Das Projekt "Untersuchungen zum Gehalt an bestimmten Azofarbstoffen in Recyclatfasern fuer Textilien mit Hautkontakt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.V. durchgeführt. Die derzeit geltende Fassung der Bedarfsgegenstaendeverordnung beinhaltet eine verlaengerte Uebergangsregelung (Paragraph 16 Abs. 2 Nr. 2 der Bedarfsgegenstaende-V) fuer den Recyclatfaseranteil in den entsprechenden Bedarfsgegenstaenden. Da diese Uebergangsfrist am 31.12.1999 auslief, war 1999 zu untersuchen, ob und in welchem Umfang mit einem Eintrag von Azofarbstoffen, die nach Paragraph 3 in Verbindung mit Anlage 1 Nr. 7 der Bedarfsgegenstaendeverordnung verboten sind, ueber den Recyclatfaseranteil zu rechnen ist. Auf dem textilen Sektor muss man bei der Gewinnung von Recyclatfasern zwei Ausgangspunkte unterscheiden. Eine Strecke ist das Recycling von Produktionsabfaellen, welches den Vorteil bietet, dass die Zusammensetzung und Herkunft der Abfaelle in der Regel bekannt sind. Diese Produktionsabfaelle stellen bis zu 90 Prozent und mehr der Ausgangsprodukte bei der Recyclatfaserherstellung dar. Es handelt sich hauptsaechlich um Produktionsabfaelle der Chemiefaserherstellung, Spinnerei- und Webereiabfaelle und um Abfaelle der Konfektion. Der andere Zweig ist die Herkunft aus Alttextilien, z.B. von Bekleidungs- und Heimtextilien aus Altkleidersammlungen. Aufgrund der inhomogenen Zusammensetzung und dem hohen Fremdkoerperanteil werden sie derzeit nur zu einem sehr geringen Prozentsatz zu Recyclatfasern verarbeitet.
Das Projekt "Gegentaktverarbeitung von kurzfaserverstaerkten Thermoplasten und Fluessigkristallpolymeren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Verfahrenstechnik, Institut für Kunststoffprüfung und Kunststoffkunde durchgeführt. General Information: It is proposed to investigate and model the properties of highly anisotropic short fibre composites (glass fibre reinforced LCP's and 'long fibre' reinforced thermoplastic materials). These advanced composites are compared to standard short fibre composites. 'Push-Pull' injection moulding is used to process these materials and to come to a quasi-multilayered laminate structure in the parts. The properties of these composites are highly determined by processing parameters, design of part and gating and especially by the local fibre and matrix orientation and fibre length distribution. The proposal is intended as fundamental research to provide novel tool for designing, processing and quality control of highly anisotropic materials. These tools are morphology-based and pay attention to the high gradients in fibre and matrix orientation. These objectives are achieved by three principal tasks: 1. Modelling of the 'Push-Pull' injection moulding process will provide tools to predict fibre and matrix orientation in the layers, that are formed while the melt flows several times through the mould. Crystallisation and viscous heating effects in the solidifying boundary are important for the process-related morphology. 2. Modelling of local material properties (tensors of stiffness and thermal expansion) based on measured local matrix and fibre orientation tensors, local fibre volume fraction, matrix crystallinity and local fibre length distribution. 3. Developing and application of new 2D and 3D image analysis methods to measure morphological parameters of the fibre reinforcement. Confocal Laser Scanning Microscopy using optical and physical sectioning combined with pattern matching will provide fibre orientation and length data in a one-step 3D analysis. Successful completion should strengthen the European position in the market of these advanced composites by a reduction of the development time for new parts of more than 30 per cent. This will result in a corresponding reduction of product costs. Material properties of advanced composites are improved significantly (e.g. weldline strength by more than 50 per cent) by the new 'Push-Pull' process. Achievements: A new Push-Pull mould was developed to produce different plate geometries with different grades of nylon-6.6 and LCP. Fibre orientation measurements proved that Push-Pull processing can be used to produce highly oriented glass fibre reinforced samples. The influence of non-constant thickness, diverging and converging flow respectively was investigated by fibre orientation measurements and tensile tests in these parts. A range of fibre reinforced samples has been characterized by 2D image analysis, 3D confocal laser scanning microscopy (CLSM) and ultrasonic, time of flight measurements. Significant sample regions have been scanned by these techniques.
