Das Projekt "2nd Life PLA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk durchgeführt. Polylactid (PLA), ein Kunststoff aus erneuerbaren Ressourcen, ist eine Alternative zu den fossilen Kunststoffen. Derzeit ist PLA nur in geringen Mengen verfügbar und hat demzufolge einen hohen Preis. Ein Forschungsprojekt des IKV beschäftigt sich daher damit die Recyclingfähigkeit von PLA zu bewerten. Ziel ist es, die Markteinführung von PLA zu vereinfachen und so eine ökologisch nachhaltige Produktion von Kunststoffverpackungen auch ökonomisch voranzubringen. Das IKV untersucht die Extrusion des Materials auf einer Flachfolienanlage. Durch mehrfache Extrusion wird untersucht, wie sich der Werkstoff bei häufiger Belastung verhält, die bei einem internen Recyclingkreislauf zu erwarten ist. Weitere Versuchsreihen sollen die für industrielle Anwendungen angestrebten Recyclingmethoden nachbilden. Z. B wird das Rezyklat mit unterschiedlichen Mengenanteilen Neuware gemischt und anschließend auf der Extrusionslinie verarbeitet. Um den Prozessschritt der Vortrocknung einzusparen, wird die Verarbeitung mit Schmelzeentgasung untersucht. Insbesondere bei der Produktion von Lebensmittelverpackungen ist der Kontakt zwischen Packgut und Rezyklat zu vermeiden. Dazu wird ein mehrschichtiger Folienverbund hergestellt, bei dem das Rezyklat lediglich in der mittleren Schicht eingesetzt wird.
Das Projekt "Neue Anwendungen fuer Kunststofffraktionen des DSD aus dem Hausmuell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. durchgeführt. In einer Kunststoffverwertungsanlage mittels klassischer Schwimm-Sink-Trennung und mit einem neuartigem Sortierzentrifugenverfahren recycelte Polypropylen-, Polystyrol- und Polyolefinmaterialien wurden nach Extrusion und Spritzgiessen bezueglich ihrer mechanischphysikalischen Eigenschaften unter dem Gesichtspunkt einer kommerziellen Anwendung bewertet. Fuer die Eimerherstellung prinzipiell einsetzbar sind die Polypropylenrecyclate (PP) mit geringem Polystyrolgehalt. Ungeeignet sind hierfuer die Polyolefinrecyclate. Durch den Einsatz einer Sortierzentrifuge zur Auftrennung der gemischten Kunststoffe aus Bechersammlungen konnten PP-Fraktionen mit deutlich verringertem Polystyrolgehalt gewonnen werden. Polystyrolrecyclate (PS) koennen zur Herstellung von Fernsehrueckwaenden verwendet werden, wenn es gelingt, die Vicaterweichungstemperatur anzuheben. Durch Optimierung der Extrusionsbedingungen und thermische Nachbehandlung der PSSpritzkoerper unterhalb der Glastemperatur wurde ein reproduzierbarer Anstieg der Vicattemperatur um ca. 5 Grad ohne merkliche Verringerung der Schlagzaehigkeit erreicht..
Das Projekt "Herstellung eines Adsoptivreinigers aus PA-Abfaellen im Extruder" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. durchgeführt. In einem vorangegangenen Forschungsvorhaben war im Labormassstab ein Adsorptionsmittel zur Entfaerbung von Faerbereiabwaesser durch Modifizierung von PA-Abfall aus der Chemiefaser oder Kunststoffindustrie hergestellt und untersucht worden. Das Forschungsziel bestand in der Ueberfuehrung der Abbau- und Modifizierungsreaktion des PA auf einem handelsueblichen Extruder, um durch reaktive Extrusion den Adsorptivreiniger kontinuierlich herzustellen. Die reaktive Extrusion des Polyamids mit Diaminoalkanverbindungen ist gelungen. Nachteilig wirkt sich die Fluechtigkeit des Diamins aus, wodurch keine quantitative Umsetzung erhalten wurde. Im Ergebnis ist die Aufarbeitung von Polyamidabfaellen im Extruder moeglich, wobei ein Produkt entsteht, das zur Reinigung von Faerbereiabwaesser einsetzbar ist und somit in doppelter Hinsicht zum Schutz der Umwelt beitraegt.
