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Zur Ver­bes­se­rung der Pfleg­bar­keit elas­ti­scher Fuß­bo­den­ma­te­ria­li­en aus Po­lyo­le­fi­nen

AiF 11753 N

 

1. Pro­blem­stel­lung

Po­lyo­le­fin­bo­den­be­lä­ge wei­sen deut­li­che De­fi­zi­te im An­schmutz- und Rei­ni­gungs­ver­hal­ten auf, die durch her­kömm­li­che Pfle­ge­maß­nah­men nicht ver­rin­gert wer­den kön­nen. Acryl­at­ba­sier­te po­la­re Pfle­ge­be­fil­mun­gen, die bei an­de­ren Bo­den­be­lags­ty­pen üb­lich sind, kön­nen auf­grund der ge­rin­gen Ober­flä­che­n­ener­gie und des feh­len­den po­la­ren An­teils der frei­en Ober­flä­che­n­ener­gie auf die Bo­den­be­lags­ober­flä­che nicht ho­mo­gen auf­ge­bracht wer­den oder be­sit­zen nur eine ge­rin­ge Halt­bar­keit ge­gen­über me­cha­ni­scher Be­an­spru­chung. Die Folge einer feh­len­den Pfle­ge­be­fil­mung ist eine Er­hö­hung des Rei­ni­gungs­auf­wan­des bei Ver­schlech­te­rung des Rei­ni­gungs­er­geb­nis­ses und eine Ver­rin­ge­rung der Nut­zungs­dau­er. Zur Mi­ni­mie­rung der De­fi­zi­te wer­den die Po­lyo­le­fin­bo­den­be­lä­ge meist mit einer werk­sei­tig auf­ge­brach­ten Per­ma­n­ent­be­schich­tung aus­ge­stat­tet. Die Nut­zungs­dau­er be­trägt al­ler­dings nur 2 – 3 Jahre und kann bei star­ker Be­an­spru­chung we­sent­lich kür­zer sein. Ver­schlis­se­ne Per­ma­n­ent­be­schich­tun­gen füh­ren auf­grund der hohen An­schmutz­nei­gung des Po­lyo­le­fin­ma­te­ri­als ge­gen­über li­po­phi­lem Schmutz zu einer Ver­schlech­te­rung des op­ti­schen Ein­dru­ckes. Eine Pfle­ge­film­sa­nie­rung ist nicht mög­lich.

2. Ziel der Ar­beit

Im Rah­men des For­schungs­vor­ha­ben wurde die Ver­bes­se­rung der Pfleg­bar­keit von Po­lyo­le­fin­bo­den­be­lä­gen durch Pfle­ge­be­fil­mung mit han­dels­üb­li­chen Selbst­glanz­dis­per­sio­nen und Be­schich­tungs­sys­te­men im An­schluss an eine Ober­flä­chen­mo­di­fi­zie­rung mit Ozon er­reicht.

3. Er­ziel­te Er­geb­nis­se

Durch Kor­re­la­ti­on der frei­en Ober­flä­che­n­ener­gi­en mit den Er­geb­nis­sen von Haft­kraft­mes­sun­gen, die In­for­ma­tio­nen über die Ad­hä­si­on von Pfle­ge­fil­men lie­fern, konn­te der Zu­sam­men­hang zwi­schen einem ge­rin­gen po­la­ren An­teil der frei­en Ober­flä­che­n­ener­gie und ge­rin­ger Haft­kraft für klas­sisch auf­ge­brach­te Pfle­ge­fil­me auf dem po­lyo­le­fi­ni­schen Ma­te­ri­al be­stä­tigt wer­den. Um op­tisch an­spre­chen­de Ober­flä­chen zu er­hal­ten, müs­sen die Bo­den­be­lä­ge ge­schlif­fen, po­liert und an­schlie­ßend grund­ge­r­ei­nigt wer­den. Der op­ti­sche Ein­druck nach einer Be­fil­mung er­reicht dann die Qua­li­tät des Aus­gangs­be­lags. Al­ler­dings lie­gen die Haft­kräf­te weit unter den für werk­sei­ti­ge Be­schich­tun­gen üb­li­chen Wer­ten. Als Grund hier­für kann der ge­rin­ge po­la­re An­teil von we­ni­ger als 1 mN m-1 der frei­en Ober­flä­che­n­ener­gie ge­nannt wer­den. Eine Mo­di­fi­zie­rung der ge­schlif­fe­nen und po­lier­ten Bo­den­be­lä­ge mit Ozon hat neben einer Ho­mo­ge­ni­sie­rung der Ober­flä­che eine Stei­ge­rung der frei­en Ober­flä­che­n­ener­gi­en zur Folge. Der arith­me­ti­sche Mit­ten­rauh­wert be­trägt 3 µm und liegt damit 6 µm unter den Wer­ten des Neu­zu­stan­des. Die frei­en Ober­flä­che­n­ener­gi­en der mo­di­fi­zier­ten Be­lä­ge lie­gen mit etwa 32 mN m-1 ca. 7 mN m-1 über denen der un­mo­di­fi­zier­ten Be­lä­ge, wobei der po­la­re An­teil bei etwa 10 mN m-1 liegt. Auf­grund der Zu­nah­me des po­la­ren An­teils der frei­en Ober­flä­che­n­ener­gie auf Werte > 5 mN m-1 und der ge­stie­ge­nen Ober­flä­che­n­ener­gi­en ver­bes­sert sich die Be­netz­bar­keit der Bo­den­be­lags­ober­flä­chen. Aus den Wech­sel­wir­kun­gen zwi­schen den po­la­ren Ober­flä­chen­be­stand­tei­len und den Pfle­ge­mit­teln re­sul­tie­ren die hohen Haft­kräf­te der Pfle­ge­be­fil­mun­gen auf den mo­di­fi­zier­ten Be­lä­gen von über 250 N, was eine Stei­ge­rung um 250 % ge­gen­über den apo­la­ren Po­lyo­le­fin­bo­den­be­lä­gen be­deu­tet. Mit Hilfe von Haft­kraft­mes­sun­gen im An­schluss an ver­schie­de­ne Kli­maal­te­rungs­ver­su­che konn­te ge­zeigt wer­den, dass die Halt­bar­keit der Pfle­ge­be­fil­mung auch nach län­ge­ren Zeit­räu­men unter Wech­sel der Kli­ma­be­din­gun­gen er­hal­ten bleibt. An­schmutz- und Rei­ni­gungs­ver­su­che zeig­ten we­sent­li­che Ver­bes­se­run­gen in der Pfleg­bar­keit durch Pfle­ge­be­fil­mung mit her­kömm­li­chen acryl­at­ba­sier­ten po­la­ren Selbst­glanz­dis­per­sio­nen oder Be­schich­tungs­sys­te­men ge­gen­über den ver­schlis­se­nen Be­lä­gen. Die Ober­flä­chen­be­hand­lung führt zu ähn­li­chen Rei­ni­gungs- und Pfle­ge­ei­gen­schaf­ten der Bo­den­be­lä­ge wie bei werk­sei­tig be­schich­te­ten Po­lyo­le­fin­bo­den­be­lä­gen. Durch Ein­satz einer Ozon­fal­le kann das ein­ge­setz­te Ozon na­he­zu quan­ti­ta­tiv um­ge­setzt wer­den, so daß keine to­xi­ko­lo­gisch be­denk­li­chen Kon­zen­tra­tio­nen auf­tre­ten. Die ent­wi­ckel­te Me­tho­de ist we­sent­lich kos­ten­güns­ti­ger als eine Er­neue­rung des Po­lyo­le­fin­bo­den­be­la­ges.

