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Weiterentwicklung einer Siloabdeckung auf Basis Nachwachsender Rohstoffe

Im Rahmen der stetigen Prozessoptimierung und allen voran aus Kosten-, Arbeitssicherheits- und Umweltschutzgründen ist es erstrebenswert, eine neuartige, spritzbare Abdeckung für Flachsiloanlagen zu entwickeln, die das gängige Verfahren mit Folie und Beschwerungsmaterial ersetzt. Zusätzlich würde di... Full description

Published: Straubing, Technologie- und Förderzentrum (TFZ), 2015
Series: Berichte aus dem TFZ
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Links: Additional Link (www.tfz.bayern.de)
Additional Keywords: ARBEITSSCHUTZ
BIOLOGISCHER-ABBAU
BIOMASSE
CALCIUMSULFAT
ELASTIZITAET
EURONORM
FOLIE
GASDICHTIGKEIT
HALTBARKEIT
KLEBRIGKEIT
KLIMASCHUTZ
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ZUGPRUEFUNG
Notes: Copyright: Metadaten: TEMA, Copyright WTI-Frankfurt eG
Copyright: (C) Alle Rechte beim Herausgeber
Physical Description: 148 Seiten, Bilder, Tabellen, 48 Quellen
PPN (Catalogue-ID): WTI000679402
Note: WTI TEMA DB
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520 |a Im Rahmen der stetigen Prozessoptimierung und allen voran aus Kosten-, Arbeitssicherheits- und Umweltschutzgründen ist es erstrebenswert, eine neuartige, spritzbare Abdeckung für Flachsiloanlagen zu entwickeln, die das gängige Verfahren mit Folie und Beschwerungsmaterial ersetzt. Zusätzlich würde die Einsparung fossiler Rohstoffe durch die Nutzung von Nachwachsenden Rohstoffen zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft beitragen. Im Rahmen dieser Arbeit zur "Weiterentwicklung einer Siloabdeckung auf Basis Nachwachsender Rohstoffe" wurde eine vorliegende Rezeptur aus vorangegangenen Projektphasen für eine spritzbare und selbsthärtende Abdeckung für Flachsiloanlagen optimiert. Schwerpunkte bei der Weiterentwicklung dieser Materialmischung waren die Erhöhung der Langzeitstabilität und die Verbesserung des Werkstoffverhaltens, um eine hohe Silagequalität über einen Zeitraum von mindestens einem Jahr sicherzustellen. Weiterhin mussten zunächst geeignete Prüfverfahren etabliert bzw. dem entwickelten Material angepasst werden, da die zur Prüfung und Beurteilung herkömmlicher Silofolien literaturbekannten Methoden für elastisches Material nicht anwendbar sind. Insgesamt konnte das Ziel der Optimierung einer gegebenen und bereits patentierten Rezeptur auf Rapsöl-/Naturkautschuk-Basis aus vorangegangenen Forschungsarbeiten erreicht werden: Materialeigenschaften sowie Handhabung der Zweikomponentenmischung wurden verbessert. Hierbei konnte vor allem die Klebrigkeit des fertigen Abdeckmaterials reduziert werden, aber auch eine längere Haltbarkeit und geringere Gasdurchlässigkeit sind als positiv zu werten. Ein wichtiger Fortschritt war außerdem die Entwicklung einer geeigneten, dem Material angepassten Prüfmethode zur Bestimmung der Gasdichtigkeit. Weiterhin konnten Zugeigenschaften (Elastizität und Festigkeit) sowie das Verhalten bei Säurelagerung untersucht werden. Eine Kostenabschätzung konnte nur für den Labormaßstab erfolgen; die Preise für die Herstellung der Rezeptur im großen Maßstab dürften sich aufgrund der Degression deutlich reduzieren. Um Aussagen über die Wirtschaftlichkeit gegenüber der herkömmlichen Silofolie treffen zu können, muss allerdings das Gesamtverfahren beurteilt werden. Der Fortschritt im Vergleich zum Stand der Technik definiert sich mit dem Einsatz spritzfähiger Lösungen zur Verbesserung des Ernte- und Silierprozesses. Außerdem kann mit einer biobasierten Abdeckung ein bedeutender Beitrag in Sachen Klima- und Umweltschutz geleistet werden. Hinzu kommt außerdem ein Zugewinn an Arbeitssicherheit durch das verminderte Unfallrisiko. 