Das Projekt "Membran Baugruppen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von UNIWELL Rohrsysteme GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel ist die wirtschaftliche, kostengünstige und effiziente Fertigung von tubulären Membranen und tubulären MEE. Parallel zu Versuchen am DWI sollen aussichtsreiche Polymermaterialien der Firma Fumatech für Extrusionsversuche bei Uniwell eingesetzt werden um vorerst eine tubuläre Membran, später eine MEE darzustellen. Grundsätzlich basiert das Teilvorhaben auf der Optimierung der Verarbeitungseigenschaften von Fumatech-Materialien, mit dem Ziel einer reibungslosen Extrusion einer tubulären Membran niedriger Wandstärke. Dies soll durch Anpassung der Fertigungsparameter, der Werkzeug und Maschinenkonstruktion erreicht werden. Darauf aufbauend soll eine Extrusionslinie zur Herstellung von tubulären MEEs durch Inline-Zusammenführung von Membran und Elektrode realisiert werden. Das Teilvorhaben muss einerseits Grundversuche, aber auch den Aspekt einer umfassenden Markteinführung tubulärer Systeme hoher wirtschaftlicher Effizienz zulassen. Nur so ist es später möglich ein konkurrenzfähiges Preissegment darzustellen. Nach Festlegung des Fertigungsverfahrens, der konstruktiven Auslegung der Maschinen und Konstruktion der benötigten Werkzeuge werden grundlegende Fertigungsparameter bestimmt und festgelegt und darauffolgend die Versuchsfertigung gestartet. Darauf aufbauend wird das Fertigungsverfahren für tubuläre MEE entwickelt und eine Fertigungslinie zur Produktion unter Erhöhung der wirtsch. Effizienz für die praktische Umsetzung der MEE in einem Produktionsschritt konstruiert.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Entwicklung der Schaeumungs- und Extrusionsverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe durchgeführt. Ziel dieses Teilprojektes der Universitaet Bayreuth ist es, geschaeumte thermoplastische Leiterplatten herzustellen, die die Anforderungen der Elektronikindustrie an FR2- und FR4-Leiterplatten erfuellen. Dafuer muessen Blends aus Hochtemperaturthermoplasten (HTT) entwickelt und in einem geeigneten kontinuierlichen Prozess verschaeumt werden. Die Morphologie der geschaeumten Leiterplatte muss sehr homogen und feinzellig sein. Um das Vorhabensziel zu erreichen, werden zunaechst in Zusammenarbeit mit der Firma Lehmann und Voss spezielle Treibmittel entwickelt und erprobt, die die gegebenen Anforderungen erfuellen. In Zusammenarbeit mit der Firma Reifenhaeuser wird gleichzeitig eine Extrusionsanlage an der Universitaet Bayreuth aufgebaut und hinsichtlich der Verschaeumung von HTTs optimiert. Mit dieser Anlage soll durch die enge Zusammenarbeit moeglich sein, HTTs sowohl physikalisch als auch chemisch zu verschaeumen. Die hergestellten Musterapplikationen werden interessierten Anwendern vorgestellt, um eine breite industrielle Realisierung zu gewaehrleisten. Ausserdem werden die Ergebnisse in Fachzeitschriften und in Vortraege publiziert.
