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Verfahren zum Herstellen eines schnellbenetzbaren Pulvers und Anlage zur Ausführung des Verfahrens Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines schnellbenetzb.aren Pulvers, das eine oder mehrere schwerbenetzbare Substanzen aufweist .sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, durch sog. Agglomeneren, d. h. Zusammenkleben kleiner .Partikeln, Pulver mit grösseren Teilchen zu erzeugen, welche gegenüber den nicht agglomerierten den Vorteil sehr grosser B.enetzungs- geschwindigkeit, selbst in kalten Lösungsmitteln, aufweisen. Diese Pulver sind als sog. Instantpulver auf dem Markt, insbesondere in Form von Instant- Magermilchpulvern. Die wirklichen Instantpulver, welche bis heute bekannt sind, zeichnen sich dadurch aus, dass sie innerhalb weniger Sekunden in einem kalten Lösungsmittel von z.
B. 20 C absinken und sich nach leichtem Rühren praktisch vollständig lösen.
Die bisherigen, auf dem Markt erschienenen Instantpulver weisen keine Komponente oder doch nur in Spuren von einigen ,Prozenten auf, welche lö- sungsmittelabstossende Eigenschaften ;besitzen, wie z. B. Fett bei Wasser als Lösungsmittel. Es gelang daher anscheinend bis heute nicht, ein marktgängiges Vollmilchpulver mit Instant Eigenschaften, auch bezüglich kalten Wassers, zu erzeugen, ein Mangel, welchen die vorliegende Erfindung zu heben trachtet.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, @dass man die Pulverkomponenten, von denen mindestens eine praktisch keine schwerbenetz- bare Substanz aufweist, miteinander ,mischt.
Die Anlage ,zur Ausführung .des Verfahrens .gemäss der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Mischvorrichtung. Die Erfindung wird anschliessend .anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Flussbüd eines Ausschnittes einer Anlage zur Herstellung von Vollmilchpulver mit Instant- Eigenschaften und Fig. 2 eine Variante .der .Anlage gemäss Fig. 1, in schematischer Darstellung.
Die in Fig. 1 ;dargestellte Anlage zeigt einen Trockenturm 1, in dem oben zwei Zerstäubervorrich- tungen 2 und 3 angeordnet sind. Versorgerleitun- gen 4 und 5 führen die zu zerstäubenden Flüssigkeiten zu den Zerstäubervorrichtungen 2 und 3. Die zur Trocknung benötigte Heissluft gelangt durch einen Kanal 6 in das Innere des Turmes 1. Das untere Turmende läuft in einen Konus 7 zusammen und endet in einer Leitung B.
Diese verläuft bis zum Einlaufstutzen 9 eines Abscheiders 10, dessen Austritt luftseitig mit 11 bezeichnet ist. .Der Abschelder 10 besitzt pulverseitig ,eine Drehschlause 12, unter der ,ein Förderorgan 13, z. B. in Form eines endlosen Bandes oder einer Vibrationsrinne, angeordnet ist. Der eine Teil des Organs 13 ist von .einer Be- feuchtungseinrichtung 14, z. B. einer sog. Agglomera- tionseinrichtung umgeben, der ;such eine Trocknungs- einrichtung 15 .anschliesst.
Die Befeuchtungseinrich- tung 14 besitzt ,einen Stutzen 16 zum Zuführen eines Dampf-Luft-Gemisches oder reinen Dampfes, der satt oder überhitzt sein kann. Durch einen Stutzen 17 wird das Gemisch wieder abgesaugt. Um ein Kondensieren von Dampf an der Befeuchtungsein- richtung zu verhüten, wird diese vorteilhafterweise geheizt.
Die Trocknung seinrichtung 15 weist ebenfalls einen Zu- und einen Abluftstutzen 18 bzw. 19 auf.
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Das Trocknen erfolgt z. B. mittels heisser Luft. Der Trockeneinrichtung schliesst sich ein Sammelbehälter 20 an, welcher der Aufnahme des Fertigproduktes dient.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann mit der Anlage nach Fig. 1 wie folgt durchgeführt werden: Es soll ein Vollmilchpulver mit 26% Fett in der Trockenmasse hergestellt werden, das sich auch in Wasser von z. B. 20 C innerhalb weniger Sekunden benetzt, wenn es auf den Wasserspiegel aufgebracht wird und sich nach dem Benetzen durch kurzes Rühren praktisch vollständig im Wasser auflöst. Auf diese Weise kann eine kalte trinkfertige Vollmilch ohne jegliche Knollenbildung erzeugt werden.
