EP0648081A1 - Pressing auxiliary based on lignin sulphonate - Google Patents
Pressing auxiliary based on lignin sulphonateInfo
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- EP0648081A1 EP0648081A1 EP94910318A EP94910318A EP0648081A1 EP 0648081 A1 EP0648081 A1 EP 0648081A1 EP 94910318 A EP94910318 A EP 94910318A EP 94910318 A EP94910318 A EP 94910318A EP 0648081 A1 EP0648081 A1 EP 0648081A1
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- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/10—Organic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K40/00—Shaping or working-up of animal feeding-stuffs
- A23K40/20—Shaping or working-up of animal feeding-stuffs by moulding, e.g. making cakes or briquettes
Definitions
- alkali metal, ammonium and alkaline earth metal lignin sulfonates have been used as pressing aids in the production of animal feed pellets (pellets), which are obtained as fine-particle, free-flowing powders by evaporating the sulfite waste liquor produced during the production of cellulose (cf. DE-AS 1902767 ).
- the pressing aid has the function of reducing the friction during the pressing process so as to increase the material throughput through the press.
- the internal bond of the feed is improved and the strength of the compacts is increased.
- the sugar portion of the pressing aid according to the invention preferably comes from a sugar-containing molasses, such as is obtained as a waste material in sugar production from sugar beet or sugar cane.
- a sugar-containing molasses such as is obtained as a waste material in sugar production from sugar beet or sugar cane.
- the glucose content of molasses from sugar beet processing is approx. 60% to approx. 70%.
- Molasses is available in large quantities, inexpensive and completely physiologically harmless. According to the invention, it is fed to a sensible further use.
- the pressing aid according to the invention reaches a storage container 12 from a tank 10 or an interchangeable container. - 5 -
- a frequency controller 16 conveyed to a feed press 18 and atomized into the press chamber thereof. This is done with a nozzle-like atomizer 20 on a steam supply device 22 for steam.
- the frequency controller 16 is used for fine control of the pressing aid volume flow reaching the press 18. Excess pressing aid is returned to the reservoir 12 via a recirculation line 24.
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Abstract
The pressing auxiliary used for making fodder cake is liquid. Besides the main component, lignin sulphonate, it contains sugar and starch. The pressing auxiliary can be sprayed or atomised into the pressed material in the fodder press.
Description
Preßhilfsmittel auf LigninsulfonatbasisPressing aids based on lignin sulfonate
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Preßhilfsmittel auf Ligninsulfo¬ natbasis zur Herstellung von Futtermittel-Preßlingen.The invention relates to a pressing aid based on lignin sulfonate for the production of animal feed compacts.
Bei der Herstellung von Futtermittel-Preßlingen (Pellets) werden seit geraumer Zeit Alkali-, Ammonium- und Erdalkali- ligninsulfonate als Preßhilfsmittel eingesetzt, die durch Eindampfen von bei der Zellstofferzeugung anfallender Sulfitablauge als feinteilige, rieselfähige Pulver gewonnen werden (vgl. DE-AS 1902767). Das Preßhilfsmittel hat die Funktion, die Reibung beim Preßvorgang herabzusetzen, um so den Materialdurchsatz durch die Presse zu erhöhen. Außerdem wird der innere Verbund des Futtermittels verbessert und die Festigkeit der Preßlinge erhöht.For some time now, alkali metal, ammonium and alkaline earth metal lignin sulfonates have been used as pressing aids in the production of animal feed pellets (pellets), which are obtained as fine-particle, free-flowing powders by evaporating the sulfite waste liquor produced during the production of cellulose (cf. DE-AS 1902767 ). The pressing aid has the function of reducing the friction during the pressing process so as to increase the material throughput through the press. In addition, the internal bond of the feed is improved and the strength of the compacts is increased.
