Wässrige Reiniger reichen von reinem Wasser bis hin zu Gemischen aus Wasser, Reinigungsmittel und anderen Zusätzen, welche die Entfernung von organischen und anorganischen Verschmutzungen von festen Oberflächen begünstigen. Sie können sauer, alkalisch oder neutral sein. Sie beinhalten normalerweise verschiedene Inhaltsstoffe, wobei jede Komponente eine eindeutige Funktion erfüllt und die Art und Weise beeinflusst, in der die Verschmutzung vom Trägermaterial entfernt wird. Wässrige Reiniger sind in Form von konzentrierten Flüssigkeiten und als Pulver erhältlich. Einige Vorteile von wässrigen Reinigern sind die geringen Kosten und die bessere Umweltverträglichkeit.
Wässrige Reiniger werden seit langem in der Metallindustrie eingesetzt und sind dazu geeignet die meisten Verschmutzungen zu entfernen, wie beispielsweise anorganische Verschmutzungen, Partikel, Ablagerungen, leichte Öle und Rückstände (einschließlich Lösemittel oder andere Arten von Reinigungsmitteln) aus der Produktion sowie Werkstattschmutz und leichte Beläge. Während Lösemittel größtenteils dadurch wirken, dass sie organische Verschmutzungen auf molekularer Basis auflösen, verwenden wässrige Reiniger eine Kombination von physikalischen und chemischen Eigenschaften um Verschmutzungen vom Trägermaterial zu entfernen. Auch wird wässrige Reinigung bei höheren Temperaturen effektiver. Aus diesen Gründen sind gute Techniken und Prozesskontrollen bei wässriger Reinigung wichtiger als bei herkömmlicher Lösemittelreinigung um optimale und einheitliche Resultate zu erzielen. Doch aus den gleichen Gründen zeigen wässrige Reiniger hohe Flexibilität in der Anwendung, da ihre Wirkung erheblich von der Formulierung, Verdünnung und Temperatur abhängt.
Saure und alkalisch Reiniger können Metallteile angreifen. In vielen Fällen sind wässrigen Reinigern Additive zugesetzt, um diese nachteiligen Auswirkungen zu verringern. Andere Nachteile können in dem vermehrtem Anfall von Abwasser und in längeren Trocknungszeiten liegen.
Inhaltsstoffe können sein:
Tenside:
Die primär physikalisch aktiven Inhaltsstoffe sind normalerweise organische
Verbindungen, wobei ein Teil des Moleküls hydrophil (wasserliebend) and der
andere hydrophob (wasserabweisend) ist. Diese Moleküle in Reinigungsmitteln
verbinden Schmutz und Wasser; durch die Begünstigung der physikalischen Reinigungsvorgänge
wie Emulgierung, Durchdringung, Verteilung, Schäumen und Benetzung. Es ist üblich
verschiedene Tenside zu mischen, um ihre Eigenschaften zu optimieren.
Es gibt zwei Arten ionischer Tenside: anionische Tenside, die in Lösungen negativ
aufgeladen sind und kationische Tendside, die positiv aufgeladen sind. Wenn
die Ladung des wasserlöslichen Anteils abhängig ist von dem ph-Wert der Lösung,
nennt man dies ein amphoteres Tensid. Diese Tenside verhalten sich unter sauren
Bedingungen als kationische Tenside und unter alkalischen Bedingungen als anionische
Tenside. Ionische Tenside sind generell gekennzeichnet durch ihre hohe Neigung
zu schäumen.
Nichtionische Tenside, die in Wasser nicht dissoziieren, haben die größte Bandbreite
von Eigenschaften abhängig vom Verhältnis des hydrophilen / hydrophoben Gleichgewichtes,
welches außerdem von der Temperatur beeinflusst wird. Beispielsweise wird die
Schaum-Neigung von nichtionischen Reinigungsmitteln von der Temperatur der Lösung
beeinflusst. Wenn die Temperatur steigt nehmen die hydrophilen Eigenschaften
und die Löslichkeit ab. Am Trübungspunkt (minimale Löslichkeit) fungieren die
Tenside generell als Entschäumer, während sie unterhalb des Trübungspunktes
in ihren schäumenden Eigenschaften variieren. Jedoch können kationische und
anionische Tenside aufgrund von Ausfällungsproblemen nicht gemischt werden.
