Intelligenter Wischmopphalter liefert Fakten statt Fake News

Ermittlung der Anpresskraft

Ermittlung der Anpresskraft

Reinigung und Desinfektion gehören zu den wichtigsten Aufgaben im Betrieb von Reinräumen. Sie bilden die Grundlage für die Aufrechterhaltung der Reinheit und gewährleisten den sicheren Betrieb dieser hochsensiblen Umgebungen. Trotz technischer Fortschritte in vielen Bereichen der Reinraumtechnik ist der Wischvorgang noch immer ein rein manueller Prozess. Dies führt zu Unterschieden bei Kraftaufwand, Wischgeschwindigkeit und Bewegungsmustern, die sich erheblich auf die Reinigungsleistung auswirken können.

Vor diesem Hintergrund entwickelten PFENNIG Reinigungstechnik (PFENNIG) und die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) den intelligenten Wischmopphalter (iWMH). Das System dokumentiert den Wischvorgang mithilfe ausgeklügelter Sensorik und fortschrittlicher Messtechnik – mit dem Ziel, Reinraumhygiene und Prozesssicherheit nachhaltig zu optimieren.

Was Reinigung heute braucht: Daten, Validität und Sicherheit

Die Entwicklung des iWMH hatte folgende Ziele: Über einen bereits in einem früheren Forschungsprojekt entwickelten Wischsimulator wurden an den DTIF die Parameter für eine optimale Wischtechnik und deren Einflussfaktoren ermittelt. Basierend auf diesen Informationen wurde ein Prüfgerät entwickelt, um valide Messparameter für die Durchführung und Analyse von Wischverfahren zu erhalten. Dieses Prüfgerät hat die Aufgaben, technische Daten für Wischbezüge zu messen, die Entwicklung fortschrittlicher Wischbezüge zu fördern und fundierte Technikschulungen zu unterstützen. Zudem ist der iWMH ein Prototyp, auf dessen Grundlage das System zu einem robusten Werkzeug für die tägliche Anwendung im Reinraum weiterentwickelt werden soll.

Messbar besser: Wissenschaftliche Grundlagen für den iWMH

Die valide Erfassung, Analyse und Bewertung des Wischvorgangs war nur durch die enge Zusammenarbeit zwischen PFENNIG und den DITF möglich. Während PFENNIG seine praktische Erfahrung in der Reinraumreinigung und Anforderungen aus der Anwendung einbrachte, steuerten die DITF umfassende wissenschaftliche Expertise und eine innovative Wischsimulationstechnik bei. So entstand eine detaillierte Analyse des Wischprozesses unter kontrollierten Bedingungen und unter Berücksichtigung der Parameter Anpresskraft, Stiel-Neigungswinkel und Wischgeschwindigkeit. Ergänzt wurde dies durch eine optische Messtechnik an den DITF, mit der sich verbliebene Restpartikel nach dem Wischvorgang direkt auf der gewischten Fläche quantifizieren lassen. Diese optische Messung ist von entscheidender Bedeutung, um die Reinigungswirkung und die Effizienz des Wischprozesses hinsichtlich Partikeln zu beurteilen. 

Wissenschaftlich belegt: Zwei Kilogramm für saubere Ergebnisse

Ein Schlüsselelement der gemeinsamen Entwicklung war die Identifikation der optimalen Wischparameter. An den DITF wurde dafür eine Wischsimulationstechnik unter Reinraumbedingungen entwickelt, bei der der IWMH zum Einsatz kam. Anpresskraft, Wischgeschwindigkeit und Winkel des Wischmoppstiels konnten dabei variiert werden.