Das pulverförmige Ligninsulfonat muß dem Futtermittel in einem frühen Stadium zugegeben werden, um während eines dem Pressen vorangehenden Mischens eine homogene Verteilung zu erreichen. Der Anwender kann daher Veränderungen in der Konsistenz des Preßguts wie sie sich bei Änderung der Fut- termuttelformulierung oder aufgrund von Schwankungen in der Zusammensetzung einzelner Rohstoffe ergeben, nicht oder zumindest nicht schnell durch Anpassung der Preßhilfsmittel¬ zugabe begegnen.The powdered lignin sulfonate must be added to the feed at an early stage in order to achieve a homogeneous distribution during mixing prior to pressing. The user can therefore not or at least not quickly counter changes in the consistency of the material to be pressed, such as result from a change in the formulation of the feed material or due to fluctuations in the composition of individual raw materials, by adapting the addition of the pressing aid.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein aus unaufwendigen, physio¬ logisch gänzlich unbedenklichen Komponenten bestehendes Preßhilfsmittel der eingangs genannten Art zu schaffen, das dem Preßgut in dosierter Menge unmittelbar an der Presse zu¬ gegeben werden kann, was Konsistenzänderungen durch prompte Anpassung der Preßhilfsmittelzugabe Rechnung zu tragen
erlaubt, und das die Reibung in der Presse sehr wirkungsvoll herabsetzt und die Festigkeit der Preßlinge erhöht.The object of the invention is to provide a pressing aid of the type mentioned at the outset which consists of uncomplicated, physiologically completely harmless components and which can be added directly to the material to be pressed in metered quantities at the press, which takes account of changes in consistency by promptly adapting the addition of pressing aid wear allowed, and that reduces the friction in the press very effectively and increases the strength of the compacts.
Diese Aufgabe wird mit einem Peßhilfsmittel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß es flüssig ist und neben einem Hauptanteil Ligninsulfonat Zucker und Stärke enthält.This object is achieved with a peeling aid of the type mentioned at the outset in that it is liquid and, in addition to a main portion of lignin sulfonate, contains sugar and starch.
Flüssige Preßhilfsmittel lassen sich im allgemeinen nicht gut an der Presse einsetzen, weil sie den Feuchtigkeitsge¬ halt des Preßguts erhöhen, was dessen Verarbeitung erschwert. Es besteht die Befürchtung, die Presse in kriti¬ schen Bereichen festzufahren. Mit dem erfindungsgemäßen Preßhilfsmittel geht dieses Problem nicht einher, da es die Reibung in der Presse so effektiv herabsetzt, daß die durch das Befeuchten bedingte Erschwerung der Verarbeitung deut¬ lich überkompensiert wird. Erreicht wird das durch den Aufbau von Wasserstoffbrückenbindungen beim Verpressen des Futtermittels. Diese Bindungen sind für die Festigkeit eines Futtermittel-Preßlings verantwortlich. Das Preßhilfsmittel stellt einen Wasserstoffbrückenlieferanten dar.Liquid pressing aids can generally not be used well on the press because they increase the moisture content of the pressed material, which makes it difficult to process. There is a fear of the press getting stuck in critical areas. This problem does not go hand in hand with the pressing aid according to the invention, since it reduces the friction in the press so effectively that the complication of processing caused by moistening is clearly overcompensated. This is achieved by building hydrogen bonds when pressing the feed. These bonds are responsible for the strength of a feed compact. The pressing aid is a supplier of hydrogen bonds.
Das Makromolekül Ligninsulfonat stellt ein dreidimensiona¬ les, unregelmäßiges, räumliches, polares Netzwerk mit einer großen Anzahl von Hydroxidgruppen dar. Beim Pressvorgang reagiert es mit der eingesetzten Glucose und stellt somit das Trägermaterial dar. Die in Schwebe befindliche Maisstär¬ ke ist der eigentliche Wasserstoffbrückenlieferant und fungiert als Vermittler zwischen dem Futterkorn und dem Trägermaterial.The macromolecule lignin sulfonate represents a three-dimensional, irregular, spatial, polar network with a large number of hydroxide groups. During the pressing process, it reacts with the glucose used and thus represents the carrier material. The maize starch in suspension is the actual hydrogen bridge supplier and acts as an intermediary between the feed grain and the carrier material.
Im weiteren wird bei zusätzlicher Schaffung von Wasserstoff¬ brückenbindungen die innere Reibung des Systems herabgesetzt und damit die Durchsatzleistung pro Zeiteinheit der Presse erhöht.In addition, if additional hydrogen bonds are created, the internal friction of the system is reduced and the throughput per unit time of the press is increased.
Auch wird durch die Zugabe des erfindungsgemäßen Preßhilfs¬ mittels die Festigkeit der Preßlinge (Pellets) erhöht.
