Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Photoakustische Kontrolle der Befilmungsqualität elastischer Bodenbeläge

Die Reinigung und Pflege elastischer Bodenbeläge im Objektbereich stellt für Reinigungsdienstleister einen wirtschaftlich bedeutsamen Markt dar. Um irreversible Schäden an Bodenbelägen zu vermeiden, erfolgt meist deutlich vor Beeinträchtigung der Schutzfunktionen aufgebrachter Pflegebefilmungen eine Grundreinigung und Neubefilmung. Die hierzu erforderlichen aufwändigen Verfahrensschritte schränken die Wirtschaftlichkeit der Reinigungsdienstleister stark ein.

Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Bewertung der Befilmungsqualität elastischer Bodenbeläge, das auf der Erzeugung und Detektion akustischer Signale beruht. Akustische Sonden, die bei Anregung mit periodisch moduliertem, monochromatischem Licht ein akustisches Signal erzeugen, werden in Pflegebefilmungen inkludiert. Aus dem Zusammenhang von Signalintensität und Anzahl akustischer Sonden lässt sich die Schichtdicke und aus dem Phasenverhalten von akustischem Signal und Anregungslicht die strukturelle Homogenität der Pflegebefilmung bestimmen. Ferner lässt sich durch Verwendung unterschiedlicher akustischer Sonden für verschiedene Arten von Pflegebefilmungen eine Pflegebefilmung nachträglich identifizieren.

Durch die Projektergebnisse wird den ca. 20.000 vorwiegend kleinen und mittelständischen Reinigungsdienstleistern ein effektives Verfahren zur Bewertung der Befilmungsqualität zur Verfügung gestellt, das eine bedarfsgerechte Erneuerung von Pflegebefilmungen und somit eine wirtschaftliche Behandlung von elastischen Bodenbelägen ermöglicht. Durch Anwendung des neuen Verfahrens ergeben sich für Reinigungsdienstleister wirtschaftliche Entlastungen von über 9 Mio. €/a. Durch die Möglichkeit, Pflegebefilmungen nachträglich zu identifizieren, können Reinigungsdienstleister das entwickelte Verfahren auch bei Übernahme eines Objekts anwenden. Insgesamt wird daher die Wirtschaftlichkeit der Reinigungsdienstleister durch die Forschungsergebnisse wesentlich verbessert.

Ergebniszusammenfassung:

Die Reinigung und Pflege elastischer Bodenbeläge im Objektbereich stellt ein wichtiges Marktsegment für Gebäudereinigungsunternehmen dar. Um die Nutzungsdauer zu erhöhen und das optische Erscheinungsbild zu erhalten, werden elastische Bodenbeläge mit Pflegedispersionen befilmt, die einen Schutz vor Kratzern, Abrieb sowie Gehspuren bieten und das Reinigungsverhalten verbessern.

Um irreversible Schäden an Bodenbelägen zu vermeiden, erfolgt meist deutlich vor Beeinträchtigung der Schutzfunktionen aufgebrachter Pflegebefilmungen eine Grundreinigung und Neubefilmung. Die Erneuerung einer Pflegebefilmung ist jedoch mit hohem Personal- und Zeitaufwand verbunden.

Im Forschungsprojekt wurde daher ein neues Verfahren zur Bewertung der Befilmungsqualität elastischer Bodenbeläge entwickelt, das auf der Erzeugung und Detektion akustischer Signale beruht. Akustische Sonden, die bei Anregung mit periodisch moduliertem, monochromatischem Licht aufgenommene Energie in Wärme umwandeln und diese an ihre Umgebung abgeben, wurden in Pflegebefilmungen inkludiert. Die periodische Anregung der akustischen Sonden führt zu periodischen Temperaturänderungen der Pflegebefilmung, aus denen eine nanoskopische periodische Expansion und Kontraktion resultiert. Dies führt zur Bildung akustischer Wellen, die mit einem Mikrophon detektiert werden können. Die Intensität des akustischen Signals hängt dabei linear von der Schichtdicke der modifizierten Pflegebefilmung ab. Ferner lässt sich eine lokale Änderung der Schichtdicke (Defektstellen in der Pflegebefilmung) identifizieren.

Durch das neue Verfahren zur Bewertung der Befilmungsqualität ist eine bedarfsgerechte Erneuerung von Pflegebefilmungen und somit eine wirtschaftliche Behandlung elastischer Bodenbeläge möglich.