| Aktenzeichen | 32590/01 |
| Abschlussbericht: | |
| Projektträger: | AURO Pflanzenchemie AG
Alte Frankfurter Str. 211 38122 Braunschweig weitere Projekte aus der Umgebung |
| Telefon: | 0531 281 41 19 |
| Internet: | - |
| Bundesland: | Niedersachsen |
| Beschreibung: | Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Die größte Produktgruppe der AURO Pflanzenchemie AG sind Dispersionsfarben. Diese Wandfarben haben einen Feststoffgehalt von bis zu 50% und werden derzeit absatzweise nach dem in Abbildung 2–1 dargestellten Verfahren produziert.Zunächst wird Wasser in einem Ansatzbehälter bei Raumtemperatur vorgelegt. Dispergiermittel und Entschäumer werden hinzugegeben. Unter Rührer werden verschiedene Füllstoffe und Pigmente zugegeben und mit einem Zahnscheibenrührer untergerührt, bis keine Knoten mehr vorhanden sind. Die Partikel müssen durch die Mischdauer ausreichend benetzt werden. Eine vollständige Benetzung der Partikel ist notwendig, um Agglomerate aufzubrechen, eine erneute Agglomeration zu verhindern und so eine geringe Partikelgröße bei gleichzeitig enger Partikelgrößenverteilung zu erreichen. Einerseits ist es nötig, schnell zu rühren, andererseits muss darauf geachtet werden, nicht zu viel Luft in das Produkt einzutragen. Die Zugabe geschieht derzeit manuell aus 25 kg-Sackgebinden. Hier ergeben sich Verluste durch Staubbildung und Absaugung. Aufgrund der hohen Staub- und Lärmbelastung sowie dem Umgang mit Chemikalien sind dabei Mund-, Ohren-, Augen- und Handschutz als persönliche Schutzausrüstung zu tragen. Nach der Feststoffzugabe folgen weitere Additive zur Verdickung und Stabilisierung der Dispersion. Hier muss ebenfalls auf eine ausreichende Mischdauer geachtet werden um die gewünschten Qualitätseigenschaften der Farbe zu erreichen. Die Zugabe aus 20 L-Gebinden erfolgt ebenfalls händisch durch den Anlagenbediener. Diese Arbeit ist für den anlagenbetreuenden Mitarbeitenden sehr zeit- und arbeitsaufwendig. Die Rührleistung von etwa 60 kW über 45 bis 60 Minuten führt zu einem hohen Energieeintrag, welcher in einem unerwünschten Anstieg der Temperatur im Rührkessel ausgehend von etwa 15 K auf über 40 °C resultiert. Zusätzlich zur vom Antrieb des Rührwerks abgegebenen Abwärme des Motors wird auch hier ein erheblicher Anteil an Energie im Medium dissipiert. Am Ende des Prozesses wird eine Qualitätsprüfung durchgeführt. Diese Vorgehensweise ist aufgrund der Wartezeit bis zur vollständigen Trocknung zeitaufwändig und sorgt für erhöhte Lagerhaltungskosten, bis die Produkte seitens der Qualitätssicherung freigegeben werden können. Nach Freigabe wird der Rührkessel zur Abfüllstation transportiert und händisch angeschlossen. Danach erfolgt die Abfüllung in 5 L- bzw. 10 L-Gebinde und Stapelung der Gebinde auf Paletten. Dieser Vorgang wird mit Hilfe von Robotern durchgeführt. Sobald ein Rührkessel vollständig entleert ist, reinigen die Mitarbeiter diesen händisch. Das hierbei anfallende Abwasser wird gegebenenfalls neutralisiert und kann anschließend entsorgt werden. Trotz genauen Einhaltens des Produktionsrezeptes kommt es aufgrund des absatzweisen Herstellverfahrens bei Verwendung wechselnder Rohstoffchargen mit natürlichen Inhaltsstoffen unvermeidlich zu geringen Schwankungen im Endprodukt. Gegenstand des Forschungsprojekts war die Entwicklung eines neuen, nachhaltigen Herstellverfahrens für hochfeststoffhaltige Dispersionswandfarbe. Dies sollte durch die Umstellung der heute absatzweisen auf eine kontinuierliche Betriebsweise erreicht werden. Mit einer kontinuierlichen Herstellung und damit verbundener Automatisierung kann eine Prozessintensivierung geschaffen werden. So wird nicht nur eine gleichbleibende Qualität durch geregelte Dosierung der Edukte erreicht, sondern auch ein verringerter Energiebedarf [1]. Durch den dauerhaften Betrieb der Anlage werden Reinigungs- und Produktwechselstrategien notwendig, die die Abfall- und Fehlchargenproduktion minimieren. Außerdem können somit War12.12.2018 Seite 6 tezeiten und Lagerhaltungskosten reduziert werden [2]. Das dauerhafte Tragen der Schutzausrüstung sowie das Handling der Eduktgebinde fordert viel Kraft und Anstrengung von den Anlagenbedienenden. Das Neuverfahren erlaubt auch älteren Mitarbeiter, ihren wertvollen Erfahrungsschatz weiterhin einzubringen und an jüngere Generationen weiterzugeben. Nicht zuletzt ist die Höherqualifikation des Arbeitsplatzes durch Einsatz moderner Produktions- und Steuerungssysteme zu nennen. Mit dem Forschungsprojekt wurde ein energie- und ressouceneffizienter, ergonomischer sowie qualitätsgesicherter Herstellungsprozess entworfen und experimentell ausgearbeitet. Das Projekt adressiert damit alle drei Dimensionen der Nachhaltigkeit, Ökonomie, Ökologie und soziale Verträglichkeit. Insbesondere die mit der technologischen Weiterentwicklung verbundene Erhöhung der Arbeitssicherheit und der Arbeitsplatzergonomie zeichneten das Projekt aus. |
| Förderzeitraum: | 02.10.2015 - 01.10.2018 (2 Jahre und 12 Monate) |
| Fördersumme: | 288.885,00 |
| Förderbereich: | II.4.2 |
| Stichworte: | Farbe, Green Chemistry |
| Publikationen: |
