Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW) durchgeführt. Anlass für das beantragte Vorhaben sind die Ergebnisse des Forschungsprojektes Entwicklung eines fluorspezifischen Gruppenparameters 'EOF' für Boden und weitere Feststoffmatrices. Dort wurde eine hohe Belastung von Böden aus Mittelbaden mit extrahierbarem organisch gebundenem Fluor (EOF) festgestellt, die für einzelne Standorte im mg/kg-Bereich lag. Mit einer Einzelstoffanalytik von Per- und Polyfluorcarbon- und -sulfonsäuren (PFC) sowie einem semiquantitativen Nachweis von polyfluorierten Alkylphosphaten (PAP) waren allerdings häufig nur ca. 10 % bis 60 % dieser Befunde erklärbar. Im vorgeschlagenen Verbundprojekt sollen die analytische Bestimmungsgrenze für den EOF verbessert und analytische Nachweismethoden für weitere fluorhaltige (Vorläufer-)Verbindungen (Polyacrylate, Polyether, Abbauprodukte von Fluortelomeralkoholen) der PFC in Böden entwickelt werden, um die bestehende Erklärungslücke weiter zu schließen. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt liegt auf einem tiefergehenden Verständnis des Transfers von PAP aus kontaminierten Böden in angebaute Nutzpflanzen. Hierfür werden Aufwuchsversuche mit Böden aus dem betroffenen Gebiet durchgeführt und die EOF-Analytik auf Pflanzenbestandteile ausgeweitet. Eine Literaturrecherche zu biologischen Wirkungen von per- und polyfluorierten Verbindungen wird für die Entwicklung eines Konzeptes zur Extrapolation von Grenzwerten für diese Substanzklassen genutzt werden. Mit verschiedenen Screening-Methoden wird darüber hinaus versucht, weitergehende Aussagen über das Auftreten fluorierter Verbindungen im Untersuchungsgebiet zu treffen.
Das Projekt "Investigations of viscous venting and treatment of releases" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt Bautechnik und Meerestechnik, Arbeitsbereich Strömungsmechanik durchgeführt. General Information: Polymerization reactors are widely used throughout the industrialized world in the production processes of many common materials such as polystyrene, polyvinylchloride (PVC) and polyacrylates (e.g. plexiglass). A survey carried out in 1990 by the UK Health and Safety Executive showed that, over period up to 1987, an average of five serious industrial incidents due to runaway polymerization reactions occurred every two years. Against this background, and in the framework of reduction of risks to human health and the environment, many of Europe's leading chemical companies have expressed a strong need to improve the modelling capability available for the design of emergency pressure relief systems for such reactors. The present proposal is focussed on this area and is characterised by a problem-solving approach. Many runaway reactions that are of greatest concern are those that involve highly-viscous multiphase fluids (viscosities typically greater than 1000cP). There are considerable uncertainties in specifying the required safety valve and pipe sizes to handle such fluids so that, if activated, the emergency pressure relief systems will be able to discharge reactor contents at a rate that will prevent a dangerous build-up of pressure and temperature in the reactor vessel. However, the basic hindrance to the development of improved modelling techniques is the extremely limited experimental database on the flow of highly-viscous multiphase fluids (reacting and non-reacting) in vessels, safety valves and piping. In view of the variety of polymerization processes, it is necessary for this project to adopt a generic approach, i.e. to perform experiments that allow high-viscosity effects to be studied systematically and, on this basis, to develop generalised physical models for emergency pressure relief system design. The INOVVATOR Project has the following objectives: 1. To complement the very limited experimental database on high-viscosity multiphase flows by performing a number of experiments designed to fill certain critical knowledge gaps such as liquid-vapour distribution in reactor vessels, the pressure drop characteristics of safety valves and associated pipe systems and corresponding mass discharge rates. 2. To create a computer database containing these and other available experimental data related to high- viscosity multiphase flows. 