Zusammenfassung: das SILIFE-Projekt

Herstellung von Quarz ohne oder mit nur geringer RCS-bedingter Toxizität mittels Beschichtung im Trockenverfahren

Hintergrund

Das vorrangige Ziel des SILIFE-Projekts war die Herstellung von handelsüblichem Quarz ohne oder mit nur geringer RCS-bedingter Toxizität mittels Oberflächenbeschichtung im Trockenverfahren.
© www.silife-project.eu/

Das vorrangige Ziel des SILIFE-Projekts war die Herstellung von handelsüblichem Quarz ohne oder mit nur geringer RCS-bedingter Toxizität mittels Oberflächenbeschichtung im Trockenverfahren.

In dem von 2011 bis 2014 durchgeführten Projekt SILICOAT wurde eine Beschichtungstechnologie entwickelt, die bei der Herstellung keramischer Produkte ein Reagens hinzufügt, das an die Quarzoberfläche bindet und dadurch die toxische Wirkung von RCS verhindert oder reduziert (RCS steht dabei für engl. »Respirable Crystalline Silica«, d. h. alveolengängiges kristallines Siliziumdioxid). Bei der Anwendung in traditionellen keramischen Prozessen erwies sich diese Technologie für Nassprozesse als technisch und wirtschaftlich sinnvoll.

Es konnte gezeigt werden, dass der behandelte Staub eine wesentlich geringere Toxizität aufwies als vor der Behandlung. Es gibt jedoch industrielle Prozesse, bei denen RCS-haltige Rohstoffe verwendet werden und in denen es keine Nassstufen im Prozess gibt. Für solche Prozesse ist die Lösung aus dem Projekt SILICOAT somit nicht direkt verwendbar. Um diese Beschränkung zu überwinden, wurde 2015 das Projekt SILIFE gestartet.

Das SILIFE-Projekt wurde Ende September 2019 erfolgreich abgeschlossen.

Weitere Infos auf der Projekt-Website von SILIFE

Verwendete Methodik

Im SILIFE-Projekt wurde ein Trockenverfahren entwickelt, das genauso effektiv ist wie das im SILICOAT-Projekt entwickelte Nassverfahren. Die verwendeten Beschichtungsmittel (Silane) binden kovalent an die Quarzpartikel und bewirken dadurch eine deutliche Reduzierung bis hin zur vollständigen Hemmung der RCS-bedingten Toxizität. Mit diesem Verfahren lassen sich geeignete Quarze mit geringerer Toxizität zur Verwendung in diversen industriellen Prozessen herstellen. Unter Verwendung eines Labormischers wurde zunächst die Durchführbarkeit und Wirksamkeit des Trockenverfahrens zur Oberflächenbeschichtung sowie die Stabilität der Beschichtung getestet.

Nach der Etablierung im Labormaßstab wurde das Verfahren in einem für diese Bearbeitung zugelassenen und eingerichteten Industriemischer reproduziert und dadurch die Machbarkeit der Maßstabsvergrößerung bestätigt. In dieser Anlage wurde von jedem der von den Quarz verarbeitenden Unternehmen gelieferten Quarze eine ausreichende Menge mit der jeweils geeigneten, angepassten Beschichtung hergestellt. Abschließend wurden diese behandelten Quarzproben zur technischen Machbarkeitsprüfung an die entsprechenden Unternehmen sowie zur Toxizitätsprüfung an das Fraunhofer ITEM geschickt.

Schematische Darstellung der technischen Aufgaben im Projekt.
© http://www.silife-project.eu/

Schematische Darstellung der technischen Aufgaben im Projekt.

Tests in der Industrie

 

Jedes der teilnehmenden quarzverarbeitenden Unternehmen führte industrielle Tests durch, um eventuelle Probleme in den Verarbeitungsprozessen aufzudecken.

Obwohl in manchen Fällen noch einige nachträgliche Anpassungen bezüglich des Beschichtungsmittels oder der Anwendungsbedingungen erforderlich waren, waren die Ergebnisse insgesamt zufriedenstellend. Dies betraf sowohl die Durchführung des Produktionsprozesses als auch die Qualität des Endprodukts.

 

Berichterstattung über das Projekt

 

Die Fortschritte und Ergebnisse des Projektteams wurden und werden auf Kongressen, Fachkonferenzen, Fachmessen, bei Folgetreffen, in wissenschaftlichen Veröffentlichungen und über die Projektwebseite kommuniziert und diskutiert: 

http://www.silife-project.eu/

Ausblick

 

Die in diesem Projekt entwickelte Technologie kann als einsatzbereit für die industrielle Nutzung betrachtet werden. Für die Verwendung von beschichtetem Quarz in anderen Prozessen als den in diesem Projekt untersuchten müssten lediglich Anpassungen mithilfe einer technischen Machbarkeitsstudie vorgenommen werden, um das jeweils geeignetste Beschichtungsmittel auszuwählen.

Die meisten von dem Problem betroffenen Industriezweige sollen hiermit darüber informiert werden, dass die Möglichkeit besteht, Quarzrohstoffe ohne oder mit nur geringer RCS-bedingter Toxizität zu produzieren und im Verarbeitungsprozess anzuwenden.

Das Konsortium

 

Koordinator:

itc: Instituto de Tecnología Cerámica Universitat Jaume I (Spanien)

Weitere Forschungseinrichtungen:

Fraunhofer ITEM (Deutschland)

Centro Ceramico (Italien)

Technologieplattform:

PESI: Plataforma Technológica Española de Seguridad Industrial (Spanien)

Materiallieferanten:

ABCR und BCL

Endverbraucher:

Elastomers, Esmalglass, Fumbarri, ITACA und Mapei

Ihre Ansprechpartner am Fraunhofer ITEM

Otto Creutzenberg

Contact Press / Media

Dr. Otto Creutzenberg

Abteilungsleiter für Inhalationstoxikologie

Telefon +49 511 5350-461

Christina Ziemann

Contact Press / Media

Dr. Christina Ziemann

Arbeitsgruppenleiterin für Genetische Toxikologie und Tumorforschung

Telefon +49 511 5350-203