Das Projekt "Anpassung des Viskoseprozesses/der Viskosefaserherstellung an den Einsatz von low-alpha Papierzellstoff aus heimischen Rohstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Zielstellung des Vorhabens war es, aufbauend auf den Erkenntnissen des abgeschlossenen Vorläuferprojekts die Nutzung von Sulfatzellstoff für die Viskoseherstellung weiter voranzutreiben. Im Vorläuferprojekt konnte nachgewiesen werden, dass die Viskosefaser- und Viskosefilamentherstellung aus Papierzellstoff prinzipiell möglich ist. Als kritische Prozessgröße hatte sich die Filtrierbarkeit der als Zwischenprodukt auftretenden Viskose herauskristallisiert. Es gab erste Hinweise, dass der erhöhte Gehalt an Hemicellulose im Papierzellstoff die mögliche Ursache für die negative Beeinflussung des Filtrationsverhaltens ist. Der daraus abgeleitete Arbeitsschwerpunkt des Projekts waren Untersuchungen zum Einfluss der Hemicellulosen in den einzelnen Prozessstufen der Viskosefaserherstellung. Grundsätzlich sollten die Arbeiten auch den Wissensstand zum Viskoseprozess erweitern. Unter diesem Aspekt sind die Untersuchungen zur Substituentenverteilung der Cellulosexanthogenate durch NMR-Spektroskopie am Cellulosering zu sehen. Seitens des Zellstoffherstellers ZPR wurden modifizierte Zellstoffe bereitgestellt, die vergleichend zu drei Chemiezellstoffen umfassend charakterisiert und bis zu Viskosefilamenten verarbeitet wurden. Die Aktivierung der Zellstoffe erfolgte unter Einsatz von hemihaltigen Tauchlaugen. In den Zwischenprodukten sowie auch in der Faser wurde der Gehalt an Hemicellulosen analytisch verfolgt. Die hergestellten Viskosen wurden insbesondere hinsichtlich des Filtrationsverhaltens untersucht und auf der Filamentspinnanlage des IAP zu Filamenten nach einem Standardspinnprozess verarbeitet und die mechanischen Kennwerte der Fasern bestimmt. Ausgewählte Versuche wurden auf der Technikumsspinnanlage der LAG nachgestellt. Basierend auf den Erkenntnissen der 1. Projektphase wurde eine weitere Zellstoffmodifizierung durch ZPR durchgeführt und der resultierende Zellstoff unter optimierten Prozessbedingungen verarbeitet.
Das Projekt "Oekologische Beurteilung eines neuen Verfahrens zur Verformung von Cellulose (Viskosefaserherstellung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Technische Chemie und Umweltchemie durchgeführt. Cellulose als Rohstoff pflanzlichen Ursprungs stellt die Basis fuer die Produktion von mehr als 2 Millionen Tonnen cellulosischer Fasern dar, die im textilen Sektor wegen ihrer guten tragephysiologischen Eigenschaften auch zukuenftig von Bedeutung sein werden. Bis 1993 wurden cellulosische Chemiefasern praktisch ausschliesslich nach dem Viskoseverfahren hergestellt, das aufgrund des Chemikalieneinsatzes (Kohlendisulfid, Natronlauge, stark salzhaltige Spinnbaeder) mit erheblichen oekologischen Problemen behaftet ist. Wesentlich geringere Umweltbelastungen werden erwartet, wenn die Cellulose ohne Derivatisierung in dem Loesungsmittel N-Morpholin-N-Oxid (NMMO) geloest und versponnen werden kann. Ziel des Projektes ist es, die Einfuehrung der neuen Technologie zur Modifizierung und Verformung von Cellulose auf der Basis des NMMO-Prozesses (ALCERA-Verfahren) mit einer Beurteilung der mit der Ausfuehrung dieses Verfahrens verbundenen Umweltlasten zu begleiten. Als Referenz wird der gegenwaertig noch als Stand der Technik geltende Viskoseprozess herangezogen. Als Instrument zur Beurteilung der Umweltlasten wurde die Oekobilanz ausgewaehlt.