3. To develop or improve the modelling technology for highly-viscous flows used in the design of emergency pressure relief systems. This would be validated against the above database. 4. To exploit and disseminate the products of the project, e.g. by publications, presentations at industrial working groups and by incorporating the improved models in existing design software. The resources necessary to achieve these objectives demand a trans-national approach. ... Prime Contractor: Commission of the European Communities, Institute of Systems, Informatics and Safety; Barasso; Italy.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Bewertung und Prüfung von PHA-beschichteten Textilien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von J.G. Knopf's Sohn GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Vorprojekts ist die Bewertung des technischen Potentials zum erstmaligen Einsatz von Polyhydroxyalkanoat (PHA), einem mikrobiell hergestellten Biopolymer, als Beschichtungsmittel in der Textilindustrie. Im Vorprojekt soll untersucht werden, ob insbesondere die bisher in der Textilveredlung eingesetzten Beschichtungssysteme auf Basis erdölbasierter Polyacrylate (PAC) und Polyurethane (PUR) prinzipiell durch PHAs mittlerer Kettenlänge (mcl-PHAs) oder durch PHA-Copolymere kürzerer Kettenlänge (scl-PHA) ersetzt werden können. Die Wirtschaftlichkeit des mikrobiellen PHA-Herstellungsprozesses aus nachwachsenden Rohstoffen und der Einsatz des PHAs in Textilprozessen wird anhand vorab definierter Kennwerte bewertet und das Optimierungspotential evaluiert. Als Ziel der Entwicklung soll das mikrobiell hergestellte Biopolymer PHA erstmals als textiles Veredlungsprodukt eingesetzt und dessen Eignung sowie Potential zur Herstellung von Technischen Textilien (z. B. für die Bereiche Berufsbekleidung, Heimtextilien, Outdoor und Automotive) evaluiert werden. Dadurch soll der Einsatz der erdölbasierten PACs und PURs, verringert bzw. im bestmöglichen Fall komplett ersetzt werden. Diese stellen zurzeit den Stand der Technik dar. Zusätzlich werden durch das Vorprojekt die Chancen und Rahmenbedingungen für die Produktion und Nutzung von PHAs im Allgemeinen verbessert, die Produktentwicklung als auch der Transfer in die wirtschaftliche Nutzung vorbereitet. Mit diesen Entwicklungen wird die Wettbewerbsfähigkeit durch die Nutzung biologischer Ressourcen in Deutschland gesichert und gestärkt.
Das Projekt "NanoTrack - Untersuchung des Lebenszykluses von Nanopartikeln anhand von (45Ti)TiO2 und (105Ag)Ag0" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Cetelon Nanotechnik GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel Die Cetelon Nanotechnik GmbH ist für die Herstellung der Formulierung mit TiO2 (NP) bzw. Ag0 (NP) zuständig und entwickelt unter Nutzung der vorhandenen Anlagen Herstellungsverfahren für strahlenhärtbare Lacke auf der Basis von Acrylat-Nanokompositen bis zum Maßstab von 50 kg. Sie übernimmt die Optimierung des Herstellungsverfahrens, insbesondere auch bzgl. Umweltschutzanforderungen und Nachhaltigkeit. Die umfassende Bewertung des Gefährdungspotentials durch eine mögliche Freisetzung von Nanopartikeln aus Nanokomposit-Beschichtungen ist für Cetelon von grundlegender Bedeutung für die Anwendung dieser Produkte. Bisher verfügbare Studien gehen davon aus, dass aus festen Polyacrylat- SiO2-Nanokompositen die anorganische Komponente praktisch nicht als nanoskaliges Fragment freigesetzt wird. 2. Arbeitsplanung und Methodik: Wesentliche Arbeitsschritte sind: Nanokompositformulierung, Beschichtung, Härtung, Charakterisierung von Oberflächeneigenschaften durch FTIR-ATR etc., Schnellbewitterung der Beschichtungen durch intensive UV-C-Bestrahlung, Verfolgung des Korrosionsverhaltens durch spektroskopische Methoden. Nach Herstellung der Nanokompositformulierung, deren Auftragung auf verschiedene Substrate sowie der UV-Härtung erfolgt die Bestimmung der Oberflächeneigenschaften der Beschichtungen und Versuche zur Korrosion der Beschichtung.