配混物作为助滤剂和/或稳定剂的用途制造技术

本发明专利技术涉及含聚苯乙烯的聚合物在过滤或稳定化含水液体中作为助滤剂和／或稳定剂的用途，以及涉及不溶于水且具有低溶胀度的新颖的粒状聚合物。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含聚苯乙烯的聚合物在过滤或稳定化含水液体中作为助滤剂和/或稳定剂的用途，以及涉及不溶于水且几乎不溶胀的新颖的粒状聚合物。各物质的固-液混合物通过过滤的分离是许多工业化生产过程中的重要工艺步骤。该术语“助滤剂”包括以松散、粉末、粒状或纤维形式在过滤中用作预涂材料的各种产品。在过滤开始之前，助滤剂可以作为辅助过滤层(预涂层过滤器)施用于过滤介质，以获得比较松散的滤饼结构，或可以连续地加入到待过滤的淤浆中。已知的过滤添加剂例如是硅藻土类，它们是硅藻土煅烧获得的天然产物，其主要成分是无定形SiO2改性物，还附带有铝、铁和其它元素的氧化物，以及它们的硅酸盐化合物。珍珠岩是火山起源的经锻烧、研磨和挑选的膨胀粘土(流纹岩)。它们的结构可以描述为小叶状，在化学上描述为钠、钾、铝的硅酸盐。膨润土是具有高膨胀度和吸收能力的粘土矿物。助滤剂在过滤过程中应该形成吸收待清除的杂质并有利于液相流出的多孔环境。该添加剂应该具有提高的孔隙率并且还应该在压力作用下不变形。另外，这些物质应该在化学上呈惰性且容易回收。为了过滤啤酒，目前主要使用硅藻土预涂层过滤器和深度过滤器。在预涂过滤中，在过滤开始之前，将硅藻土预涂剂施涂于载体表面(滤布)上。在施涂这一预涂层之后，将细硅藻土和粗硅藻土的混合物添加到待过滤的啤酒(过滤原料)中。在啤酒的生产中，必须预期硅藻土消耗量为150-200g/hl啤酒。硅藻土由于其高孔隙容积、低堆密度、高吸收能力和高比表面积，它已证明特别适合预涂过滤。使用硅藻土的缺点是，在一定的过滤运转时间之后，它的效率由于保留的固体物质而耗尽，因此它必须从过滤器载体表面上取走并更换。由于法律规定的缘故，填埋效率耗尽的硅藻土只有付出相当的困难和高成本才有可能。将不能用作过滤材料的硅藻土加以再生的尝试已证明在实践中是不可行的。另外，由于硅藻土可能的致癌活性，人们对硅藻土已讨论了一段时间。引起浑浊的物质如溶解的多酚或蛋白质的除去是许多饮料制造过程中的重要工艺步骤，因为这些物质的除去将使得饮料有更长的贮存期限。饮料可以通过添加结合或沉淀那些浑浊形成物质的物质，或另外以合适的方式从介质中除去该浑浊形成物质而稳定化。这些物质包括例如硅胶(它结合或沉淀蛋白质)或聚乙烯基吡咯烷酮(它结合多酚)。助滤剂和稳定剂预先单独或一起使用。然而，在第一种情况下，这意味着增加的设备要求；在第二种情况下，综合处置存在问题；另外，对于预先使用的这些物质，不可能调节吸收。EP 351 363描述了作为稳定剂和助滤剂的高度交联的聚乙烯基聚吡咯烷酮(PVPP)。然而，当单独使用聚乙烯基聚吡咯烷酮时，它难以调节吸收。US 4344846描述了使用基于膨胀型聚苯乙烯的助滤剂的预涂过滤方法。WO 96/35497描述了用于过滤液体介质，尤其啤酒的可再生的助滤剂，它们包含孔隙率为0.3-0.5的形成滤饼的合成或天然聚合物的颗粒物。本专利技术的目的是提供一种在过滤或稳定化含水液体中，尤其在啤酒和饮料生产中可用于代替硅藻土的助滤剂和稳定剂。它应该既可单独用作助滤剂和稳定剂，又可同时使用它的两种功能。它应该是不溶的、几乎不溶胀的、化学惰性的和具有高表面积，并且应该简单地以可接受的反应时间来生产。另外，它应该可以目标方式设定吸收以及它应该可再生。我们已经发现，这一目的根据本专利技术通过包含聚苯乙烯和至少一种其它添加剂的助滤剂来实现。本专利技术涉及包含以下组分的聚合物a)20-95重量％的聚苯乙烯，b)80-5重量％的至少一种选自硅酸盐、碳酸盐、氧化物、硅胶、硅藻土(Kieselgur)、硅藻土(Diatomeenerde)、其它聚合物或其混合物的其它物质，在过滤和/或稳定化含水液体中作为助滤剂和/或稳定剂的用途。本专利技术进一步涉及一种过滤和/或稳定化含水液体的方法，它包括将包含以下组分的聚合物用作助滤剂或稳定剂(a)20-95重量％的聚苯乙烯，(b)80-5重量％的至少一种选自硅酸盐、碳酸盐、氧化物、硅胶、硅藻土、硅藻土、其它聚合物或其混合物的其它物质。