改性的纤维素纤维以及制造方法技术

本发明专利技术涉及一种制造用来从液体中人工滤清混浊活性的物质的改性的纤维素纤维的方法。此外，本发明专利技术还涉及通过根据本发明专利技术的方法获得的用来从液体中人工滤清混浊活性的物质的改性的纤维素纤维，以及包括其中一种或多种改性的纤维素纤维的助滤剂。

Modified cellulose fiber and its manufacturing method

The invention relates to a method for manufacturing modified cellulose fibers for filtering turbidity active substances from liquids. In addition, the invention also relates to a modified cellulose fiber obtained by means of a method based on the invention to artificially filter the turbidity activity from a liquid, and a filter aid including one or more of the modified cellulose fibers.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改性的纤维素纤维以及制造方法
本专利技术涉及一种制造改性的纤维素纤维的方法，该改性的纤维素纤维的方法使用在从液体中人工滤清混浊活性的物质的方法中。此外，本专利技术还涉及将改性的纤维素纤维用作从液体中人工滤清混浊活性的物质的助滤剂的用途。
技术介绍
澄清的饮料，例如啤酒、葡萄酒、果汁和其他液体的最重要的品质特征除了包括气味、口味和颜色之外，还包括化学物理耐久性以及有光泽。为了获得澄清且鲜艳的啤酒或葡萄酒或果汁，必须对其进行过滤。特别是在啤酒生产时，在熟化结束之后仍然有很多量的混浊物处于悬浮中，像例如酵母细胞、啤酒花树脂或蛋白质-鞣质化合物，它们使啤酒看起来呈乳质且混浊。此外，啤酒的口味和气味可能受到这种混浊活性的物质的负面影响。过滤，也称为人工滤清，因此是熟化之后和灌装之前对啤酒必须执行的最后的步骤。熟化(天然滤清)已经通过沉淀混浊活性的物质改进了啤酒的胶体稳定性。此外，啤酒的稳定性也可以借助稳定剂和附加的过滤(人工滤清)来改进。需要过滤的最重要的原因是：·去除混浊物质，如酵母细胞，啤酒花树脂或蛋白质-鞣质化合物；·附加地减少可能在经过滤的啤酒中重新形成混浊物的物质，如蛋白质或鞣质；·去除微生物，如酵母菌或细菌等；·有光泽的外观；·感官上的改进；为了获得有光泽且无菌的啤酒，已知不同的过滤方法。广泛使用的是利用硅藻土或其他助滤剂，如珍珠岩、纤维素和进行预涂式过滤(Anschwemmfiltration；死端过滤)。同样普遍的是借助制造的过滤层(板)或/和在使用所列出的助滤剂的情况下来使用层式过滤器。在啤酒厂中也越来越多地使用膜式过滤(Membranfiltration；错流过滤)，例如是与通过分离器进行的预滤清相结合地。利用所有系统都可以生产高品质的啤酒。然而，这些在现有技术中已知的预涂式过滤、层式过滤和膜式过滤(错流过滤)有不同的缺点。在预涂式过滤中，被认为与膜式过滤相比的显著的缺点在于，有时会有害健康地使用助滤剂如硅藻土和助滤剂的必要的清除，以及促氧化作用的金属离子例如铁进入到饮料基质中。此外，在品种的多样性和随之引起的滤液的品质差异方面，膜式过滤是非常不灵活的。在预涂式过滤时通过调整硅藻土混合物的颗粒大小对未滤液的变化着的品质做出反应，然而，膜的过滤性能则在难于过滤的液体的情况下自动地减小。由于这个原因，在膜式过滤器设备中总是多个模块并行运行，由此虽然可以实现连续的过程，但是这也与明显更高的投资总和相关。在膜式过滤中，与预涂式过滤相比，运行和安装成本因此要高得多，同样地电和水的消耗也要高得多。由于使用硅藻土导致的另一个重要缺点是，不期望的重金属离子的引入，特别是起促氧化作用的铁或铜的引入是不利的。在啤酒中引入铁除了通过原料(麦芽、啤酒花、酿造用水、酵母)引入之外，一方面来自从硅藻土提前预涂释放的铁并且另一方面来自从连续的硅藻土配量释放的铁。大部分的铁在过滤开始时的提前预涂时的前15分钟内被给出，并且随后持续减少。然而，硅藻土的连续配量继续导致引入啤酒中的铁保持很高。可溶于啤酒的铁的总量以及还有较小量的铜依赖于硅藻土品种。推荐的边界值是0.20mg/l。然而，最近的研究结果表明，由于金属离子对啤酒胶体稳定性和啤酒氧化稳定性的强烈影响，在啤酒中低得多的<0.05mg/l的值是令人期望的并且是理想的。同时，硅藻土还通过“用于检测有损健康的工作物质的德国科学基金会(DFG)”列入其MAK和BAC值列表中并且被归入分类1“使人类致癌物”。用过的硅藻土的清除也被评估为是“需要监控的废物”，并且因此导致耗费且成本高昂的清除。对用过的且不能用作助滤剂的硅藻土进行再生的尝试也被认为在实践中仅能有条件地执行。由于在硅藻土的清除方面进一步的法律缩紧引起的情况不明朗以及近年来在膜式过滤的领域中的技术进展，一些啤酒厂已开始使用膜式过滤。在上述方面的情况下，理想的啤酒过滤将是不使用硅藻土的预涂式过滤，在其中啤酒厂中的现有的预涂式过滤设备或层式过滤设备可以继续使用。由于这些原因，迫切地需要不含硅藻土的助滤剂。为此，EP1333906B1描述了一种替选的可再生的助滤剂这种助滤剂由70％的聚苯乙烯组成，其已经被允许用于食品生产并且现今被广泛使用。