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Beschichtung von Geweben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Textilveredlung Drechsel GmbH durchgeführt. Polyurethane (PUs) und Polyacrylate (PAC) haben für die Beschichtung von Textilien eine herausragende Bedeutung erlangt. Im Zuge nachhaltiger Produktentwicklungen - was u.a. auch eine Abkehr von petrochemisch basierten Einsatzstoffen bedeutet -, tritt bei diesen beiden Polymerklassen mehr und mehr die Suche nach Alternativen in Richtung biogener Rohstoffquellen in den Vordergrund. Gesamtziel des Projekts ist es, (teil)biobasierte Polyurethane und -acrylate, die potenziell für die Beschichtung von technischen Textilien geeignet sind, mit der zusätzlichen Funktionalität 'Flammschutz' (FR) zu versehen. Dies soll durch Zumischung von flammhemmend wirkenden phosphorhaltigen Cellulosederivaten zur Beschichtungsmatrix erfolgen. Für die Herstellung der biobasierten Matrizes sollen von den chemischen Industriepartnern (CHT, Covestro) bereits bekannte, aber auch neue Systeme auf biogener Rohstoffbasis Verwendung finden bzw. entwickelt werden. Mittelfristig soll durch die zu entwickelnden neuen Flammschutzbeschichtungen ein Ersatz der bei Schutztextilien v.a. im Objekt- und Fahrzeugbereich noch häufig eingesetzten halogen- und/oder antimonhaltigen Flammschutzmittel ermöglicht werden. Hierzu ist die Einstellung einer guten Permanenz erforderlich. Um dieses Ziel zu erreichen, sind sowohl von Seiten der PU-Beschichtungsmatrix als auch von Seiten der Cellulosederivatisierung und Additivierung umfassende Entwicklungsarbeiten und Anpassungen bezüglich Synthese, Rheologie, Applikation, ausgebildeter Beschichtungs- und Textilstruktur sowie der erzielbaren Effekte nötig. Die Ergebnisverwertung ist mit Produktinnovationen in folgenden Einsatzbereichen verknüpft: - FR-Sonnenschutztextilien, FR-Gewebe für Heimtextilien und den Automotive-Bereich, sonstige technische Gewebe (TVE Drechsel) - FR-Nonwovens im Automotive-Bereich (Tenowo).
Das Projekt "Minimierung der Schadstoffbelastung von Abwaessern aus dem Textildruck in Europa durch den Einsatz natuerlicher Verdickungsmittel und Additive" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Stuttgart, Institut für Textilchemie durchgeführt. General Information: In reactive printing usually sodium alginates or mixtures with carboxymethylated polysaccharides are used as thickening agent, but in some cases (using Viscose and bifunctional reactive dyes) reaction takes place resulting in unacceptable fabric handle. To prevent this, it is necessary to use synthetic thickeners (polyacrylic acids, polymaleic acids), which do not react with reactive dyes. Using these polymers two big problems occur: the outline sharpness is bad and also the biodegradability of the synthetic thickener is not given, leading to persistence in the effluent. Printing trials with natural thickeners have shown, that different additives can prevent the disaster of fabric stiffness. Therefore the use of additives and biodegradable natural thickeners will lead to an environmental-friendly printing process with reduced wastewater pollution. Since the effluents of more than one-hundred European printing houses are still polluted with a total of 450.000 t of washed out paste in every year, the benefits of non persistent thickeners to the European water quality become obvious. The aim of the proposed project is the research and development of environmental-friendly additives for their use in reactive printing in an innovative way. Wastewater might become minimized and presumably reduced at least twice by the common application of natural and biodegradable thickeners with additives. The R and D-work will start with the investigation of additives with different chemical structure. It should be possible to classify the compounds in a list of efficiency according to their chemical structure by analytical methods. Based on this screening/results new and more effective chemical compounds have to be synthesized and tested. The most effective compounds should be used for further investigations and applications in pastes with respect to wastewater pollution. The next step is the application of the additives with different natural thickeners and variable mixtures, because most of the printers want to mix thickeners. This work will result in concrete values for additives depending on substitution degree of the thickeners. The theology of these paste