Ermittlung der Reinigungsfähigkeit von elastischen Bodenbelägen über die Charakterisierung ihrer Oberflächeneigenschaften mit dem Ziel einer Erleichterung der Auswahl geeigneter Reinigungs- und Pflegeverfahren
AiF 10001 N
1. Einleitung
Die Unternehmen der Gebäudereinigungsbranche müssen sich immer neuen Anforderungen stellen. Neben der Neuentwicklung von Bodenbelägen sind auch die Reinigungs- und Pflegemittel einer schnellen Weiterentwicklung unterworfen. Die Anpassung an die unbekannten zu reinigenden Materialien erfordert eine Kenntnis der reinigungstechnischen Parameter, um mit einem geringstmöglichen Aufwand ein ausreichendes Reinigungsergebnis (eine minimale Restverschmutzung) zu erzielen. Dies konnte bisher nur in Reinigungsversuchen am verlegten Bodenbelag durchgeführt werden, indem verschiedene Reinigungsmethoden einzeln angewendet wurden.
2. Grundlagen
Die Fähigkeit eines Bodenbelages, Schmutz zu binden (Anschmutzungsempfindlichkeit), nimmt zu, wenn die Benetzungsfähigkeit des Bodenbelages im System Belag-Wasser-Luft abnimmt. Die Benetzungsfähigkeit des Bodenbelages ist ein für die Anschmutzung ausschlaggebender Parameter.
Wird ein Boden schlechter von Wasser benetzt, so wird auch die Restverschmutzung größer. Dies bestätigt die Hypothese, daß die Adhäsion als wirksamer Prozeß die Schmutzhaftung und -entfernung beschreiben kann. Werden diese Zusammenhänge über dem Kontaktwinkel Wasser-Bodenbelag-Luft aufgezeichnet, ergeben sich Verläufe, wie sie Abbildung 1 zeigt.
Abbildung 1:Einfluß der Benetzungsfähigkeit auf Anschmutzung und Reinigungsfähigkeit
3. Ergebnisse
3.1. Optimale Reinigungseigenschaften
Es zeigt sich ein Optimum der Anschmutzung und der Restverschmutzung. Die verschiedenen Meßwerte der Abbildung 1 zeigen verschiedene Bodenbelagsmaterialien und werkseitige sowie später aufgebrachte Beschichtungsmaterialien.
Die Restverschmutzung ist der wirtschaftlich wichtigste reinigungstechnische Parameter, da eine geringe Restverschmutzung bei einem einfachen Reinigungsverfahren, wie es dem Projekt zugrundegelegt worden ist, eine leichte und somit kostengünstig durchführbare Reinigungsaufgabe bedeutet. Bei Kenntnis der Restverschmutzung kann ein Reinigungsunternehmer die Kosten kalkulieren, die bisher nur abgeschätzt werden konnten.
3.2. Einfluß von Beschichtungsmitteln
Pflegefilme auf dem Bodenbelag vereinfachen die Reinigung, da sie die Benetzungsfähigkeit wesentlich verbessern. Mit den Ergebnissen dieses Forschungsprojektes kann die einzusetzende Menge des Pflegemittels an den Bodenbelag angepaßt werden, damit bei minimalem Produkteinsatz eine optimal leichte Reinigungsaufgabe erreicht wird. Dies führt bei den Gebäudereinigungsunternehmen zu Kosteneinsparungen und entlastet das Abwasser, da unnötig hohe Mengen an Pflegemittelrückständen ebenso vermieden werden, wie zu hohe Mengen an Tensid bei der täglichen Unterhaltsreinigung.
In Abbildung 2 wird gezeigt, wie Anschmutzung, Restverschmutzung und Kontaktwinkel (gemessen als Fortschreitwinkel) sich mit der insgesamt ausgebrachten Menge an Pflegemittel ändern. Das verwendete Mittel hat einen Trockenstoffgehalt von ca. 20%.
Abbildung 2: Änderung der Reinigungsparameter bei unterschiedlicher Menge Pflegemittel
3.3. Polarer und disperser Anteil der Oberflächenenergie
Wichtigster Einflußfaktor für die gezeigten Ergebnisse ist die Benetzungsfähigkeit. Diese kann als Oberflächenenergie in einen polaren und einen dispersen Anteil aufgeteilt werden. In der Abbildung 3 wird dieser Zusammenhang dargestellt.
Abbildung 3: Einfluß der polaren und dispersen Anteile der Oberflächenenergie auf die Restverschmutzung
4. Schlußfolgerung
Die Ergebnisse des Forschungsprojektes führen kurzfristig zu einer Verbesserung der Kalkulation der Gebäudereinigung und einer Optimierung des Pflegemitteleinsatzes. Mittel- und langfristig werden durch die Möglichkeit in ihrer Reinigungsfähigkeit verbesserte Bodenbeläge herzustellen, die Gesamtkosten (Lebenszeitkosten des Bodenbelages einschließlich der Reinigung) wesentlich gesenkt werden können.
5. Danksagung
Wir danken der Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF-Nr. 10001 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.