Durch elektrostatische Entladung können empfindliche elektronische Bauteile geschädigt oder zerstört werden. Die Leit- und Ableitfähigkeit von Böden ist eine wichtige Voraussetzung, dieses Risiko zu verringern. Moderne Beschichtungen helfen dabei.
Risikominimierung mit ableit fähigen Polymerdispersionen
- Jeder kennt das Phänomen der elektrostatischen Aufladung. Ob beim Ausziehen eines Pullovers, ob beim Gang über einen Bodenbelag oder beim Berühren von metallischen Gegenständen: Ein kurzer elektrisierender Schlag, der Pulli knistert, die Haare stehen zu Berge - und alles ist vorbei.
Die Aufladung entsteht durch den Kontakt, die Reibung zweier Körper. Doch nicht immer sind die Folgen bei der Entladung so harmlos wie eben geschildert. Beispielsweise kann die Aufladung beim Gehen über einen Teppichboden, bis zu 35.000 Volt betragen, bei Hartböden immerhin noch bis zu 6.000 Volt. Kommt es dann zur elektrostatischen Entladung, genügt eine einfache Berührung eines elektronischen Gegenstandes und dadurch können schnell große Schäden entstehen. Denn bereits vergleichsweise geringe 100 Volt können bei der Entladung zum Beispiel elektronische Bauteile zerstören.
Risiken, die Unternehmen wie die Grässlin GmbH, ein international führendes Unternehmen für Zeitschaltgeräte, Licht- und Temperatursteuerung sowie Tarifschaltuhren, nicht eingehen können. Grässlin, 1956 als Familienunternehmen im Schwarzwald gegründet, gehört seit 2007 zum US-Familienunternehmen Intermatic und exportiert seine Produkte in mehr als 50 Länder.
Der zuständige ESD-Beauftragte, bei Grässlin verantwortlich für Fragen zu diesem sensiblen Thema, macht die Bedeutung von ESD (Electrostatic discharge = elektrostatische Entladung) im Unternehmen deutlich: „Wir arbeiten hier vorwiegend mit Halbleiter-, und µ-Prozessor bestückten Leiterplatten. Dabei ist die Entstehung von elektrostatischen Aufladungen unbedingt zu verhindern. Elektrostatische Aufladung kann zu Schädigungen der Mikroleiterbahnen von elektronischen Komponenten führen. Schäden, die sich unter Umständen erst bemerkbar machen, wenn die betroffenen Komponenten verbaut sind, können dann zu den berüchtigten Elektronikfehlern führen, deren Ursache oft nicht oder nur mit hohem Kostenaufwand nachvollziehbar ist.“
ESD im Fokus
Um diese Risiken in allen innerbetrieblichen Stationen und Produktionsläufen zu minimieren, setzt man sich bei Grässlin seit geraumer Zeit intensiv mit dem Thema ESD auseinander.
Personal wurde und wird regelmäßig geschult, ESD-fähige Arbeitsplatzeinrichtungen installiert, Schutzzonen werden definiert und gekennzeichnet - vom Wareneingang übers Lager, von der Produktion bis hin zum Versand ziehen sich die Maßnahmen konsequent durch. Mitarbeiter, Besucher und Dienstleister benutzen kompromisslos ESD-fähige persönliche Schutzausrüstung.
Auch die Fußböden werden bei Grässlin unter dem Aspekt der Ableitfähigkeit konsequent unter die Lupe genommen. Eine der hier angedachten Maßnahmen ist die Beschichtung von Bodenflächen mit ableitfähigen Dispersionen. Um zu einer endgültigen Entscheidung zu finden, werden Testflächen angelegt und die Ableitfähigkeit vor und nach der Beschichtung gemessen. Die Redaktion von rationell reinigen hat die Arbeiten beobachtet.
Eine größere Fläche in der Abteilung Gerätemontage ist freigeräumt. Aufgabenstellung ist es, den Epoxidharzboden nach der Grundreinigung mit der ableitfähigen Dispersion zu beschichten. Die letzte Grundreinigung des vor 12 Jahren eingebauten ableitfähigen Bodenbelags liegt etwa sechs Jahre zurück. Ziel des Tests ist die Verbesserung der Optik, vor allem aber soll die Ableitfähigkeit, die auf diesem Bodenbelag nicht mehr gewährleistet war wieder hergestellt werden“, erklärt Samuel Simon.
