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Da ein Fremdstoff auf einer Substratoberfläche, je nach Einsatzfall, als Verschmutzung, als tolerierbar oder sogar als erwünscht (beispielsweise als Schutzschicht) eingestuft werden kann, eignet sich zur Definition der Verschmutzung am besten der in der amerikanischen Militärnorm MIL-STD-1246C (Military Standard, Product Cleanlinesslevels and Contamination Control Program) vertretene Ansatz: Verschmutzung ist unerwünschtes Material.
Besonderes Augenmerk muss bei der Einteilung der Verschmutzung
auf den Aspekt der Entfernbarkeit gelegt werden, da nur so eine Zuordnung von
geeigneten Reinigungsverfahren zu den Verschmutzungsgruppen möglich ist.
Beispielsweise können Stoffe mit ähnlichen physikalischen Eigenschaften
in manchen Fällen aufgrund unterschiedlicher anderer Eigenschaften, chemischer
oder sonstiger Art, nicht mit denselben Reinigungsverfahren entfernt werden.
Also ist eine Einordnung der Verschmutzungen in Gruppen erforderlich, die eine
direkte Zuordnung zu den jeweiligen Reinigungsverfahren ermöglicht.
Die American Society for Testing and Materials (ASTM) gruppiert daher in ihrem
Handbuch "Choosing a cleaning process" sechs Gruppen von Verschmutzungen
und stellt sie den gängigsten Reinigungsverfahren gegenüber, wobei
detailliert auf die Eignung der Reinigungsprozesse zur Entfernung der gegebenen
Verschmutzung eingegangen wird und Musterreinigungsprozesse für verschiedene
typische Anwendungen aufgeführt werden. Die einzelnen Verschmutzungsgruppen
lauten:
In der CLEANTOOL Datenbank finden sie nachstehende Verschmutzungen, die im Folgenden kurz erläutert werden. Suchen sie die zugehörigen Datensätze, so benutzen sie bitte den Zugang zur Datenbank links und wählen die entsprechen Schmutze im Suchwerkzeug.
Eher organisch bestimmte Schmutze | |
Erde | Feuchter, weicher Boden oder Boden-ähnliche Substanz |
Staub | Erde oder ähnliche Substanzen in trockenen feinen Partikeln |
Öl | Eine vielschichtige Klasse von Substanzen,
die typischerweise ölig, viskos, brennbar, flüssig bei Raumtemperatur
und löslich in Ether oder Alkohol aber nicht in Wasser sind. Sie
können sowohl pflanzlicher, tierischer, mineralischer oder synthetischer
Herkunft sein. |
Mineral Öl | Öle, die aus Erdöl oder auch aus
Steinkohlenteer oder Braunkohlenteer hergestellt werden, im Gegensatz zu
tierischen oder pflanzlichen Ölen. (2) Mineralisches Seal Öl – Fällt bei der fraktionierten Erdöldestillation zwischen Kerosin und Gasöl an und wird breit eingesetzt als Lösemittel bei der Gasabsorption, als Schmiermittel zum Auswalzen von Metallfolien und als Grundlage zur Formulierung von vielen Spezialölen. Der Name kommt nicht von irgendwelchen Dichtungsfunktionen sondern daher, dass es früher eingesetztes Lampenöl für Signallampen und Leuchtfeuer ersetzte, das aus Robben- und Seehund Fett gewonnen wurde. |
Schmierfett | Eine Mischung von flüssigen Schmiermitteln
(üblicherweise ein Mineralöl) mit einem Verdickungsmittel (üblicherweise
eine Seife). Da Schmierfett sehr schwer fließt, wird es überall
dort benutzt wo Langzeit Schmierungen erforderlich sind und Öl aus
der Schmierstelle fließen würden. Die eingesetzten Seifen werden
durch Verseifung von Metallhydroxiden oder Basen mit Fetten, Fettsäuren
