Projekt 07386/01

Entwicklung und Herstellung von Verpackungsformteilen aus Getreidekleie

Projektträger

C.F. Rolle GmbHM√úHLE
Zschopental 15
09437 WaldkirchenZielsetzung und Anlass des Vorhabens Ziel des Projektes ist die kleintechnische Herstellung von Verpackungspolstern aus Getreidekleie. Die Ergebnisse der Grundlagenforschung sind zu vervollkommnen und technisch und technologisch in eine Versuchsanlage umgesetzt werden. Die Eigenschaften der Polster sollen so weit optimiert werden, da√ü der Einsatz bei der Firma Foron erfolgen kann. Herk√∂mmliche Schaumkunststoffpolster sollen durch umweltfreundliche, biologisch abbaubare Materialien abgel√∂st werden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEs sind folgende wesentliche Arbeitsschritte vorgesehen: 1. Entwicklung eines quasikontinuierlichen Herstellungsverfahrens und der kleintechnischen Versuchsanlage 2. Erstellung der Konstruktionsunterlagen f√ľr die Gesamtanlage 3. Bau und Komplettierung der Anlagenkomponenten 4. Montage und Inbetriebnahme der Komplettanlage 5. Entwicklung des Qualit√§tssicherungssystems f√ľr die Polster einschlie√ülich ben√∂tigter Sonderpr√ľfeinrichtungen 6. Experimentelle Untersuchungen mit der kleintechnischen Versuchsanlage 7. Optimierung der Anlage zur Sicherung der Polstereigenschaften 8. Inbetriebnahme f√ľr Dauerbetrieb, Zusammenfassung der Ergebnisse und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen Ergebnisse und Diskussion Im Rahmen der gemeinsamen Forschungsarbeiten der Partner des Verbundprojektes ist es gelungen, eine modellhafte Produktion f√ľr Verpackungspolster bzw. dreidimensionale Formk√∂rper in der Rolle-M√ľhle Waldkirchen aufzubauen. Die w√§hrend der Grundlagenuntersuchungen im Laborma√üstab an der TU Chemnitz entwickelte Materialzusammensetzung und die f√ľr die Herstellung der formstabilen K√∂rper notwendigen Verfahrensschritte wurden weiterentwickelt und auf das wesentlich gr√∂√üere Herstellungsvolumen angepasst. Mit den umfangreichen Untersuchungen zur Beeinflussung der Struktur des Formk√∂rpers, insbesondere zur Homogenit√§t der Bindungen in Abh√§ngigkeit der eingesetzten Kleiefraktionen, der Fasern sowie deren Aufbereitungsformen und der Zusatzstoffe ist es gelungen, je nach erforderlichen Eigenschaften reproduzierbar dreidimensionale Formk√∂rper mit unterschiedlicher Geometrie und Gestalt herzustellen. Die einzelnen Aufbereitungs- und Verarbeitungsverfahren wurden den Anforderungen der Ma√üstabsvergr√∂√üerung (1 : 8 ... 10) entsprechend weiterentwickelt. ¬∑ So konnte eine effektive Zerkleinerungstechnologie f√ľr die K√ľrzung der Fasern sowie die Zerkleinerung der Zusatzstoffe ermittelt werden und in Verbindung mit der installierten Schneidm√ľhle umge-setzt werden. ¬∑ Das f√ľr die Herstellung der homogenen, f√∂rderf√§higen und dosierbaren Suspension erforderliche Mischverfahren wurde entwickelt und anlagentechnisch umgesetzt. Integriert darin sind die F√∂rder- und Dosieranlagen f√ľr die Suspension, so dass eine vorw√§hlbare Volumendosierung je nach Formk√∂rpergr√∂√üe m√∂glich ist. ¬∑ Das Formverfahren f√ľr die wesentlich gr√∂√üeren Polsterk√∂rper wurde entwickelt und in einer programmierbaren Presse umgesetzt. Eingeschlossen ist hier der Bau von Pressformen einschlie√ülich notwendiger Stempel aus speziellen Materialien. Die Formen selbst sind so gestaltet, dass mechanische Entw√§sserung m√∂glich wird und durch spezielle Anpassungen wesentlich verbessert werden konnte. In den Formenbau sind weiterhin die Erkenntnisse zum Flie√üverhalten der Suspension sowie zur Entformung der gepressten, jedoch sehr feuchten K√∂rper einbezogen. ¬∑ F√ľr die aufwendige Trocknung der K√∂rper wurde die Mikrowellentechnologie ausgew√§hlt und den spezifischen Material- und Verfahrensanforderungen angepasst. Zur Minderung der Trocknungskosten und gleichzeitig f√ľr eine Vermeidung der thermischen Sch√§digung des Materials wurde eine mehrstufige Trocknungstechnologie entwickelt. ¬∑ F√ľr die Stabilisierung der Formk√∂rperoberfl√§chen wurde eine biogene Dispersion entwickelt. Bei der Beschichtung der Oberfl√§chen werden eine Stabilisierung der Randzonen und gleichzeitig ein Feuchtigkeitsschutz m√∂glich. Sowohl verfahrensseitig als auch in Umsetzung bei der installierten Anlage wurde ein geschlossener Kreislauf f√ľr das Presswasser realisiert. Damit kann der Wasserverbrauch um ca. 7,5% gesenkt und die Stabilit√§t der Formk√∂rper erh√∂ht werden. Mit den parallel durchgef√ľhrten Kennwertuntersuchungen zu dem neuen biogenen Material konnten wesentliche Materialeigenschaften ermittelt werden. Die vollst√§ndige biologische Abbaubarkeit des neuen Materials ist nachgewiesen, eine 100%-ige Recyclingf√§higkeit ist gegeben und eine thermische Verwertung problemlos m√∂glich. Durch die Herstellung anwendungsbezogener Verpackungsmittel f√ľr die FORON Haus- und K√ľchentechnik Produktionsgesellschaft mbH konnten direkte Auswirkungen auf die Verfahrenskomponenten ber√ľcksichtigt werden. Die erfolgreiche Anwendung der Verpackungsunterteile f√ľr K√ľhlger√§te konnte nachgewiesen werden. Dabei erwiesen sich die hohe Druckfestigkeit, die geringe Kriechneigung sowie die gute Sto√üabsorption bei gro√üen Fl√§chenlasten (im Vergleich zu den bisherigen Schaumkunststoffen) als besonders vorteilhaft. √Ėffentlichkeitsarbeit und Pr√§sentation Teilnahme an verschiedenen Tagungen, z. B. Tagung der DBU Innovationsf√∂rderung in Sachsen, Dresden 1999, Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe, Freiberg, 1999, Veranstaltung des VDI-Arbeitskreises FML Logistik vor Ort in der Rolle M√ľhle (Vorstellung der neuen Verpackungsmaterialien) 2000 Fazit Trotz des Erreichens der Projektzielstellung sind f√ľr die zuk√ľnftig notwendigen Investitionsvorhaben, die f√ľr die gro√ütechnische und damit auch wirtschaftliche Umsetzung des Verfahrens unabdingbar sind, noch weitere Forschungsaufgaben zu l√∂sen, um eine sichere, risikoarme Inverstitionsvorbereitung zu erm√∂gli-chen.

√úbersicht

Telefon

03725/3473-0

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Bundesland

Sachsen

Fördersumme

387.112,89 ‚ā¨

Förderzeitraum

01.04.1998 - 30.01.2001