Das Projekt "Teilvorhaben 8" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DS Pulverbeschichtung GmbH durchgeführt. Vorhabenziel: Firma DS Sartingen beschichtet überwiegend sehr massive, schwere Bauteile mit Pulverlacken. Diese müssen mit großem Energieeinsatz aufgeheizt und anschließend wieder abgekühlt werden. Im Rahmen des Projektes sollen daher u.a. Maßnahmen zur Rückgewinnung der freigewordenen Abwärme untersucht werden. Weiterhin sollen Maßnahmen zur energieeffizienten Aufheizung der Bauteile im Einbrennofen geprüft werden. Parallel dazu wird die bisherige Anlage auf Schwachstellen hin untersucht werden. Hierzu soll die Messtechnik genutzt werden, die im Rahmen des Projektverbundes gemeinschaftlich genutzt werden soll. Die erhaltenen Daten dienen zum einen als Input für das von der INPRO zu entwickelndes PC-Programm, zum anderen sollen die Ergebnisse in die zu erstellende Handlungsanweisung einfließen. Die Firma Sartingen wird dabei schwerpunktmäßig den Bereich bearbeiten, der sich mit der Beschichtung sehr schwerere Bauteile beschäftigt. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten ist die Verbesserung der Energieeffizienz der bei Firma Sartingen eingesetzten Vorbehandlungsprozesse. Die Ergebnisse dieser Verbesserungsmaßnahmen werden sowohl in das PC Programm als auch in die Handlungsanweisung einfließen. Arbeitsplanung: Zunächst erfolgt eine Bestandsaufnahme der bisherigen Prozesse, die bei Firma Sartingen eingesetzt werden. In einer zweiten Stufe erfolgt die Optimierung und Verbesserung der Prozesse in Abstimmung mit den anderen Projektpartnern. Die erhaltenen Erkenntnisse fließen parallel in das geplante Handbuch ein.
Das Projekt "Teilvorhaben 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Richard Henkel GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Die Pulverbeschichtung ist ein energieintensives Verfahren mit hohen Strom-, Prozesswärme- und Energiekosten. Diese Kosten werden mittel- und langfristig aufgrund steigender Energiekosten deutlich steigen. In der Lackieranlage der Firma Richard Henkel wurden schon zahlreiche Maßnahmen zur Reduzierung des Energieverbrauchs eingesetzt. Für die weiteren Verbesserungen reichen die vorliegenden Anlagen- und Prozessdaten nicht mehr aus. D.h. vor einer weiteren Verbesserung der Prozesse und einer Entwicklung neuer Konzepte müssen die Energieströme (Gas, Strom, Druckluft etc.) mit Hilfe geeigneter Messtechnik erfasst und bewertet werden. Hierfür soll im Rahmen des Verbundprojektes Mess- und Erfassungstechnik (z.B. Druckluft über spezielle Sensoren, Wärmefluss über Wärmebildkamera etc.) angeschafft und aktiv zur Erkennung von Schwachstellen im Prozess genutzt werden. Die Ergebnisse dieser Aus- und Bewertung fließen in die Entwicklung eines speziellen PC Programms ein, das von einem anderen Projektpartner entwickelt wird. Firma Richard Henkel liefert hier den Input für das Programm und die Bewertungsgrundlagen. Ein weiterer Schwerpunkt stellt die Entwicklung neuartiger Warenträger dar. Derzeit wird ein Großteil der eingesetzten Wärmeenergie für die Aufheizung des Warenträgermaterials genutzt, obwohl dies für den eigentlichen Beschichtungsprozess nicht notwendig ist. Die Entwicklung dieser neuen Technologien soll in enger Zusammenarbeit mit einem Hersteller für Warenträger erfolgen. Im Rahmen der Entwicklung des geplanten Handbuches bringt die Firma Richard Henkel neben ihren bisherigen Entwicklungen neue Erkenntnisse für die Optimierung und Verbesserung von Lackierprozessen in das Handbuch ein. Hierzu zählen u.a. Aktivitäten im Bereich der energieeffizienten Vorbehandlung von Bauteilen vor der Lackierung.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Entwicklung einer Technik und Technologie zur Aushärtung von Pulverlacken auf SMC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IBT InfraBio Tech GmbH durchgeführt. Entwicklung spezieller Funktionskeramiken für Infrarotstrahler und Nanodotierungen für den Lack mit einem definierten selektiven Emissions- bzw. Absorptionsspektrum. Die Strahlungscharakteristik dieser Keramiken soll andererseits mit dem Absorptionsspektrum der zu verwendenden Lacke weitestgehend übereinstimmen. Damit sollen die Zeit zur Aushärtung von Lacken drastisch verkürzt, der Energieaufwand spürbar verringert, eine hohe Qualität der Lackschicht und eine niedrige thermischen Belastung des Kunststoffsubstrats erzielt werden. Erarbeitung folgender Inhalte: 1. Keramiken mit speziellen selektiven Eigenschaften; 2. Emitter, Strahler und Module auf Basis der Keramiken; 3. Spezielle Laborgeräte zum Nachweis Lackpolymerisation; 4. Verfahrenstechnologische Grundsätze; 5. Orientierende Untersuchungen zur Dotierung von Lacken.
