Vernetzung in Kontakt gebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Mittel zur ionischen Vernetzung (22) in Form eines Flüssigkeitsbetts (24) abfließen gelassen wird,
die Tropfen (14) des ionisch vernetzbaren Materials auf das Flüssigkeitsbett (24) gelenkt werden, um ihre ionische Vernetzung unter Bildung der festen Teilchen (16) hervorzurufen, und
die so gebildeten festen Teilchen (16) vom Mittel zur ionischen Vernetzung getrennt werden (in 60).
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tropfen des ionisch vernetzbaren Materials unter einem Auftreffwinkel von weniger als 90° auf das Flüssigkeitsbett gelenkt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe der festen Teilchen so eingestellt wird, daß sie zwischen 10 &mgr;&pgr;&igr; und 4 mm liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Mittel zur ionischen Vernetzung (122) in Form eines Flüssigkeitsbetts (124) auf den Innenwänden (202) eines Behälters (200) abfließen gelassen wird, die Tropfen (114) des ionisch vernetzbaren Materials (112) auf das Flüssigkeitsbett (124) gelenkt werden und die mit dem Mittel zur ionischen Vernetzung (122) gebildeten festen Teilchen (116) am Boden oder außerhalb des Behälters abgetrennt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Mittel zur ionischen Vernetzung (22) in Form eines frei in Kaskaden fallenden Flüssigkeitsbetts abfließen gelassen wird,
die Tropfen (14) des ionisch vernetzbaren Materials auf dieses Flüssigkeitsbett (24), insbesondere in der Nähe des Anfangs der Kaskaden, gelenkt werden und die festen Teilchen (16) vom Mittel zur ionischen Vernetzung am Boden oder außerhalb der Kaskade abgetrennt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der vorerwähnte Auftreffwinkel zwischen 5 und 45° und bevorzugt zwischen 15 und 30° liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtrennung der festen Teilchen (16) dadurch erreicht wird, daß das Flüssigkeitsbett (24) auf einen Filter (62) abfließt, dessen Maschen dazu vorgesehen sind, die gebildeten festen Teilchen (16) zurückzuhalten und das flüssige Mittel zur ionischen Vernetzung (22) durchlaufen zu lassen.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Filter (61) ein foraminiertes, insbesondere
aus Glasfasergewebe bestehendes Förderband ist, das
die Herausführung der festen Teilchen (16) an einen
Ort zur Weiterverarbeitung gestattet.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Förderband in den Eingang einer Waschvorrichtung (80) mündet, in der auf der Wandung der festen Teilchen (16) verbliebene Spuren des Mittels zur ionischen Vernetzung beseitigt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß als ionisch vernetzbares Material
eine wässerige Lösung eines Alkali- oder Ammoniumsalzes der Alginsäure oder der Pektinsäure, wobei das Vernetzungsmittel dann ein zweiwertiges Kation, wie z. B. Calcium, enthält, oder
eine wässerige Lösung von Jota- oder Kappa-Carrageenan, wobei das Vernetzungsmittel dann Kaliumionen enthält, verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem ionisch vernetzbaren Material um eine wässerige Lösung eines Alkalialginats, wie z. B. Natriumalginat oder Kaliumalginat, handelt und das Verfestigungsmittel eine wässerige Lösung eines Calciumsalzes, wie z. B. Calciumchlorid, ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration der wässerigen Lösungen bei Alkalialginaten 1 bis 1,8 Gew.-% bzw. bei Calciumchlorid 6 bis 15 Gew.-% beträgt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamtdauer des Kontakts der Alginatkugeln mit der Lösung des Calciumsalzes" 18 bis 35 min beträgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das ionisch vernetzbare Material einen Mikroorganismus, insbesondere einen Mikroorganismus zur Fermentation, oder lebende tierische oder pflanzliche Zellen enthält, wobei das ionisch vernetzbare Material mit Fermentationsmedien verträglich ist, insbesondere mit bevorzugt aus Wein bestehenden Medien der alkoholischen Gärung auf dem Gebiet der Önologie zur Herstellung schäumender oder perlender Produkte, insbesondere von Champagner.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus einer Doppelschicht bestehende Tropfen (14) erzeugt werden, von denen die innere Schicht Zellen von Mikroorganismen enthält und die äußere Schicht im wesentlichen keine derartigen Zellen enthält.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel zur ionischen Vernetzung rückgeführt wird, insbesondere durch Umwälzung in einem geschlossenen Kreislauf, ggfs. mit Zugabe von frischem Mittel zur ionischen Vernetzung und/oder unter Abtrennung von Verunreinigungen.
17. Vorrichtung zur Herstellung fester Teilchen (16), die vorteilhaft im wesentlichen kugelförmig sind und entsprechend Kugeln darstellen, aus einem anfänglich flüssig vorliegenden ionisch vernetzbaren Material (11, 12),
mit einer Einrichtung (40) zur Erzeugung von Tropfen
aus diesem Material und einer Einrichtung (20), in
der diese Tropfen (14) mit einem fließfähigen Mittel
zur ionischen Vernetzung in Kontakt gebracht werden,
dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:
eine Einrichtung (40), durch die das ionische Vernetzungsmittel (22) in Form eines Flüssigkeitsbetts (24) abfließt, wobei die
Einrichtung zur Erzeugung der Tropfen aus ionisch ver-
netzbarem Material (11, 12) die Tropfen auf das Flüssigkeitsbett zu lenken vermag, um so feste Teilchen (16) zu erzeugen,
sowie eine Trenneinrichtung (60) zur Abtrennung der durch das Mittel zur ionischen Vernetzung (22) gebildeten festen Teilchen (16).
