Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Projektziel ist die Optimierung und Umsetzung einer chlorfreien Spinnmasse zur Herstellung von Stapel-fasern im System Al2O3 SiO2 mit einem Aluminiumoxidgehalt zwischen 72 und 97%. Der Anlass des Vorhabens beruht auf den umweltsch\u00e4dlichen Emissionen des jetzigen Prozesses (Salzs\u00e4ure und Dioxi-ne). Diese sollen eliminiert werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAus den Erkenntnissen des abgeschlossenen DBU-F\u00f6rdervorhaben \u0084Herstellung von Keramik-Fasern aus alternativen, umweltfreundlichen Rohstoffen\u0093 (AZ 17417\/01) und den daraus erarbeiteten Rezepturen werden die chlorfreien Faservorstufen zur Herstellung von Stapelfasern optimiert: Zun\u00e4chst werden Ans\u00e4tze in der Gr\u00f6\u00dfenordnung 200 ml hergestellt, diese werden in einer Laborspinnapparatur (1 Filament) versponnen. Anschlie\u00dfend werden mindestens 2 Liter Sol hergestellt und diese im Technikum der Firma Rath zu Fasern verarbeitet. Damit k\u00f6nnen Spinnzeiten von bis zu einer Stunde realisiert werden.<\/p>\n
Parallel werden die Gr\u00fcnfasern zun\u00e4chst im Laborofen; die Technikumsfasern aber auch schon in der Produktionsanlage dekompostiert und kristallisiert um das Endprodukt herzustellen.<\/p>\n
Die angewandten Methoden werden Untersuchungen der Spinnl\u00f6sung mittels der Rheologie, Viskosit\u00e4t und des Kristallisationsverhaltens sein sowie die Bestimmung der physikalischen Parameter der ge-brannten Faser wie Durchmesser, Kompressibilit\u00e4t der Fasermatten und Zugfestigkeit.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Tatsache, dass in diversen Patenten einerseits Synthesen zur Herstellung von Mullitfasern \u00fcber chloridfreie Rohstoffe beschrieben werden, andererseits bislang jedoch keine Mullitfasern auf dem Markt verf\u00fcgbar sind, die \u00fcber eine chloridfreie Route hergestellt werden, zeigt die gro\u00dfe Herausforderung auf, die bei Verwendung von Carbons\u00e4uren anstelle von Salzs\u00e4ure bei den Synthesen und nachgeschalteten Prozessen entstehen. In diesem Projekt ist es gelungen, lagerstabile Spinnmassen auf Basis von Car-bons\u00e4uren herzustellen. Die Qualit\u00e4t der Spinnmassen konnte so weit entwickelt werden, dass sie in stabilen Spinnprozessen zu Gr\u00fcnfasern verarbeitet werden konnten. Dar\u00fcber hinaus wurde ein Ver-st\u00e4ndnis geschaffen, welche rheologischen und strukturellen Voraussetzungen erf\u00fcllt sein m\u00fcssen, um die chloridfreien Ans\u00e4tze zu Fasern spinnen zu k\u00f6nnen. Ausgew\u00e4hlte Spinnmassen wurden auf der Pro-duktionsanlage bei der Fa. Rath versponnen und zeigten auch dort eine gute Spinnbarkeit. Es ist gelun-gen, durch Verbesserung der Trocknungsbedingungen der Fasern eine Steigerung der Faserl\u00e4ngen zu erzielen und einen Zerfall der Fasern zu kurzen Nadeln zu vermeiden. Gef\u00fcgeuntersuchungen an Gr\u00fcn-fasern deuten darauf hin, dass diese Ergebnisse durch eine Vermeidung oder Minimierung des Kern-Mantel-Effekts erreicht wurden. Ob alleine durch eine weitere Verbesserung der Spinn- und Trocknungs-parameter die mechanischen Eigenschaften der chloridfreien Fasern dem Niveau der chloridhaltigen Fa-sern angeglichen werden k\u00f6nnen, oder ob weitere Parameter (z.B. die Solstruktur) einen bedeutenden Einfluss haben, konnte bisher noch nicht gekl\u00e4rt werden. <\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit wurde bis dato wegen des Projektstandes nicht betrieben.
\nDie Ergebnisse wurden in Osnabr\u00fcck bei der DBU als Pr\u00e4sentation vorgestellt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Als zuk\u00fcnftige Aufgabe ergibt sich aus den erlangten Ergebnissen, dass zun\u00e4chst erforscht werden muss, weshalb genau die Fasern der chloridfreien Route eine geringere mechanische Stabilit\u00e4t als die der chloridhaltigen Route aufweisen. Die Fa. Rath und das Fraunhofer ISC\/HTL haben sich darauf ver-st\u00e4ndigt, dass diese Aufgabe vor Beantragung einer Projektphase 2 zun\u00e4chst gel\u00f6st werden sollte. Ist dies gekl\u00e4rt, so w\u00e4re der n\u00e4chste Schritt, eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Fa-sern nach der chloridfreien Route zu erarbeiten. Dies sollte Inhalt der Projektphase 2 sein.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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