Bei der Zubereitung des Vorkondensates teilt man die Ausgangsmilch in zwei Teile. Der eine besteht aus Magermilch, der andere aus Milch mit erhöhtem Fettgehalt, z. B. 51 % auf die gesamte Trookenmasse. Die beiden Teile werden getrennt weiterbehandelt, pasteurisiert, kondensiert und allenfalls homogenisiert, bis sie eine Konzentration von z. B. 42/10 Trockenmasse aufweisen. Die derart vor- kondensierte Milch wird anschliessend im Zerstäu- bungsturm 1 getrocknet. Die Magermilch, deren Trockenmasse z.
B. @die Hälfte .der Gesamttrockenmasse darstellt, gelangt über eine Dosierpumpe durch die Leitung 4 und wird in der Vorrichtung 2 zerstäubt. Gleichzeitig pumpt eine zweite, mit der ersten synchronisierten Dosierpumpe das Vollmilchvorkon- densat durch die Leitung 5 in die Zerstäubevorrich- tung 3. Die beiden Teile werden zerstäubt und von der durch den Kanal 6 eintretenden Heissluft im Turm 1 getrocknet.
Das getrocknete Pulvergemisch, von dem ungefähr die Hälfte :aus Teilchen praktisch fettfreier Trockenmasse besteht, sammelt sich im Konus 7 und gelangt von dort mit der Abluft durch die Leitung 8 in den Abscheider 10. In diesem wind ,das Gut von der Luft getrennt. Die praktisch pulverfreie Luft verlässt den Abscheider 10, durch den Stutzen 11, während das .ausgeschiedene, homogene Pulvergemisch sich im konischen Teil des Abschei- ders 10 sammelt und durch die Schleuse 12 ausgetragen wird.
Das Pulvergemisch fällt auf :das Transportorgan 13, welches es durch die Befeuchtungseinrichtung 14 fördert; dort wird das Pulver derart befeuchtet, dass es zusammenpackt, ohne @dass indessen die einzelnen Teilchen ihre Struktur wesentlich ändern. Sie agglo- merieren untereinander. Anschliessend wind dieses Pulver, Idas Fladen .bilden kann, in der Trockenein- richtung 15 nachgetrocknet, worauf sich das Endprodukt in den Sammelbehälter 20 ergiesst.
Es ist je nach Endwassergehalt des Produktes und :dessen Konfiguration nicht nötig, es nachzutrocknen. Es kann vorteilhaft sein, das Produkt im Befeuch- ter 14 oder nachher zu walzen, .um grössere Gebilde zu erhalten. Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, das Produkt im Befeuchter 14 zu rühren, um ent- sprechend grössere, gutdurchfeuchtete Konglomerate zu erhaltexl.
Das erhaltene Endprodukt setzt sich aus Teilchen zusammen, die praktisch ,kein Fett enthalten und solchen, die mit Fett sehr stark beladen sind. Die Erfindungsidee besteht darin, gut benetzbare Teilchen mit den fettbeladenen, schlecht benetzbaren. Teilchen zusammenzubringen. Damit wird erreicht, @dass .beim Aufschütten eines derartigen Pulvers auf kaltes Wasser die Magermilchteilchen sich unverzüglich benetzen und untersinken, wobei sie die fettreichen Teilchen einfach mit in die Tiefe ziehen. Dabei werden vorteilhafterweise die beiden Teilchenarten fest miteinander verbunden, z.
B. durch Sintern; aber schon beim gewöhnlichen Mischen der beiden ist gegenüber dem bekannten Vollmilch-Instantpulver ein gewisser Vorteil zu erzielen bezüglich Kaltbenetz- barkeit; der Effekt lässt .sich aber noch wesentlich steigern, wenn,das Pulvergemisch zusammengesintert wird.
Eine weitere mögliche Anlage zur Durchführung des neuen Verfahrens zeigt Fig. 2. Diese Anlage weist eine Mischtrommel 30 auf, in der die verschiedenen Pulverkomponenten innig gemischt werden. Unter der Mischtrommel 30 ist ein Trichter 31 angeordnet, an ,dessen Ausgang sich eine Dosierklappe 32 befindet. Unter der Dosierklappe 32 liegt ein Förderorgan 33, das als Schüttelrinne ausgebildet ist.
