DE4306514C2 - Preßhilfsmittel auf Ligninsulfonatbasis - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein flüssiges Preßhilfsmittel zur Her­ stellung von Futtermittel-Preßlingen.

Bei der Herstellung von Futtermittel-Preßlingen (Pellets) wer­ den seit geraumer Zeit Alkali-, Ammonium- und Erdalkalilignin­ sulfonate als Preßhilfsmittel eingesetzt, die durch Eindampfen von bei der Zellstofferzeugung anfallender Sulfitablauge als feinteilige, rieselfähige Pulver gewonnen werden (vgl. DE-AS 19 02 767). 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.

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 Futtermittelformulie­ rung oder aufgrund von Schwankungen in der Zusammensetzung ein­ zelner Rohstoffe ergeben, nicht oder zumindest nicht schnell durch Anpassung der Preßhilfsmittelzugabe begegnen.

Aus der US-PS 4 631 192 ist flüssiges Ligninsulfonat als Zusatz zu einer Masse bekannt, aus der mittels eines Kompaktierers Futtermittelpellets geformt werden (vgl. US-PS 4 631 192 Spalte 6 Zeilen 34-37; Patentanspruch 3).

Aus der US-PS 4 698 225 ist flüssiges Ligninsulfonat als Binder bei der Herstellung von Futtermittelpellets bekannt. Das Lig­ ninsulfonat wird in einem Coating-Prozeß als Mantelstoff auf­ gebracht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein aus unaufwendigen, physiolo­ gisch gänzlich unbedenklichen Komponenten bestehendes Preß­ hilfsmittel der eingangs genannten Art zu schaffen, das dem Preßgut in dosierter Menge unmittelbar an der Presse zugegeben werden kann, was Konsistenzänderungen durch prompte Anpassung der Preßhilfsmittelzugabe Rechnung zu tragen erlaubt, und das die Reibung in der Presse sehr wirkungsvoll herabsetzen und die Festigkeit der Preßlinge erhöht.

Diese Aufgabe wird mit einem flüssigen Preßhilfsmittel der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß es aus Ligninsulfonat, 1 bis 7 Vol.-% Zucker sowie 1 bis 7 Vol.-% Stärke besteht.

Flüssige Preßhilfsmittel lassen sich im allgemeinen nicht gut an der Presse einsetzen, weil sie den Feuchtigkeitsgehalt des Preßguts erhöhen, was dessen Verarbeitung erschwert. Es besteht die Befürchtung, die Presse in kritischen Bereichen festzufah­ ren. Mit dem erfindungsgemäßen Preßhilfsmittel geht dieses Pro­ blem nicht einher, da es die Reibung in der Presse so effektiv herabsetzt, daß die durch das Befeuchten bedingte Erschwerung der Verarbeitung deutlich überkompensiert wird. Erreicht wird das durch den Aufbau von Wasserstoffbrückenbindungen beim Ver­ pressen des Futtermittels. Diese Bindungen sind für die Festig­ keit eines Futtermittel-Preßlings verantwortlich. Das Preß­ hilfsmittel stellt einen Wasserstoffbrückenlieferanten dar.

Das Makromolekül Ligninsulfonat stellt ein dreidimensionales, unregelmäßiges, räumliches, polares Netzwerk mit einer großen Anzahl von Hydroxidgruppen dar. Beim Pressvorgang reagiert es mit der eingesetzten Glucose und stellt somit das Trägermate­ rial dar. Die in Schwebe befindliche Maisstärke ist der eigent­ liche Wasserstoffbrückenlieferant und fungiert als Vermittler zwischen dem Futterkorn und dem Trägermaterial.

Im weiteren wird bei zusätzlicher Schaffung von Wasserstoff­ brückenbindungen die innere Reibung des Systems herabgesetzt und damit die Durchsatzleistung pro Zeiteinheit der Presse erhöht.

Auch wird durch die Zugabe des erfindungsgemäßen Preßhilfsmit­ tels die Festigkeit der Preßlinge (Pellets) erhöht.