Er ist mit seiner Schwarzwälder Service Gebäudemanagement und Dienstleistung GmbH & Co. bei Grässlin für die Reinigung zuständig und daher für den Kunden auch erster Ansprechpartner bei der Suche nach neuen und innovativen Lösungen. Und die kann Samuel Simon seinen Kunden immer wieder bieten, weil er einen engen Erfahrungsaustausch mit seinen Zulieferpartnern aus der Industrie pflegt. So kam es auch zu den ersten Tests mit der leitfähigen Dispersion: „Ich habe bei meinen regelmäßigen Treffen mit Stefan Wüst (Fachberater Ecolab) über das Thema Leitfähigkeit gesprochen und den Wunsch unseres Kunden erwähnt, hier von uns eine Problemlösung geboten zu bekommen. Mit dieser neuen Beschichtung haben wir diese Lösung gefunden.“
Polymere bringen den Effekt
Während die Mitarbeiter die Grundreinigung durchführen, erklärt Hans-Leo Fernschild (Ecolab) die weitere Vorgehensweise. „Wir haben hier einen über die Jahre relativ stark verschmutzten Boden, bei dem die Ableitfähigkeit nicht mehr wie notwendig gegeben ist. Eine intensive Grundreinigung mit einem kraftvollen Universalgrundreiniger (Bendurol Forte) ist hier absolutes Muß.“
Danach erfolgt, auf dem getrockneten Belag, die Beschichtung mit der ableitfähigen Polymerdispersion (Conductive Star). Während in anderen leitfähigen Dispersionen häufig Salze/Elektrolyte eingesetzt werden, sorgen in der hier eingesetzten Beschichtung spezielle Polymere für den gewünschten Effekt.
„Allgemeiner Nachteil von Produkten auf Basis von Elektrolyten/Salzen ist, dass die Ableitfähigkeit nicht nachhaltig ist, also nicht langfristig erhalten bleibt. Durch äußere Einflüsse verarmt die Oberfläche, das heißt, die an sich ableitfähigen Salze werden, z.B. durch das tägliche nasse Wischen des Bodens, quasi ausgetragen. Dadurch fällt die Ableitfähigkeit in Korrelation zur Zeit mittel- und langfristig ab. Des Weiteren machen sich jegliche Art von Salzen negativ im Hinblick auf die mechanische Festigkeit bemerkbar. Diese Art von Beschichtungen sind weicher, anfälliger gegenüber Verstrichungen und tragen sich je nach Frequentierung wesentlich schneller ab, wodurch die Standzeit deutlich verringert wird. Bei dieser Dispersion ist das eingesetzte Polymer chemisch so modifiziert, dass der ableitfähige Teil fest im Molekül verankert ist. Solange also das Polymer auf dem Boden verbleibt, bleiben auch die ableitfähigen Eigenschaften erhalten. Die Dispersion überzeugt durch eine sehr hohe Abrieb- und Verschleißfestigkeit und zeigt sich unanfällig gegenüber Verkratzungen, Gummiabrieb und Vergilbungen“, erklärt Hans-Leo Fernschild.
Hinsichtlich der Verarbeitung gibt es nichts Besonderes zu beachten - das Material lässt sich aufbringen wie jede herkömmliche, handelsübliche Dispersion. Üblicherweise wird zweimal beschichtet, die fertige Fläche bietet neben der Leitfähigkeit auch eine gute Basis für die rationelle Unterhaltsreinigung.
Messwerte überzeugen
Böden in Industriebetrieben werden oft stark beansprucht, Beschädigungen an der Beschichtung sind also nicht auszuschließen. „Die Restaurierung der Beschichtung ist ohne Probleme möglich. Durch effiziente Restaurierungsmaßnahmen wie z.B. Spraycleanern, also Arbeiten wie bei einer ganz normalen Pflegefilmsanierung, wird die Funktion und Optik der leitfähigen Beschichtung über einen langen Zeitraum sichergestellt“, erklärt Fernschild. Samuel Simon, der die Arbeiten aufmerksam beobachtet, hat bereits positive Erfahrungen mit der Beschichtung: „Wir haben diese Dispersion schon bei anderen Kunden eingesetzt. Dort war unmittelbar nach der Beschichtung, aber auch nach einem Monat, die Leitfähigkeit des Belages durch Messungen nachweislich absolut in Ordnung.“
Zwei Tage nach der Beschichtung, die Dispersion ist nun völlig durchgetrocknet, schlägt die Stunde der Wahrheit: die Leitfähigkeit des beschichteten Bodens wird erneut mit einem speziellen Hochohmmessgerät zur Messung von Ableit- und Oberflächenwiderständen gemessen. „Die Ergebnisse sind alle in Ordnung, die von uns geforderten Werte sind deutlich erreicht“, kommentierte der zuständige Mitarbeiter bei Grässlin die Messprotokolle, die der Redaktion zur Verfügung gestellt wurden.
Die Ergebnisse stellen auch Samuel Simon zufrieden. Der junge Unternehmer zeigt sich daher auch zuversichtlich, dass aufgrund der Testergebnisse der Auftrag zur Komplettbeschichtung von rund 1.500 Quadratmetern Bodenfläche folgen wird.
Peter Hartmann | peter.hartmann@holzmannverlag.de