Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des vorgeschlagenen Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung emissions- und geruchsarmer Kunststoffe beginnend mit PP-Rezyklaten aus Automobilanwendungen. Es soll eine L\u00f6sung der aktuellen Hemmnisse bei der Herstellung emissions- und geruchsarmer, hochwertiger Rezyklate aus Kunststoffen am Beispiel von PP und seinen Modifikationen f\u00fcr ein Musterbauteil durch ein kontinuierliches und kosteng\u00fcnstiges Verfahren zur Polymerreinigung erarbeitet werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenTeilschritte bei der Vorhabensbearbeitung sind:
\n1.\tdie Qualifizierung der Vormaterialien hinsichtlich der Werkstoffkennwerte und ihres Beitrages zur Emission des Rezyklatbauteils
\n2.\tdie Optimierung des werkstofflichen Aufbereitungsverfahrens vor der Compoundierung
\n3.\tdie Anpassung der Compoundiertechnik an die Qualifikationsbedingungen f\u00fcr Rezyklatteile durch Extraktions- und Reinigungsschritte. Dabei sollen v. a. bisher noch nicht f\u00fcr die Produktion eingesetzte Verfahren zum Einsatz kommen.
\nDas Verfahren soll bis zur Umsetzungsreife entwickelt und anschlie\u00dfend dem Anwender BSB Recycling GmbH zur Umsetzung an seinen Anlagen Verf\u00fcgung gestellt werden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das Vorhaben zielte auf die Entwicklung eines Verfahrens zur prozessintegrierten Polymerreinigung. Dazu war die Darstellung von Hochdruckprozessen im Extruder der Kernpunkt der Entwicklungsarbeiten. Ausgangsmaterialien f\u00fcr die Compoundierung sind u. a. Altbatterie-Mahlg\u00fcter aus der Altfahrzeug-Demontage.
\nZur Bereitstellung von Vormaterialien zur Compoundierung wurden Batterien aus Altfahrzeugen demontiert und die dazu notwendigen Werkzeuge und Arbeitszeiten erfasst. Erg\u00e4nzend wurden wo m\u00f6glich die Herstellungsdaten der Batterien aufgenommen. Dabei wurden mittlere Demontagezeiten von etwa 10 min und Alter von bis zu 10 Jahren festgestellt.
\nDie Altbatterien wurden in der gro\u00dftechnischen Anlage zur Akku-Aufbereitung zu Mahlgut verarbeitet. Dieses und weitere Ausgangsmahlg\u00fcter der Compound-Herstellung wurden in F\u00e4ssern emissionsdicht zur\u00fcckgestellt, um w\u00e4hrend der Vorhabenslaufzeit mit einem gleichbleibenden Materialstrom arbeiten zu k\u00f6nnen.
\nDie Darstellung \u00fcberkritischer Bedingungen im Extruder erwies sich w\u00e4hrend der vergangenen Vorha-benslaufzeit als Herausforderung. In einem mehrstufigen Entwicklungsprozess wurde zun\u00e4chst die Schneckenkonfiguration als Haupt-Einflussparameter auf die Druckdichtigkeit identifiziert und anschlie\u00dfend das Verfahren im Laborma\u00dfstab weiter optimiert. So gelang es \u00fcber die Untersuchung von PP-Neuware und PP-Compounds schlie\u00dflich, mit Altmaterial-Mahlg\u00fctern Dr\u00fccke im Extruder von deutlich \u00fcber 150 bar in der Reinigungszone zu erreichen. Durch die aufwendigen Optimierungen kam es zu zeitlichen Verz\u00f6gerungen. Erste Offline-Messungen zeigten Abh\u00e4ngigkeiten der Reinigungsleistung vom Kohlendioxid-Durchsatz und -druck. Es wurden Reinigungsgrade von \u00fcber 80 % erreicht.
\nEin Vergleich der Anforderungen der Kunden von BSB an die Emissionswerte der Compound (VOC: 100 mg\/g; Fog 250 \u00b5g\/g nach VDA 278) mit den in den Versuchen erhaltenen Werten zeigt, dass es gelingt, mit dem entwickelten Hochdruckverfahren diese Werte ohne eine weitere Modifikation der Vorstoffe der Compoundierung zu erreichen. Somit wurde das Entwicklungsziel der Emissionsminderung von PP-Compounds in diesem Vorhaben erreicht.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Im Rahmen einer gemeinsam mit der DBU durchgef\u00fchrten Veranstaltung wurden aus dem Konsortium folgende Pr\u00e4sentationen gehalten:
\n–\tWoidasky, J.; Diemert, J.: Ans\u00e4tze zur Emissionsminderung entlang der Prozesskette der Kunststoff-Verarbeitung. Vortrag auf dem Workshop Fogging-Emissionen der Deutschen Bundesstifung Umwelt am 18.11.06 in Osnabr\u00fcck
\n–\tWoidasky, J.; Wieghardt, R.: Thermoplast-Emissionsminderung durch Rezeptierung und Verfahrenstechnik. Vortrag auf dem Workshop Fogging-Emissionen der Deutschen Bundesstifung Umwelt am 18.11.06 in Osnabr\u00fcck
\nWeitere Ver\u00f6ffentlichungen:
\n–\tWoidasky, J.; Diemert, J.; Walter, B.; Joos, M.; Hirth, T.; Control of hydrocarbon emissions from thermoplastic polymers. In: PU Magazine (Zeitschrift), Nr. 1 (2006), 3. Jg., S. 52 – 55
\n–\tHirth, T.; Fehrenbacher, U.; Woidasky, J.: Neue Ans\u00e4tze zur Integration der Extraktion in Produktionsprozesse. Vortrag. Dechema Regional-Kolloquium, 24.01.2006, Rostock
\n–\tWoidasky, J.; Diemert, J.; Walter, B.; Joos, M.; Hirth, T.: Emissionen von Thermoplasten – Bestimmung, Quantifizierung, Minimierung. In: GAK Gummi-Fasern-Kunststoffe 12 (2005), 58. Jg.; S. 790 – 794
\n–\tWoidasky, J.; Diemert, J.; Walter, B.; Joos, M.; Hirth, T.: Emissionen von Thermoplasten – Bestimmung, Quantifizierung, Minimierung. In: PU Magazin Dezember 2005\/Januar 2006, Nr. 6 (2005), 5. Jg.; S. 278 – 282<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das Potential der Hochdruckverfahrenstechnik zur Anwendung bei der Reinigung von Kunststoffschmelzen konnte mit diesem Vorhaben gezeigt werden. Gleichzeitig wurde jedoch deutlich, dass diese Technologie f\u00fcr ihren Einsatz im Extruder umfangreiche maschinenbauliche Modifikationen erfordert.
\nEs wird daher vorgeschlagen, f\u00fcr die Umsetzung der positiven Ergebnisse in den Technikums- und Betriebsma\u00dfstab ein weiteres Vorhaben durchzuf\u00fchren, dessen Inhalt ein schrittweises Scaling-up der Technik beinhaltet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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