Das Projekt "Möglichkeiten der Aufbereitung und chemischen Modifizierung von Roggenmahlprodukten zur Herstellung von Werk- und Zusatzstoffen für die technische Anwendung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Lebensmittel- und Umweltforschung e.V. durchgeführt. Ein Anwendungsgebiet für Getreide bzw. für Mehle ist der Einsatz anstelle von Stärke, wobei der Aufwand für die Gewinnung der reinen Stärke entfällt. Um nachteilige Einflüsse der Nicht-Stärke-Bestandteile weitgehend auszuschließen werden stärkereiche Fraktionen hergestellt. Zur Umgehung der Stärkegewinnung wird die Herstellung von stärkereichen Mehlen, vor allem aus Roggen, auf nasstechnischem Wege durch Präextraktion der löslichen Bestandteile sowie auf trockenem Wege durch Feinmahlung und Klassierung der stärkereichen Fraktionen untersucht. Zusätzlich zur Gewinnung von Fraktionen ist deren physikalische Modifizierung mittels Extrusion und Mikrowellenbehandlung vorgesehen. Die stärkereichen Fraktionen werden mittels Kationisierung, Hydroxypropylierung und Carboxymethylierung derivatisiert. Fraktionen, Modifikate und Derivate werden charakterisiert und auf anwendungstechnische Eignung geprüft. Die Ergebnisse aus diesem Vorprojekt sind die Grundlage für ein nachfolgendes Hauptprojekt.
Das Projekt "Entwicklung biologisch zerlegbarer gummielastischer Verbundwerkstoffe auf Basis von Recyclegummigranulat und biopolymeren Bindemitteln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Lebensmittel- und Umweltforschung e.V. durchgeführt. Der Markt für den Wertstoff Altgummi hat bisher noch eine Nischenposition. Allein für die in Deutschland anfallenden mehr als 600.000 Tonnen Altreifen sind noch keine ausreichenden stofflichen Verwertungsmöglichkeiten aufzeigbar. Das impliziert einen Entwicklungs- und Forschungsbedarf für Verarbeitungstechnologien und Anwendungen, d.h. Produktentwicklungen auf Basis von Altgummi. Innerhalb des Vorhabens werden neue Anwendungen für die stoffliche Verwertung von Altgummi in Form von aufbereitetem Gummigranulat erarbeitet. Dabei wurden die Kombinationen der Eigenschaften, die kein anderer Werkstoff in dieser Art aufweist, genutzt. Wesentlich sind eine bleibende Elastizität über einen weiten Temperaturbereich, Unempfindlichkeit gegen zahlreiche aggressive Medien, Flexibilität und Schmiegsamkeit bei hoher Verschleißfestigkeit. Diese Eigenschaften werden kombiniert mit einem Bindemittel auf biopolymerer Basis (Getreide, insbesondere Roggen), dass eine problemlose Anwendung (Zubereitung, Verarbeitbarkeit) und Entsorgung (Verarbeitungsreste, Recycling) der Verbundwerkstoffe nach Nutzung zulässt. Die konzipierten Produkte (Werkstoffe für den Baubereich, Formkörper) entsprechen so im Handling und dem Entsorgungsprinzip dem gesteigerten Bedürfnis der Konsumenten nach umweltschonenden Produkten und Materialien, die auch unter dem gesundheitlichen Aspekt während der Verarbeitung und Nutzung (z.B. Lösungsmittel, Konservierungsstoffe) Vorteile gegenüber konventionellen Produkten aufweisen. Folgende konkrete Werkstoffentwicklungen konnten realisiert werden: 1) Schalldämmender Ausgleichsestrich; 2) Gummizusatz zu thermoplastisch verformbarem Granulat (Bioplastic); 3) Granulat als Zusatz zur Bitumenherstellung zur Verbesserung der Fließfähigkeit.
Das Projekt "Entwicklung eines Porosierungsstoffes fuer die Ziegelindustrie auf Maisbasis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Paderborn, Fachbereich 10 Maschinentechnik, Institut für Kunststofftechnik durchgeführt. Bei der Ziegelherstellung werden die Poren durch das Ausbrennen von Polystyrolschaum erzeugt. Dieses Verfahren fuehrt zu einer hohen Schadstoffkonzentration im Abgas, das deshalb aufwendig gefiltert werden muesste. Ziel des Projektes ist der Ersatz des Polystyrolschaums durch geschaeumten Maisgriess, der schadstofffrei ausbrennt.
