Auf dem Bild sieht man einen Haufen der beliebten gelben Quietscheenten für die Badewanne.

Keine Umweltbelastung: Die Produktion von Weichmachern in vielen Gebrauchsgegenständen aus Plastik erfordert hermetisch dichte Prozess-Membranpumpen. - Bild: skeeze/pixabay

| von Rainer Sonnenfroh, Lewa

Weichmacher in der Kunstoffindustrie

Weichmacher bedienen einen riesigen Absatzmarkt: Laut dem Marktforschungsinstitut Ceresena Research betrug ihr weltweites Volumen 7,6 Millionen Tonnen (Jahr 2018) – mit fortlaufend steigender Tendenz. Für 2026 erwarten die Forscher bereits eine Gesamtmenge von 10,5 Millionen Tonnen. Bei der Herstellung der farb- und geruchlosen Flüssigkeiten, die unter anderem Kunststoffprodukte flexibler und dehnbarer machen, ist jedoch besondere Vorsicht geboten. So gelten einige Weichmacher als akut toxisch und können beim Übergang in andere Medien wie Wasser oder Fett stark umwelt- und gesundheitsschädigend wirken. Da dies bereits bei der Herstellung der Chemikalien zu berücksichtigen ist, werden dabei meist robuste Prozess-Membranpumpen eingesetzt. Bauartbedingt haben diese Pumpen keine dynamischen Dichtungen und gewährleisten somit ein absolut sicheres Handling der karzinogenen, und giftigen Flüssigkeiten.

87 Prozent aller Weichmacher wurden nach Angaben des Marktforschungsinstituts Ceresena Research im Jahr 2018 für Kunststoffprodukte eingesetzt. Den Großteil des Bedarfes machten mit 2,33 Millionen Tonnen diverse Folienprodukte aus, die ebenso wie viele Bodenbeläge, Kabel und Schläuche auf dem Massenkunststoff Polyvinylchlorid (PVC) basieren. Sie alle erhalten durch die Zugabe der farb- und weitestgehend geruchlosen Weichmacher ihre speziellen Gebrauchseigenschaften: Der von Natur aus harte, spröde Werkstoff wird so flexibel und dehnbar beziehungsweise überhaupt erst brauchbar, ohne an Formstabilität zu verlieren. Die hierfür eingesetzten Weichmacher, auch Plastifikatoren genannt, gehören überwiegend zur Gruppe der Phthalate, einem Ester, der in vielen Variationen vorliegen kann.

 

Membranschutzsystem mit Überdruckabsicherung

Auf dem Bild sieht man eine Membranpumpen-Anlage für die Kunststoffproduktion.
Bei kritischen Prozessen wie der Weichmacherproduktion ist es sehr wichtig, dass Membranpumpen-Technik die toxischen Fluide hermetisch abdichtet. - Bild: Lewa

Bei der Produktion von Weichmachern sind sehr hohe Sicherheitsmaßnahmen zwingend notwendig, wenn aus dem benzinähnlichen Vorprodukt Naphta mittels eines mehrstufigen Prozesses ungiftige, langkettige Weichmacher hergestellt werden. Dies gilt im Besonderen für den Einsatz von Pumpen, da diese für einen störungsfreien Transport von oftmals toxischen Fluidgemischen verantwortlich sind und während des Herstellungsvorgangs als Reaktorbefüllungs- oder Druckerhöhungsanlagen verwendet werden. Zudem müssen die Anlagen durch eingebaute Sicherheitsmechanismen auch bei extremen Betriebszuständen einwandfrei funktionieren oder Betriebsschäden nach Bedienfehlern verhindern. Aus Sicherheitsgründen werden daher bevorzugt hermetisch dichte Prozess-Membranpumpen eingesetzt: Diese fördern durch ihre sichere und robuste Technik des Naphta-Gemischs leckagefrei und vermeiden so, dass gefährliche Flüssigkeiten in die Umwelt gelangen. Dies liegt im Wesentlichen daran, dass die Pumpentechnik ohne dynamische Dichtungen arbeitet.

Die PTFE-Membran ist Förderorgan und gleichzeitig statische Abdichtung des Pumpenarbeitsraums: eine Grundvoraussetzung für die sichere Förderung von flüssigen Risikostoffen. Durch dieses Prinzip können gleichzeitig niedrige Lebenszyklus- und geringe Wartungskosten erzielt werden. Zum Beispiel stellt das Membranschutzsystem Lewa DPS dabei die Grundlage für die Kostenreduktion dar. Eine Feder unterstützt die Saugbewegung der Membran und sorgt dafür, dass sie sich in der richtigen Position befindet. Beschädigungen der Membran werden durch das Überwachungssystem angezeigt. Die Pumpe ist weiterhin hermetisch dicht und kann im Fall eines Membranwechsels kontrolliert heruntergefahren werden. Zusätzlich zum DPS verfügt jede Lewa Prozess-Membranpumpe über eine interne Überdruckabsicherung. 

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