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Stuttgarter unikurier Nr. 88 Dezember 2001
Effiziente Trocknung von Wasserlacken ist möglich:
Dem Wasserlack wird Dampf gemacht
 

Rund 400.000 Tonnen flüchtige Bestandteile (VOC) in Form von Lösemitteln und Spaltprodukten aus Lacken und Farben wurden 1999 in Deutschland freigesetzt. VOC gefährden die Ozonschicht, sind belästigend für Anlagenpersonal und Anwohner und bergen Gesundheitsrisiken. Daher suchen die zuständigen Ministerien, die Handwerkskammern und Verbände in Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen nach Alternativen zu lösemittelhaltigen Lacken. Hier bieten sich hauptsächlich drei Alternativen an: Pulverlacke, festkörperreiche High-Solid-Lacke und Wasserlacke. Am Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) der Universität Stuttgart wurde nun ein Verfahren entwickelt, mit dem ein wirtschaftlicher Einsatz von Wasserlacken möglich erscheint.

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Der Einsatz der umweltfreundlichen Wasserlacke scheiterte bei vielen Anwendungen bisher noch am Trocknungsverhalten der Lackschichten. Die Trocknung von Wasserlacken ist schwieriger als bei Lösemittellacken, da Wasser eine vergleichsweise hohe Verdampfungswärme besitzt. In vielen kleinen und mittleren Betrieben werden deshalb immer noch Lösemittellacke verarbeitet, da die langen Trocknungszeiten der Wasserlacke von vielen Betreibern nicht akzeptiert werden. Die Trocknung mit thermischer Energie ist kostenintensiv, andererseits dauert die Raumlufttrocknung bei Wasserlacken zu lange. Eine Alternative ist die konvektive Trocknung mit entfeuchteter Luft.

Einflußparameter bei der Trocknung von Wasselackfilmen. 

Der Trocknungsprozeß
Der Trocknungsprozeß hängt von einer Vielzahl unterschiedlicher Einflußgrößen ab (siehe Abbildung). Zur Evaluierung der unterschiedlichen Trocknungsverfahren für die oben genannte Problemstellung wurden im Rahmen des vom Land Baden-Württemberg geförderten BWPLUS-Programms „Lebensgrundlage Umwelt und ihre Sicherung“ theoretische und experimentelle Untersuchungen über das Trocknungsverhalten von Wasserlacken durchgeführt. Bei der praktischen Bewertung der Ergebnisse zeigt sich, daß eine differenzierte Betrachtung für die unterschiedlichen Anwendungsbereiche vorzunehmen ist. Vor allem die Geschwindigkeit der Luftströmung hat einen wesentlichen Einfluß auf das Abdunstverhalten der Lackfilme. Selbst bei ungünstigen klimatischen Verhältnissen läßt sich die Abdunstdauer durch Auferlegung einer Luftströmung deutlich reduzieren. In Kleinbetrieben (z.B. Schreinereien und Kfz-Reparaturwerkstätten) ließe sich somit ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Trocknung von Wasserlacken durch den Einsatz von belüfteten Hordenwagen oder Trockenblaspistolen realisieren. Der relative Feuchtegehalt der Trocknungsluft hat ebenfalls einen großen Einfluß auf die Trocknungsgeschwindigkeit. Die Trocknung mit entfeuchteter Luft (Kälte- oder Sorptionstrocknung) kann sich für den industriellen Bereich lohnen, wenn beispielsweise bei wärmeempfindlichen Teilen oder bei Werkstücken mit hoher Wärmekapazität eine effiziente und schonende Trocknung bei relativ niedrigen Temperaturen realisiert werden soll. So ist im Einzelfall zu ermitteln, welche Trocknungsart für eine gegebene Anwendung am besten geeignet ist, damit der Einsatz von Wasserlacken zu einer kostengünstigen und ökologischen Alternative zum Einsatz von Lösemittellacken wird. Die Ergebnisse des BWPLUS-Forschungsvorhabens können dabei als eine Grundlage für die Optimierung der technischen Parameter bei der Auslegung von Trocknungsprozessen dienen.

Kontakt
Dieter Ondratschek, Matthias Schneider, Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF),
Tel. 0711/970-1756 e-mail: hjn@ipa.fhg.de

 


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Pressestelle der Universität Stuttgart

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