Projekt 04176/01

Kleinmeßgerät zur Erkennung chlorhaltiger Kunststoffe

Projektträger

RATIONAL Technische Lösungen GmbH
Hansestr. 21
18182 Bentwisch
Telefon: 0381/5196201

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel des Projektes war die Schaffung eines kleinen, handhaltbaren und sehr kostengünstigen Gerätes für den allgemeinen Praxiseinsatz, das es ermöglicht, schnell und sicher chlorhaltige Kunststoffe, insbesondere PVC, von anderen Kunststoffen zu unterscheiden. Zweck des Projektes war, mit einem solchen Gerät Auswirkungen von Fehlentscheidungen beim Sortieren oder beim Einsatz von PVC zu vermeiden und so Recycling- u. Fertigungsprozesse sicherer zu machen. Dort, wo nicht PVC eingesetzt werden soll, kann dies mit Hilfe des Gerätes nachgeprüft werden. Unterziele waren das Finden eines geeigneten Meßprinzips und dessen techn. Umsetzung zu einem anwendungsfähigen und produzierbarem Gerät.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenNeben der RATIONAL GmbH Rostock wirkten am Projekt Herr Dr.rer.nat.habil Hartmut Prandke als selbständiger Berater und die Universitätsfirma ADANI International Minsk unter Leitung von Prof. Dr. rer.nat Linev mit. Herr Dr. Prandke schuf die Grundidee mit. Die Fa. ADANI führte mit RATIONAL Grundsatzuntersuchungen durch und baute nach Angabe von RATIONAL das erste Muster. ADANI brachte selbständige Gestaltungsideen ein. Bei dem Versuch der Umsetzung in ein Seriengerät arbeiteten zwei weitere Firmen mit.
Die Arbeiten begannen mit einer Patentanalyse und einer umfangreichen Suche nach Meßprinzipien, wobei teilweise Eigenschaften von Stoffen auch experimentell untersucht wurden.
Auf der Suche nach einem geeigneten Meßprinzip konnte dann nach vielen Voruntersuchungen die BEILSTEIN-Probe als geeignet gefunden werden, auch, weil sich diese zu einem großen Teil mit sehr kostengünstigen Teilen aus handelsüblichen Geräten (Feuerzeugen) umsetzen läßt. Mit diesen Teilen läßt sich eine kleine Flamme prizipiell einfach erzeugen.
Anschließend war das Problem zu lösen, dieses Verfahren einfach, klein, kostengünstig und sicher technisch umzusetzen.
Es konnte ein Prozeß der Probennahme gefunden werden, der eine grundsätzlich einfache Ausführung erlaubt: Eine Nadel wird erhitzt, dann heiß in das Probenmaterial gedrückt, wobei ein kleiner Teil desselben an der Nadel hängen bleibt, und aus diesem wird die Nadel wieder in die Flamme zurückgezogen. Dort verbrennt die entnommene Teil-Probe (unter Anwesenheit von Kupfer und Kupferoxid). Bei Anwesenheit von Chlor färbt sich die Flamme grün, was mit Hilfe eines optischen Filters, einen optischen Detektors und einer Verstärkerschaltung erkannt werden kann. Der kleine Probenteil auf der Nadel verbrennt vollständig, womit der Ausgangszustand wieder hergestellt wird und dann ein neuer Meßvorgang gestartet werden kann.


Ergebnisse und Diskussion

Auf dieser konzeptionellen Basis konnten erste Modellgeräte mit der Fa. ADANI geschaffen werden, die die Nutzbarkeit des skizzierten Funktionsprinzips nachzuweisen erlaubten.
Die Umsetzung zu einem produzierbaren Gerät gelang bisher nicht wegen einiger ungelöster technologischer Probleme (Stellglieder und Präzision der mechanischen Fertigung) sowie an den Kosten (Formenbau). Diese Probleme sind keineswegs unüberwindbar, müssen aber noch gelöst werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Mehrere Nachfragen aus der Wirtschaft (dekura; Altholzverwertung Süd; Vinnolit, Frisoplast; Pergulan; VKW; Mohr & Partner; Pentaplast; Solvey; PVC-Recycling; Uni Nürnberg; BASF) haben den Bedarf nach dem konzipierten Gerät bestätigt. Das bestärkt uns darin, Wege zur Fortführung des Projektes zu finden. Eine Patentanmeldung ist erfolgt. Veröffentlichungen sollen erst erfolgen, wenn weitere einsatzbereite Muster zur Verfügung stehen.


Fazit

Es ist gelungen, die grundsätzlichen Fragen und technischen Probleme des Gerätes, das als Ziel gesetzt war, zu lösen und in Mustern die Funktion nachzuweisen. Technologische Probleme der detaillierten Ausführung sind noch nicht gelöst. Hier muß und soll weiter gesucht werden. Weiteres Ziel soll die Kleinserienfertigung sein.