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Freitag, 19. Oktober 2018
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Wissenschaft & Technik, Produktions- & Prüftechnik

„Große Kunden erwarten lösemitteloptimiertes Arbeiten“

Montag, 25. September 2017

Die Anforderungen an die Sauberkeit von Produktionsbehältern und Abfüllcontainern in modernen Farben- und Lackfertigungen sind hoch. Am Beispiel der Kneho-Lacke GmbH zeigt sich, wie dieses ohne Einsatz von Lösemitteln möglich ist.

Behälterwaschmaschine Typ SKM bei Kneho.

Behälterwaschmaschine Typ SKM bei Kneho.

Die Kneho-Lacke GmbH ist spezialisiert auf die Herstellung von Materialien zur Veredelung von Holz-, Kunststoff- und vergleichbaren Oberflächen und bedient hauptsächlich die Möbelindustrie. Heutzutage setzt das Unternehmen mehrheitlich auf lösemittelarme und wasserbasierte Produkte.

Vor einer weitreichenden Veränderung des Produktangebots wurde für die Reinigung der Ansatzbehälter in am Firmenstandort Horn-Bad Meinberg früher eine Waschmaschine eingesetzt, die klassisch mit Bürsten und organischen Lösemitteln arbeitete. Die Reinigung mit Lösemitteln ist aber nicht nur in Bezug auf ihre Reinigungswirkung für die modernen Farbsysteme ungeeignet, auch mit der Unternehmensphilosophie von Kneho lässt sie sich nicht mehr vereinbaren: Die beiden Kneho-Geschäftsführer Dr. Gerhard Kuhlemann und Dr. Wolfgang Haack wollen den Einsatz von Lösemitteln und die damit verbundenen Emissionen innerbetrieblich so gering wie möglich halten.

Chemie der wässrigen Reinigung 1

Der wässrig-alkalische Reiniger trifft auf das Waschgut mit Anhaftung.

Spätestens seit 2001 fordert auch der Gesetzgeber als Bestandteil des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG) dazu auf, den Umfang von Lösemittelemissionen deutlich zu reduzieren. Ebenso sind die Anforderungen an die Sicherheit von Lösemittelreinigungsanlagen sowie die Regelungen für den Arbeitsschutz verschärft worden. 

Die Lauge greift die im Wasser unlöslichen Bindemittel der Anhaftung an

Die Lauge greift die im Wasser unlöslichen Bindemittel der Anhaftung an.

Seit einigen Jahren werden daher zunehmend wässrige Reinigersysteme, kombiniert mit maschineller Reinigungstechnologie, erfolgreich eingesetzt. Wasserbasierte Reinigungssysteme emittieren naturgemäß kaum organische Stoffe und sind damit ökonomisch und ökologisch besonders nachhaltig.

Die Vorteile wässriger Reinigersysteme

Emulgierung der Fragmente durch die im Reiniger enthaltenen Additive.

Emulgierung der Fragmente durch die im Reiniger enthaltenen Additive.

Nach zahlreichen Versuchen mit original verschmutzten Behältern entschied sich die Kneho 2013 für eine Behälter-Waschmaschine Typ SKM-W, die Ansatzbehälter und Fässer von innen und außen mit wässrig-alkalischen Medien reinigt. In der Kabinen-Spritzwaschmaschine der D.W. Renzmann Apparatebau GmbH aus Monzingen kommt eine Reinigungslösung zum Einsatz, die speziell für diesen Maschinentypen entwickelt wurde.

Emulgierung der Fragmente durch die im Reiniger enthaltenen Additive.

Emulgierung der Fragmente durch die im Reiniger enthaltenen Additive.

Die Wirkung der wässrigen Reinigung beruht auf der Kombination von chemischer Zerstörung des Lackpolymers und physikalischem Lösevorgang. Die Reinigungslösung spaltet die in Wasser unlöslichen Bindemittel alkalisch bei pH 14 und einer Temperatur von 80 °C in wasserlösliche Fragmente auf. Diese Fragmente sowie alle Füllstoffe werden mit Hilfe von Additiven, die im Reiniger enthalten sind, emulgiert und suspendiert.

Bildung einer Suspension der nun wasserlöslichen Fragmente.

Bildung einer Suspension der nun wasserlöslichen Fragmente.

Die hohe Waschkraft wässriger Reinigungsmedien in Verbindung mit der mechanischen Wirkung einer leistungsstarken Waschpumpe macht den Einsatz mechanisch aufwändiger Bürstentechnik überflüssig. Mechanisch sorgt eine um die Behälterlängsachse rotierende Spritzlanze mit Flachstrahldüsen auch bei großen Behältern für eine sehr gute Innenreinigung.

Nachdem die Anhaftung durch den Reiniger abgelöst und die Oberfläche mit Wasser nachgespült wurde: Alles sauber!

Nachdem die Anhaftung durch den Reiniger abgelöst und die Oberfläche mit Wasser nachgespült wurde: Alles sauber!

