Naturfaserverstärkte Werkstoffe werden überwiegend im Fahrzeug-Innenraum angewendet. Grundsätzlich handelt es sich um Verbundwerkstoffe, die aus einem polymeren Bindemittel (Matrix) und aus einem Vlies oder Gewebe bestehenden Naturfaser-Verstärkung zusammengesetzt sind. Die Matrix kann thermoplastisch sein, z.B. Polypropylen, oder aus einem Duroplast bestehen, wie z.B. Phenol-, Epoxid-, Acrylatharze oder auch Polyurethan. Die thermoplastische Matrix wird häufig als Faseranteil mit in das Naturfaservlies eingemischt, sodass die Formung des Bauteils unter Wärme und Druck sowie Abkühlung im Werkzeug sehr einfach funktioniert. Duroplastische Bindermittel müssen vorgemischt und auf die Vliesmatte appliziert werden. Die Aushärtung erfolgt dann im geheizten Werkzeug. Voraussetzung zur Vermeidung von Gerüchen, Fogging und gesundheitlichen Schäden ist, dass die organischen Werkstoffe möglichst emissionsarm sind. Es existieren gesetzliche Regelungen, wie z.B. das kalifornische CARB-Gesetz, die eine starke Begrenzung der Kohlen-Wasserstoff (HC)-Emissionen vorschreiben. Es wurden Messverfahren entwickelt, derartige Stoffe zu identifizieren und quantitativ zu erfassen, und zwar einzeln und in Summe. So ist es möglich, eine Verminderung bzw. Vermeidung der flüchtigen Stoffe (VOC's - Volatile Organic Compounds) soweit wie nötig zu erreichen. Grenzwert für PKWs im sogenannten CARB-Diumal-Test lag 1999 bei 2 g HC-Gesamtemission, der von einem Fahrzeug nach einem Jahr und mindestens 10000 Meilen zu erfüllen ist. Grundlage des Messverfahrens bildet eine sogenannte Kammerprüfung. Der Low Emission -Vehicle/LEV II)-Grenzwert wird ab 2006 gesenkt (0,5 g / 15 Jahre / 150000). Die LEV II-Anforderung gibt nur einen gemeinsamen Grenzwert für (Verdunstungs-) Emission aus dem Bereich Motor und Kraftstoffleitungen (fuel emission) sowie Werkstoffemissionen (non fuel) vor. Die Umsetzung der CARB-Anforderungen wird erläutert und die Bedeutung der Emissionsmessverfahren verdeutlicht. Ergebnisse hinsichtlich Geruch und Fogging werden am Beispiel der Naturfaser-Matrix-Kombinationen 'Flachs/Hanf-Epoxidharz', 'Holzfaser-Polyesterfaser-Phenol/Formaldehyhdharz' sowie 'Flachfaser-PP' aufgezeigt.
Emissionen und Geruch von Naturfaser-Verbundwerkstoffen im Fahrzeug, gesetzliche Anforderungen - Messverfahren - Ergebnisse
Emissions and odour of natural fiber composites in automotives, legal requirements - measuring methods - results
2004
16 Seiten, 16 Bilder, 4 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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