Rapsöl verringert BTX-Emissionen

Biodiesel im Cold-Box-Binder schont die Umwelt

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Seit einigen Jahrzehnten gehört das Cold-Box-System zu den dominierenden Kernherstellungsverfahren. Denn es erfüllt wichtige Anforderungen, die Gießereien in der automatisierten Serienfertigung stellen: hohe Produktivität durch eine schnelle Aushärtung, hohe Festigkeiten bei niedriger Dosierung sowie qualitativ hochwertige Gussergebnisse aufgrund einer guten thermischen Beständigkeit und guten Zerfallseigenschaften. Neben allen wirtschaftlichen und produktionstechnischen Vorteilen des Cold-Box Bindersystems gibt es jedoch auch eine Kehrseite der Medaille: Bei der Kernherstellung und beim Abguss entstehen Emissionen, die Umwelt und Arbeitsumfeld belasten. Rapsöl verringert BTX-Emissionen Die Forscher von Hüttenes-Albertus widmeten sich dieser Problematik. Vor 20 Jahren gelang es den HA-Chemikern Dr. Marek Torbus und Gerard Ladégourdie, das Cold-Box-Bindersystem in puncto Umweltverträglichkeit zu verbessern: Sie tauschten die normalerweise eingesetzten aromatischen Lösungsmittel durch Fettsäuremethylester (Biodiesel) aus und erreichten damit eine deutliche Verringerung der BTX-Emission (Benzol, Toluol, Xylol) - sowohl bei der Kernherstellung als auch beim Abguss. Die auf Biodiesel als Lösungsmittel basierende Cold-Box Variante ist sehr reaktiv, sodass sich der Verbrauch von Amin als Katalysator verringert. Darüber hinaus hat es eine ausgezeichnete Trennwirkung, d.h. es neigt weniger zum Anbacken am Kernwerkzeug als ein Cold-Box-Binder mit aromatischen Lösungsmitteln. Für den Gießer bedeutet das eine höhere Wirtschaftlichkeit, weil weniger Trennmittel eingesetzt werden muss. Außerdem verlängern sich die Reinigungsintervalle, was zu einer höheren Produktivität beiträgt. Aliphatische statt aromatische Lösungsmittel Grundlage des Cold-Box Verfahrens ist die Bildung von Polyurethan aus zwei Komponenten, die dem Kernsand beigemischt werden: einem Phenolharz (auch Gasharz oder Teil 1 genannt) und einem Aktivator (Teil 2, Polyisocyanat). Die Polymerisationsreaktion dieser beiden Komponenten wird durch ein tertiäres Amin katalysiert. Die reaktiven Komponenten von Teil 1 und Teil 2 liegen in gelöster Form vor. Die enthaltenen Lösungsmittel machen das Produkt ausreichend flüssig und sorgen als Trägermedium für eine gute Mischbarkeit mit dem Sand. Außerdem steuern sie wichtige Eigenschaften wie Sand-Verarbeitungszeit, Einsatz von Wasserschlichten, Feuchtigkeitsresistenz der Kerne und Zerfallseigenschaften. Als Lösungsmittel werden klassischerweise aromatische Kohlenwasserstoffe genutzt. Diese haben den Nachteil, dass durch die thermische Belastung während des Gießprozesses unerwünschte Zersetzungsprodukte (insbesondere BTX) entstehen, die in die Luft emittiert werden. Mit aliphatischen Lösungsmitteln auf der Basis von Fettsäuremethylestern (z.B. aus Rapsöl) werden diese Schadstoffemissionen sowohl im Eisen- als auch im Aluminiumguss deutlich verringert. Nachwachsender Rohstoff Biodiesel wird aus nachwachsenden Rohstoffen oder aus recycelten Ölen und Fetten hergestellt. Er erfüllt alle physikalischen Anforderungen an ein Lösungsmittel für Polyurethan-Bindemittelsysteme und ist als Ausgangsprodukt geruchfrei und gesundheitlich unbedenklich. Außerdem ist Biodiesel nicht als brennbares Gefahrgut klassifiziert, was den Transport und die Lagerung vereinfacht. www.huettenes-albertus.com