Bei diesen Versuchen wurde beispielsweise festgestellt, dass bei einem Mikrofaser-Mopp eine zusätzliche Anpresskraft von rund zwei Kilogramm notwendig ist, um die optimale Reinigungswirkung zu erzielen. Gerade im Hinblick auf den Trend, auch für die Bodenreinigung immer leichtere Mopphalter einzusetzen, ist dies eine relevante Erkenntnis. Weiterhin konnte belegt werden, dass eine geringere Wischgeschwindigkeit und ein flacherer Stielwinkel die Abreinigung der Partikel verbessern.

Schluss mit Unsicherheit: Was der iWMH in der Praxis verändert

Für die Produktentwicklung und die Optimierung von Wischbezügen sind präzise Tests unerlässlich. Klassischerweise setzen Hersteller dabei auf die Flächenleistung als zentralen Kennwert. Sie beschreibt, wie viel Fläche ein Wischbezug ausreichend benetzen und damit reinigen bzw. desinfizieren kann. Da die Flächenleistung direkten Einfluss auf die Menge an benötigten Wischbezügen und die Häufigkeit des Moppwechsels hat, ist sie für wirtschaftliche Betrachtungen von zentraler Bedeutung. Problematisch ist jedoch, dass Flächenleistungen in der Praxis häufig mit überzogenen Angaben beworben werden. Das Fehlen einheitlicher Standards für die Durchführung von Wischversuchen verschärft diese Problematik zusätzlich.

Darüber hinaus liefert die Flächenleistung nur einen begrenzten Einblick in das Verhalten eines Wischbezugs. Erst durch die Betrachtung zusätzlicher Parameter wie Gleiteigenschaften, Flüssigkeitsabgabe und Restflüssigkeitsmenge entsteht ein vollständigeres Bild. In der Vergangenheit wurden diese Größen zeitaufwendig und manuell ermittelt, wodurch personenbedingte Abweichungen entstehen konnten. Zudem führten Unterschiede in Wischtechnik, Wischgeschwindigkeit und Anpressdruck zu stark variierenden Ergebnissen. Um belastbare Aussagen treffen zu können, waren zahlreiche Wiederholungen notwendig.

Mit dem intelligenten Wischmopphalter (iWMH) werden diese Schwankungen durch die präzisere Messung und kontinuierliche Überwachung der Wischparameter reduziert. Der iWMH erfasst nicht nur die Flüssigkeitsabgabe, sondern auch den Reibwert und die Restflüssigkeitsmenge im Textil. Somit gibt er Aufschluss zur Flächenleistung und Wischtechnik. Das bedeutet einen wesentlichen Fortschritt für die Produktentwicklung und die gezielte Optimierung von Wischbezügen.

Zukunftsperspektiven: Neue Standards in der Reinraumreinigung

Die Weiterentwicklung des iWMH hat das Potenzial, neue Standards in der Reinraumhygiene zu setzen. Künftig könnte der intelligente Wischmopphalter nicht nur zur Analyse von Wischbezügen in der Entwicklung dienen, sondern auch als zentrales Tool zur Überwachung und Dokumentation von Reinigungsprozessen in Reinräumen eingesetzt werden. Die Integration der Sensorik zur Überwachung der Wischbewegung und die kontinuierliche Sammlung und Auswertung von Echtzeitdaten ermöglicht eine hohe Prozesssicherheit.

Für die Reinraumindustrie eröffnet der iWMH neue Möglichkeiten, die Effektivität und Qualität der Reinigungsprozesse messbar zu steigern und Prozesssicherheit zu gewährleisten. Mit dieser innovativen Technologie setzen PFENNIG Reinigungstechnik und die DITF gemeinsam einen wichtigen Schritt hin zu einer präziseren, datengestützten und zukunftsfähigen Reinraumreinigung.

Danksagung:

Pfennig bedankt sich für die Förderung des ZIM-Forschungsprojektes (KK5438401CM1 und KK5014730CM1) „Entwicklung eines intelligenten Wischmopphalters für kritische Umgebungen mit dazugehörigen Prüfstrategien für Reinraumanwendung hinsichtlich Reinigungseffizienz und Qualitätskonstanz“.