Das Projekt "Grundlagenuntersuchungen zur Synthese von Pulverlacken und zum Einfluss von Grenzflaechenphaenomenen bei der Beschichtung mit Pulverlacken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Polymerforschung Dresden e.V. (IPF) durchgeführt. Das Vorhaben wird in 2 Teilprojekten bearbeitet. Im ersten Teil erfolgt die 'Untersuchung neuartiger Vernetzungssysteme fuer die Pulverlackhaertung', vor allem Schichtdicke und Oberflaechenguete schraenken die Erweiterung der Pulverlackierung auf andere Bereiche ein. Durch Unterschiede in den zwei wichtigen Vorgaengen - thermisches Verfliessen (Filmbildung) und Haerten - treten Schwankungen in der Lackqualitaet und Oberflaechenguete und der Lackhaftung auf. Ueber Untersuchungen zu neuartigen Vernetzungssystemen bzw. Vernetzungsmechanismen soll dieser Mangel beseitigt werden. Im 2. Teil soll der 'Einfluss von Grenzflaechenphaenomenen bei der Beschreibung von Substratwerkstoffen mit Pulverlacken' untersucht werden. Mit Hilfe physikalisch-chemischer Messmethoden werden die von unterschiedlich vorbehandelten Substratoberflaechen und den Beschichtungspulvern ausgehenden Wechselwirkungskraefte charakterisiert und kinetische und thermodynamische Vorgaenge waehrend des Filmbildungsprozesses bei der Pulverbeschichtung untersucht.
Das Projekt "Entwicklung einer Nanotechnologie zur Erzeugung haftfester und langzeitstabiler Verbunde zwischen pulverlackierten Oberflächen und Silikondicht- bzw. -klebstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Engel Oberflächentechnik GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Technologie auf der Basis von nanoscaligen SiOx-Partikeln, die es erlaubt, langzeitstabile haftfeste Verbunde zwischen pulverlackierten Oberflächen und silikonbasierenden Kleb- bzw. Dichtstoffen herzustellen. Die Abscheidung der Nanopartikel soll mit einem umweltfreundlichen, preiswerten und prozesssicheren flammenbasierenden Verfahren der PYROSIL®-Technik durchgeführt werden. Aufbauend auf dem zu Beginn des Projektes zu definierenden Stand der Technik wird eine auf das Ziel ausgerichtete Erforschung sowohl der chem. als auch der topologischen Änderungen des beflammten Pulverlackes durchgeführt. Hierbei soll eine möglichst gute Anhaftung der Nanopartikel an die Oberfläche ohne Beeinflussung der dem Pulverlack innewohnenden chem. und phys. Eigenschaften erreicht werden. Verwendung finden u.a. XPS, REM, EDX, PYROSIL, Headspace-GCMS, Rollschälfestigkeitsprüfung und div. Belastungstests. Die Ergebnisse des Projektes sollen möglichst zeitnah in die Produktion überführt werden. Hierbei sind sowohl 'ab Werk' zur Verklebung vorbehandelte Substrate als auch 'vor Ort' zu aktivierende Systeme geplant. Hauptkundenkreis stellen Fassadenbauer dar.
Das Projekt "Smart bonding: Umweltschutz durch ökonomische und ökologische Verbesserung von Pulverlackeigenschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karl Wörwag Lack- und Farbenfabrik GmbH & Co. KG durchgeführt. Das Ziel dieses Projektes, ist die Entwicklung von Pulverlacken mit einem innovativen Eigenschaftsprofil für den Möbelmarktsektor, sowie die Übertragung und Anpassung des Bondingprozesses auf das Thema SMART-Bonding. Die Idee, welche hinter diesem Projekt steckt, ist die Ablösung der konventionellen Lacksysteme durch die umweltschonenderen Pulverlacksysteme. Die Inspiration des Projektes entstand aus der Entwicklung von Effektpulverlacken. Dieser Prozess soll nun dazu verwendet werden, Pulverlacke mit einem innovativen Eigenschaftsprofil zu entwickeln. Die bisher untersuchten Themenblöcke, um die Idee des Smartbondings zu untersuchen waren noch nicht zielführend. Die einfache Übertragung des Effektbondingprozesses auf den Smartbondingprozess ermöglicht die schnelle Prüfung auf Machbarkeit von weiteren Smartbonding-Ideen.
