Entwicklung eines selbst begrenzenden Prozesses zur Laserstrahlentschichtung temporärer Pflegebefilmungen von Fußbodenbelägen
IGF 16241 BG
Die Aufbringung temporärer polymerer Pflegebefilmungen auf elastische Bodenbeläge ist eine wichtige Voraussetzung zur Erhöhung der Nutzungsdauer und zur Gewährleistung optimaler Gebrauchseigenschaften. Pflegebefilmungen bewirken neben der Verbesserung der Reinigungseigenschaften auch eine Verringerung des Verschleißes. In Abhängigkeit von der Beanspruchung ist von Zeit zu Zeit eine Grundreinigung und Neubefilmung der Bodenbeläge unumgänglich. Bei der herkömmlichen Grundreinigung werden wässrige Systeme mit hohem Chemikalieneinsatz verwendet. Vor der Neubefilmung des Bodenbelages sind lange Trocknungszeiten erforderlich, die zu erheblichen Verzögerungen im Betriebsablauf des Gebäudebetreibers führen.
Zur Überwindung dieser Nachteile wurde im Rahmen eines FRT-Forschungsprojektes ein effektives und wirtschaftliches Verfahren unter Einsatz eines Infrarot-Lasers (Nd:YAG, 1064 nm) zur Entfernung temporärer Pflegebefilmungen von elastischen Bodenbelägen entwickelt. Dabei wird eine Schädigung der Deck- bzw. Nutzschicht des Bodenbelags durch die Laserbehandlung verhindert, indem die Pflegedispersion so modifiziert wird, dass sie die einfallende Laserstrahlung vollständig absorbiert und reflektiert. Diese physikalischen Prozesse führen zu einer gezielten lokalen Verdampfung der Pflegebefilmung oberhalb des Bodenbelags. Die Modifikation der Pflegedispersionen erfolgt durch Zugabe spezieller IR-Absorber und IR-Reflektoren, die im Wellenlängenbereich des eingesetzten Lasers maximale Absorption bzw. Reflexion aufweisen. Der selbstbegrenzende Charakter des entwickelten Entschichtungsverfahrens wird außerdem durch spezielle (intumeszierende) Substanzen unterstützt. Diese werden durch die Laserstrahlung in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt und tragen somit zu einer „Absprengung“ der umgebenden Polymerschichten bei. Das neue Laserentschichtungsverfahren ist wasser- und abwasserfrei und benötigt im Gegensatz zu den herkömmlichen Entschichtungsverfahren keine aggressiven Chemikalien. Durch den Wegfall der bei den bisherigen wässrigen Entschichtungsverfahren notwendigen langen Trocknungszeiten kann die Neubefilmung der Bodenbeläge unmittelbar nach der Entschichtung erfolgen. Der Betriebsablauf der Gebäudebetreiber wird daher nur in geringem Maße gestört, so dass die Akzeptanz des Laserentschichtungsverfahrens bei den Kunden der Gebäudereinigungsunternehmen erhöht wird und neue Marktpotentiale erschlossen werden können. Gleichzeitig können Bereiche, die maschinell unzugänglich sind, wirtschaftlich grundgereinigt werden, da eine effektive Entschichtung im Vergleich zu den herkömmlichen wässrigen Verfahren mit wesentlich geringerem Personaleinsatz möglich ist. Die Forschungsarbeiten wurden vom wfk – Cleaning Technology Institute in Krefeld in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Lasertechnik der RWTH Aachen (LLT) und dem Forschungsinstitut für Leder und Kunststoffbahnen gGmbH (FILK), Freiberg, durchgeführt.
Das IGF-Projekt 16241 BG 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 Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
Der Forschungsbericht ist auf Anfrage bei der FRT erhältlich.