Projekt 17067/01

Entlastung der Umwelt durch Entwicklung von Versiegelungsmaterialien und einer neuartigen Verfahrenstechnik zur Herstellung von Rohrinnenbeschichtungen aus recycelten Polyurethanverbindungen zur rationellen Sanierung von Rohrleitungssystemen

Projektdurchführung

EPIK GmbHEntwicklung und Produktion innovativer Kunststoffteile
Gewerbeparkring 29
15517 Fürstenwalde

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel des Projektes war die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Versiegelungsmassen für Rohrinnenauskleidungen aus Zwei-Komponenten-Polyurethan-Systemen unter Verwendung von Polyolen auf Recyclatbasis auch in Kombination mit ausgewählten weiteren synthetischen Polymeren. Im Mittelpunkt dabei stehen die Erforschung angepasster Syntheseverfahren für Recyclatpolyole, darauf aufbauender Formulierungen und des Einflusses der Recyclatpolyole auf die Verfahrenstechnik zur Innenbeschichtung von Rohrleitungen, insbesondere von Abwasserrohrleitungen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden· Erforschung der Materialkomponenten Solvolysereagenzien unterschiedlicher Zusammensetzung für Recyclatpolyole, Katalysatoren zur Steuerung des Reaktionsverhaltens, der Reaktionsgeschwindigkeiten und des Beständigkeits- und Medienbeanspruchungsverhaltens;
· Entwicklung von Systemen und Verfahren zur Herstellung umweltfreundlicher lösungsmittelfreier Innenbeschichtungssysteme für Rohrleitungen auf der Basis von Recyclatpolyolen aus einer Kombination von Polyesterabfällen und Polyurethanschaumabfällen;
· Erforschung der speziellen Bedingungen der Rohrleitungsinnenbeschichtung und Entwicklung der Auftragsgerätetechnik.


Ergebnisse und Diskussion

Die Entwicklung einer Polyol-Rezeptur auf der Basis von PUR-Weichschaum-Abfällen führte im Labormaßstab zu einem Spektrum von Produkten, aus denen im nächsten Schritt Polyurethan-Folien unterschiedlicher Formulierungen hergestellt wurden. Durch Analyse der relevanten Parameter konnte der für den vorgesehenen Zweck geeignete Parameterbereich sowohl für die Polyol-Herstellung als auch für die Polyurethan-Formulierung definiert werden. Es wurde eine optimale Verfahrensvariante entwickelt, die zur Anwendung in der Beschichtungstechnologie empfohlen wird.
Die Laborergebnisse fanden Eingang bei der Polyolherstellung in der Technikumsanlage. Recyclatpolyol aus PUR-Weichschaumstoffabfällen konnte in entsprechender Qualität zur Rohrinnenbeschichtung zur Verfügung gestellt werden.
Es ist gelungen, eine Modellanlage zu entwickeln, mit welcher Rohre innenseitig mit Polyurethanwerkstoffen beschichtet werden können. Diese Entwicklung bietet neue Perspektiven auf dem Gebiet der Rohrsanierung, da mit ihr der Sanierungsprozess permanent beobachtet und in ihn eingegriffen werden kann. Damit können Rohrleitungen zukünftig entsprechend ihres Schädigungsprofils materialsparend saniert werden. Eine kostenintensive Vorfraktionierung von Halbzeugen (Halbschalen, Schläuche, Rohrsegmente, ...) entfällt. Das Beschichtungsmaterial bietet bei der Herstellung zudem eine große Vielfalt zur Erzielung spezieller Eigenschaften.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

LANGENSTRAßEN, R. und K.-H. SCHMIDT: High Performance Polyurethane Coatings Prepared from Recycling Polyols. Vortrag auf der European Coatings Conference, Berlin, 14. - 15.03.2002


Fazit

Mit diesem Vorhaben wurde erreicht, dass die bisher nicht genutzten PUR-Weichschaumabfälle ohne Wertminderung durch die Realisierung der neuen Technologie in Form hochwertiger Spezialchemikalien wieder in den Wirtschaftskreislauf zugeführt werden. Das Verfahren sichert die Herstellung von Recyclat-Polyol, deren Hydroxylzahl und Viskosität niedriger als bisher eingestellt werden konnte, wodurch einmal ein betriebswirtschaftlich günstigeres Konzept durch geringere Mengen an Ausgangsstoffen und zum anderen optimale Eigenschaften für die Beschichtung erreicht wurden. Die Reaktivität kann somit auf den optimalen Bereich für das Spritzsystem eingestellt werden, so dass die Viskositätsveränderung so schnell erfolgt, dass der Gelpunkt bereits nach kurzer Zeit erreicht wird, was ein Abfließen des Systems an der Wandung praktisch unmöglich macht. Diesem Arbeitsfenster entsprechend wurde die Maschinentechnik weiter entwickelt, die Misch- und Dosiereinrichtung optimiert, z.B. die Düsenform mehrmals geändert, um so ein qualitativ hochwertiges Beschichtungsergebnis im Rohr zu erreichen.