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Klebstoffe

Klebstoffe mit Fernsteuerung?

Schweißen, Löten, Nieten oder Schrauben sind alt bekannte Fügetechniken. Eine weitere Verbindungsart, die zwar schon seit Jahrtausenden bekannt ist, nämlich das Kleben, ist erst in jüngerer Vergangenheit zu einer gleichwertigen Verbindungsart gereift. Im Hochtechnologiebereich ist die Klebetechnik sogar zur bevorzugten Anwendung geworden.

Immer häufiger kommen Klebstoffe im Automobilbau zum Einsatz. Mit ihnen kann man Metall und Kunststoff verbinden, was gegenüber dem Schweißen ein Vorteil ist. Sie tragen damit zur Gewichtseinsparung und in der Folge zu geringerem Treibstoffverbrauch bei.

Klebstoffe haben allerdings den Nachteil, dass sie in Pressen bei hohen Temperaturen ausgehärtet werden müssen. Dies kostet Energie und bringt Zeitverlust bei der Produktion sowie auch Probleme bei hitzeempfindlichen Materialien, da ja nicht nur der Kleber erwärmt wird, sondern auch das Werkstück.

Ein neuer Kleber basierend auf Nanotechnologie soll dieses Problem lösen: Er beinhaltet Nanoteilchen aus Eisenverbindungen. Den Klebeprozess ruft nicht Hitze, sondern Magnetismus hervor. Im Magnetfeld beginnen die Nanoteilchen zu schwingen und erhitzen sich dabei. Dies führt zu einer sehr viel schnelleren Aushärtung. Die Produktion wird beschleunigt, bei gleichzeitiger Senkung des Energieverbrauchs. Ein großer Vorteil dieser Klebemethode ist auch, dass sie sich umkehren lässt: Die Teile lassen sich damit durch neuerliches Anlegen eines Magnetfeldes auch wieder lösen. Das hat Bedeutung bei der Reparatur, aber auch beim Recycling.

Edelmetallaffinerien

Von meinem Musikinstrument aus Goldmessing habe ich grüne Hände. Ist das giftiger Grünspan?

Grünspan ist genau genommen das Kupfersalz der Essigsäure. Das hatte früher einmal deswegen (negative) Bedeutung, weil angeblich manch böse Ehefrau ihrem Ehemann den mit Essig marinierten Salat in Geschirr aus Messing vorgesetzt und den armen Mann damit schleichend vergiftet hat. Mit dem Schweiß der Hände dürfte sich jedoch eher Kupfercarbonat bilden, was bezüglich der gesundheitsschädlichen Eigenschaft jedoch wiederum kaum einen Unterschied macht.

Zu beachten ist jedoch die Unterscheidung zwischen der Stoffeigenschaft (gesundheitsschädlich) und einer tatsächlichen Wirkung, die von der in den Körper aufgenommenen Menge (unter Fachleuten Exposition genannt) abhängt.

Kuper ist eines der Paradebeispiele für die verschiedenen, manchmal ziemlich gegensätzlichen Wirkungen von Stoffen. In geringen Mengen ist Kupfer (in Form eines Salzes) ein essentielles Spurenelement. Der tägliche Bedarf beträgt 1 - 2 Tausendstel Gramm pro Tag. Kupfermangel führt zu Wachstumsstörungen bei Kindern und schwächt das Immunsystem des Erwachsenen. Wasserleitungen im Haus bestehen häufig aus Kupfer. Der Gehalt im Trinkwasser soll aber 0,05 Tausendstel Gramm pro Liter nicht übersteigen.

Kupfersalze wirken auf Kleinlebewesen (Algen, Pilze, Bakterien) tödlich (daher lange Zeit der Einsatz als Pflanzenschutzmittel, Stichwort Kupfervitriol). Wasserleitungen aus Kupfer leiden daher auch nicht unter Algenbewuchs.