4. Fol­ge­run­gen für die Pra­xis

Durch dau­er­haf­te Be­schicht­bar­keit von Po­lyo­le­fin­bo­den­be­lä­gen mit han­dels­üb­li­chen Selbst­glanz­dis­per­sio­nen und Be­schich­tungs­sys­te­men ist eine Ver­rin­ge­rung des Rei­ni­gungs­auf­wan­des mög­lich. Die Nut­zungs­dau­er des Bo­den­be­lags wird bei Ein­hal­tung der Qua­li­täts­kri­te­ri­en der Ge­bäu­de­be­trei­ber auf­grund der mög­li­chen Pfle­ge­be­fil­mung ver­län­gert. Durch Be­reit­stel­lung einer Op­fer­schicht kann somit ver­hin­dert wer­den, dass der Ver­schleiß durch Be­ge­hung oder an­de­re Nut­zung di­rekt das po­lyo­le­fi­ni­sche Bo­den­be­lags­ma­te­ri­al zer­stört. Durch die An­wend­bar­keit her­kömm­li­cher Ver­fah­ren zur Pfle­ge­film­sa­nie­rung, wie zum Bei­spiel Po­lie­ren und Clea­nern von han­dels­üb­li­chen Dis­per­sio­nen und Be­schich­tungs­sys­te­men, sind wei­te­re Kos­ten­ein­spa­run­gen mög­lich Durch Pfle­ge­be­fil­mung mit han­dels­üb­li­chen Selbst­glanz­dis­per­sio­nen und Be­schich­tungs­sys­te­men ist eine ge­ziel­te Ein­stel­lung ge­for­der­ter Gleit­rei­bungs­ei­gen­schaf­ten von Po­lyo­le­fin­bo­den­be­lä­gen mög­lich. Da­durch kann die Tritt­si­cher­heit zu jedem Zeit­punkt ge­währ­leis­tet wer­den.

5. Dank­sa­gung

Wir dan­ken der Ar­beits­ge­mein­schaft In­dus­tri­el­ler For­schungs­ver­ei­ni­gun­gen „Otto von Gue­ri­cke“ e.V. (AiF) (AiF-Nr. 11753 N) für die fi­nan­zi­el­le För­de­rung der Ar­bei­ten, die aus Mit­teln des Bun­des­mi­nis­te­ri­ums für Wirt­schaft und Tech­no­lo­gie (BMWi) er­folg­te.

 

Der For­schungs­be­richt ist auf An­fra­ge bei der FRT er­hält­lich.

Das IGF-Pro­jekt 11753 N der For­schungs­ver­ei­ni­gung Eu­ro­päi­sche For­schungs­ge­mein­schaft Rei­ni­gungs- und Hy­gie­ne­tech­no­lo­gie e.V., Cam­pus Fich­ten­hain 11, 47807 Kre­feld, wurde über die AiF im Rah­men des Pro­gramms zur För­de­rung der in­dus­tri­el­len Ge­mein­schafts­for­schung und -ent­wick­lung (IGF) vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und En­er­gie auf­grund eines Be­schlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges ge­för­dert.