Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Bei der Herstellung von Airbags f\u00fcr die Automobilindustrie werden verst\u00e4rkt Gewebe aus sortenreinem, silikonbeschichtetem Polyamid 6.6 eingesetzt. Bei diesem Herstellungsprozess fallen ca. 30% Verschnitt an. Europaweit fallen mehrere tausend Tonnen sortenreines, silikonbeschichtetes Polyamidgewebe pro Jahr mit deutlich steigender Tendenz an, die bislang als schlecht verrottende Abf\u00e4lle deponiert wurden.
\nDas Ziel dieses Entwicklungsprojektes war die Planung und Realisierung einer kontinuierlich arbeitenden Versuchsanlage zur Entsilikonisierung von beschichtetem Polyamidgewebe. Es sollte ein Polyamid 6.6 Granulat-Recyclat produziert werden, welches nahezu die Eigenschaften von Neuware hat. Dazu sollte der Restsilikongehalt von anf\u00e4nglich etwa 20% auf kleiner 1% reduziert werden. Die verbliebenen Silikonteilchen sollten w\u00e4hrend des Extrusionsprozesses zerkleinert und gut dispergiert werden, damit die Mate-rialeigenschaften von Polyamid-Spritzgussteilen durch diese Fremdstoffe nicht beeintr\u00e4chtigt werden. Nach erfolgreichem Projektabschluss und Nachweis der Wirtschaftlichkeit war der Aufbau einer Produk-tionsanlage mit einer Kapazit\u00e4t von > 800kg\/h beabsichtigt.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZur Abl\u00f6sung der Silikonschicht mit Natronlauge wurden im Reaktor umfangreiche Versuche zur Verfahrensoptimierung, besonders der Parameter Reaktionszeit und -temperatur, Laugen\/Tensid-Konzentration, Scherenergie, Lauge-Gewebe-Verh\u00e4ltnis und F\u00fcllgrad der Anlage durchgef\u00fchrt.
\nDabei war zu beachten, dass die Bedingungen die Abl\u00f6sung des Silikons herbeif\u00fchren, das Polyamid dabei aber nicht sch\u00e4digen.
\nEs wurden entsprechende Komponenten gesucht und getestet um die verfahrenstechnischen Anforderungen bez\u00fcglich folgender Einzelschritte zu erf\u00fcllen:
\n–\tZerkleinerung der Gewebest\u00fccke;
\n–\tAbl\u00f6seprozess im Reaktor;
\n–\tAbtrennung und gegebenenfalls R\u00fcckf\u00fchrung der Reaktionsl\u00f6sung;
\n–\tAuswaschen der Reaktionsl\u00f6sung aus dem PA Gewebe; Trocknung der Gewebest\u00fccke;
\n–\tAbtrennung der verbliebenen Silikonpartikel;
\n–\tExtrusionprozess zur Herstellung von PA 6.6 Granulat.
\nDie Entwicklung einer umfangreichen Steuer- und Regelungstechnik war notwendig.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Es wurde eine Versuchsanlage aus verschiedenen Komponenten zusammengestellt, welche in einem kontinuierlichen Prozess den Silikonanteil in beschichteten PA 6.6 Gewebeabf\u00e4llen deutlich senken kann und somit eine klar verbesserte Rohstoffqualit\u00e4t erzeugt. Mit der Pilotanlage kann wie geplant eine Leistung von etwa 150kg\/h kontinuierlich unter Produktionsbedingungen gefahren werden.
\nDie Schneckenkonfiguration des Extruders wurde f\u00fcr die spezielle Dispergieraufgabe optimiert. Ebenso wurde eine passende Additivierung zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften erfolgreich entwickelt. Somit wurde auch ein weiteres Ziel, die Verbesserung der Materialeigenschaften von ungetrenntem Rohstoff, erreicht.
\nDie Abl\u00f6sung der Silikonbeschichtung konnte durch mechanischen Aufschluss im Reaktor auch mit verd\u00fcnnter Natronlauge in vertretbarer Behandlungszeit erreicht werden, ohne dass das Polyamid angegriffen wird. Mit der vorhandenen Versuchsanlage war der angestrebte Silikonrestgehalt <1% nicht erreichbar. Der Grund daf\u00fcr liegt vorwiegend in der noch nicht optimal arbeitenden Trennung von Polyamidgewebe und Silikonpartikeln. Mit dem installierten kosteng\u00fcnstigen Verfahren der Windsichtung k\u00f6nnen Restsilikonwerte von etwa 5% realisiert werden. Bei Vorversuchen mit anderen, technisch aufwendigeren Anlagen konnte eine deutlich bessere Trennung erzielt werden. Es war vorgesehen, diese Komponenten in einer Projektfortf\u00fchrung in der erweiterten Versuchsanlage im kontinuierlichen Prozess zu testen.\nDie mit der eingesetzten Schubzentrifuge m\u00f6gliche Sp\u00fclung der Gewebest\u00fccke zur Entfernung von Restlauge ist unzureichend. Durch die R\u00fcckst\u00e4nde kommt es zu verst\u00e4rkter Geruchsbildung w\u00e4hrend der sp\u00e4teren Verarbeitung. So erfolgten auch hier noch weitere Versuche zur Verbesserung des Waschverfahrens.\nDie im Projektrahmen erzielten technischen Resultate waren insgesamt positiv. Aus technischer Sicht war eine Projektfortf\u00fchrung mit weiteren Optimierungen und anschlie\u00dfendem Bau einer Produktionsanlage vorgesehen. Dies erfolgt derzeit aus Wirtschaftlichkeitsgr\u00fcnden nicht.\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\nErste Ma\u00dfnahmen zur Verbreitung der Vorhabensergebnisse waren diverse Pr\u00e4sentationen bei Kunden aus der Automobilzuliefererindustrie sowie den Automobilherstellern wie VW, Daimler-Chrysler und BMW. Artikel in Fachzeitschriften und Pr\u00e4sentationen auf einschl\u00e4gigen Fachveranstaltungen und Kongressen waren im Zuge einer Verfahrensweiterentwicklung geplant. Sie sind mit Abbruch der Projektfort-f\u00fchrung entfallen.\n\n\nFazit\n\nEs ist gelungen eine Versuchsanlage aus verschiedenen Komponenten zusammenzustellen, welche in der Lage ist, in einem kontinuierlichen Prozess den Silikonanteil deutlich zu senken und somit eine klar verbesserte Rohstoffqualit\u00e4t zu erzeugen. Mit der Pilotanlage kann wie geplant eine Leistung von etwa 150kg\/h kontinuierlich unter Produktionsbedingungen gefahren werden. L\u00f6sungswege f\u00fcr eine weitergehende Verfahrensverbesserung wurden aufgezeigt, um Silikonrestanteile unter 1% zu erreichen. Dies f\u00fchrt allerdings zu h\u00f6heren Aufbereitungskosten als urspr\u00fcnglich kalkuliert.\nEine Weiterentwicklung des Verfahrens erfolgt derzeit aus Wirtschaftlichkeitsgr\u00fcnden nicht.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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