Das Projekt "Entwicklung von Verfahren und Produkten zur Aufbereitung von Teppichreststoffen und -altstoffen durch Umschmelzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Kaiserslautern, Lehrstuhl für Konstruktion im Maschinen- und Apparatebau durchgeführt. Bei der Herstellung von Kunststoffteppichboeden und deren Weiterverarbeitung zu Formteilen fuer die Automobilindustrie entstehen Rueckstaende in Form von Randstreifen, Formteilabschnitten und Fehlchargen. Die Menge dieser Rueckstaende ist erheblich. Sie betraegt in Deutschland zusammen mit den gleichartigen Altteppichen mehrere Hunderttausend Tonnen pro Jahr. Die Verwertung dieser Rueckstaende ist aufgrund der inhomogenen Zusammensetzung der Kunststoffteppiche schwierig. Die bereits existierenden Recyclingverfahren verwerten entweder nur einen Teil der Teppichrueckstaende, z.B. nur die Fasern, der uebrig bleibende Rest, oft mehr als 50 Gew. Prozent muss entsorgt werden, oder fuehren zu einem Pulver- bzw. Granulatfoermigen Rezyklat von unvorhersehbarer und meist minderwertiger Qualitaet. Der Erloes fuer dieses Rezyklat deckt in der Regel nicht die Aufbereitungskosten. Aus diesen Gruenden wurde in einem vom Ministerium fuer Wirtschaft und Verkehr des Landes Rheinland-Pfalz gefoerderten Forschungsprojekt ein werkstoffliches Verfahren entwickelt, das die vollstaendige Verwertung der Teppichrueckstaende auf moeglichst hohem Wertniveau ermoeglicht. Die Untersuchungen beschraenken sich vorerst auf Nadelvliesteppiche und die darin eingesetzten Kunststoffsorten. Das sind Polypropylen (PP) und Polyesther (PET) fuer die Fasern, carboxylgruppenhaltige Styrol-Butadien-Kautschuk (XSBR) fuer den Teppichbinder und SBR-Schaum bei rueckenbeschichteten Bodenbelaegen. Bei Automobil-Formteilen kann eine zusaetzliche Thermoplastschicht, ebenfalls aus PP, vorkommen. Das Ziel des Umschmelzverfahrens ist, die Teppichrueckstaende in ihrer Gesamtheit, d.h. ohne vorgeschaltete Trennschritte, in granulatfoermige Sekundaerkunststoffe (Regranulate) umzuwandeln, die moeglichst hochwertige Werkstoffeigenschaften besitzen, damit sie zur Herstellung von Kunststoffartikeln genutzt werden koennen, die bisher aus Neuware gefertigt wurden. Die Kunststoffartikel sollen vorzugsweise im Automobilbau zum Einsatz kommen. Das Problem beim Umschmelzen ist, dass die verschiedenen in den Teppichmaterialien vorkommenden Kunststoffsorten schmelztechnisch miteinander unvertraeglich sind, was die Qualitaet der Regranulate sehr stark verschlechtert. Zur Erhoehung der Vertraeglichkeit wird daher der Einsatz sog. Compatibilizer (Vertraeglichmacher) beim Umschmelzen untersucht. Die wesentlichen Verfahrensschritte beim Umschmelzen sind: Agglomerieren der Teppichrueckstaende zu dosierfaehigen Agglomeraten und Compoundieren der Agglomerate in Schneckenknetern/Extrudern zu hochwertigen Regranulaten. Die Untersuchungen ergaben, dass zumindest die aus Produktionsabfaellen nach dem entwickelten Verfahren erzeugten Regranulate als Werkstoff fuer Spritzgiessprodukte verwendet werden koennen - z.B. fuer Teile zur Automobil-Innenausstattung. Die Qualitaet derartiger, beispielhaft hergestellter Artikel ist sehr vielversprechend...
Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung 3-dimensionaler Formteile aus nachwachsenden und biologisch abbaubaren Rohstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Bereich Ingenieurwissenschaften, Institut für Naturstofftechnik, Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik durchgeführt. Ausgangssituation/Problemstellung: Die gesellschaftliche Entwicklung folgt den globalen Trends wie Bevölkerungswachstum, zunehmenden Wohlstand und steigenden Ressourcenbedarf. Dies führt aktuell zu vielen politischen Maßnahmen hinsichtlich Nachhaltigkeit, was ins-besondere einen effizienten Umgang mit den vorhandenen Ressourcen bedeutet. Im Zuge dieser Entwicklung rücken nachwachsende Rohstoffe - wie z. B. Holz - sowohl für die energetische, als auch für die stoffliche Nutzung in den Fokus von Forschungsvorhaben und besitzen zukünftig ein großes Potenzial Materialien, die aus fossilen Rohstoffen erzeugt werden und/oder nicht biologisch abbaubar sind, für eine Vielzahl möglicher Applikationen schrittweise zu substituieren. An der Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik, TU Dresden, wurde mit der Entwicklung dreidimensionaler Formteile potenziell neue Anwendungsgebiete für Cellulose erschlossen, wie z. B. im Leichtbau, der Automobilindustrie oder anderen Branchen. Derartige hochfeste Formteile aus Cellulose konnten bisher zwar hergestellt und materialseitig charakterisiert werden, jedoch ist die labortechnische Herstellung entsprechender Formen speziell wegen des hohen Entwässerungswiderstandes und der vorhandenen - aber unzureichenden - Gerätetechnik sehr aufwendig und langwierig. Zudem haben die hergestellten Formen oftmals nicht die geforderten Qualitätsansprüche, da sie Lufteinschlüsse und Schwankungen in der Dichteverteilung besitzen, wodurch nur etwa jedes zweite Röhrchen als Produkt anerkannt wird. Im Projekt wurde ein innovatives Prozesskonzept zur effizienten Herstellung rotationssymmetrischer Formteile geschaffen. Das Konzept beinhaltet zunächst eine Weiterversorgung mit Faserstoff aus externen Quellen, da dieser Prozess-schritt das geringste technische Risiko darstellt und hohe Investitionskosten vermeidet. Der bislang ineffiziente Prozessschritt der Formgebung konnte innerhalb des Projektes stark optimiert und durch die Entwicklung und IBN eines Versuchsstandes auch für den industriellen Maßstab validiert werden. Anhand des entwickelten Versuchsstandes wurden weitere Prozessgrenzen identifiziert sowie mögliche Lösungsansätze konstruktiv umgesetzt. Umfangreiche Tests verschiedener Trocknungsverfahren zeigten, dass durch die schnellere Formgebung weiterhin auf die Ofentrocknung gesetzt werden kann, ohne den Gesamtprozess maßgeblich in seiner Produktivität zu beeinträchtigen. Aufgrund der erfolgreichen Projektbearbeitung und dem Erreichen der wesentlichen Projektziele können in naher Zukunft konkrete, innovative Produkte aus Cellulose auf dem Markt etabliert werden und somit den Weg zur Bioökonomie mitgestalten. (Text gekürzt)
Das Projekt "Entwicklung von Formteilen aus nachwachsenden Rohstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Wismar - Fachhochschule für Technik, Wirtschaft und Gestaltung, Fachbereich Maschinenbau,Verfahrens- und Umwelttechnik durchgeführt. '- Entwicklung und Bau eines Versuchsstandes zur Formteilherstellung. - Stofflich-rezeptive Untersuchungen mit verschiedenen Werkstoffen. - Entwicklung eines Musterproduktes.
Das Projekt "Aufbereitung von Kunststoffabfaellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Kaiserslautern, Lehrstuhl für Konstruktion im Maschinen- und Apparatebau durchgeführt. Bei der Herstellung von Kunststoffteppichboeden und deren Weiterverarbeitung zu Formteilen fuer die Automobilindustrie entstehen Rueckstaende in Form von Randstreifen, Formteilabschnitten und Fehlchargen. Die Menge dieser Rueckstaende ist erheblich. Sie betraegt in Deutschland zusammen mit den gleichartigen Altteppichen mehrere Hunderttausend Tonnen pro Jahr. Die Verwertung dieser Rueckstaende ist aufgrund der inhomogenen Zusammensetzung der Kunststoffteppiche schwierig. Die bereits existierenden Recyclingverfahren verwerten entweder nur einen Teil der Teppichrueckstaende, z.B. nur die Fasern, der uebrig bleibende Rest, oft mehr als 50 Gew. Prozent muss entsorgt werden, oder fuehren zu einem Pulver- bzw. Granulatfoermigen Rezyklat von unvorhersehbarer und meist minderwertiger Qualitaet. Der Erloes fuer dieses Rezyklat deckt in der Regel nicht die Aufbereitungskosten. Zur werkstofflichen Verwertung dieser Abfaelle wurden im Zuge des Projektes zwei verschiedene Verfahrenswege untersucht. 1. Aufloesen und Trennen in die Ausgangsstoffe Fasern, Teppichbinder und Beschichtung. Das Verfahren basiert auf der Reisstechnologie, so dass auf diesem Weg nur reissbare Teppichsorten aufbereitet werden koennen. Das Ziel dieses Verfahrens ist, moeglichst sortenreine Fraktionen zurueckzugewinnen, die fuer eine hochwertige Verwertung geeignet sind. 2. Umschmelzen ohne vorherige Trennung, durch Agglomeration Compoundieren unter Zugaben von Vertraeglichmachern. Dabei sollen auch die Moeglichkeiten der reaktiven Extrusion ausgenutzt werden um auf diese Weise die zu erwartenden, schlechten mechanischen Eigenschaften der erzeugten Polymermischungen zu verbessern. Fuer dieses Verfahren sind Teppichmaterialien mit hohem Thermoplastanteil geeignet. Dazu gehoeren unbeschichtete mit textilen Zweitruecken versehene thermoplastbeschichtete Sorten, letztere insbesondere, da sie nicht reissbar sind und deshalb durch den 1. Verfahrensweg nicht aufbereitet werden koennen. Die am Beispiel von Nadelfilz-Produktionsreststoffen durchgefuehrten Untersuchungen konnten nur zum 1. Verfahrensschritt abgeschlossen werden, da zum Zeitpunkt des Projektendes noch ein Grossteil er Versuche zum 2. Verfahrensweg ausstanden. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass eine Aufbereitung des Teppichmaterialverbundes durch Aufloesen und Trennen sowohl technisch als auch wirtschaftlich moeglich ist. Fuer die zurueckgewonnenen Fraktionen - Fasern (PP,PET) Teppichbinder (SB-Pulver) und Schaumbeschichtung (SBR-Pulver) wurden Verwertungsmoeglichkeiten aufgezeigt. Die Untersuchungen wurden in Folgeprojekten weitergefuehrt.