oder Estern hergestellt. Dabei wird die Seife entsprechend den geforderten
Eigenschaften ausgewählt. Schmierfette mit Kalzium-Seifen sind besonders
Wasser resistent aber instabil bei hohen Temperaturen. Natriumseifen bewirken
eine Stabilität der Schmierfette bei hohen Temperaturen aber sie werden
unter feuchten Bedingungen ausgewaschen. Lithiumseifen Schmierfette können
hohe Temperaturen und Feuchtigkeit vertragen. Mischungen verschiedener Seifen
können die Nachteile einzelner Bestandteile auffangen. Komplexe Seifen werden gebildet durch die Verbindung von Alkalis mit hochmolekularen Fetten oder Fettsäuren und der gleichzeitigen Reaktion mit kurzkettigen organischen oder anorganischen Säuren unter Bildung von Metallsalzen (Komplexbildner). Diese erhöhen den Tropfpunkt des Schmiermittels. Lithium, Kalzium und Aluminium sind typische Metalle in diese Schmiermitteln. Es gibt weitere nicht-Seifen Verdickungsmittel wie Tone, Silica Gels, Carbon Black und verschiedene synthetische organische Materialien. Multi-purpose Schmiermittel können speziell für Hitze- und Wasser-Beständigkeit entwickelt werden. Sie können Additive enthalten, die die Lastaufnahme erhöhen und Rost verhindern. |
Harz | Feste oder halb-feste Materialien, leicht gelb bis dunkel braun bestehend aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Sie kommen natürlicherweise in Pflanzen und hier besonders in Pinien und Kiefern vor. Sie erscheinen häufig als Kügelchen auf der Rinde. Synthetische Harze, wie etwa Polystyrole, Polyester und Akryle, werden hauptsächlich aus Erdölprodukten hergestellt. Harze werden eingesetzt bei der Erzeugung von Lacken, Kunststoffen, Klebern und Gummi. |
Ziehöl | Wird gewöhnlich aus Erdöl hergestellt und unterstützt das Ziehen von Metallen. Neben Ziehölen gibt es auch Ziehpasten. Letztere machen mehr Probleme bei der Reinigung weil sie Wachsartig sind und hohe Temperaturen zu ihrer Entfernung bei der wässrigen Reinigung brauchen. |
Ruß | Eine schwarze Substanz die bei Verbrennungen entsteht. Besteht hauptsächlich aus fein verteiltem Kohlenstoff und bewirkt die Schwarzfärbung von Rauch; ein Zeichen unvollständiger Verbrennung. |
Schmiermittel | Wird zwischen zwei sich gegensätzlich bewegende Teile gebracht, um Reibung und Abnutzung herabzusetzen. |
KSS | Werden eingesetzt bei spanender Bearbeitung von Werkstücken um sowohl zu kühlen als auch zu schmieren und zusätzlich Späne und Abrieb abzutransportieren sowie die bearbeitete Oberfläche zu schützen. Es kann sich um Öle (Schneidöle) oder wässrige Medien (Lösungen, Öl-in-Wasser oder Wasser-in-Öl Emulsionen) handeln. |
Korrosions-schutz | Korrosions Inhibitor – Ein Additiv zum
Schutz von bearbeiteten und benetzten Metallflächen gegen chemischen
Angriff von Wasser oder Wasserinhaltsstoffen. Es gibt polare Inhibitoren,
die die Oberfläche benetzen und sie durch einen feinen Ölfilm
schützen. Andere Verbindungen absorbieren Wasser indem sie es in eine
Öl-Wasser-Emulsion dergestalt einbinden, dass nur noch das Öl
die Oberfläche berührt. Ein weiterer Typ reagiert chemisch mit
der Metalloberfläche und wandelt sie dadurch in eine passive Schicht
