Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Magneto-spumare Partikel zur rückstandsfreien Reinigung textiler Bodenbeläge

Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die rückstandsfreie Reinigung textiler Bodenbeläge mittels magneto-spumarer Partikel. Eine Dispersion dieser Partikel wird unter Eindüsen von Luft in die Nutzschicht des textilen Bodenbelags eingebracht und aufgeschäumt, wobei die Schäume die Nutzschicht vollständig durchdringen. Aufgrund ihrer amphiphilen Eigenschaften lösen die magneto-spumaren Partikel hydrophobe und hydrophile Anschmutzungen von den Florfasern unter Einlagerung in die Schaumstruktur ab. Der Schaum lässt sich anschließend aufgrund der magnetischen Eigenschaften der magneto-spumaren Partikel zusammen mit inkludierten Anschmutzungen mit einem speziell entwickelten magnetischen Bürstensauger rückstandsfrei entfernen. Da nur sehr geringe Wassermengen in der Nutzschicht verbleiben, kann der gereinigte textile Bodenbelag direkt wieder begangen werden, d.h. langwierige Trocknungszeiten entfallen.

Durch die Projektergebnisse wird den ca. 19.000 Reinigungsdienstleistern (vorwiegend KMU) ein effizientes Verfahren zur rückstandsfreien Reinigung textiler Bodenbeläge zur Verfügung gestellt, das sich im Vergleich zur herkömmlichen Grundreinigung mittels Sprühextraktion durch eine deutlich höhere Flächenleistung auszeichnet. Hierdurch ergeben sich wirtschaftliche Entlastungen für Reinigungsdienstleister von über 11 Mio. €/a. Da bei Anwendung des neuen Verfahrens Verzögerungen im Betriebsablauf von Gebäudebetreibern minimiert werden, ist ferner davon auszugehen, dass Reinigungsdienstleister ihren Marktanteil im Bereich der Objektreinigung ausbauen bzw. neue Marktanteile erschließen können. Die erhaltenen Ergebnisse zur Reinigung mit Schäumen aus magneto-spumaren Partikeln lassen sich durch weiterführende Untersuchungen auf andere Oberflächen (z.B. keramische Bodenbeläge im Barfußbereich, Flächen in der lebensmittelverarbeitenden Industrie, poröse Fassadenmaterialien, Solaranlagen) übertragen, bei denen eine rückstandsfreie und/oder wasserarme Reinigung notwendig ist.

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde ein Verfahren zur rückstandsfreien Reinigung textiler Bodenbeläge unter Reduktion der eingetragenen Restfeuchte auf Basis von Schäumen aus magneto-spumaren Partikeln entwickelt. Als magneto-spumare Partikel werden dabei magnetische Partikel verstanden, an denen amphiphile Polymerketten gebunden sind. Aufgrund ihrer hohen Desorptionsenergie liegen die magneto-spumaren Partikel im Schaum nicht als freie Partikel, sondern fest an Grenzflächen adsorbiert vor. Hierdurch besitzt der Schaum aus magneto-spumaren Partikeln eine sehr hohe Strukturstabilität.

Im Reinigungsprozess wird eine Dispersion der magneto-spumaren Partikel unter Aufschäumen in die Nutzschicht des textilen Bodenbelags eingebracht. Hierbei durchdringt der Schaum aus magneto-spumaren Partikeln die Nutzschicht des textilen Bodenbelags vollständig, woraus ein intensiver Kontakt zwischen den amphiphilen Polymerketten der magneto-spumaren Partikel und den an Florfasern vorliegenden Anschmutzungen resultiert. Aufgrund ihrer amphiphilen Eigenschaften sind magneto-spumare Partikel vergleichbar mit Tensiden in der Lage, die an Florfasern vorliegenden Anschmutzungen zu benetzen, sich an diesen anzulagern, sie von den Fasern abzulösen und über physikalisch-chemische Wechselwirkungen in der Schaumstruktur einzulagern. Der Schaum lässt sich anschließend aufgrund seiner hohen Strukturstabilität sowie der magnetischen Eigenschaften der magneto-spumaren Partikel zusammen mit inkludierten Anschmutzungen mittels eines speziellen magnetischen Bürstensaugers (Funktionsmuster) entfernen.

In Untersuchungen zur Schmutzentfernung konnte unter Einsatz magneto-spumarer Partikel eine mit praxisüblichen Grundreinigern vergleichbar gute oder sogar bessere Schmutzentfernung erzielt werden.