Extrusion 3-2020

Das Kunststoff-Zentrum SKZ und die Universität des Saarlandes haben ein neues Forschungsprojekt zur kontinuierlichen Emissions- messung bei der Kunststoff- aufbereitung und im Recy- clingprozess gestartet. Mittels eines zu entwickeln- den Sensorsystems sollen entstehende flüchtige Bestandteile an der Anlage detektiert und der Arbeits- schutz entsprechend erhöht werden. B ei der Compoundierung von Kunststoffen werden komple- xe Gemische aus Polymeren, Füllstoffen und Additiven bei hohen Temperaturen und einem hohen Eintrag von Scherener- gie in Extrudern aufbereitet. Die Wechselwirkung der einzelnen Materialien miteinander unter diesen Bedingungen führt häu- fig zu einer Gasentwicklung. Bei Recyclingmaterialien kommen Emissionen aufgrund von Migrationen, Druckfarben oder Fremdmaterialien hinzu. Da bisher keine prozessbegleitende Emissionsmessung stattfindet, werden die Menge und die Zu- sammensetzung der Prozessemissionen nicht erfasst. Üblich sind lediglich einmal jährlich stattfindende Referenzmessungen, auf deren Basis die Auswirkungen der tatsächlichen Emissionen auf die Gesundheit der Mitarbeiter oftmals nur unzureichend abgeschätzt werden können. Dies reicht besonders für Unter- nehmen mit häufig wechselnder Produktion sowie bei der Ma- terialentwicklung und für Verarbeiter von Recyclingmaterialien nicht aus. An diesem Punkt setzt ein Kooperationsprojekt (01.02.2020 bis 31.01.2022) des SKZ und des Lehrstuhls für Messtechnik der Universität des Saarlandes an. Dabei soll eine einfache und günstige kontinu-ierliche Überwachung der Prozessemissionen hinsichtlich der Konzentration von VOC (engl. volatile organic compounds, flüchtige organische Verbindungen) sowie insbe- sondere Benzol entwickelt werden. Die Basis des Messsystems soll dabei ein Metalloxid-Halbleitersensor bilden, gegebenen- falls in Kombination mit weiteren Sensoren. Aus Referenz-mes- sungen an verschiedenen Materialsystemen auf unterschiedli- chen Verarbeitungsmaschinen mittels GC-MS-Analyse (Gas- chromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung) werden im Labor die emittierten Substanzen ermittelt. Anschließend Kontinuierliche Emissionsmessung am Extruder geben kontinuierliche Messungen mit dem entwickelten De- monstrator Einblick in das Verhalten der Emissionen bei Pro- zess- und Materialschwankungen. Der wichtigste Punkt dabei ist, dass durch die kontinuierliche Überwachung der VOC- und Benzolkonzentration die Gesundheit der Mitarbeiter geschützt werden kann und eine Sensibilisierung hinsichtlich der Wirkung dieser Emissionen erreicht wird. Zudem können die Verarbei- tungsprozesse im Hinblick auf den Schutz des Materials und der Maschine angepasst werden. Eine kostenfreie Beteiligung am projektbegleitenden Ausschuss seitens der Industrie wird ausdrücklich erwünscht. Interessierte Firmen können sich hierzu an die Forschungseinrichtungen wenden. Das Projekt wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller For- schung e.V. (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages geför- dert (Förderkennzeichen 20982 N). FSKZ e. V. Friedrich-Bergius-Ring 22, 97076 Würzburg, Deutschland Kilian Dietl, k.dietl@skz.de Vom Labor an die Anlage: Messansätze, die aktuell zur bedarfsgerechten Steuerung von Abluftanlagen wie zum Beispiel im Chemielabor genutzt werden können, sollen zukünftig auch die Arbeitssicherheit an Extrusionsanlagen erhöhen (Bild © Universität des Saarlandes, Foto: Oliver Dietze) 47 Extrusion 3/2019 Messtechnik – Aus der Forschung