Das Ligninsulfonat liegt vorzugsweise in Form von Magnesium- ligninsulfonat vor, wie es beim Sulfitzellstoffaufschluß nach dem Magnesiumverfahren anfällt. Magnesiumligninsulfonat ist für die Tierernährung bevorzugt, da Kalzium und Magnesi¬ um nicht nur chemisch, sondern auch ernährungsphysiologisch Antagonisten sind und eher ein Magnesiummangel, als ein Kalziummangel in der Tiernahrung vorliegt.The strength of the compacts (pellets) is also increased by the addition of the pressing aid according to the invention. The lignin sulfonate is preferably in the form of magnesium lignin sulfonate, as is obtained in the sulfite pulping according to the magnesium process. Magnesium lignin sulfonate is preferred for animal nutrition, since calcium and magnesium are not only chemically but also nutritionally antagonists and rather a magnesium deficiency than a calcium deficiency is present in the animal nutrition.
Für den beschriebenen Wirkungsmechanismus muß der Ligninsul- fonatanteil des erfindungsgemäßen Preßhilfsmittels weit überwiegen. Der Zuckeranteil sollte nicht mehr als 7 Vol.% und auch der Stärkeanteil nicht mehr als 7 Vol.% betragen. Bei höheren Zucker- und Stärkeanteilen blockieren sich diese Komponenten, indem sie in unerwünschter Weise miteinander reagieren.For the mechanism of action described, the proportion of lignin sulfonate in the pressing aid according to the invention must largely prevail. The sugar content should not exceed 7% by volume and the starch content should not exceed 7% by volume. With higher sugar and starch contents, these components block by reacting with one another in an undesirable manner.
Ein wesentlicher Teil des in dem erfindungsgemäßen Pre߬ hilfsmittel enthaltenen Zuckers sollte von zyklischen Hexosen, insbesondere Glucose, gebildet sein. Die einschlä¬ gigen Zucker sind in großer Menge verfügbar, kostengünstig und physiologisch gänzlich unbedenklich.A substantial part of the sugar contained in the pressing aid according to the invention should be formed by cyclic hexoses, in particular glucose. The relevant sugars are available in large quantities, inexpensive and completely physiologically harmless.
Der Zuckeranteil des erfindungsgemäßen Preßhilfsmittels stammt vorzugsweise aus einer zuckerhaltigen Melasse, wie sie als Abstoff bei der Zuckerherstellung aus Zuckerrüben oder Zuckerrohr anfällt. Der Glucoseanteil von Melasse aus der Zuckerrübenverarbeitung beträgt ca. 60 % bis ca. 70 %. Melasse ist in großer Menge verfügbar, kostengünstig und physiologisch gänzlich unbedenklich. Sie wird erfindungsge¬ mäß einer sinnvollen Weiterverwertung zugeführt.The sugar portion of the pressing aid according to the invention preferably comes from a sugar-containing molasses, such as is obtained as a waste material in sugar production from sugar beet or sugar cane. The glucose content of molasses from sugar beet processing is approx. 60% to approx. 70%. Molasses is available in large quantities, inexpensive and completely physiologically harmless. According to the invention, it is fed to a sensible further use.
Für den Stärkeanteil des erfindungsgemäßen Preßhilfsmittels kommen verschiedene Stärken in Betracht, z. B. Maisstärke, Kartoffelstärke u. a. Maisstärke ist vom sterischen Aufbau bevorzugt; sie hat aufgrund der cis-Stellung einer Hydroxyl¬ gruppe eine besonders hohe Wirksamkeit. Maisstärke ist in großer Menge verfügbar, kostengünstig und physiologisch gänzlich unbedenklich.
