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Entwicklung eines Reinigungsverfahrens für stark adhäsive industrielle Verschmutzungen auf der Basis thixotroper Soil-Release-Gele

In industriellen und gewerblichen Lackierkabinen liegt der Lackverlust, welcher als Lacknebel (sog. Overspray) nicht das zu beschichtende Teil erreicht, bei 10-90% der eingesetzten Lackmenge. Der Overspray, der nicht durch die Abluftanlage abgesaugt wird, bildet auf den Kabinenwänden stark adhäsive Verschmutzungen. Deren Entfernung erfordert den Einsatz organischer Lösemittel oder abrasiver Verfahren, welche umweltschädlich sind, die Flächen beschädigen können und einen hohen Personaleinsatz erfordern. Als vorbeugende Maßnahme werden Abziehfolien oder - lacke vor Beginn der Lackierarbeiten auf die Wände aufgebracht und später zusammen mit dem Overspray wieder abgezogen. Dieses Verfahren ist sehr aufwändig. Ziel des Projektes war die Entwicklung eines Reinigungsverfahrens für stark adhäsive industrielle Verschmutzungen auf der Basis thixotroper Polymerdispersionen. Für ein umweltfreundliches Verfahren sollte nur Wasser als Lösungsmittel eingesetzt werden. Die Reinigung sollte leicht und in kurzer Zeit möglich sein und die Beschichtung auf den Wänden zeitsparend zu erneuern sein. Als Basis für die Polymerdispersionen wurden verschiedene Filmbildner zusammen mit Additiven auf ihre Wirksamkeit untersucht. Mischungen aus einem Ethylenoxid Propylenoxid Block-Copolymer mit Polyethylenglycol, Carboxymethylcellulose und pyrogener Kieselsäure unter Zusatz eines Netzmittels erwiesen sich als besonders geeignet. Die aufgebrachten Polymerbefilmungen waren beständig gegen lösemittel und wasserbasierte Lacke und auch bei erhöhter Temperatur und Luftfeuchtigkeit ausreichend stabil. Auf allen Substraten war eine vollständige Entfernung der aufgebrachten Lackanschmutzungen bei sehr geringem Wassereinsatz und geringem manuellen Aufwand möglich. Die Polymerbefilmungen eignen sich auch, um bereits mit Lack angeschmutzte Soil-Release Polymerschichten durch nochmaligen Dispersionsauftrag zu stabilisieren. Dadurch können personalintensive Reinigungsschritte bei der regelmäßigen Wartung der Lackierkabinen eingespart werden, was eine erhebliche Kosteneinsparung bedeutet.

Untersuchungen ueber die Verminderung der Gefaehrdung des Bedienungspersonals bei thermischem Spritzen durch Schadstoffe

1. Belastung des Bedienungspersonals bei den konventionellen Spritzverfahren durch Gase, Daempfe, Rauch und Staeube sowie durch Laerm, Waerme- und Lichtstrahlung. 2. Einfluss verschiedener Spritzbedingungen auf Kenngroessen fuer Staubbraende und Staubexplosionen

Reinigung von Spritzkabinenabluft mit Hilfe von Wandbettfilter geeignet fuer Feststoffabscheidung

Es soll ein Filtersystem entwickelt werden, mit dem es moeglich ist, klebrige Lackpartikel aus der Spritzkabinen-Abluft zu entfernen. Diese Abluft soll soweit gereinigt werden, dass sie anschliessend ungehindert einem Wanderbett-Adsorber zugefuehrt werden kann, um die enthaltenen organischen Loesemittel mit Hilfe von Aktivkohle zurueckzugewinnen. Die nach dem Wanderbettfilter gereinigte Abluft kann wieder in die Automatik-Zonen der Spritzkabinen zurueckgefuehrt werden.

KMU-innovativ - Klimaschutz: CO2-Reduzierung durch neuartigen energieeffizienten Prozessablauf bei der Herstellung von glasierter Keramik (Glaze-Forming), Teilvorhaben 5