Das Projekt "Teilvorhaben 5: Prozesskettenentwicklung fuer den Pulverspritzguss und die Extrusion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rauschert durchgeführt. Das Ziel ist die Entwicklung eines Verfahrens, das die Umweltbelastung (Emissionen, Abfall, Energieverbrauch) bei der Keramikherstellung verringert. Bei den Verfahren Hochdruck-Spritzguss und Extrusion werden relativ grosse Mengen an organischen Bindern fuer die Formgebung benoetigt. Bei beiden Formgebungsverfahren fallen aus diesem Grund bei der notwendigen thermischen Entbinderung grosse Mengen an Emissionen an. Des weiteren ist der Gruenkoerperausschuss sehr haeufig nicht wiederverwendbar und faellt als Abfall an. Das Teilprojekt beinhaltet die Entwicklung neuer Versaetze (recyclebarer Binder, niedrigere Aufbereitungstemperatur) fuer den Hochdruckspritzguss, die Herstellung von Bauteilen und Ermittlung der Entbinderungsparameter in Zusammenarbeit mit dem ICT, MeG und UHT. Fuer die Formgebungsverfahren Hochdruckspritzguss und Extrusion werden Versuchswerkzeuge gebaut, um die theoretischen Vorteile der ueberkritischen Entbinderung hinsichtlich Bauteilgeometrie an Prototypen zu ueberpruefen. Die Technologie wuerde bei Erreichen des Entwicklungszieles der geforderten qualitativen Standards zuerst bei den Neuentwicklungen eingefuehrt und spaeter auf die gesamte Produktion uebertragen werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Speicherkonzept B - Offener Sorptionsspeicher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik durchgeführt. Die Technologie der sorptiven Wärmespeicherung zeichnet sich durch eine hohe Energiespeicherdichte und geringe Wärmeverluste aus. Dadurch ist sie besonders für die Langzeitwärmespeicherung gut geeignet. Am Beispiel der Speicherung thermischer Solarenergie wird das Konzept eines offenen Sorptionsspeichers untersucht. Gegenstand dieses Teilvorhabens ist es, die thermische Leistungsfähigkeit durch die Entwicklung von modifizierten Speichermaterialien weiter zu verbessern. Zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften des Speichermaterials sollen Formkörper hergestellt werden, die in Hinblick auf die Durchströmbarkeit und den volumetrischen Feststoffanteil optimiert werden. Unter Einbeziehung der rheologischen Stoffeigenschaften werden geeignete Extrusionsverfahren entwickelt. Zur Erhöhung der Speicherdichte der reinen Sorptionsmaterialien werden Salze oder Salzmischungen in die poröse Oberfläche der Adsorbentien eingebracht, um so die Adsorption der Sorptionsmaterialien mit einer Hydratation der Salze zu kombinieren. Auf diese Weise sollen Komposit-Adsorbentien als Wabenkörper hergestellt werden, die eine Speicherdichte von ca. 180 kWh/m hoch 3 erreichen und gleichzeitig die Randbedingungen für eine Langzeit-Wärmespeicherung erfüllen (hydrothermale Stabilität, Zyklenstabilität). 2. Arbeitsplanung Zunächst erfolgt die Auswahl und die Herstellung der Komposit-Adsorbentien auf der Basis von Salzmischungen und zeolithischen Trägerstrukturen. Anschließend erfolgt eine experimentelle Charakterisierung der physikochemischen Eigenschaften. Aufbauend auf den experimentellen Untersuchungen werden detaillierte Modelle erstellt, die eine numerische Simulation der Speichervorgänge erlauben und so die Bestimmung der thermischen Leistungsfähigkeit ermöglichen.
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