um (siehe auch Rost Inhibitor). (2) Rost Schutz – eine Verbindung die Metallflächen mit einem schützenden Film gegen Rost überzieht, gewöhnlich benützt, wenn ein Bauteil gelagert werden soll; kann aus Petroleum Öl, Lösemitteln, Wachs oder Asphalt bestehen, denen jeweils Rost Inhibitoren zugesetzt werden. Sie werden für verschiedene Anforderungen hergestellt, z.B. Kurzzeit Schutz für Zwischenlagerungen, Innen oder Außen-Lagerung, etc. (2) Rost Inhibitor – ein spezieller Typ des Korrosions-Inhibitors, der in Schmiermitteln eingesetzt wird, um die Oberflächen vor Rost zu schützen. (2) R&O - Rost-und-Oxidations inhibitiert. Ein Ausdruck der für hoch gereinigte industrielle Schmieröle benutzt wird, die für Langzeit Kreislaufsysteme, Kompressoren, hydraulische Systeme, Lagergehäuse, Getriebe etc. eingesetzt werden. Hochfeine R&O Öle werden häufig auch als Turbinen Öle bezeichnet. (2) |
Schweiß | Beim menschlichen Körper: eine salzige Ausscheidung der Schweißdrüsen. |
Finger-abdrücke | Ein Fleck von einem (schmutzigen) Finger. |
Schmutz, der eine biologische Gefährdung darstellt | |
Teer | Ein dunkles, öliges, viskoses Material
hauptsächlich bestehend aus Kohlenwasserstoffen, das erzeugt wird durch
zersetzende Destillation von organischen Substanzen wie Holz, Kohle oder
Torf. Kann in der Zusammensetzung je nach Temperatur und Ausgangsmaterial schwanken |
Bitumen | Alle natürlich vorkommenden oder aus Naturstoffen ohne Zersetzung gewonnenen flüssigen oder festen Kohlenwasserstoffgemische. Sie stellen brennbare, braungelb bis schwarz gefärbte, höchst komplexe Gemische von Asphalten, Harzen, höhermolekularen Säuren, Festparaffinen, u. a. dar. Teere und Peche, die man durch zersetzende Destillation erhält, zählen nicht dazu, sondern werden lediglich als bitumenverwandte Stoffe bezeichnet. |
Lack | Anstrichstoff, flüssige bis pastenförmige Stoffe oder Stoffgemische, die durch Streichen, Spritzen, Tauchen oder Übergießen auf die zu lackierenden Flächen oder Gegenstände gebracht werden und durch physikalische oder chem. Trocknung einen auf dem Untergrund fest haftenden Überzug, meist eine sehr dünne Schicht (Anstrichfilm), ergeben. |
Farbe | Eine Substanz die auf eine Oberfläche
aufgebracht wird, um diese zu dekorieren oder zu schützen (speziell
eine Mischung von Pigmenten gelöst in einer Flüssigkeit, die beim
Trocknen eine harte Schicht hinterlässt). Es gibt auch Farbe in Pulverform, die auf die Oberfläche durch elektrostatisch Kräfte aufgebracht wird. |
Klebstoff | Eine Substanz die Flächen zusammenfügt oder miteinander verbindet vielfach auf Acryl- oder Harz-Basis. |
Wachs | Eine Substanz die in Form und Eigenschaften
an Bienenwachs erinnert und die unterteilt wird anhand ihrer Zusammensetzung
von Estern und höheren Alkoholen. Es sind keine Fettsäuren enthalten.
Eingesetzt für Unterboden- und Hohlraum-Versiegelung und für Beschichtungen. Auto Wachs – eine Autopolitur in pastöser oder flüssiger Form |
Emulgatoren | Addtive die die Formierung einer stabilen Mischung oder Emulsion von Öl und Wasser herstellen. Übliche Emulgatoren sind: Metallseifen, bestimmte tierische und pflanzliche Öle und viele polare Verbindungen. |
Eher anorganisch bestimmte Schmutze | |
Metallpartikel | Größere Metallpartikel werden Späne
genannt und fallen bei Prozessen wie Bohren, Fräsen und Drehen an.