Das Projekt "Erarbeitung von Prozessstufen zur umweltfreundlichen Viskoseherstellung, vor allem zur Verminderung von CS2/H2S-Emissionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Akzo Nobel Faser AG - Research Laboratories Obernburg durchgeführt. Mit dem Viskoseprozess als wirtschaftlich bedeutsamsten Herstellungsverfahren fuer Celluloseregeneratfasern sind eine Reihe von Umweltproblemen verbunden. Der fuer die Herstellung des Cellulosexanthogenats erforderliche Schwefelkohlenstoff setzt sich, bedingt durch die ungenuegende Reaktivitaet der Cellulose, nur teilweise mit Alkalicellulose um. Etwa 28 Prozent des Schwefelkohlenstoffs reagieren mit ueberschuessiger Natronlauge zu schwefelhaltigen Nebenprodukten aus denen bei der Zersetzung der Viskose im Spinnbad Schwefelwaserstoff, Schwefelkohlenstoff und elementarer Schwefel entstehen. Das Ziel dieses Vorhabens ist es, durch geeignete Vorbehandlung des Ausgangszellstoffs der Reaktivitaet der Cellulose so zu erhoehen, dass die fuer die Herstellung einer spinnfaehigen Viskose erforderliche NaOH- und CS2-Menge minimiert werden kann, um so die CS2- und H2S-Emission sowie die Natriumsulfaterzeugung im Spinnprozess zu verringern.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Schwefel- und schwermetallfreie Herstellung von Celluloseregeneratfasern nach dem Cellulosecarbamatverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Stuttgart, Institut für Textilchemie durchgeführt. Celluloseregeneratfasern werden heute im grossen Massstab nach dem ueber 100 Jahre alten Viskoseverfahren hergestellt, das mit schwerwiegenden Umweltbelastungen verbunden ist (CS2, H2S, Schwermetalle). Das Cellulosecarbamatverfahren stellt hierzu eine schwefel- und schwermetallfreie Alternative dar und ermoeglicht als Cellulosederivatverfahren ein Revamping der Viskosetechnologie. Zielstellung des Projektes ist es, das Cellulosecarbamatverfahren in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht weiterzuentwickeln und damit konkurrenzfaehig zum Viskoseverfahren zu machen. Im Rahmen der ICF-Teilaufgabe des Forschungsvorhabens soll die Cellulosecarbamatsynthese nach dem DITF-Verfahren optimiert und bezueglich der synthetisierten Carbamatmenge auf 15kg/batch erweitert werden. Im Mittelpunkt der Untersuchungen steht eine weitere Verbesserung der Prozessoekonomie und -oekologie. Das vorgesehene Upscaling der Synthese soll repraesentative Spinnversuche auf konventionellen Viskoseanlagen ermoeglichen. Ein weiterer Schwerpunkt der ICF-Teilaufgabe ist die textile Weiterverarbeitung von Carbamatfasern und -textilien. Die Ergebnisverwertung erfolgt ueber Patente und Lizensierung.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Schwefel- und schwermetallfreie Herstellung von Celluloseregeneratfasern nach dem Cellulosecarbamatverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lurgi Zimmer durchgeführt. Celluloseregeneratfasern werden heute im grossen Massstab nach dem ueber 100 Jahre alten Viskoseverfahren hergestellt, das mit schwerwiegenden Umweltbelastungen verbunden ist (CS2, H2S, Schwermetalle). Das Cellulosecarbamatverfahren stellt hierzu eine schwefel- und schwermetallfreie Alternative dar und ermoeglicht als Cellulosederivatverfahren ein Ersatz (Revamping) der Viskosetechnologie. Zielstellung des Verbundvorhabens ist es, die Attraktivitaet und Konkurrenzfaehigkeit des Cellulosecarbamatverfahrens als Revamping fuer das Viskoseverfahren in oekologischer und insbesondere in oekonomischer Hinsicht zu erhoehen. Die von ZiAG bearbeitete Teilaufgabe soll das organisatorische Umfeld von der Rohstoffbeschaffung bis zu den Industriespinn- und Verarbeitungsversuchen absichern, die ineinander uebergreifenden wissenschaftlich-technischen Arbeiten und Industrieversuche koordinieren, den erzielten Entwicklungsstand insbesondere unter technische und oekonomische Gesichtspunkten bewerten, sowie die Grundlagen fuer das Anlagenengineering der Zimmer AG schaffen. Die Ergebnisse des Vorhabens sollen insbesondere durch oekologisch vertraegliches Revamping von Viskosealtanlagen umgesetzt und verwertet werden.