In größeren Mengen (mehrere Gramm) sind Kupfersalze auch für Menschen akut gesundheitsschädlich. Diese Mengen können jedoch nur unter äußerst widrigen Umständen zusammenkommen, wie zB. bei der oben erwähnten Verwendung von kupferhältigen Geschirren für saure Speisen.

Die Verwendung von Instrumenten aus Messing wird kaum dazu führen können, dass gesundheitsschädliche Mengen an Kupfer in den Körper gelangen können. Die Haut besitzt einen pH-Wert bei dem Kupfercarbonat weitgehend unlöslich ist. Das ist auch die Voraussetzung dafür, dass es als grünes Pigment auf Ihren Händen erhalten bleibt. Händewaschen vor den Mahlzeiten hilft jedoch in jedem Fall, jegliches vorhandene Risiko vernachlässigbar werden zu lassen.

Chemikalien

Wie kann ich erkennen, ob der Chemiekasten für mein Kind den gesetzlichen Bestimmungen entspricht?

Selbstverständlich stellt sich bei einem Chemieexperimentierkasten die Frage nach der Sicherheit. Jede in der Europäischen Union als Spielzeug in Verkehr gebrachte Experimentierausrüstung muss gemäß der geltenden Gesetze der europäischen Sicherheitsnorm EN 71-4 entsprechen, in der die Sicherheitsanforderungen an chemisches Spielzeug niedergelegt sind. Diese Norm enthält Auflagen für den Hersteller, dass z.B. keine besonders gefährlichen Stoffe verwendet werden dürfen. Das sichtbare Zeichen dafür, dass das vorliegende Produkt der Sicherheitsnorm entspricht, ist das sogenannte Konformitätszeichen, oft auch kurz CE-Zeichen genannt.

Die geltenden Gesetze sehen aber auch vor, dass die Eltern ihren Kindern beim Experimentieren mit Rat und Tat zur Seite stehen müssen.

Chemiefasern

Sind Chemiefasern nachhaltig?

Weich, seidig, anschmiegsam, atmungsaktiv und strapazierfähig sind nur einige der Eigenschaften, die moderne Chemiefasern erfüllen. Chemiefasern sind angenehm zu tragen, sanft zur Haut und haben Naturfasern, wie etwa Baumwolle und Seide, an Widerstandsfähigkeit und Festigkeit einiges voraus. Trotz der Bezeichnung „Chemiefaser“ ist die Basis oftmals pflanzlicher Natur. Ausgangsmaterial ist Holz, aus dem Zellulose, der Hauptbestandteil pflanzlicher Zellwände, gewonnen und weiterverarbeitet wird.

So sind etwa aus dem Bereich der Sportbekleidung moderne Fasern nicht mehr wegzudenken. Diese Gewebe aus speziellen Fasern nehmen bis zu 50 Prozent mehr Feuchtigkeit auf als Baumwolle. Somit bleibt die Haut trocken und kann atmen. Zudem wird die Erkältungsgefahr bei sportlichen Aktivitäten vermindert.

Hochleistungs-Chemiefasern kommen aber nicht nur in der Bekleidungsindustrie zum Einsatz. Sie werden auch zu Heimtextilien, Autotextilien und textilen Bodenbelägen verarbeitet. Die Anforderungen an diese Fasern sind vielfältig, wie z. B. geringes Anschmutz- und gutes Reinigungsverhalten, Wärme- und Schallisolierung sowie Gebrauchstüchtigkeit.

Chemiefasern

Wozu High-Tech-Fasern?

Pro Jahr besteht weltweit ein Bedarf an rund 52 Mio. Tonnen Fasern. Das entspricht einem durchschnittlichen Pro-Kopf-Verbrauch von etwa 8,6 kg.

Die Nachfrage nach Fasern wächst mit dem Lebensstandard und mit der Weltbevölkerung, und zwar um rund 2 - 3% jährlich.

Die Baumwollproduktion stagniert schon seit den letzten 20 Jahren und scheint nur mehr begrenzt steigerbar. Die Ursache dafür ist die begrenzte Verfügbarkeit von Anbauflächen und der hohe Bewässerungsbedarf.