3For the starch content of the pressing aid according to the invention, different starches come into consideration, e.g. B. corn starch, potato starch, etc. Corn starch is preferred from the steric structure; due to the cis position of a hydroxyl group, it is particularly effective. Corn starch is available in large quantities, inexpensive and completely physiologically harmless. 3
- 4 -- 4 -
Ein bevorzugtes Preßhilfsmittel gemäß der Erfindung hat folgende Zusammensetzung:A preferred pressing aid according to the invention has the following composition:
1 bis 5, vorzugsweise 3 Vol.% glucosehaltige Melasse 1 bis 5, vorzugsweise 3 Vol.% Maisstärke Rest auf 100 Vol.% flüssiges Ligninsulfonat, vorzugsweise Magnesiumligninsulfonat.1 to 5, preferably 3 vol.% Glucose-containing molasses 1 to 5, preferably 3 vol.% Corn starch remainder to 100 vol.% Liquid lignin sulfonate, preferably magnesium lignin sulfonate.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Preßhilfsmittel dem Preßgut unmittelbar vor dem Pre Vorgang in dosierter Menge zugegeben. Da das Preßhilfsmittel in flüssiger Form vor¬ liegt, kann es zum Eintrag in das Preßgut versprüht oder zerstäubt werden. Dadurch wird eine homogene Verteilung des Preßhilfsmittels und ein inniger Kontakt zwischen dem Pre߬ hilfsmittel und den körnigen Bestandteilen des Preßguts erreicht.The pressing aid according to the invention is preferably added to the material to be pressed in a metered amount immediately before the pressing operation. Since the pressing aid is in liquid form, it can be sprayed or atomized for entry into the pressed material. A homogeneous distribution of the pressing aid and an intimate contact between the pressing aid and the granular constituents of the material to be pressed are thereby achieved.
Bei Bedarf kann das flüssige Preßhilfsmittel z. B. durch Einsatz eines Zerstäubungstrockners in einen pulverförmigen Aggregatzustand versetzt werden.If necessary, the liquid pressing aid z. B. be put into a powdery state by using an atomizing dryer.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Anlagenschemas und eines Vergleichsversuchs näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with the aid of a system diagram and a comparison test. Show it:
Fig. 1 das Anlagenschema; und1 shows the system diagram. and
Fig. 2 und Fig. 3 Blockdiagramme des Ergebnisses einerFig. 2 and Fig. 3 block diagrams of the result of a
Abriebmessung an sieben Futtermittelproben, die mit (schraffierte Balken) bzw. ohne (schwarze Balken) Preßhilfsmittel gepreßt wurden;Abrasion measurement on seven feed samples that were pressed with (hatched bars) or without (black bars) pressing aids;
Fig. 2 gibt den gemessenen Abrieb direkt nach dem PreßVor¬ gang, und2 shows the measured abrasion directly after the pressing process, and
Fig. 3 den gemessen Abrieb nach acht Tagen Lagerdauer wieder.Fig. 3 the measured abrasion after eight days of storage again.
Gemäß Fig. 1 gelangt das erfindungsgemäße Preßhilfsmittel aus einem Tank 10 oder Wechselcontainer in einen Vorratsbe¬ hälter 12. Es wird mit einer Pumpe 14, deren Fördervolumen-
- 5 -According to FIG. 1, the pressing aid according to the invention reaches a storage container 12 from a tank 10 or an interchangeable container. - 5 -
ström mittels eines Frequenzreglers 16 regelbar ist, an eine Futtermittelpresse 18 gefördert und in deren Preßkammer hinein zerstäubt. Das geschieht mit einem düsenartigen Zer¬ stäuber 20 an einer Dampfzufuhreinrichtung 22 für Wasser¬ dampf. Der Frequenzregler 16 dient zur Feinregelung des an die Presse 18 gelangenden Preßhilfsmittelvolumenstroms. Überschüssiges Preßhilfsmittel gelangt über eine Rezirkula- tionsleitung 24 in den Vorratsbehälter 12 zurück.flow is controllable by means of a frequency controller 16, conveyed to a feed press 18 and atomized into the press chamber thereof. This is done with a nozzle-like atomizer 20 on a steam supply device 22 for steam. The frequency controller 16 is used for fine control of the pressing aid volume flow reaching the press 18. Excess pressing aid is returned to the reservoir 12 via a recirculation line 24.
