Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Naturfaser-W\u00e4rmed\u00e4mmmaterial kann bisher nicht als Formschale zur W\u00e4rmed\u00e4mmung um Rohre eingesetzt werden, da es keine elastischen Eigenschaften besitzt, um einen dauerhaften Formschluss um Rohrleitungen zu gew\u00e4hrleisten. Die Zumischung einer synthetischen Bikomponentenfaser zu Baumwollfasern gew\u00e4hrleistet ein elastisches Verhalten von Baumwollmatten, indem der Fasermantel beim Thermobondier-Prozess schmilzt und mit den Baumwollfasern der Umgebung verklebt. Dadurch entste-hen St\u00fctzstellen an zwei sich kreuzenden Baumwollfasern innerhalb der D\u00e4mmmatten. Innerhalb der Biko-Faser bleibt ein h\u00f6herschmelzender synthetischer Kern erhalten, der zus\u00e4tzliche Elastizit\u00e4t im Verbund bewirkt. Die Folge ist eine Verbesserung der Formstabilit\u00e4t. Diese Matten sollen mit Brandschutzmitteln ausger\u00fcstet werden. Ziel ist es, die Brandschutzausr\u00fcstung und die Verbesserung der Formstabilit\u00e4t mit CO2- neutralen \u00f6kologischen Materialien zu erreichen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden1.\tLiteraturstudium zur W\u00e4rmed\u00e4mmung, Brandschutzausr\u00fcstung und Formgebung.
\n2.\tFertigung von Hybridvliesen aus Rei\u00dfbaumwolle, Baumwollabg\u00e4ngen u. a. Naturfasern sowie synthetischen Polymeren und Biopolymeren unterschiedlicher Herkunft.
\n3.\tThermobondierversuche zur Einsch\u00e4tzung der Formstabilit\u00e4t der entstandenen Vliese.
\n4.\tBrandschutzausr\u00fcstung mit unterschiedlichen Flammschutz-Mitteln auf die Hybridvliese.
\n5.\tKonzeption einer Vorrichtung zur Herstellung von Formschalen aus Hybridvliesen.
\n6.\tBewertung der W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit, Brandschutzausr\u00fcstung und Formbest\u00e4ndigkeit.
\n7.\tErarbeitung eines Konzeptes zur Umsetzung in gro\u00dftechnischen Anlagen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Naturfaservliese k\u00f6nnen mit biologisch abbaubaren Biopolymeren oder mit synthetischen Fasern verfestigt werden. Dies gelingt teilweise durch Vernadelung, dauerhafter durch Thermobondierung. Im Thermobondier-Prozess kann gleichzeitig eine Verformung der Vliese erreicht werden, wenn sie w\u00e4hrend der Erw\u00e4rmungsphase bis hin zur Wiederabk\u00fchlung in Form gehalten werden. Je h\u00f6her der Anteil an Polymeren im Vlies oder je d\u00fcnner das Vlies selbst ist, um so besser wird die Form im erkalteten Zustand gehalten. Das erm\u00f6glicht die Schaffung von Formschalen aus Naturfasern, die gegen\u00fcber der Atmosph\u00e4re ann\u00e4hernd CO2-neutral verbrennen und\/oder kompostierbar sind.
\nMit Bikomponentenfasern aus einer hochschmelzenden Faserseele und einen niedrigschmelzenden Mantel wurde das Ziel am besten erreicht, wenn die Schmelztemperaturen beider Bestandteile so weit auseinander lagen, dass die Thermobondiertemperatur dazwischen gelegt werden konnte. Dann bleiben n\u00e4mlich elastische polymere Fasern erhalten, w\u00e4hrend gleichzeitig die geschmolzenen Anteile des Mantels die Naturfasern verfestigend verklebten. Dadurch konnte elastische Formkonstanz erreicht werden, die sinnvollerweise durch einen stabileren Mantel aus Kunststoff oder Metall abschlie\u00dfend gefasst oder durch Verkleben mit Selbstklebestreifen erhalten werden sollte. Bikomponentenfasern aus Biopolymeren sind bisher nicht auf dem Markt. F\u00fcr den Einsatz von Fasern aus Biopolymeren wurde deshalb die Dicke des Naturfaser-Vlieses verringert, um stabile Formschalen zu erhalten. Die prinzipielle Eignung von Naturfasern und Biopolymeren zur Herstellung w\u00e4rmisolierender Formschalen f\u00fcr Heizungsrohre wurde nachgewiesen. Damit w\u00fcrde der Abfall dieser Materialien 100%-ig kompostierbar oder CO2-neutral verbrennbar. Produktionswirksam eingesetzt werden kann dieses Material aber erst nach industrieller Herstellung von preiswerten Fasern aus Biopolymeren.
\nAls Wege zur Herstellung der Formschalen werden ein Maschinenvorschlag zur Verformung der erw\u00e4rmten Vliese zu offenen Formschalen und eine Fertigung von nahtlosen R\u00f6hren durch Rundvernadelung von Vliesstreifen auf kommerziellen Maschinen aufgezeigt. Beide sind prinzipiell zur Herstellung von Formschalen geeignet.
\nDie brandschutztechnische und fungizide Ausr\u00fcstung der nat\u00fcrlichen Rohstoffe zur Vliesbildung kann durch Bespr\u00fchen der Vliese bei ihrer Herstellung mittels P-N-organischer Flammhemmer wirkungsvoll gestaltet werden. Die daf\u00fcr bisher angebotenen Mittel aus nachwachsenden Rohstoffen k\u00f6nnen diese sowohl nach ihrer Wirksamkeit, als auch nach ihrer Handhabbarkeit noch nicht gleichwertig ersetzen. Da die Flammhemmer in Konzentrationen von 10-20% Trockenmasse auf das Vlies aufgebracht werden m\u00fcssen, mindert dies den umweltfreundlichen Charakter der Formschalen und bildet gleichzeitig einen beachtlichen Kostenfaktor.
\nDie Charakterisierung der Ausgangsvliese hinsichtlich Brandschutzausr\u00fcstung und W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit wird vorgenommen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse werden auf zuk\u00fcnftig zu besuchenden Messen durch die Flaxoprop und den Asglawo-Verbund als Poster pr\u00e4sentiert. In der Zwischenzeit werden sie werbewirksam innerhalb des Firmenverbundes ausgestellt. Die Verkaufsabteilungen pr\u00e4sentieren Muster von Formschalen aus dem Betriebsverbund. Die Ergebnisse flie\u00dfen auch unmittelbar in eine Vorlesungsreihe an der TU Bergakademie Freiberg zum Thema Stoffe zum D\u00e4mmen und Verst\u00e4rken ein, bzw. werden in Vortr\u00e4gen auf Fachveranstaltungen eingebaut.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Formschalen aus nachwachsenden Rohstoffen sind derzeitig noch nicht wettbewerbsf\u00e4hig herzustellen. Die industrielle Entwicklung und Herstellung von Fasern aus Biopolymeren und von biopolymeren Avivagen zur flammhemmenden und fungiziden Ausr\u00fcstung von Naturfasern muss weiterhin f\u00fcr diese Zielstellung vorangetrieben werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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