其他成分是聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)。使用这种助滤剂，可以通过物理方法去除颗粒状的混浊物，并且溶解的混浊活性的多酚可以附加地与这种助滤剂结合。然而已经表明的是，可再生的助滤剂具有重要的缺点，因为它由粗粒和细粒的助滤剂组成的混合物所组成。在使用和随后的再生以后，同样存在由粗粒和细粒的助滤剂颗粒组成的非限定的混合物。该混合物根据现有技术仍是不实用的，或者不能充分经济地分离。相应地，分别所需的助滤剂对不同的未滤液或过滤处理步骤的适应性不够准确，例如给出了更多提前预涂。再次实现足够准确度的附加耗费会导致比同类方法更高的过滤成本。此外，还有例如由F.Braun,H.Evers等的初始尝试，(FrankBraun等人，“Large-ScaleStudyonBeerFiltrationwithCombinedFilterAidAdditionstoCelluloseFibres”，JournaloftheInstituteofBrewing，公开号G-2011-0921-1107，2011年)，使用未处理的纤维素纤维和硅溶胶用于过滤啤酒。在该方法中，附加地执行借助捕集过滤器的第二过滤步骤。然而利用这种方法，没有实现硅藻土过滤的浊度值(0.8/0.2EBC(90°/25°))，而其被考虑用作高品质啤酒过滤的比较值。单位EBC(下文仍将使用)在这里的意思是欧洲酿造协会(EuropeanBrewingConvention)，其在欧洲推广酿造科学活动。在EBC单位中，还给出啤酒浊度、啤酒颜色和啤酒的苦涩值。在此，在该方法中获知的以单位EBC表示的浊度值根据中欧酿造技术分析委员会(MEBAK)的MEBAK-BrautechnischeAnalysenmethodenWürzeBierMethodensammlung来获知，由MEBAK(地址为D-85358，弗赖辛-唯森)自行出版，2012年，ISBN978-3-9805814-6-2，第193-194页，第2.14.1.2条。在由Braun描述的方法中，使用先导水平过滤器(Pilothorizontalefilter)用于水平层的预涂，并且在第二过滤步骤中使用具有10μm间隙的捕集过滤器作为后过滤器。由于这两个过滤步骤，根据Braun的方法因此同样是非常耗费且因此成本高昂。根据Braun的方法的另一个缺点是当与PVPP或硅溶胶或硅酸凝胶混合使用时纤维素纤维的清除。因此，存在与使用硅藻土时相同的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，提供用于从液体中人工滤清混浊活性的物质的替选的助滤剂。此外，本专利技术的任务是，提供克服了现有技术的缺点的用于助滤剂的材料。为此，本专利技术提供了替代硅藻土的替选的助滤剂，其相应于酿造行业的质量和经济要求，并且在应用中仍可以实现附加的利用。替选的助滤剂通过根据本专利技术的制造改性的纤维素纤维的方法来实现，其中，改性的纤维在作为在用于从液体中人工滤清混浊活性的物质的方法中的助滤剂使用时消除了现有技术的缺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造用来从液体中人工滤清混浊活性的物质的改性的纤维素纤维的方法，其具有以下步骤：·称量由下列成分组成的纤维混合物：80‑99.9重量％的纤维素纤维，0.1‑10重量％的交联羧甲基纤维素钠和0‑10重量％的一种或多种添加剂；·在中性至碱性环境中溶胀和调理纤维混合物；·煮沸纤维混合物·清洗；·离析改性的纤维素纤维。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.08 DE 102015121383.41.一种制造用来从液体中人工滤清混浊活性的物质的改性的纤维素纤维的方法，其具有以下步骤：·称量由下列成分组成的纤维混合物：80-99.9重量％的纤维素纤维，0.1-10重量％的交联羧甲基纤维素钠和0-10重量％的一种或多种添加剂；·在中性至碱性环境中溶胀和调理纤维混合物；·煮沸纤维混合物·清洗；·离析改性的纤维素纤维。2.根据权利要求1所述的方法，其中，使纤维混合物均匀化，用以制造改性的纤维素纤维。3.根据权利要求2所述的方法，其中，纤维素纤维从包含纤维素、基于纸浆的纤维、来自谷物、木材、竹材、木片、废木屑的纤维或它们的混合物的纤维组中选出，并且其中，纤维具有在不足1μm至500μm的范围内的平均纤维长度。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，根据步骤(a)的纤维混合物具有92-99重量％的纤维素纤维、1-8重量％的交联羧甲基纤维素钠和0-4％的一种或多种添加剂。5.根据权利要求3所述的方法，其中，根据步骤(a)的纤维混合物从由90-99.9重量％的纤维素纤维、0.1-5重量％的交联羧甲基纤维素钠和0-5重量％的一种或多种添加剂组成的组合物或者从由90-99重量％的纤维素纤维和1-5重量％的交联羧甲基纤维素钠和0-5重量％的一种或多种添加剂组成的组合物中选出。6.根据权利要求1至4所述的方法，其中，一种或多种添加剂从由果胶、卡拉胶、鱼胶、水胶体、淀粉、没食子单宁、硅溶胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·孔茨，尼可拉斯·欧乐·布朗特，弗兰克于尔根·梅特纳，
申请(专利权)人：柏林工业大学，
类型：发明
国别省市：德国,DE