Umweltfreundlich hergestellte High-Tech Fasern aus der chemischen Industrie haben viele Vorteile: Sie sind maßgeschneidert in ihrer Funktion und vermitteln natürlichen Tragekomfort. Obwohl sie mit innovativer chemischer Technologie hergestellt werden, ist die Basis oftmals pflanzlicher Natur.

So sind etwa aus dem Bereich der Sportbekleidung moderne Fasern nicht mehr wegzudenken. Diese Gewebe aus speziellen Fasern nehmen bis zu 50 Prozent mehr Feuchtigkeit auf als Baumwolle. Somit bleibt die Haut trocken und kann atmen. Zudem wird die Erkältungsgefahr bei sportlichen Aktivitäten vermindert.

Hochleistungs-Chemiefasern kommen aber nicht nur in der Bekleidungsindustrie zum Einsatz. Sie werden auch zu Heimtextilien, Autotextilien und textilen Bodenbelägen verarbeitet. Die Anforderungen an diese Fasern sind vielfältig, wie z. B. geringes Anschmutz- und gutes Reinigungsverhalten, Wärme- und Schallisolierung sowie Gebrauchstüchtigkeit.

Kunststoffe

Stimmt es, dass es Fahrradrahmen gibt, die leichter als eine Trinkflasche sind?

Radfahrer wissen es: 1 kg am Fahrrad wiegt viel mehr als 1 kg Körpergewicht. Geringes Gewicht ist deshalb die Voraussetzung für effiziente Fortbewegung mit dem Rad. Ein leichtes und trotzdem stabiles Rad kostet den Biker weniger Kraft und macht mehr Spaß.

Mit Kunststoff (Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe - KFK) werden die derzeit leichtesten Rahmen gebaut. Rahmengewichte unter einem Kilo werden bereits realisiert. Diese wiegen somit weniger als 1 Liter Getränk in der Flasche. Die extrem zugbelastbaren Carbonfasern bestimmen die Festigkeit des Bauteiles. Auf die Ausrichtung der Fasern ist hierbei zu achten.

KFK-Rahmen werden in verschiedenen Bauweisen hergestellt. In der Monocoque-Bauweise werden Fasermatten in einer Form übereinander gelegt, mit Kunstharzen getränkt und ausgehärtet. Bei der Tube-to-tube-Bauweise werden vorgefertigte Rohre verklebt. Über die Klebestellen werden weitere Fasermatten laminiert.

Carbon-Composites können natürlich auch für andere Teile am Rad verwendet werden wie z.B. Sattelstützen, Sättel, Lenker, Vorbau; Felgen etc.

Kunststoffe

Wie sicher ist Kunststoffspielzeug?

Spielzeug aus Kunststoff ist ebenso ungefährlich wie jenes aus anderen Materialien. Dies stellen die im Interesse der Kinder besonders strenge Spielzeugverordnung und das CE-Zeichen sicher. Dieses Zeichen müssen sämtliche Spielsachen tragen, die in Österreich in den Handel kommen, dafür sorgt eine speziell eingerichtete Prüfstelle.

Spielzeug darf keine scharfen Kanten, Ecken oder Spitzen haben, es darf nicht brennbar sein oder bestimmte chemische Stoffe, Schwermetalle etc. enthalten. Für Kleinkinderspielzeug (für Kinder unter 3 Jahren) gelten noch strengere Richtlinien, da kleine Kinder ihr Spielzeug gerne in den Mund nehmen. Darüber hinaus müssen das Spielzeug oder Spielzeugteile, die sich beim Spielen lösen könnten, so groß sein, dass sie keinesfalls verschluckt werden können.

Das CE-Zeichen am Spielzeug aus Kunststoff zeigt den Eltern, dass dieses Spielzeug für ihre Kinder sicher ist und sie die Vorteile dieses Materials genießen können: Aus Kunststoff lassen sich wie aus keinem anderen Material Spielsachen in allen Formen und Farben herstellen. Außerdem ist Kunststoffspielzeug abwaschbar und damit leicht sauber zu halten.