Das Projekt "IBÖ-10: PulLi - Biobasierte Pulverlacke aus molmassenreduzierten Ligninspaltprodukten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens PulLi ist die Erprobung und Entwicklung von ligninbasierenden Pulverlackrezepturen, um so eine nachhaltige Alternative zu den aktuell auf dem Markt verfügbaren petrobasierten Varianten zu erhalten. Lignin soll in diesem neuen Produkt als Hauptziel vorrangig die Harzkomponente der Rezeptur ersetzen. Die Erweichungstemperaturen der Roh-Kraftlignine sind aber für eine Anwendung im Pulverlack mit meist größer als 250 °C deutlich zu hoch. Hier wird ein Glasübergang im Temperaturbereich zwischen 80 und 120 °C benötigt. Durch eine definierte Depolymerisation in kleinere Molekülfragmente kann eine Absenkung der Glasübergangstemperatur erreicht werden. Es soll deshalb untersucht werden, wie das Rohlignin gezielt mittels Depolymerisationsprozesse modifiziert werden kann, damit es in Pulverlacken verarbeitet werden kann.
Das Projekt "Grundlagenuntersuchung zur Synthese von Pulverlacken und zum Einfluss von Grenzflaechenphaenomenen bei der Beschichtung mit Pulverlacken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Polymerforschung Dresden e.V. (IPF) durchgeführt. Nach einem zuvor aufgestellten Konzept der Zweistufenhaertung wurden neuartige kombinierte Vernetzungsmechanismen fuer Pulverlacke entwickelt, bei denen erstmals eine Trennung der Prozesse Filmbildung und Haertung in einem Zweistufenmechanismus realisiert wurden. Damit stehen in Grundrezepturen Pulverlackbasissysteme zur Verfuegung, mit denen qualitativ hochwertige Lackschichten bei niedrigen Einbrenntemperaturen bei gleichzeitig verbesserter Lagerstabilitaet der Pulver sowie eine Ausweitung der Einsatzgebiete von Pulverlacken auf thermisch weniger stabile Substrate (Kunststoffe) erreichbar sind. Zusaetzlich wurde ein katalytisches System zur gezielten Uretdionspaltung entwickelt, das eine Senkung der Einbrenntemperatur unter 140 Grad Celsius ermoeglicht. Uretdione sind blockierungsmittelfrei blockierte Isocyanatverbindungen, deren Einsatz wesentlich zur Senkung der Emissionswerte beitraegt. Die Filmbildung von Pulverlacken wird massgeblich von den Vorgaengen an der Grenzflaeche zwischen Beschichtung und Substrat bestimmt, wobei Oberflaechenspannung und Viskositaet der sich bildenden Polymerschmelze die relevanten physikalischen Groessen sind und deshalb im Mittelpunkt der Untersuchungen standen. Durch Verwendung von neuen Messapparaturen war es moeglich, Oberflaechenspannung und Benetzung von Bindemittelschmelzen erstmalig zu untersuchen. Besondere Aufmerksamkeit wurde dabei der Untersuchung des Einflusses von Bindemitteleigenschaften und der Wirkung von Additiven gewidmet.
