Partikelschäume ohne Dampf vorzuschäumen war das Ziel des Forschungsvorhabens „IR-PreFoam“. Dem Projektteam gelang es, physikalisch-chemische Wirkprinzipien aufzuklären und damit die Grundlagen für eine erfolgreiche Skalierung und Industrialisierung einer energieeffizienten Verarbeitungstechnologie […]
Das Projektteam IR-PreFoam. (Foto: NMB)
Partikelschäume ohne Dampf vorzuschäumen war das Ziel des Forschungsvorhabens „IR-PreFoam“. Dem Projektteam gelang es, physikalisch-chemische Wirkprinzipien aufzuklären und damit die Grundlagen für eine erfolgreiche Skalierung und Industrialisierung einer energieeffizienten Verarbeitungstechnologie für expansionsfähige Schüttgüter zu schaffen.
Konventionell werden beim Vorschäumen mit Treibmittel beladene Mikrogranulate zu Schaumperlen expandiert, die dann ihrerseits zu Formteilen verschweißt werden können. Bisher erfolgten beide Teilprozesse auf Basis von Wasserdampf als Energieträger, was eine vergleichsweise aufwändige Infrastruktur und hohen Ressourceneinsatz erfordert.
Ein neues, komplett trockenes Verfahren für das Vorschäumen, das von der Fox Velution GmbH in Lichtenfels entwickelt und mittlerweile zum Patent angemeldet worden ist, setzt hingegen auf mittelwellige Infrarotstrahlung. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Verarbeitung mit sehr kurzen Durchlaufzeiten und den Entfall der bisher erforderlichen Perlentrocknung. Zudem ist es nicht nur für das weltweit verbreitete, expandierbare Polystyrol (EPS) geeignet, sondern ermöglicht die Veredelung jeglicher Partikelschäume, selbst im Hochtemperaturbereich.
Im Rahmen des vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie im Förderprogramm „Neue Werkstoffe in Bayern“ geförderte Projekt erforschte das Konsortium – bestehend aus der Fox Velution GmbH, der Neue Materialien Bayreuth GmbH (NMB) und der Rygol Dämmstoffe GmbH – die Zusammenhänge zwischen Strahlungseinwirkung und resultierenden Materialeigenschaften. Damit nun können Zellmorphologie und Schüttdichte der Schaumperlen anwendungsspezifisch über einen breiten Bereich genau und reproduzierbar eingestellt werden.
Einen weiteren Schwerpunkt bildete die Skalierbarkeit des Prozesses und der dafür benötigten Anlagentechnik vom initialen Laborequipment über den Technikumsmaßstab bis hin zur industriellen Volumenproduktion. Damit wurden wesentliche Voraussetzungen für die Marktreife dieser vielversprechenden Technologie geschaffen.