Wasserenthärter
Wasserenthärter werden verwendet, um der Ansammlung verschiedener mineralischer
Ablagerungen vorzubeugen (Wasserhärte etc.). Normalerweise werden dazu Komplexbilder
eingesetzt. Sie bilden lösliche Komplexe mit Kalzium und Magnesium. Beispiele
dafür sind Natrium Tripolyphosphat, Tetra-Kalium Pyrophosphat, Organo-Phosphate
und Polyelectrolyte. Weitere Beispiele sind Natriumglukonate und Ethylen-Diamin-Tetra-Essigsäure
(EDTA).
Oxidationsmittel
Oxidationsmittel für Reinigungsanwendungen sind Bleichlaugen (auch als Sanitärreiniger
genutzt) und Perborate. Chlorierte Reinigungsmittel werden meistens eingesetzt
um Proteinrückstände zu entfernen.
Enzyme
Enzyme sind eine bestimmte Gruppe der wässrigen Reiniger. Sie sind
biologischer Herkunft und sind Proteine mit einer speziellen chemischen Funktion.
Sie können spezifisch organische Verschmutzungen zersetzen, indem sie deren
Umwandlung in kleinere Bestandteile katalysieren. Sie werden mit warmem Wasser
angesetzt und lassen sich in jedem Prozess mit wässrigen oder Emulsionsreinigern
einsetzen. Da es sich um biologisches Material handelt, ist der Einsatz ist
auf einen bestimmten Temperaturbereich beschränkt. Allerdings lässt
die neue Generation der Enzymreiniger einen breiteren Einsatz zu, da sie mittlerweile
von thermophilen (Hitze liebenden) oder psychrophilen (Kälte liebenden)
Formen entwickelt werden. Als Enzyme werden beispielsweise Amylasen, Proteasen
und Lipasen eingesetzt. Vermehrt werden sie in speziellen Nahrungsmittel Anwendungen
eingesetzt. Der große Vorteil dieser Reiniger liegt darin, dass sie weniger
Energie Einsatz benötigen (Bäder brauchen nicht so sehr aufgeheizt
zu werden) und umweltfreundlicher sind.
Alkalische Builder
Starke alkalische (oder heavy duty) Reiniger verwenden Natronlauge (Natriumhydroxid)
oder Kalilauge (Kaliumhydroxid). Eine wichtige Eigenschaft dieser hoch alkalischen
Reiniger ist, dass sie Fette verseifen; in diesem Prozess entstehen Seifen.
Diese Reiniger werden in vielen CIP-Systemen oder bei Flaschenreinigung eingesetzt.
Moderat alkalische Reiniger beinhalten Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze
von Phosphaten, Silikaten oder Karbonaten. Trinatriumphosphat ist eines der
ältesten und effektivsten. Silikate werden zumeist als Korrosionsschutzmittel
benutzt. Mit Kalzium- und Magnesium-Ionen bilden sich Ablagerungen, deshalb
werden Karbonat basierte Reiniger nur eingeschränkt in Reinigungssystemen der
Nahrungsverarbeitung eingesetzt.
Saure Builder
Saure Reiniger beinhalten
organische und anorganische Säuren. Die meist verbreiteten anorganischen Säuren
sind u.a. Phosphor-, Schwefel-, Natriumhydrogensuflfat und Salzsäure. Organische
Säuren wie Essig-, Zitronen- und Gluconsäure, sind ebenfalls im Gebrauch.
Füllstoffe, Filler
Füllstoffe geben mehr Volumen oder Masse oder verdünnen gefährliche Reinigerformulierungen,
die schwer zu handhaben sind. Stark alkalische Reiniger werden für eine einfache
und sichere Handhabung häufig mit Füllstoffen verdünnt. Wasser wird in flüssigen
Formulierungen als Füllstoff verwendet. Natriumchlorid oder Natriumsulfat sind
häufige Füllstoffe in Pulverreinigern.