Das Ligninsulfonat liegt vorzugsweise in Form von Magnesiumlig­ ninsulfonat vor, wie es beim Sulfitzellstoffaufschluß nach dem Magnesiumverfahren anfällt. Magnesiumligninsulfonat ist für die Tierernährung bevorzugt, da Kalzium und Magnesium nicht nur chemisch, sondern auch ernährungsphysiologisch Antagonisten sind und eher ein Magnesiummangel, als ein Kalziummangel in der Tiernahrung vorliegt.

Für den beschriebenen Wirkungsmechanismus muß der Ligninsulfo­ natanteil des erfindungsgemäßen Preßhilfsmittels weit überwie­ gen. Der Zuckeranteil beträgt nicht mehr als 7 Vol.-% und auch der Stärkeanteil nicht mehr als 7 Vol.-%. Bei höheren Zucker- und Stärkeanteilen blockieren sich diese Komponenten, indem sie in unerwünschter Weise miteinander reagieren.

Ein Teil des in dem erfindungsgemäßen Preßhilfsmittel enthalte­ nen Zuckers sollte von zyklischen Hexosen, insbesondere Gluco­ se, gebildet sein. Die einschlägigen Zucker sind in großer Menge verfügbar, kostengünstig und physiologisch gänzlich unbe­ denklich.

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.

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.

Ein bevorzugtes Preßhilfsmittel gemäß der Erfindung hat folgende Zusammensetzung:

• - 1 bis 5, vorzugsweise 3 Vol.-% glucosehaltige Melasse
• - 1 bis 5, vorzugsweise 3 Vol.-% Maisstärke
• - Rest auf 100 Vol.-% flüssiges Ligninsulfonat, vorzugsweise Magnesiumligninsulfonat.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Preßhilfsmittel dem Preßgut unmittelbar vor dem Preßvorgang 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 Preß­ hilfsmittel und den körnigen Bestandteilen des Preßguts erreicht.

Bei Bedarf kann das flüssige Preßhilfsmittel z. B. durch Einsatz eines Zerstäubungstrockners in einen pulverförmigen Aggregatzustand versetzt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Anlagenschemas und eines Vergleichsversuchs näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Anlagenschema; und

Fig. 2 und Fig. 3 Blockdiagramme des Ergebnisses einer Abriebmessung an sieben Futtermittelproben, die mit (schraffierte Balken) bzw. ohne (schwarze Balken) Preßhilfsmittel gepreßt wurden;

Fig. 2 gibt den gemessenen Abrieb direkt nach dem Preßvor­ gang, und

Fig. 3 den gemessen Abrieb nach acht Tagen Lagerdauer wieder.

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 strom 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.

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 F1 bis F7 aufgesprüht, unmittelbar bevor das Preßgut zu Pellets gepreßt wird. Es werden Pellets mit und ohne Preß­ 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.

Bezugszeichenliste

10 Tank
12 Vorratsbehälter
14 Pumpe
16 Frequenzregler
18 Futtermittelpresse
20 Zerstäuber
22 Dampfzufuhreinrichtung
24 Rezirkulationsleitung

Claims (6)

1. Flüssiges Preßhilfsmittel zur Herstellung von Futtermittel- Preßlingen, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Ligninsul­ fonat, 1 bis 7 Vol.-% Zucker sowie 1 bis 7 Vol.-% Stärke besteht.

2. Preßhilfsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ligninsulfonat Magnesiumligninsulfonat ist.

3. Preßhilfsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Teil des Zuckers von zyklischen Hexosen, insbesondere Glucose gebildet wird.

4. Preßhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine zuckerhaltige, insbesondere glucosehaltige, Melasse enthält.

5. Preßhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es Maisstärke enthält.

6. Preßhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn­ zeichnet durch folgende Zusammensetzung:

• - 1 bis 5, vorzugsweise 3 Vol.-% glucosehaltige Melasse,
• - 1 bis 5, vorzugsweise 3 Vol.-% Maisstärke,
• - Rest auf 100 Vol.-% flüssiges Ligninsulfonat, vorzugs­ weise Magnesiumligninsulfonat.