Das Projekt "Grundlagen für einen modifizierten Viskoseprozess unter Verwendung heimischer Rohstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung eines modifizierten Viskoseprozesses auf Basis eines Sulfatzellstoffs, der unter Verwendung heimischer Rohstoffe, insbesondere auch des Durchforstungsholzes von Nadelwäldern hergestellt wird. Die Eignung eines derartigen Sulfatzellstoffs, dessen Einsatz vorrangig in der Papierindustrie vorgesehen ist, erscheint grundsätzlich möglich und trägt dazu bei die Marktposition von Sulfatzellstoff zu festigen. Vergleichende Untersuchungen von Sulfatzellstoff mit den üblicherweise für die Viskoseherstellung eingesetzten Sulfit- und Vorhydrolyse-Sulfatzellstoffen von der Zellstoffcharakterisierung über die Viskoseherstellung und Erspinnung von Fasern bis zur Bestimmung von textilmechanischen und strukturellen Merkmale der Spinnfasern. Die Ergebnisverwertung erfolgt durch die Unternehmen der Viskoseindustrie, denen ein neuer Rohstoff mit dem für seine Anwendung notwendigem Know-How angeboten wird, sowie durch die Sulfatzellstoffhersteller Blankenstein und Stendal (im Bau), die so neben der Papierindustrie einen weiteren Kundenkreis erschließen können. Das Vorhaben wird durch ein Konsortium von führenden Viskoseherstellern Deutschlands und Europas unterstützt.
Das Projekt "Entwicklung einer Hochleistungs-Duennschicht-Reaktortechnik zur energiesparenden Herstellung von hochviskosen, hochmolekularen Polymerisaten, Polykondensaten und Polyaddukten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berstorff GmbH durchgeführt. Durch die gezielte Entwicklung eines Hochleistungs-Duennschichtreaktors wird es erstmals ermoeglicht, die Polymer-Duennschichttechnik maschinell und verfahrenstechnisch fuer den Dauereinsatz darzustellen, wobei hervorzuheben ist, dass nach bisherigen Erkenntnissen nur diese spezielle Duennschichttechnik fuer hochviskose Polymere einsetzbar ist, um daraus die Restmonomere in einem sehr hohen Mass kontinuierlich und in einer Waerme zu entfernen. Die Energieeinsparung wird durch eine sehr wenig Energie verbrauchende zu entwickelnde Einrichtung selbst erzielt, insbesondere aber dadurch, dass im Rahmen des Gesamtherstellungsprozesses die bisher bei der Produktion zwecks Entfernung hoher Prozentsaetze von Restmonomeren unerlaesslichen Herstellungszwischenschritte entbehrlich sind, wie das Auswaschen monomerer und niedermolekularer Anteile, das Aufdestillieren des Waschwassers, dass anschliessende Trocknen der Bestandteile und das Wiederaufschmelzen und erneute Extrudieren zwecks Herstellung eines Granualtors.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Schwefel- und schwermetallfreie Herstellung von Celluloseregeneratfasern nach dem Cellulosecarbamatverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Celluloseregeneratfasern werden heute im grossen Massstab nach dem ueber 100 Jahre alten Viskoseverfahren hergestellt, das mit schwerwiegenden Umweltbelastungen verbunden ist (CS2, H2S, Schwermetalle). Das Cellulosecarbamatverfahren stellt hierzu eine schwefel- und schwermetallfreie Alternative dar und ermoeglicht als Cellulosederivatverfahren ein Revamping der Viskosetechnologie. Zielstellung des Projektes ist es, das Cellulosecarbamatverfahren in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht weiterzuentwickeln und damit konkurrenzfaehig zum Viskoseverfahren zu machen. Die von FhG-IAP bearbeitete Teilaufgabe umfasst die Optimierung der Carbamattechnologie im Hinblick auf eine verbesserte Prozessoekonomie sowie die Weiterentwicklung der Fasereigenschaften unter dieser Bedingung. Hierzu ist vorgesehen, die Prozessstufen der Synthese mit dem Schwerpunkt der Zellstoffaktivierung zu optimieren sowie die Spinngeschwindigkeit des kontinuierlichen Nassspinnverfahrens um mindestens 40 Prozent zu steigern. Zur wissenschaftlichen Prozessdurchdringung sind umfangreiche analytische Arbeiten und Struktureigenschaften an Fasern vorgesehen.
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