Kleinere Partikel werden Abrieb genannt und fallen bei Prozessen an wie Feilen, Sägen, Schleifen, Polieren etc. |
Graphit | Natürlicher Kohlenstoff in hexagonalen Kristallen, sehr weich, wird für Bleistifte, Tiegel und als Schmiermittel benutzt. |
Schleifmittel | Abrasive Stoffe, die eingesetzt werden um Material von Oberflächen zu entfernen, z.B. mittels Schleifscheiben, Schleifpapier oder Schleifbändern. Die Korngröße kann dabei von sehr grob bis sehr fein variieren. Sie bestehen meist aus Siliziumkarbid, mit dem harte, spröde Materialien wie Gusseisen bearbeitet werden oder aus Aluminiumoxid, ein härteres Schleifmittel, das für Werkzeugstahl und Schmiedeeisen eingesetzt wird. Als verbindendes Material für die Schleifscheiben werden eine Reihe verschiedener Zemente eingesetzt: Ton ist das häufigste; es wird mit den Schleifkörnern vermischt und erhitzt bis es Glasartig wird. Es widersteht Wasser und hohen Temperaturen. Als weitere Zemente kommen in Frage: Wasserglas, Kunstharze und Gummi. |
Poliermittel | Polierpasten – feine Schleifmittel, die benutzt werden um Oberflächen zu glätten. Eingesetzt werden Scheiben aus Stoff, Filz oder Leder, beschichtet mit feinem Siliziumkarbid oder Aluminiumoxid. Für noch feinere Arbeiten werden eingesetzt Jewelers’ Rouge, ein feines Eisenoxid-Pulver, oder Tripoli, eine Art von Silica. |
Rost | Eine rote oder orange Schicht die sich auf Eisenoberflächen ausbildet, wenn diese Feuchtigkeit und Luft ausgesetzt sind, bestehend aus Eisenhydroxid und Eisenoxid. Nicht durch organische Lösemittel zu entfernen. |
Oxide | Eine Verbindung von Sauerstoff und elektropositiven Atomen. Oxidschichten auf Metallen zeigen sich häufig durch charakteristische Färbungen. |
Zunder | Relativ dicke Ablagerung auf Oberflächen die z.B. beim Walzen durch Verbindung von Walzölen und Oxiden entstehen. |
Sand | Feine Stein-Partikel besonders von Silikaten, aber nicht zu Staub zermahlen |
Salz | Eine chemisch Verbindung die entsteht durch die Ersetzung eines oder aller Wasserstoffionen in einer Säure durch Metallionen oder elektropositive Radikale. |
Andere Schmutze (Beipiele) | |
Asbest | Natürlich vorkommende faserartige, silicatische
Minerale unterschiedlicher Zusammensetzung. Es werden zwei Asbestgruppen
unterschieden. Wurde benutzt als hitzebeständiger Werkstoff (u.a. Bremsbeläge),
Isoliermaterial, Wärmedämmstoff, Dichtungs- und Filtermaterial. Es ist aufgrund seiner kanzerogenen Wirkung (Bronchialkarzinom bei oraler Aufnahme von Asbeststaub) weitgehend durch thermoresistente Mineral- und Glasfaserstoffe ersetzt worden. Benutzung ist in der EU verboten. |
Nitrosamine | Nitroderivate von Aminen, (Gruppe —NNO), cancerogene Wirkung |
Halogenierte Schmiermittel | Gehört zu den synthetischen Schmiermitteln, siehe unter "Öl". |
References:
(1) Random House Webster's College Dictionary
(2) Dictionary
of Lubricant Terms, Chevron Oronite's
(3) Lubrication
and Oil Analysis Dictionary
(4) Technical Dictionary, Fluitec
International's website
(5) Dictionary
of Automotive Terms
(6) The American Heritage®
Dictionary of the English Language: Fourth Edition. 2000
(7) Webster's
Revised Unabridged Dictionary (1913)
(8) http://www.hyperdic.net/dic/
(9) B and
M Grinding
(10) Dictionary
of Metallurgy
(11) Webster's
New World Medical Dictionary 2nd Edition
(12) Dorland's
Illustrated Medical Dictionary
(13) Lubrication
and Oil Analysis Dictionary
(14) UNEP Solvents Technical Options Committee