Entwicklung eines energieeffizienten einstufigen Formgebungs- und Glasierverfahrens für Sanitär-, Geschirr und Grobkeramik. Neuartig im Projekt ist es, die Glasur- und Massesuspension in einem integrierten Prozessschritt zu verarbeiten, statt wie bisher in mehreren energieintensiven Einzelschritten. Die Glasurschicht übernimmt ebenfalls eine Filtrationsfunktion. Im Rahmen des Vorhabens sollen Druckgussformen entwickelt werden, die sowohl die manuelle Bearbeitung nach dem Trocknen als auch das energie- und rohstoffintensive Sprühglasieren erübrigen. Erstmalig wird solch eine Maschine entwickelt, die für die Keramik geeignet ist. Die Herausforderung liegt darin, die Filtrationsfunktion der Glasur ohne Veränderung der charakteristischen Merkmale zu gewährleisten und den neuen Prozess in die Produktion zu integrieren. Die Demonstration der Technikumsanlage im Produktionsmaßstab rundet das Projekt ab. Im Verbundprojekt arbeiten Fraunhofer IPA und Firmen - spezialisiert in Oberflächenbehandlung, Formenbau, Applikation und Maschinensteuerung - zusammen. Fraunhofer IPA begleitet dabei die F&E für die optimale Prozessgestaltung, insbesondere durch Technikumsversuche und numerische Simulationen zur Entwicklung der optimalen Spritztechnik. Dabei werden die weitreichenden Erfahrungen des IPA im Bereich des Spritzlackierens auf den des Glasierens adaptiert. Die Verbrauchsanalysen sowie die Qualitätsbewertungen können durch Einsatz und Adaption der messtechnischen Ausrüstung geleistet werden.

Entwicklung, Analyse und Wirksamkeitstests neuartiger Beschichtungen auf ZnO Nanostrukturbasis^Antifouling, Entwicklung, Analyse und Wirksamkeitstests neuartiger Antifoulingbeschichtungen auf ZnO Nanostrukturbasis

Geruchslose, lösemittelfreie Abluft und energieeffiziente Umluft aus Lackieranlagen mittels Filtersystemen aus nachwachsenden Rohstoffen

Manuelle Spritzlackieranlagen sind mit einer technischen Lüftung versehen, die während dem Betriebszustand 'Lackauftrag' im Frischluft- / Abluftbetrieb arbeitet. Dadurch bedingt ist eine energieintensive Aufheizung des Frischluftstroms von der jeweiligen Außentemperatur auf die Arbeitstemperatur. Maßnahmen zur Energieeinsparung nach dem Stand der Technik wie z.B. Wärmerückgewinnung und frequenzgeregelte Ventilatorantriebe erzielen nur ca. 50% Reduzierung des Energieverbrauchs. In den meisten Lackieranlagen der klein- und mittelständischen Industrie sind Abluftreinigungsmaßnahmen nach dem Stand der Technik unwirtschaftlich. Dadurch werden VOC- (Volatile Organic Compounds) und Geruchsemissionen freigesetzt. Die Einsatzmöglichkeiten lösemittelfreier oder -armer Lacksysteme (z.B. Wasserlacke) sind begrenzt. Eine signifikante Energieeinsparung ist durch einen Teil-Umluftbetrieb (ca. 80 %) möglich, da somit die Frischlufterwärmung auf ein Minimum reduziert wird. Voraussetzung dafür ist jedoch die Abscheidung von Lackoverspray und der Lösemitteldämpfe aus der Luft. Die Abscheidung von Lackoverspray erfolgt nach dem Stand der Technik über Nass- oder Trockenabscheideverfahren. Die Lösemitteldämpfe in der Luft verursachen in manuellen Spritzlackieranlagen einen Abluftbetrieb, d.h. die Luft wird nicht wiederverwendet. Dadurch entstehen hohe Energieverbräuche und Umweltbelastungen. Durch ein zu entwickelndes Filtersystem aus nachwachsenden Rohstoffen in Verbindung mit einer Prozessüberwachung zur Sicherstellung der Arbeitsschutzbedingungen soll die Luft auch in manuellen Spritzlackieranlagen wiederverwendet werden, d.h. es soll im Umluftbetrieb gefahren werden. Die umweltrelevanten Ziele des Forschungsvorhabens sind: 1. Reduzierung des Energiebedarfs zur Frischluftaufwärmung um ca. 80 %. 2. Reduzierung der CO2-Emissionen aus der Frischlufterwärmung um ca. 80 %. 3. Reduzierung der VOC-Emissionen. 4. Reduzierung der Geruchsbelästigung am Arbeitsplatz und in der Nachbarschaft.

Optimierung des Lackumlaufwassers und Gegenüberstellung alternativer Konzepte

Bei der Lackierung von Fahrzeugen entsteht überschüssiger Lacknebel (Overspray). Dieser wird per Luftstrom in das Lackumlaufwasser der Spritzkabine gemischt. Dieses Lack-Wasser-Gemisch wird zur Lackabscheide gepumpt. Dort soll mittels Koagulation das Wasser von Lackpartikeln und Fremdstoffen getrennt werden. Ziel des Projektes ist die Optimierung dieses Koagulierungsprozesses.

