Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Anlass des Vorhabens sind einerseits die Knappheit an hochfesten, teuren para-Aramidfaserstoffen, andererseits die an verschiedenen Stellen anfallenden textilen Abf\u00e4lle aus derartigen Faserstoffen, die derzeit keiner oder nur einer minderwertigen Wiederverwertung zugef\u00fchrt werden. Im Rahmen des Projektes sollen zwei neue in der OMPG entwickelte Verfahren – ein neues Recyclingverfahren und ein Verfahren zur Verarbeitung von Stapelfasern zu spritzgussf\u00e4higen Fasergranulaten – miteinander gekoppelt werden. Ziel ist der Wiedereinsatz der Recyclingfasern als tribologisch verst\u00e4rkend wirkende Komponente in Spritzgussfertigteilen zur Minderung von Reibung und Verschlei\u00df. Zus\u00e4tzlich zu den daraus resultierenden Effekten langlebigerer Produkte, sollen damit schlankere Kunststoffformteile mit Masse- und Materialeinsparungseffekten und daraus resultierenden Umweltfolgeeffekten initiiert werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Projekt wurde im Labor- und kleintechnischen Ma\u00dfstab zur Ermittlung der Machbarkeit bearbeitet. Als Ausgangsmaterial wurde die Abfallgruppe der ballistischen Gewebe ausgew\u00e4hlt. Im Vergleich zu Prim\u00e4rfaserstoffen wurden klassisch recycelte und mit dem OMPG-Verfahren recycelte Fasern aus textilen Ballistikabf\u00e4llen einbezogen. Die unterschiedlichen Faserqualit\u00e4ten wurden vergleichend zu Spritzgussgranulaten in einer PA6 und PA6.6-Matrix mit dem Pull-Drill-Verfahren verarbeitet, zu Pr\u00fcfk\u00f6rpern und Zahnr\u00e4dern verspritzt und deren Leistungsf\u00e4higkeit im Vergleich zu einem unverst\u00e4rkten Bauteil pr\u00fcftechnisch erfasst. Apparativ gepr\u00fcft wurden Reibverschlei\u00df und dynamische Reibungskoeffizienten sowie Zug- und Biegefestigkeiten, die dazugeh\u00f6rigen Modulwerte und die Schlagz\u00e4higkeit. An einem Pr\u00fcfstand wurde praxisnah das Verschlei\u00dfverhalten von recyclingfaserverst\u00e4rkten und unverst\u00e4rkten Zahnr\u00e4dern im Dauerbetrieb getestet. F\u00fcr alle Verarbeitungsstufen vom textilen Abfall bis zum fertigen Formteil (Zahnrad) wurde das Verarbeitungsverhalten der verschiedenen Materialien verglichen und hinsichtlich einer industriellen<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Machbarkeitsstudie zeigte, dass es technologisch prinzipiell m\u00f6glich ist, aus textilen Abf\u00e4llen gewon-nene Recyclingaramidfaserstoffe zur mechanischen und tribologischen Verst\u00e4rkung von spritzgegossenen Bauteilen zu verwenden. Am Beispiel eines Zahnrades wurde dies praktisch vom textilen Abfall bis zum fertigen Neuprodukt demonstriert. Die durchgef\u00fchrten Untersuchungen ergaben hierbei eine v\u00f6llige Gleichwertigkeit zu prim\u00e4ren Aramidfaserstoffen. Gelingt es, die Probleme noch vorhandener Restgewebest\u00fccke im Recyclingmaterial zu l\u00f6sen, bietet sich folgender technologischer Wiederverwertungsweg an: Abfallaufbereitung (Sortieren und Schneiden), Gewinnung textiler Fasern (Rei\u00dfen oder M\u00fchlenrecycling), Herstellung von Faserb\u00e4ndern (Kardieren oder Krempeln), Herstellung von Fasergranulat-Konzentraten (Pull-Drill-Verfahren), Compoundierung, Spritzguss aramidverst\u00e4rktes Endbauteil. Labortests und praktische Verschlei\u00dftests zeigten, dass bereits geringe Aramidfaseranteile von 5 % zu einer erheblichen mechanischen und tribologischen Materialverst\u00e4rkung f\u00fchrten. Der Einsatz von Aramidfaserstoffen, Recycling- als auch Prim\u00e4rfasern, verf\u00fcgt \u00fcber ein gro\u00dfes Umweltpotenzial. Neben positiven Effekten bei der Bauteilfertigung im Spritzguss kann man vielf\u00e4ltigste \u00f6kologische Effekte bei der Bauteilanwendung wie Leichtbau, Langlebigkeit, L\u00e4rmpegelsenkung, Schmierstoffeinsparungen, Energieeinsparung bis hin zum h\u00f6chstwertigen Wiedereinsatz von textilen Abfallmaterialien erreichen. Nicht nur im Sinne eines Recyclings von textilen Aaramidabfallmaterialien, sondern auch im Sinne der Forcierung des generellen Einsatzes von Aramidfaserstoffen als Kunststoffbewehrung sollte das in der OMPG entwickel-te Pull-Drill-Verfahren f\u00fcr einen industriellen Einsatz weiterentwickelt werden. Schwerpunkte sind dabei anlagen- und verfahrenstechnische Entwicklungen f\u00fcr die Verarbeitung von Schmelzklebfasern mit einem Schmelzpunkt > 200\u00b0C, wie es beispielsweise das im Projekt untersuchte Polyamid ist. Ziel w\u00e4re dabei, den gegenw\u00e4rtigen labor- und kleintechnischen Ma\u00dfstab auf ein Industrieniveau zu bringen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Der Schlussbericht wird \u00fcber die Bibliothek der OMPG und die Universit\u00e4tsbibliotheken in Hannover und Jena der \u00d6ffentlichkeit allgemein zug\u00e4nglich gemacht. Am 05.12.07 werden die Ergebnisse in Chemnitz anl\u00e4sslich des STFI-Kolloquiums Recycling for Textiles in einem Vortrag dem Fachpublikum \u00f6ffentlich vorgestellt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Zielstellung des Projektes konnte erreicht werden. Die positiven Ergebnisse sollten zum Anlass genommen werden, die begonnenen Arbeiten in einem Folgeprojekt bis zur Industriereife voranzutreiben. Der Schwerpunkt dieses Fortsetzungsprojektes w\u00e4re die Anlagen- und Verfahrensoptimierung des Pull-Drill-Verfahrens f\u00fcr Schmelzklebfasern mit einem Schmelzpunkt >200\u00b0C, bis zur Industriereife. Hierzu w\u00e4re es erforderlich, den Anlagenbauer ma\u00dfgebend in die Folgearbeiten einzubinden<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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