Projekt 11519/01

Trocknung von wasserlöslichen Lacken mit trockener Luft

Projektdurchführung

Schlierbach GmbH
Felsweg 6 a
35435 Wettenberg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Zur Zeit werden wasserlösliche Lacke mit einem hohen Energieaufwand bei Temperaturen zwischen ca. 60 und 150°C getrocknet. Um diesen Energieaufwand zu reduzieren, soll die Trocknung dieser Lacke mit trockener Luft erfolgen. Dazu sind die abs. Feuchte und Temperatur der Trocknungsluft und die Trocknungszeiten theoretisch sowie auch in Versuchen zu ermitteln. Es soll eine Versuchsanlage entwickelt werden, mit der dieses Trocknungsverfahren unter Produktionsbedingungen durchgeführt werden kann.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden- Zur Durchführung des Vorhabens müssen verschiedene theoretische Grundlagen erarbeitet werden.
- Die von Lackherstellern und Anlagenbauern gestellten Anforderungen an die Lacktrocknung sind zu klären. Auf Basis dieser Anforderungen soll der Trocknungsprozeß festgelegt werden.
- Parallel ist eine Laboranlage zu berechnen, zu konstruieren und zu bauen.

Über einen Zeitraum von ca. 5 Monaten werden Trocknungsversuche durchgeführt. Dabei sollen Auslegungskenngrößen ermittelt und die theoretischen Grundlagen bestätigt werden. Es sollen die Einflüsse verschiedener Fakten wie z.B. Luftfeuchte, Temperatur, Luftgeschwindigkeit, Qualität und Trocknungszeiten untersucht werden, um sie für spätere Anlagenauslegungen zugrunde legen zu können. Diese Versuche sind mit verschiedenen Lackmaterialien durchzuführen. Die Ergebnisse sind jeweils mit Lackherstellern und Anlagenbauern zu diskutieren.


Ergebnisse und Diskussion

Das neuentwickelte Trocknungsverfahren weist gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile auf:
- Geringere Investitions- und Betriebskosten:
Nach Bewertungen der Investitionskosten, auch von Seiten unabhängiger Anlagenbauer ergeben sich Reduzierungen um bis zu 40 % sowie eine Reduzierung der Betriebs- und Energiekosten von bis zu 70 %.
- Reduzierung der Trockenzeiten und Anlagenlängen:
Die Reduzierung der reinen Trockenzeit ist unwesentlich. Beim Vergleich der Anlagenlängen (konventionelles System mit Kühlzone zu Hygro-System ohne Kühlzone) ergibt sich jedoch eine Reduzierung um ca. 20 %.
- Keine Kühlstrecke:
Durch die niedrigen Temperaturen kann eine Kühlzone komplett entfallen. Allein hieraus resultieren erhebliche Einsparungen an Energie (Kühlzonenventilatoren und Kühlregister entfallen).
- Kein Aufheizen des Trocknungsgutes:
Durch das Entfeuchten der Luft wird der Dampfpartialdruck der Umluft gesenkt, ein Aufheizen der Umluft und somit des Trockengutes ist nicht erforderlich. Hieraus resultiert eine erhebliche Einsparung von Energie (Materialaufwärmung, Transmissionsverlust, Schleusenverlust, Aufheizen der Frischluft).
- Keine Überhitzungsgefahr des Trockengutes:
Durch die niedrige Trockentemperatur (20 -40 º C) besteht keine Gefahr der Überhitzung des Trockengutes bei einem eventuellen Förderstillstand.
- Unproblematisches Trocknen von temperaturempfindlichen Teilen:
Durch die niedrige Trockentemperatur ist es unproblematisch, temperaturempfindliche Teile (Kunststoff, fertig montierte Teile mit Schmierstoffen und Dichtungen usw.) zu trocknen.
- Keine Kondensatbildung:
Durch ein Kleinklima mit definierter Feuchte ist sichergestellt, daß die Unterschreitung der Taupunkttemperatur im Trocknertunnel nicht erfolgen kann und somit Kondensatbildung ausgeschlossen ist.
- Stabile Trockenverhältnisse:
Durch das geregelte Kleinklima im Trockentunnel ist das Verfahren vollkommen unabhängig von der witterungsabhängigen Feuchte der Hallen- oder Umgebungsluft.
- Die Lösemittelemission bzw. Lösemittelbelastung der Umwelt kann bei einem geeigneten Verfahren zum Trennen der Restlösemittel aus dem ausgetragenen Kondensat nahezu gänzlich entfallen. Allerdings sind hier noch Langzeitversuche unter Produktionsbedingungen erforderlich.
- Festgestellt wurde, daß der Lackaufbau bei dem Hygro-Trockenverfahren mit wesentlich geringeren Lösemittelmengen auskommen kann. Angeregt durch unsere Trockenversuche widmen sich bereits einige Lackhersteller dieser Aufgabenstellung.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

- Gezielte Information von Anlagenbetreibern, Anlagenbauern und Lacklieferanten, um die neue Technik vorzustellen.
- Versuche mit Anwendern.
- Zur European Coating Show 99 in Nürnberg wurde ein Prospekt aufgelegt.
- Publikation in I-Lack 9/99.


Fazit

Aus technischer Sicht sind die Projektergebnisse positiv zu bewerten. Die gesteckten Ziele wurden erreicht. Hinsichtlich der zukünftigen Vermarktung des neuen Trockenverfahrens sind aber noch wesentliche Aufwendungen erforderlich.