Das Projekt "Vakuumfaserform - Entwicklung einer neuartigen Herstellungs- und Verarbeitungstechnologie für dreidimensional geformte Naturfaserbauteile aus pflanzlichen Sekundär- und Reststoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Bereich Ingenieurwissenschaften, Institut für Naturstofftechnik, Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik durchgeführt. Typisches Rohstoffmaterial für Freiform-Faserformteile sind Zellstoff und Holzstoff, also aus forstwirtschaftlichen Beständen gewonnene Naturfasern. Die in diesem Vorhaben thematisierte Verarbeitungsart, welche auf dem patentierten Vakuumtrocknungsverfahren basiert, eignet sich theoretisch ebenfalls um Sekundärrohstoffe (Altpapier, Papierproduktionsabschnitte) und Faserreststoffe (Zwangsanfallstoffe bspw. aus diversen Pflanzenteilen und pflanzlichen Verarbeitungsreststoffen) zu verarbeiten. So können Pflanzenreste einer wertschöpfenden und ressourcenschonenden Verarbeitung unterzogen werden: Durch das Forschungsvorhaben wird eine Technologie erarbeitet, durch die diese in kleinen Mengen und saisonal vorkommenden Ressourcen ökonomisch zielführend und stofflich verarbeitet werden können. Forderungen des Kreislaufwirtschaft- und Abfallgesetzes kann so entsprochen werden. Das Vorhaben erschließt neue Einsatzgebiete für bio-basierte Materialien und zeigt Perspektiven für neue Produkte aus biologisch abbaubaren Materialien auf. Primär- und Sekundärrohstoffe werden über ein Screening des Marktes erarbeitet, in Materialuntersuchungen und-analysen werden deren Eignung für die Herstellung von flächigen Faser- und Reststoffhalbzeugen untersucht. Gemeinsam mit potenziellen Anwendern aus der Industrie und Wissensträgern zum Thema nachhaltiger Materialverarbeitung und -anwendung werden Demonstratoren ausgewählt und umgesetzt. Die Erstellung eines Eigenschaftskatalogs für die ausgewählten Materialien wird angestrebt, abschließende Bauteil- und Verfahrenscharakterisierung hinsichtlich der Eignung für die identifizierten Anwendungsgebiete sind geplant.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Entwicklung der Thermoplastholzstrukturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik, Professur für Textiltechnik durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Durchführung einer Machbarkeitsstudie zur erstmaligen Entwicklung und technischen Umsetzung von gleichmäßigen, flexiblen, biobasierten, flächigen Thermoplastholzstrukturen aus Holzwolle und Bio-Thermoplastfasern unter Verwendung von weiterzuentwickelnden Labortextilmaschinen der Fadenbildungstechnik. Dazu wird eine neuartige Prozesskette von der Holzwolle-aufbereitung über deren Homogenisierung und Ausrichtung bis zur flächigen fixierten Thermoplastholzstruktur untersucht. Dieses neuartige Zwischenprodukt schließt, bezogen auf die technische Nutzung, eine Lücke im Bereich der Holzwerkstoffe, führt den nachwachsenden Rohstoff Holzwolle einer deutlich höheren Wertschöpfung zu und verbessert die Ressourceneffizienz bezogen auf die reststoffarme Nutzung des Holzes. Basierend auf diesen neuartigen Halbzeugen können komplex geformte, biobasierte Composites für technische Anwendungen entwickelt werden. Dieses Vorprojekt soll mit der einfachen Herstellung von Funktionsmustern aus den neuartigen Halbzeugen abgeschlossen werden.
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| Förderprogramm | 6 |
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