Teilvorhaben 4^Teilvorhaben 3^Teilvorhaben 5^Entwicklung und Applikation eines neuen Werkstoffsystems auf Komponenten der Plastifiziereinheit für die Verarbeitung von Formmassen optischer Qualität im Spritzgießprozeß zur Verbesserung der Prozeßtechnik und der Umweltverträglichkeit^Teilvorhaben 6, Teilvorhaben 2

Das Ziel besteht in der Entwicklung und der Applikation eines neuen Werkstoffverbundsystems mit PVD-Verfahren auf den Komponenten der Plastifiziereinheit (Schnecke, Rückstromsperre), um die Umweltverträglichkeit bei der Verarbeitung von Spritzgießmaterialien optischer Qualität zu verbessern. Hierzu sollen Aspekte zur Prozess- und Reinigungstechnik, zur Abfallminderung sowie zum produktbezogenen Umweltschutz untersucht werden. Ausgehend von den Ergebnissen der Schadensanalyse konventioneller Komponenten, werden PVD-Prozesse für die Abscheidung abrasions- und korrosionsbeständiger, antiadhäsiver Schichtsysteme entwickelt. Anschließend sollen die Schichtsysteme auf Praxisbauteilen abgeschieden werden. Nach dem Praxistest erfolgt eine abschließende Schadensanalyse, um Veränderungen beschichteter Oberflächen durch den Einsatz bzw. Schäden untersuchen zu können. Die Projektergebnisse sollen in den industriellen Anwendungsbereich transferiert und dort in die industrielle Praxis umgesetzt werden. Hierzu werden die Ergebnisse in wichtigen anwendernahen Fachzeitschriften sowie auf nationalen und internationalen Konferenzen einem breiten Publikum vorgestellt.

Verwertung und Entsorgung von Lackschlaemmen

In der BRD fallen jaehrlich ca. 200.000 t Lackschlaemme an, die zur Zeit ueberwiegend deponiert werden. Dabei wird unter dem Begriff 'Lackschlamm' sowohl der in der Spritzkabinen durch Overspray entstehende waessrige Schlamm als auch der der stark loesemittelhaltige Schlamm aus Fehlchargen, Restbestaenden und Reinigungsabfaellen in der Lackindustrie zusammengefasst. In Zusammenarbeit mit dem Industrieentsorger Buchen, Koeln, wird an Verfahren gearbeitet, die sowohl eine Rueckgewinnung des Harzkoerpers als auch eine teilweise Verwertung der Pigmente zum Ziel haben. Fuer Lackschlaemme, die sich nicht verwerten lassen, werden Aufbereitungs- und Konditionierungsverfahren untersucht, mit dem Ziel, eine moeglichst kostenguenstige Verbrennung zu ermoeglichen. Ergebnis der Untersuchungen an Wasserlacken ist, dass die kostenguenstigste Moeglichkeit fuer das Recycling von Lackschlaemmen die Mikrofiltration darstellt, wobei insbesondere auf die geeignete Modulbauweise Wert zu legen ist. Zu beachten ist hierbei jedoch, dass eine direkte Mikrofiltration in der Wasserphase in den seltensten Faellen erfolgreich ist. Um zufriedenstellende Bindemittelextraktionsraten erzielen zu koennen, muss der Umweg ueber eine Loesemittelphase genommen werden.

Bau einer innovativen Farbgebungsanlage

CLAAS hat im Rahmen der Umstrukturierung der Fertigung für selbstfahrende Erntemaschinen ein innovatives Oberflächenbehandlungskonzept umgesetzt, das die Entstehung von Emissionen flüchtiger organischer Stoffe (VOC-Emissionen), die zu den Vorläuferstoffen für bodennahes Ozon (Sommersmog) zählen, besonders überwachungsbedürftiger Abfälle (Lackschlämme) aus der Spritzlackierung sowie von mit Lack und Behandlungschemikalien belasteter Abwässer vermindert. Die im Rahmen des neuen Verfahrens installierte wässrige Vorbehandlung ist durch neuartige Badpflege und Spülwasserrecycling innovativ und kann grundsätzlich überall dort eingesetzt werden, wo eine wässrige Reinigung vor einer weiteren Oberflächenbehandlung erforderlich ist. Im beschriebenen Fall wird sie im Bereich Landtechnik / Großfahrzeugbau eingesetzt. Betriebswirtschaftlich rechnet sich das Verfahren.

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