In Bewegungsrichtung der Rinne 3.3 gesehen, ist an deren vorderem Ende 34 in tieferer und etwas zurückgestaffelter Lage eine Düse 35 vorgesehen, durch die im Betriebszustand überhitzter Dampf, Satt- .dampf, ein Dampf-Luft-Gemisch oder sonst befeuchtete Luft ausströmt. Dieses Dampf-Luft-Gemisch wird beim dargestellten Beispiel .dadurch erzeugt, :dass über Zuleitungen 36 und 37 gefilterte Luft und Dampf in ,eine Mischkammer 38 strömen.
Aus dieser Kammer strömen sie durch einen Filter 39 und eine Konditionie- rungskammer 40, die zu diesem Zweck mit einem beispielsweise elektrischen Heizregister 41 versehen ist. Aus der Kammer 40 strömt das konditionierte Dampf-Luft-Gemisch durch ein weiteres Filter 42 in die Düse 35. Diese kann zweckmässigerweise mit einer Klappe 43 versehen sein zur Regelung des Dampfluftstrahls. Ein zweites Förderorgan 44, ebenfalls als Rinne ausgebildet, liegt mit seinem hintern Ende 45 im Bereich ,der Düse 35.
Das Band 46 durchläuft erst eine Kammer 47, die zum Trocknen dient und oben mit einem kaminähnlichen Aufsatz 48 zum Abführen der beim Agglomerieren verwendeten Gase dient. Der Kammer 47 schliesst sich eine Abkühlkammer 49 an, in der das zusammengebackene Pulver, getrocknet und durch Kardenwalzen 56 vom .Band gekratzt wird. Es fällt dann in einen Silo 50 mit Vibratoren 51 und 52. Die Trocknung kann .z. B. mittels Heissluft oder Infrarotlampen erfolgen.
Unter dem mit einer Abfüllschleuse 53 ver- sehenen Ende des Silos 50 werden über ein Band 57 die Behälter 54 und 55 vorbeigeführt, die der Aufnahme des Fertigproduktes dienen.
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Die in Fig. 2 dargestellte Anlage wird beispielsweise für die Herstellung Beines fetthaltigen Pulvers, mit 26 % Fett, verwendet. Die Ausgangsprodukte werden derart zusammengebracht und bearbeitet, dass daraus ein Pulver resultiert, welches 46 % Fett aufweist und ein zweites, das praktisch fettfrei ist.
Diese beiden Pulver werden im Verhältnis 17:13 Teilen abgewogen und in der Trommel 30 gemischt, bis die Mischung vollständig homogen ist. Hierauf wird diese in den Trichter 31 entleert und mittels der Schleuse 32 auf -das Förderband 33 dosiert, wo sie eine möglichst gleichmässige Schicht bilden soll. Am Ende 34 fällt die Schicht in Form eines Schleiers nach unten. Sie wird vom Dampf-Luft-Gemisch oder reinem Dampf aus (der Düse 35 erfasst, die einzelnen Partikelchen .angefeuchtet und ins Innere einer Kammer getragen, wo sie auf das Förderband 44 fallen.
Durch das Anfeuchten der Teilchenoberflächen bak- ken :die Teilchen zusammen und bilden Agglomerate oder gesinterte Flädchen. Wenn der Wassergehalt ein gewisses Mass übersteigt, werden sie im Trockner 40 nachgetrocknet. Anschliessend fällt das Produkt in ,den Behälter 42.
Die Wirkung, die durch das Verfahren gemäss der Erfindung erreicht wird, beruht auf der Tatsache, .dass schwere, gut benetzbare Teilchen die schlecht oder nicht benetzbaren Teilchen eintauchen und somit zum Benetzen zwingen können, wenn sie miteinander verbunden sind.
Eine gewisse Mitnahme-Wirkung ist schon bei der gewöhnlichen Mischung von Pulverkomponenten der vorerwähnten Art zu bemerken. Bedeutend besser ist es jedoch, wenn die Pulver zu grösserer Agglomeration vereinigt werden. Das Pulver kann vollkommen kalt benetzbar werden, wenn es zu kleinen Fladen gesintert wird.
Diese Erfindungsidee lässt sich grundsätzlich mit allen derartigen schwerbenetzbaren Pulvern durchführen, also auch mit Farbpulvern und andern Industriepulvern, welche angeführt werden.