Projekt 07182/01

Reinigungsanlage zum lösemittelfreien Waschen verschmutzter Chargenfertigungsbehälter

Projektdurchführung

M. Wilckens Sohn GmbH & Co.KG
Am Proviantgraben 1
25348 Glückstadt

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Projektziel war die Entwicklung eines Reinigungsverfahrens für verschmutzte Chargenfertigungsbehälter in der Lackproduktion, bei dem auf den Einsatz organischer Lösungsmittel zum Reinigen verzichtet oder der Einsatz organischer Lösungsmittel stark vermindert werden kann. Die Reinigungszeiträume sowie der für die Reinigung einzusetzende Energiebedarf sollten minimiert werden. Darüber hinaus sollten im Reinigungsverfahren anfallende verschmutzte Reinigungsmittel und Farbreste minimiert werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenNach der Konzeptentwicklung im Labormaßstab erfolgten Betriebsversuche, um die Umsetzbarkeit der Ergebnisse in die Produktion bewerten zu können.


Ergebnisse und Diskussion

Als Lösungsansätze für dieses Vorhaben wurden zwei verschiedene Wege verfolgt:
Zunächst geht es darum, die Adhäsion des Lackes an den Behälterwandungen so weit wie möglich zu verringern. Eine Lösung dieses Problems konnte mit der Beschichtung von Chargenfertigungsbehältern durch Teflon-Rezepturen erreicht werden. Die Unter-suchungen zeigten, daß der Verbrauch von organischen Lösungsmitteln und Wasser sowie der Zeitaufwand zum Reinigen beträchtlich (bis zu 50%) reduziert werden konnte. Im Betriebsversuch zeigte sich, daß die beschichteten Behälter, die sowohl in der Produktion lösemittelhaltiger als auch wässriger Lacke eingesetzt wurden, nach 2 Jahren keine nennenswerten Nutzungs- einchränkungen aufwiesen. Durch die erzielbaren Einsparungen an Reinigungsmitteln und die kürzeren Reinigungszeiträume stellt sich diese Modifikation im Produktionsprozeß ebenfalls aus wirtschaftlicher Sicht positiv dar.
Weiterhin wurden Untersuchungen zur Optimierung des Reinigungsverfahrens durchgeführt. Hier ging es um den zusätzlichen Einsatz von Ultraschall bei der Behälterreinigung. Als Ergebnis zeigte sich, daß eine Reinigung mittels Ultraschall und geeigneter Reinigungsmedien grundsätzlich möglich ist. Allerdings ergeben sich für verschiedene Lacksysteme unterschiedliche Resultate. Auch die Wahl des Reinigungsmediums beeinflußt die Resultate erheblich, wobei positive und negative Effekte sehr vom abzureinigenden Lacksystem abhängen. Ein universeller Einsatz der Ultraschallreinigung in einer variablen Lackproduktion ist kaum durchführbar. Auch aus wirtschaftlicher Sicht erscheint ein großtechnischer Einsatz dieses Reinigungskonzepts nicht zielführend, da der Energieverbrauch für die erforderliche Erwärmung des Reinigungsmediums sowie die Ultraschalleinheit einen großen Einfluß aufweisen. Zudem konnte kein lösungsmittelfreies, wasserverdünnbares und entsprechend umweltfreundliches Reinigungsmedium für die Ultraschallreinigung gefunden werden, welches universell für alle produzierten Lacktypen zum Reinigen eingesetzt werden kann.
In einer dritten Versuchsreihe wurde die Möglichkeit der Reinigung der Chargenfertigungsbehälter durch Hochdruckwaschen untersucht. Als Reinigungsmedium wurde ausschließlich Wasser und Warmwasser genutzt. Es zeigte sich, daß für alle eingesetzten Lacksysteme ein Hochdruckwaschverfahren mit Wasser zur Reinigung eingesetzt werden kann und befriedigende Ergebnisse erzielt werden, sofern die Behälter teflonbeschichtet sind. Bei Wasserdrücken über 100 bar zeigt die Reinigung teflonbeschichteter Behälter eindeutig kürzere Reinigungszeiten, insbesondere bei angetrockneten Lackresten. Die Verkürzung der Reinigungszeiträume liegt bei bis zu 70%, wodurch gegenüber dem Standardverfahren Wasser- und Stromverbrauch reduziert werden. Die einzige Problematik des Hockdruckreinigens besteht darin, daß lediglich alle lufttrocknenden Lacksysteme abgereinigt werden können. Für angetrocknete 2-komponentige Produkte ist das Verfahren nicht anwendbar.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Über den Projektbericht hinaus wurden bislang keine weiteren Aktivitäten durchgeführt.


Fazit

Insgesamt werden die Projektergebnisse positiv gesehen. Allein die untersuchte Möglichkeit der Beschichtung der Chargenfertigungsbehälter mit Teflon führt zu wesentlichen umweltrelevanten Verbesserungen und betriebswirtschaftlichen Vorteilen. Auch die untersuchte Hochdruckreinigung mit Wasser ohne den bisher üblichen Zusatz von Lösungsmitteln ist zumindest für weite Teilbereiche der Produktion nutzbar. Lediglich das zu Projektbeginn sehr hoch eingeschätzte Verfahren der ultraschallunterstützten Reinigung hat keine Ergebnisse gezeigt, die betrieblich umsetzbar sind.