Versuchattempt
Preßhilfsmittel bestehend aus 3 Vol.% glucosehaltiger Melasse, 3 Vol.% Maisstärke und 94 Vol.% Magnesiumlignin- sulfonat wird in der Anlage gemäß Fig. 1 auf sieben ver¬ schiedene Standard-Futtermittelkompositionen von Rinderfut- ter Fl bis F7 aufgesprüht, unmittelbar bevor das Preßgut zu Pellets gepreßt wird. Es werden Pellets mit und ohne Pre߬ hilfsmittel hergestellt und ihr Abrieb nach einem herkömmli¬ chen Test ermittelt. Mit dem erfindungsgemäßen Preßhilfsmit¬ tel hergestellte Pellets zeigen sowohl unmittelbar nach dem Pressen (vgl. Fig. 2) als auch nach acht Tagen Lagerzeit (vgl. Fig. 3) deutlich weniger Abrieb, d. h. eine erhöhte Pelletfestigkeit.
Pressing aids consisting of 3% by volume glucose-containing molasses, 3% by volume corn starch and 94% by volume magnesium lignin sulfonate are sprayed in the plant according to FIG. 1 onto seven different standard feed compositions of cattle feed F1 to F7, immediately before the material to be pressed is pressed into pellets. Pellets are produced with and without pressing aids and their abrasion is determined according to a conventional test. Pellets produced with the pressing aid according to the invention show significantly less abrasion, ie an increased pellet strength, both immediately after pressing (see FIG. 2) and after eight days of storage (see FIG. 3).
Liste der BezugszeichenList of reference numbers
Tank Vorratsbehälter Pumpe Frequenzregler Futtermittelpresse Zerstäuber Dampfzufuhreinrichtung Rezirkulationsleitung
Tank storage container pump frequency regulator feed press atomizer steam supply device recirculation line
Claims
1. Preßhilfsmittel auf Ligninsulfonatbasis zur Herstellung von Futtermittel-Preßlingen, dadurch gekennzeichent, daß es flüssig ist und neben einem Hauptanteil Ligninsulfo¬ nat Zucker und Stärke enthält.1. lignin sulfonate-based pressing aids for the production of animal feed pellets, characterized in that it is liquid and, in addition to a major portion of lignin sulfonate, contains sugar and starch.
2. Preßhilfsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ligninsulfonat Magnesiumligninsulfonat ist.2. pressing aid according to claim 1, characterized in that the lignin sulfonate is magnesium lignin sulfonate.
3. Preßhilfsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Zuckeranteil nicht mehr als 7 Vol.% beträgt.3. pressing aid according to claim 1 or 2, characterized gekenn¬ characterized in that the sugar content is not more than 7 vol.%.
4. Preßhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stärkeanteil nicht mehr als 7 Vol.% beträgt.4. pressing aid according to one of claims 1 to 3, characterized in that the starch content is not more than 7 vol.%.
5. Preßhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennnzeichnet, daß ein wesentlicher Teil des Zuckers von zyklischen Hexosen, insbesondere Glucose, gebildet wird.5. Pressing aid according to one of claims 1 to 4, characterized in that a substantial part of the sugar is formed by cyclic hexoses, in particular glucose.
6. Preßhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es eine zuckerhaltige, insbesondere glucosehaltige, Melasse enthält.6. pressing aid according to one of claims 1 to 5, characterized in that it contains a sugar-containing, in particular glucose-containing, molasses.
7. Preßhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es Maisstärke enthält.7. pressing aid according to one of claims 1 to 6, characterized in that it contains corn starch.
8. Preßhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:8. pressing aid according to one of claims 1 to 7, characterized by the following composition:
- 1 bis 5, vorzugsweise 3 Vol.% glucosehaltige Melasse,1 to 5, preferably 3% by volume glucose-containing molasses,
- 1 bis 5, vorzugsweise 3 Vol.% Maisstärke,1 to 5, preferably 3% by volume of corn starch,
- Rest auf 100 Vol.% flüssiges Ligninsulfonat, vorzugsweise Magnesiumligninsulfonat. - Remainder to 100 vol.% Liquid lignin sulfonate, preferably magnesium lignin sulfonate.
9. Verwendung des Preßhilfsmittels nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man es dem Preßgut unmittelbar vor dem PreßVorgang in dosierter Menge zugibt.9. Use of the pressing aid according to one of claims 1 to 8, characterized in that it is added to the material to be pressed immediately before the pressing operation in a metered amount.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Preßhilfsmittel zum Eintrag in das Preßgut ver¬ sprüht oder zerstäubt. 10. Use according to claim 9, characterized in that the pressing aid is sprayed or atomized for entry into the material to be pressed.
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