Das Projekt "Ganzheitliche Untersuchungen zur elektrostatischen Beschichtung mit TGIC-freien und Klarpulverlacken mit ionenarmen Auftragsverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für angewandte Forschung und Technologie e.V. durchgeführt. Erfolge bei der Reinhaltung von Luft und Wasser sowie Fortschritte in der Abfallentsorgung und zum Schutze des Bodens sind heute Qualitaetsmerkmale einer modernen Industriegesellschaft und belegen, dass industrielles Wachstum nicht mit der Zerstoerung der Umwelt verbunden sein muss. Die elektrostatische Pulverlackierung gewinnt (neben dem Einsatz von Wasserlacken) aus oekologischen Gruenden immer mehr an Bedeutung. Die beim konventionellen Lackieren auftretenden Quellen fuer Luft- und Abwasserverunreinigung (Loesemitteldaempfe, Overspray und Lackschlamm) fallen nahezu vollstaendig weg. Hinzu kommen technologische und oekonomische Vorteile durch die Automatisierbarkeit der Beschichtungsprozesse, die Verbesserung der Arbeitsbedingungen (Brand- und Gesundheitsschutz) und Qualitaetsverbesserungen. Daraus resultiert auch, die elektrostatische Pulverlackierung nicht nur aus der Sicht ihrer bekannten Vorteile zu sehen, sondern das Gesamtverfahren, einschliesslich des Pulverlackes selbst, kritisch zu betrachten. Pulverlacke koennen Gefahrstoffe beinhalten. Auch ohne das Vorhandensein von Loesemitteln koennen Pigmente, Haerterkomponenten, Verkappungsmittel, Lichtschutzmittel und Additive zur Herstellung verwendet werden, die toxikologisch in der einen oder anderen Weise bedenklich sind. Pulverlacke sind nicht inert. Und es ist selbst bei inerten Materialien der Feinstaubanteil eine moegliche Quelle von Belastungen. Insbesondere wird durch Zusatzanforderungen der Paragraphen 36/37 der GefStoffV die Verwendung erbgutveraendernder Materialien so erschwert werden, dass die Betriebe deren Einsatz auf das Noetigste beschraenken bzw. nur noch TGIC-freie Pulverlacke hergestellt werden. Die integrale Bewertung umwelttechnischer Gesichtspunkte bezieht sich sowohl auf die Produkte, als auch auf den gesamten Anlagen- und Beschichtungskomplex. Ressourcen fuer einen Fortschritt werden - im Einsatz TGIC-freier Pulverlacke vor allem beim Einsatz triboelektrischer Sprueheinrichtungen, - der Anwendung rotierender Spruehglocken vorzugsweise fuer groessere Flaechenleistungen und - unpigmentierter Klarpulverlacke (hier fehlen Fuellstoffe und Farbpigmente) gesehen. Die Ziele fuer neue Lackentwicklungen, die die Pulverlacke mit einschliessen, sind aus gesetzlicher und technischer Sicht klar definiert. Das wachsende Interesse am Einsatz von Pulverlacken ist nicht nur auf die metallverarbeitende Industrie, sondern auch auf viele angrenzende Bereiche, wie Keramik- und Kunststoffbeschichtung, Mehrfachlackierung und die Erzeugung von Isolierschichten gerichtet. Das neue Forschungsprojekt soll zur Vergroesserung der Anwendungsbreite der Pulverbeschichtung beitragen und dabei die genannten Schwerpunkte integrieren.
Das Projekt "Umweltschonende Entlackung von Komponenten in Lackieranlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hugo Claus GmbH & Co. KG durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Mit dem Entwicklungsprojekt wird das Ziel verfolgt, eine industriereife Technologie für eine umweltverträgliche und wirtschaftliche Entlackung von Anlagenkomponenten in Lackieranlagen zu entwickeln. Die Komponenten werden einmalig mit einer antihaftenden Plasmabeschichtung ausgestattet und dann mit Wasserhochdruck im mittleren Druckbereich bis 500 bar entlackt. Basis für die Beschichtung ist 'PermaCLEANplas', eine von der FhG IFAM entwickelte Plasmabeschichtung. Der Einsatz dieser Technologien soll zu einem kompakten Entlackungssystem führen, das auch mobil bei den Bedarfträgern eingesetzt werden kann und bei dem möglichst keine umweltrelevanten Schadstoffe anfallen. Da die PermaCLEANplas-Beschichtung bisher nur auf feuerverzinkten und absolut weißrostfreien Substraten dau-erhaft aufgebracht werden kann und ihre antihaftende Wirkung nur bei Nasslacken funktioniert, ist eine Weiterentwicklung dieses Beschichtungsverfahrens mit dem Ziel erforderlich, es auf alle gängigen Substrate aufzubringen und darüber hinaus die antihaftende Wirkung auch auf Pulverlacke auszudehnen. Fazit: Im Rahmen der Entwicklungsarbeiten konnte nachgewiesen werden, dass Gitterroste, die im Lackier-prozess mit den heute gebräuchlichen Nasslacksystemen kontaminiert wurden, problemlos mit Wasserhochdruck im Druckbereich 500 bar entlackt werden können, sofern die Gitterroste zuvor mit der Antihaftbeschichtung PermaCLEANPLAS versehen wurden. Die entwickelte Anlagentechnik ist kompakt, so dass Entlackungsanlagen auch dezentral, d.h. werksnah, eingesetzt werden können. Der erreichte Entwicklungsstand erlaubt die Umsetzung der Anlagentechnik als industriell einsetzbare Durchlaufanlagen. Das entwickelte Entlackungsverfahren hat das Potential die heute noch vorherrschenden chemischen und pyrolytischen Entlackungsverfahren abzulösen mit dem Effekt, die Umweltbelastung signifikant zu reduzieren und die Kosten für die Entlackung deutlich zu reduzieren.
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