520 |a After extensive research a mixture of oily blend A and water blend B seems to be suitable for practice. The oily phase A consists of sunflower oil (250 phr, 27.9 %), sodium alginate (10phr, 1.1 %) as jelling agent with sodium phosphate (Na3PO4, 4 phr, 0.4%), and calcium sulfate (CaSO4, 12 phr, 1.4 %) as auxiliaries. Aqueous phase B bears natural rubber (100 phr, 11.1 %), additional water (500 phr, 55.7 %), cellulosic fibers Arbocel® BC200 (15 phr, 1.7%) as filling material and sodium benzoate (5 phr, 0.6%) as biocide / preservative (each mass-%). Proportions of the substrates are given as phr (parts per hundred rubber) related to the amount of pure rubber (not aqueous dispersion) set as 100. The two components are mixed by adding rubber dispersion to the oil blend while stirring. Prior to further application the fabricated 'bio-layers' are dried for at least two weeks. Another favored receipt giving a higher strength of material contains FT 400 cellulosic fibres (10 phr) and lignin sulfonate (5 phr) as dispersing agent instead of BC 200. Moreover, to extend jelling time, the concentration of alginate, sodium phosphate and calcium sulfate have been reduced by half. Third alternative is to replace sodium benzoate by propionic acid (5 phr) that is not given to one of the compounds but sprayed to the ready-made mixture AB. The analysis of relevant material properties showed good results. Additional to the visual and haptic evaluation of the specimen, a system for air- and oxygen-permeability test was established (depending on DIN 53380-2). Most of the tests yield low gas permission rates. Values are less than with the patented blend from previous research project and comparable with those from conventional plastic foil. Other properties are screened by acid-storage and tensile test by DIN EN ISO 527-3. Trial under natural conditions was the ageing resistance that has to be improved. Up to now investigation of favored material with sodium benzoate as biozide also showed good results related to stability and biodegradation. However, at the moment it is unable to give a forecast for outstanding practical tests with biomass substrate. The shown experiments are done in lab-scale and the storage time under natural conditions was too short (only six months) because time was limited. The progress compared to previous results developing a suitable receipt for a new biobased foil is promising. After extensive process and development (280 experiments together with 200 analyses) three favored mixtures can be provided depending on required properties. With BC 200 as filler high tensibility (εb = 17 %) can be reached, whereas FT 400 fibres provide higher strength (σb = 0.9 MPa). Specimen with propionic acid as preservative show best air-permeabilities (q = 280 cm³/m² d bar). Conventional silo foil gives values around 1,300 cm³/m² d bar. 
653 4 |a PROZESSOPTIMIERUNG 
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653 4 |a BIOMASSE 
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912 |a GBV_WTI 
950 |a Prozessoptimierung  |a nachwachsender Rohstoff  |a Rezeptur  |a Umweltschutz  |a Folie  |a Langzeitstabilität  |a Werkstoffverhalten  |a Prüfverfahren  |a Materialeigenschaft  |a Arbeitssicherheit  |a Rapsöl  |a Kreislaufwirtschaft  |a Klimaschutz  |a Klebrigkeit  |a Haltbarkeit  |a Gasdichtigkeit  |a Elastizität  |a Stand der Technik  |a Gemisch  |a Natriumphosphat  |a Calciumsulfat  |a Cellulosefaser  |a Natriumbenzoat  |a Zugprüfung  |a Bioabbau  |a Sauerstoff  |a Biomasse  |a Euronorm  |2 DE-601 
950 |a Siloabdeckung  |a Materialmischung  |a Zweikomponentenmischung  |a Kostenabschätzung  |a Ernteprozess  |2 DE-601 
951 |a BO