Von außen sorgen um den Behälter drehende Spritzrohre für eine saubere Oberfläche, was den gepflegten Gesamteindruck in den Produktionsräumen verbessert. Nach dem Waschen werden die mit Reinigungsmedien benetzten Waschgutflächen mit Frischwasser aus dem Netz abgespült.

Das verbrauchte Wasser wird dann direkt der Abwasserbehandlung zugeführt. Nach nur sieben beziehungsweise 12 Minuten Waschzeit sind die Edelstahl-Behälter gründlich von Farb- oder Lackanheftungen gereinigt und stehen für den nächsten Ansatz bereit. Nach Angaben von Kneho hat sich der Zeitaufwand für die Behälterreinigung inzwischen halbiert – bis zu 30 Ansatzbehälter und acht Fässer in einer Schicht sind für das neue Reinigungskonzept kein Problem. 

Auch die Schmutzaufnahmekapazität wässrig-alkalischer Reinigungssysteme ist gegenüber gelösten und ungelösten Stoffen größer als die organischer Lösemittel. Dementsprechend gering ist der Verbrauch von Reinigungslösung. Mit 1.200 Liter Reinigungsansatz können bei Kneho 600 bis 700 Behälter gereinigt werden.

Die Mitarbeiter sind zufrieden

Ein weiteres Ziel war es, den Arbeitsschutz zu verbessert. Allein die Unbrennbarkeit der wässrigen Reiniger trägt dazu erheblich bei. Im Gegensatz zur Vorgängermaschine handelt es sich bei der SKM-W zudem um ein vollständig geschlossenes Reinigungssystem, was die Sicherheit für den Mitarbeiter zusätzlich erhöht. Die dadurch deutlich geringere Belastung der Atemluft hat den Arbeitsplatz des Mitarbeiters in der Behälterreinigung deutlich aufgewertet. "Der Arbeitsplatz bei der Reinigung ist attraktiver geworden. Es gibt weniger Ausfallzeiten", so Michael Gramsch, Bereichsleiter Produktion bei Kneho-Lacke.

Vollständiges Reinigungskonzept

Für die Umstellung von der klassischen Lösemittel-Reinigung auf die Reinigung mit wässrigen Medien und die damit verbundene VOC-Reduzierung gelang es Kneho-Lacke EU-Fördermittel einzuwerben. Diese Unterstützung erleichterte die Entscheidung auch eine eigene Abwasseraufbereitung zu etablieren. Bei wässrig-alkalischer Reinigung fallen Spülwässer an, die entsorgt oder gesetzeskonform aufbereitet werden müssen. Werden die Abwässer extern entsorgt, kann dies unter Umständen den größten Anteil an den Betriebskosten einer wässrigen Reinigung ausmachen.

Abwasseraufbereitung Typ SPLIT-O MAT bei Kneho

Abwasseraufbereitung Typ SPLIT-O MAT bei Kneho

Umso wichtiger ist es, auch für diese Aufgabe einen kompetenten und zuverlässigen Partner zu wählen. Kneho entschied sich auf Empfehlung von Renzmann für eine Neutralisations- und Flockungsanlage "Split-O-Mat" der EnviroChemie GmbH. Diese Form der physikalisch-chemischen Aufbereitung zeichnet sich durch vergleichsweise niedrige Betriebskosten aus, ermöglicht jedoch keine Rückführung der Abwässer in den Waschkreislauf. Durch den Zusatz von Additiven und Flockungshilfsmitteln flocken die enthaltenen Feststoffe aus und können durch Filtration vom Wasser abgetrennt werden. Das Filtrat kann anschließend in sicherer Qualität in die Kanalisation eingeleitet werden kann. Der Bedienaufwand der Wasseraufbereitung ist gering, nur bei etwa jeder zehnten Aufbereitung sind manuelle Eingriffe wie die zusätzliche Dosierung von Flockungshilfsmitteln durch Kneho-Mitarbeiter erforderlich.

Nachhaltigkeit steht im Vordergrund

Mit der Umstellung auf wässrige Reiniger ist man in Horn-Bad Meinberg der lösemittelfreien Produktion ein gutes Stück nähergekommen. Wurde zuvor am Rand des Erlaubten gearbeitet, werden jetzt gesetzliche Normen problemlos eingehalten – eine kostenintensive Abluftbehandlung musste Kneho nicht installieren.

Zwar sind die Kosten für die Reinigung nach Angaben des Lackproduzenten moderat auf etwa 15 Euro pro Waschgang gestiegen. Die verbesserte und schnellere Reinigung sowie der große ökologische Gewinn relativieren das jedoch schnell. Michael Gramsch ist sich sicher: "Große Kunden erwarten heute ein lösemitteloptimiertes Arbeiten."

Weitere Entwicklungen geplant

Nach nun gut vier Jahren Anwendung in der Praxis und nach wie vor guten Reinigungsergebnissen will Kneho auch weiterhin auf die Zusammenarbeit mit Renzmann und die Reinigung mit wässrigen Medien setzen.

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