Glanzkohlenstoffträger im Grünsand - S&B Industrial Minerals GmbH
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GLANZKOHLENSTOFFTRÄGER<br />
3. Gaschromatographische Trennung der<br />
eluierten Einzelkomponenten<br />
Das Einzelnkomponenten des Gemisches<br />
werden über einen Gaschromatographen<br />
aufgetrennt.<br />
4. Identifkation der Einzelkomponenten<br />
Mit einem Massenspektrometer (MS)<br />
oder einem Flammenionisationsdetektor<br />
(FID) werden die Einzelkomponenten<br />
quantitativ nachgewiesen.<br />
Bild 4. Zersetzungsprozesse in der Gießform<br />
her die Verdampfungstemperaturen von Wasser<br />
und flüchtigen organischen Bestandteilen,<br />
den Zersetzungs- und Schwellbereich vom<br />
Kohlenstaub und Kernbindemitteln sowie den<br />
Pyrolysebereich organischer Stoffe [14]. Die<br />
Kenntnis über Zeitpunkt, Ort und Bedingungen<br />
der Schadstoffentstehung ist hier von elementarer<br />
Bedeutung.<br />
Zu diesem Zweck wurden die Zersetzungsprozesse<br />
(und die dabei entstehenden<br />
Zersetzungsprodukte), wichtiger Vertreter der<br />
Kohlenstoffträger bei unterschiedlichen Parametern<br />
untersucht.<br />
Zur Charakterisierung der verschiedenen<br />
Glanzkohlenstoffbildner wie Harz, Naturasphalt,<br />
Kohlenstäube, werden Stickstoff-,<br />
Schwefel-, Sauerstoffverbindungen sowie Aliphate,<br />
mehrkernige Aromate und BTX-Verbindungen<br />
in Betracht gezogen. Die klassischen<br />
Formstoffkenngrößen wie Glühverlust, C-Gehalt,<br />
Flüchtige geben alleine keinen Hinweis<br />
auf die PAK Bildung und nur relativ auf die<br />
Emissionswerte und Gerüche.<br />
Die Best<strong>im</strong>mung der BTEX- Emissionen erfolgt<br />
in der Regel nach VDI 3865 Bl. 3 und<br />
kann wie folgt kurz beschrieben werden:<br />
1. Sammlung der Komponenten aus der<br />
Luft / Gasphase <strong>im</strong> Gießversuch<br />
Die Luftprobe wird auf Aktivkohle adsorbiert.<br />
2. Elution vom Probenröhrchen mit<br />
Lösungsmittel<br />
Danach werden mit einem Lösungsmittel<br />
die organischen Komponenten<br />
(z.B. BTEX/PAK) eluiert.<br />
Bild 5. Freiwerdende Produkte werden zum Teil von der umgebenden Form absorbiert und vom Arbeitsraum<br />
freigehalten [1<br />
In der Praxis gibt es verschiedene Möglichkeiten<br />
der Probensammlung be<strong>im</strong> Gießen und<br />
Auspacken. Z.B. mit Hilfe einer Abzugshabe<br />
über der Testform mit Anschluss an Aktivkohleröhrchen,<br />
Probebeutel für die Best<strong>im</strong>mung<br />
von Gerüchen, FID (Flammenionisationsdetektor<br />
für VOC-Best<strong>im</strong>mung).<br />
Versuchsbedingungen wie die Temperatur,<br />
Prüfkörperdicke, zeitliche Änderungen der<br />
Konzentration. Strömungswiderstand etc. haben<br />
einen entscheidenden Einfluss auf das<br />
Ergebnis. Bei der Mischung verschiedener<br />
Glanzkohlenstoffbildner können Wechselwirkungen<br />
auftreten, die zu einer Erhöhung bzw.<br />
einer Verringerung der auftretenden Emissionsmengen<br />
führt.<br />
Der sich ausbildende Temperaturgradient<br />
kann mit einer Filterwirkung verglichen werden<br />
– die <strong>im</strong> Bereich der Heißzone gebildeten<br />
Zersetzungsprodukte kondensieren sich in<br />
kälteren Bereichen, verbleiben <strong>im</strong> Formstoff<br />
und können nicht detektiert werden.<br />
Um diese Unsicherheiten zu berücksichtigen<br />
bzw. zu vermeiden wurde eine moderne<br />
Methodik der Probesammlung angewendet<br />
(siehe Bild 6).<br />
Dabei wird der Formstoffprobekörper in<br />
die Testform gestellt die an die Aktivkohleröhrchen,<br />
Behälter zur dynamischen Best<strong>im</strong>mung<br />
der Gasmengen und Gerüche angeschlossen<br />
sind. Be<strong>im</strong> Abguss wird die Probe<br />
fast vollständig pyrolysiert und anschließend<br />
BTEX und PAKs best<strong>im</strong>mt.<br />
Die Weiterentwicklung richtet sich auf jedem<br />
Fall auf die Reduzierung der Emissionen<br />
(BTEX, PAH, Geruch etc.) bei gleich bleibenden<br />
Fertigungssicherheit und Gussqualität aus.<br />
Des Weiteren sollte die Geruchsentstehung<br />
durch den Einsatz neuer Rohstoffe und<br />
Materialien (Systemprodukte) min<strong>im</strong>iert werden.<br />
Das Bestreben ist, die Inhaltsstoffe (Kohlenwasserstoffe)<br />
soweit wie möglich zu reduzieren.<br />
Die erste Möglichkeit ist eine exakte Dosierung<br />
des C-Trägers auf dem niedrigsten Niveau.<br />
Je wirksamer ein Stoff, umso geringer<br />
kann die Zusatzmenge sein.<br />
4<br />
11/2010 GIESSEREI-PRAXIS