Lichtinduzierte Be- und Entschichtung elastischer Bodenbeläge Auf die Wellenlänge kommt es an

Ein neues Verfahren zur lichtinduzierten Be- und Entschichtung elastischer Bodenbeläge wird derzeit beim wfk – Cleaning Technology Institute in Krefeld im Rahmen eines Forschungsprojektes entwickelt. Es beruht auf der Anwendung interpenetrierender Netzwerke (IPNs) als Pflegebefilmung.Abb. 1: Das Funktionsprinzip des neuen Verfahrens. Grafik: wfkZur Erhöhung der Nutzungsdauer und zum Erhalt ihres optischen Erscheinungsbilds werden elastische Bodenbeläge mit polymeren Pflegedispersionen befilmt. Die Pflegebefilmung verbessert das Anschmutz-, Reinigungs- und Verschleißverhalten der Bodenbeläge und bietet Schutz vor Kratzern, Abrieb und anderen Schäden durch Begehung. Vor allem in Bereichen mit hoher Beanspruchung ist nach längerer Nutzungsdauer eine Grundreinigung mit anschließender Neubefilmung notwendig. Die Erneuerung einer Pflegebefilmung ist zeit-, personal- und kostenintensiv und führt zu Verzögerungen im Betriebsablauf des Gebäudebetreibers. Die Grundreinigung erfolgt nasschemisch unter hohem Wasser- und Chemikalienverbrauch. Anschließend muss der elastische Bodenbelag ausreichend lange trocknen (bis zu zwölf Stunden), bevor er neu befilmt werden kann. In dieser Zeit kann der Bodenbelag nicht begangen werden. Um bei der anschließenden Reapplikation der Pflegedispersion einen intakten Film zu gewährleisten, sind ferner Trocknungszeiten von mindestens 30 Minuten pro Pflegeschicht einzuhalten. Eine vollständige Belastbarkeit der Bodenbeläge ist meistens erst nach 24 Stunden erreicht. Das wfk in Krefeld entwickelt daher ein neues Verfahren zur lichtinduzierten Be- und Entschichtung elastischer Bodenbeläge, das auf der Anwendung interpenetrierender Netzwerke (IPNs) als Pflegebefilmung beruht. Derartige IPNs lassen sich durch Inkludierung eines kovalenten Netzwerks, das eine reversible Änderung der Vernetzungsdichte bei Bestrahlung mit Licht geeigneter Wellenlänge erfährt, in die Netzwerkstruktur einer herkömmlichen Pflegebefilmung realisieren. Das reversible kovalente Netzwerk wird durch Bestrahlung mit sichtbarem (zum Beispiel künstliches Licht, Sonneneinstrahlung) chemisch vernetzt. Bei Bestrahlung mit UV-Licht (zum Beispiel UV-Lampe) werden die Vernetzungspunkte und somit die dreidimensionale Struktur aufgebrochen. Vernetzung der Befilmung mit sichtbarem LichtLineare Polymersysteme mit photoschaltbaren vernetzenden Funktionen werden in herkömmliche Pflegedispersionen inkludiert. Direkt nach der Applikation auf den elastischen Bodenbelag tritt aufgrund des auftreffenden sichtbaren Lichts eine Reaktion der fotoschaltbaren vernetzenden Funktionen der linearen Polymersysteme auf, wodurch sich ein stabiles reversibles kovalentes Netzwerk ausbildet (Abbildung 1). Mechanische Stabilität und Haftung der fotoschaltbaren Pflegebefilmung sind aufgrund des vollständig vernetzten reversiblen kovalenten Netzwerks sehr hoch, so dass der befilmte elastische Bodenbelag bereits kurze Zeit nach der Applikation begangen werden kann. Die doppelte Netzwerkstruktur der fotoschaltbaren Pflegebefilmung führt dazu, dass die Vernetzungsdichte im Vergleich zu herkömmlichen Pflegebefilmungen deutlich erhöht ist. Hieraus resultiert eine erhöhte Barrierewirkung der Pflegebefilmung, da die Diffusionsgeschwindigkeit von Schmutzkomponenten verringert wird. Aufbrechen der Befilmung mit UV-LichtZur Entfernung der fotoschaltbaren Pflegebefilmung wird diese mit UV-Licht einer Wellenlänge unterhalb von 260 Nanometer bestrahlt (Abbildung 1). Hierdurch werden die Bindungen zwischen den fotoschaltbaren vernetzenden Funktionen des reversiblen kovalenten Netzwerks aufgebrochen. Stabilität und Haftung der fotoschaltbaren Pflegebefilmung werden so stark verringert, dass sie sich unter Einwirkung leichter Mechanik ablösen lässt. UV-Bestrahlung und Ablösung der Pflegebefilmung können hierbei in einem Schritt mittels mit einem UV-Strahler modifizierter Scheuer-Saug-Maschinen zur Trockenanwendung erfolgen. Die fotoschaltbare Pflegebefilmung ermöglicht eine Trockenentschichtung elastischer Bodenbeläge sowie eine Neubefilmung in einem Applikationsschritt, ohne dass Trocknungszeiten auftreten, in denen die behandelten Bodenbeläge nicht begangen werden können. Nach Applikation der neuen Pflegebefilmung kommt es aufgrund der Einwirkung von sichtbarem Licht zur Ausbildung eines stabilen reversiblen kovalenten Netzwerks durch Vernetzungsreaktionen, während die herkömmliche Pflegebefilmung normal aushärtet: Es bildet sich ein stabiles interpenetrierendes Netzwerk (IPN) auf dem Bodenbelag. Durch die Spaltung des reversiblen kovalenten Netzwerks mittels UV-Licht wird das gesamte IPN geschwächt und kann leicht mechanisch abgelöst werden. Für weitere Infos zum Forschungsprojekt und zur Teilnahme am projektbegleitenden Ausschuss können Sie sich an das wfk – Cleaning Technology Institute e.V. wenden (info@wfk.de). Dr. Thomas Waidmann | markus.targiel@holzmann-medien.de

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