have to be measured including the influence on printing quality, fixation rate and coloration. In addition to this fastness and wastewater depollution has to be determined. After these basic tests in laboratory printing trials will be done in pilot plants and bulk production to improve paste recipes and to show the application spectrum of these basic compounds. Project results will be profitable for textile auxiliary producers and thickener manufacturer as well as for end-users like printing houses in every country of Europe. Particularly, the European water quality will benefit most. Prime Contractor: Deutsches Institut für Textil- und Faserforschung Stuttgart; Denkendorf; Germany.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Erprobung und Anpassung von PHA-Varianten zur Funktionalisierung textiler Oberflächen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf durchgeführt. Ziel des Vorprojekts ist die Bewertung des technischen Potentials zum erstmaligen Einsatz von Polyhydroxyalkanoat (PHA), einem mikrobiell hergestellten Biopolymer, als Beschichtungsmittel in der Textilindustrie. Im Vorprojekt soll untersucht werden, ob insbesondere die bisher in der Textilveredlung eingesetzten Beschichtungssysteme auf Basis erdölbasierter Polyacrylate (PAC) und Polyurethane (PUR) prinzipiell durch PHAs mittlerer Kettenlänge (mcl-PHAs) oder durch PHA-Copolymere kürzerer Kettenlänge (scl-PHA) ersetzt werden können. Die Wirtschaftlichkeit des mikrobiellen PHA-Herstellungsprozesses aus nachwachsenden Rohstoffen und der Einsatz des PHAs in Textilprozessen wird anhand vorab definierter Kennwerte bewertet und das Optimierungspotential evaluiert. Als Ziel der Entwicklung soll das mikrobiell hergestellte Biopolymer PHA erstmals als textiles Veredlungsprodukt eingesetzt und dessen Eignung sowie Potential zur Herstellung von Technischen Textilien (z. B. für die Bereiche Berufsbekleidung, Heimtextilien, Outdoor und Automotive) evaluiert werden. Dadurch soll der Einsatz der erdölbasierten PACs und PURs, verringert bzw. im bestmöglichen Fall komplett ersetzt werden. Diese stellen zurzeit den Stand der Technik dar. Zusätzlich werden durch das Vorprojekt die Chancen und Rahmenbedingungen für die Produktion und Nutzung von PHAs im Allgemeinen verbessert, die Produktentwicklung als auch der Transfer in die wirtschaftliche Nutzung vorbereitet. Mit diesen Entwicklungen wird die Wettbewerbsfähigkeit durch die Nutzung biologischer Ressourcen in Deutschland gesichert und gestärkt.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Herstellung und Bewertung unterschiedlicher PHA-Varianten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des Vorprojekts ist die Bewertung des technischen Potentials zum erstmaligen Einsatz von Polyhydroxyalkanoat (PHA), einem mikrobiell hergestellten Biopolymer, als Beschichtungsmittel in der Textilindustrie. Im Vorprojekt soll untersucht werden, ob insbesondere die bisher in der Textilveredlung eingesetzten Beschichtungssysteme auf Basis erdölbasierter Polyacrylate (PAC) und Polyurethane (PUR) prinzipiell durch PHAs mittlerer Kettenlänge (mcl-PHAs) oder durch PHA-Copolymere kürzerer Kettenlänge (scl-PHA) ersetzt werden können. Die Wirtschaftlichkeit des mikrobiellen PHA-Herstellungsprozesses aus nachwachsenden Rohstoffen und der Einsatz des PHAs in Textilprozessen wird anhand vorab definierter Kennwerte bewertet und das Optimierungspotential evaluiert. Als Ziel der Entwicklung soll das mikrobiell hergestellte Biopolymer PHA erstmals als textiles Veredlungsprodukt eingesetzt und dessen Eignung sowie Potential zur Herstellung von Technischen Textilien (z. B. für die Bereiche Berufsbekleidung, Heimtextilien, Outdoor und Automotive) evaluiert werden. Dadurch soll der Einsatz der erdölbasierten PACs und PURs, verringert bzw. im bestmöglichen Fall komplett ersetzt werden. Diese stellen zurzeit den Stand der Technik dar. Zusätzlich werden durch das Vorprojekt die Chancen und Rahmenbedingungen für die Produktion und Nutzung von PHAs im Allgemeinen verbessert, die Produktentwicklung als auch der Transfer in die wirtschaftliche Nutzung vorbereitet. Mit diesen Entwicklungen wird die Wettbewerbsfähigkeit durch die Nutzung biologischer Ressourcen in Deutschland gesichert und gestärkt.