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tropfen aus dem ionisch vernetzbaren Material unter einem Auftreffwinkel von weniger als 90° auf das Flüssigkeitsbett gelenkt werden.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zum Abfließenlassen des Mittels zur ionischen Vernetzung (22) in Form eines Flüssigkeitsbetts (124) ein Abfließen des Flüssigkeitsbetts auf den inneren Wänden (202) eines Behälters (200) bewirken,
die Einrichtung (210) zur Erzeugung der Tropfen (114) aus dem ionisch vernetzbaren Material die Tropfen (114) auf das Flüssigkeitsbett (124) zu lenken vermögen und
die Trenneinrichtung (160) eine Abtrennung der festen Teilchen (116) vom Mittel zur ionischen Vernetzung (122) in der Nähe des Bodens oder außerhalb des Behälters (200) bewirkt.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Erzeugung von Tropfen aus ionisch vernetzbarem Material eine Sprühvorrichtung (210) aufweist, die vorteilhaft mit einer Vorrichtung zur Versorgung mit dem unter Druck stehenden Material verbunden ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zum Abfließenlassen des Mittels zur ionischen Vernetzung in Form eines Flüssigkeitsbetts ein freies Abfließen in einer Kaskade ermöglicht, die Einrichtung (40) zur Erzeugung von Tropfen (14) des ionisch vernetzbaren Materials (11, 12) die Tropfen
(14) auf das Flüssigkeitsbett (24), insbesondere in die Nähe des Anfangs der Kaskade, zu lenken vermag und
die Trenneinrichtung eine Abtrennung der festen Teilchen
(16) vom Mittel zur ionischen Vernetzung (12) in der Nähe des Bodens oder außerhalb des Kaskade ermöglicht.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Auftreffwinkel zwischen 5 und 45° und bevorzugt zwischen 15 und 30° liegt.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trenneinrichtung (16) ein Filter (62) aufweist, dessen Maschen die gebildeten festen Teilchen (16) zurückhalten und das flüssige Mittel zur ionischen Vernetzung (22) durchlaufen lassen.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Filter (62) aus einem foraminierten, insbesondere aus Glasfasergewebe bestehenden Förderband besteht.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Förderband am Eingang einer Waschvorrichtung (80) mündet.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet,
daß das Förderband derart geneigt ist, daß die Förderung der festen Teilchen leicht ansteigend geschieht, wodurch die Entfernung des flüssigen Mittels zur ionischen Vernetzung mit Hilfe der Schwerkraft, das in entgegengesetzter Richtung nach unten abfließt, begünstigt wird.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Erzeugung von Tropfen folgende Einrichtung umfaßt:
Eine Einrichtung zur Erzeugung von Kugeln mit einer Doppelschicht, die bevorzugt eine Doppeldüse aufweist, die aus Rohren gebildet ist, die zwei konzentrische Öffnungen vorsehen, nämlich innere Öffnung und eine ringförmige äußere Öffnung, welche die innere Öffnung umgibt, und mit
einer Einrichtung zur getrennten Einspeisung einer
ersten Lösung des ionisch vernetzbaren Materials, die bevorzugt in Suspension lebende tierische oder pflanzliche Zellen oder Mikroorganismen, insbesondere Mikroorganismen für die Fermentation, enthält, in die innere Öffnung, und einer
Einrichtung zur Einspeisung einer zweiten Lösung eines ionisch vernetzbaren Materials aus einem anderen Vorrat in die äußere ringförmige Öffnung, wobei die zweite Lösung bevorzugt frei von Zellen oder Mikroorganismen ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Einrichtung zur Rückführung (28, 29) des Mittels zur ionischen Vernetzung (22), insbesondere durch Umwälzung in einem geschlossenen Kreislauf, enthält, ggfs. mit Zufuhr (in 32, 34) von zusätzlichem Vernetzungsmittel und/oder Abtrennung von Verunreinigungen.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 28, dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Vibrationseinrichtung zur Bildung von Tropfen (14) aufweist.
30. Verwendung der durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 29 erhaltenen festen Teilchen (16) in einem Fermentationsverfahren, insbesondere zur Weinherstellung, besonders zur Herstellung von Schaumweinen und insbesondere von Champagner, wobei
- &iacgr;&ogr; -
die Größe der Teilchen nach der Vernetzung bevorzugt im Bereich von 1,5 bis 3 mm liegt.
31. Verwendung der durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 29 erhaltenen festen Teilchen zur Herstellung kosmetischer Zusammensetzungen zur Pflege oder zum Schminken der Haut, von Nahrungsmittelzusammensetzungen, wie z. B. künstlichem Lachsrogen, von Zusammensetzungen für die Landwirtschaft, wie ummantelten Pesticiden, oder von künstlichen Sämereien durch Verkapselung oder Ummantelung pflanzlicher Keimlinge .
32. Verwendung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die festen Teilchen aus einem festen Träger, wie einem Pigment oder einem Mikrokügelchen, bestehen, der mit dem ionisch vernetzten Material ummantelt ist.
33. Verwendung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die festen Teilchen einen flüssigen Kern enthalten, der von dem ionisch vernetzten Material umgeben ist.
34. Verwendung nach Anspruch 31, 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe der Teilchen so ausgewählt ist, daß sie im Bereich von 10 &mgr;&tgr;&agr; bis 200 pm liegt.
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