该方法可以以这样一种方式来进行，使得在每种情况下仅仅进行含水介质的过滤或稳定化，或除了过滤外还同时进行稳定化。优选除了过滤之外，还进行稳定化。在过滤过程中，优选使用预涂过滤技术。本专利技术还涉及包含以下组分的聚合物a)20-95重量％的聚苯乙烯，b)80-5重量％的含有或不含有其它添加剂的交联的聚乙烯基聚吡咯烷酮(PVPP)。本专利技术还涉及所述聚合物作为助滤剂和/或稳定剂的用途，以及涉及它的制备方法。令人惊奇的是，利用本专利技术聚合物，例如在饮料中引起浑浊的各成分的吸收可以以目标方式加以调节。如果，例如就啤酒而言，将其中存在的多酚完全除去，则该啤酒也会因这一方式而失去它的香味化合物。使用本专利技术聚合物的其它优点是它们的再生能力。对本专利技术而言，在(a)下指定的聚苯乙烯衍生物是未取代的或被有机基团如烷基、芳基、烷基芳基、环烷基或烷氧基取代和/或可以被官能团如碱性基团如氨基，酸性基团如磺酸基或它们的共轭基团如铵根、磺酸根、羧酸根所取代的聚苯乙烯，其中取代发生在芳族苯乙烯环或有机基团上。对本专利技术而言，术语“聚苯乙烯”是在A.Echte；Handbuch derTechnischen Polymerchemie；VCH，Weinheim，1993中描述的整个一组的苯乙烯聚合物。这一定义包括以下一组热塑性物质均聚苯乙烯，苯乙烯的共聚物、尤其与丙烯腈的共聚物，以及与马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和类似的共聚单体的共聚物，以及用橡胶增韧的它们的改性衍生物。聚苯乙烯(a)在本专利技术上下文中的用量基于助滤剂的总量为20-95重量％，优选为40-90重量％，尤其优选为60-90重量％。对本专利技术而言，在(b)下指定的碳酸盐是碱金属碳酸盐或碱土金属碳酸盐，碱金属碳酸氢盐或碱土金属碳酸氢盐，优选碳酸钙、碳酸氢钠或碳酸氢钾。所述氧化物是元素周期表4副族或3主族的元素的氧化物或混合物，优选二氧化钛或氧化铝。硅酸盐是以上没有明确规定的各种天然和人造硅酸盐；这些硅酸盐还包括混合的硅酸盐如铝硅酸盐或沸石。所使用的在(b)下指定的其它聚合物优选是聚酰胺或交联的聚乙烯基内酰胺和/或聚乙烯胺。优选使用的聚乙烯基内酰胺和/或聚乙烯胺是聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基哌啶酮、聚乙烯基己内酰胺、聚乙烯基咪唑、聚乙烯基-2-甲基咪唑、聚乙烯基-4-甲基咪唑、聚乙烯基甲酰胺。特别优选使用例如以商品名称DiverganF获得的高度交联的聚乙烯基聚吡咯烷酮。这通过所谓的端聚合而常规获得。端聚合是其中增长的聚合物链彼此交联的聚合方法。这可以在有或没有交联剂存在下进行。交联剂是分子中含有至少两个烯属不饱和非共轭双键的化合物。优选的交联剂是二乙烯基苯、N，N’-二乙烯基亚乙基脲、N，N’-二乙烯基丙基脲、亚烷基双丙烯酰胺、亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯。端聚合的最终产物是具有菜花状结构的、发泡的、有壳的粒状聚合物。由于它们通常高度交联，因此米花状聚合物一般是不溶的且几乎不溶胀。在(b)下指定的添加剂可以单独或以混合物形式存在于该助滤剂中。单独使用的添加剂优选是交联的聚乙烯基吡咯烷酮、TiO2、KHCO3、NaHCO3、CaCO3、硅胶、硅藻土、硅藻土或膨润土。优选使用交联的聚乙烯基聚吡咯烷酮(PVPP)与本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含以下组分的聚合物： ａ）２０－９５重量％的聚苯乙烯， ｂ）８０－５重量％的至少一种选自硅酸盐、碳酸盐、氧化物、硅胶、硅藻土、硅藻土、其它聚合物或其混合物的其它物质， 在过滤和／或稳定化含水液体中作为助滤剂和／或稳定剂的用途。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C德罗曼，H维特勒，A桑纳，J齐尔，E哈姆德班特伦，T佩奇，K马特豪尔，B赖布蒂格，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]