Das Projekt "Synthese und Eignungsprüfung neuer Betonzusatzmittel unter Verwendung nachwachsender Rohstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MC-Bauchemie Müller GmbH & Co. KG Chemische Fabriken durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Der zunehmende Einsatz weicher, fließfähiger und selbstverdichtender Betone in Bauwerken erfordert immer größere Mengen an Betonzusatzmitteln wie z.B. Superplastifizierer. Betonverflüssiger auf Basis von Polycarboxylatethern (PCE) sind als dritte Generation der Superplastifizierer z.Z. die wirksamsten Fließmittel. Für die Synthese dieser PCEs werden petrochemische Rohstoffe eingesetzt. Es soll untersucht werden, ob die petrochemischen Rohstoffe von PCE s teilweise durch nachwachsende Rohstoffe ersetzt werden können. Es ist Ziel, PCE s auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln und somit einen Beitrag zur Verbesserung des Klimaschutzes durch Reduktion der CO2-Emissionen zu leisten. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Zu Beginn des Projektes steht eine Evaluierungsphase, in der verschiedene Ansätze verfolgt werden. Nach dem Abschluss wird entschieden, ob nur ein Ansatz oder ein Haupt- und ein Parallelweg weiterverfolgt werden sollen. PCEs setzen sich beispielweise aus Polyacrylsäuren und Polyethern zusammen. Aus synthetischer Sicht sollte es möglich sein, eine der beiden Komponenten zu ersetzen. Der erste Ansatz zielt deshalb darauf ab, Acrylsäure durch natürliche Hydroxycarbonsäuren wie z.B. Zitronensäure zu ersetzen. Diese sollen nach klassischen Verfahren mit Polyethern modifiziert werden. Der zweite Ansatz zielt darauf ab, den sehr hohen Anteil an Alkylenpolyethylenglykolen von bis zu 90 Massenprozent im PCE zu reduzieren. Diese werden über eine Polyaddition von Ethylenoxid an einen Starteralkohol, üblicherweise Methanol, erhalten. Es soll geprüft werden, ob Fettalkohol-Derivate an Stelle von Alkylenpolyethylenglykolen eingesetzt werden können. Ziel ist es, die Menge an Ethylenoxid-Einheiten um 50 Prozent zu reduzieren. MC-Bauchemie übernimmt die chemische Entwicklung der neuen Verflüssiger, die zum Teil von einem Subunternehmer durchgeführt werden. Dies gilt besonders für die geplanten Ethoxylierungen. Diese Produkte werden entweder chemisch modifiziert oder unverändert nach Vorprüfung bei der MC-Bauchemie dem Institut für Baustoffe zur eingehenden Untersuchung übergeben. Das Institut für Baustoffe wird weitergehende Vergleichstests zur Verträglichkeit dieser Synthesemuster mit verschiedenen Zementen und weiteren Zusatzmitteln durchführen. Hierbei soll auch die Leistungsfähigkeit der neuen Zusatzmittel im Vergleich zu konventionellen Produkten quantifiziert werden. Ein ständiger Informationsaustausch zwischen den Projektpartnern soll zur weiteren Verbesserung der entwickelten Fließmittel führen. Fazit: Aufgrund dieser Ergebnisse ist es nach aktueller Datenlage hinsichtlich kumulierten Energieaufwand günstiger, eher höher ethoxilierte Produkte einzusetzen, um den Anteil des energieintensiveren Stoffes (Meth)acrylsäure so weit wie möglich zu reduzieren. Wir überlegen, ob wir diesen Weg weiterverfolgen sollen. usw.
Das Projekt "Vorprojekt zur Entwicklung einer biobasierten Beschichtung zur Textilveredlung auf Basis von Polyhydroxyalkanoaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf durchgeführt. Ziel des Vorprojekts ist die Bewertung des technischen Potentials zum erstmaligen Einsatz von Polyhydroxyalkanoat (PHA), einem mikrobiell hergestellten Biopolymer, als Beschichtungsmittel in der Textilindustrie. Im Vorprojekt soll untersucht werden, ob insbesondere die bisher in der Textilveredlung eingesetzten Beschichtungssysteme auf Basis erdölbasierter Polyacrylate (PAC) und Polyurethane (PUR) prinzipiell durch PHAs mittlerer Kettenlänge (mcl-PHAs) oder durch PHA-Copolymere kürzerer Kettenlänge (scl-PHA) ersetzt werden können. Die Wirtschaftlichkeit des mikrobiellen PHA-Herstellungsprozesses aus nachwachsenden Rohstoffen und der Einsatz des PHAs in Textilprozessen wird anhand vorab definierter Kennwerte bewertet und das Optimierungspotential evaluiert. Als Ziel der Entwicklung soll das mikrobiell hergestellte Biopolymer PHA erstmals als textiles Veredlungsprodukt eingesetzt und dessen Eignung sowie Potential zur Herstellung von Technischen Textilien (z. B. für die Bereiche Berufsbekleidung, Heimtextilien, Outdoor und Automotive) evaluiert werden. Dadurch soll der Einsatz der erdölbasierten PACs und PURs, verringert bzw. im bestmöglichen Fall komplett ersetzt werden. Diese stellen zurzeit den Stand der Technik dar. Zusätzlich werden durch das Vorprojekt die Chancen und Rahmenbedingungen für die Produktion und Nutzung von PHAs im Allgemeinen verbessert, die Produktentwicklung als auch der Transfer in die wirtschaftliche Nutzung vorbereitet. Mit diesen Entwicklungen wird die Wettbewerbsfähigkeit durch die Nutzung biologischer Ressourcen in Deutschland gesichert und gestärkt.