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Schmutz

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:

  • Pigmenthaltige Ziehmittel
  • Pigmentfreie Öle und Fette
  • Späne und Schneidöle/KSS
  • Polier- und Schleifmittel
  • Rost und Zunder
  • Sonstige

    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 ("Reinigungssuche") und wählen die entsprechen Schmutze im Suchwerkzeug.

    1. Eher organisch bestimmte Schmutze

    Erde
    Feuchter, weicher Boden oder Bodenähnliche 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.
    Zusammengesetzte Öle – Mischungen von Ölen auf Erdöl-Basis mit tierischen oder pflanzlichen Fetten oder Ölen. Sie besitzen eine starke Affinität zu Metall Oberflächen und sind besonders geeignet für Anwendungen unter Wasserdampf und solche, in denen Schmierungen bei starken Belastungen erforderlich sind. Sie können nicht generell empfohlen werden, weil sie nach längerer Zeit oxidiert werden. Durch eine Reaktion mit Luftsauerstoff und katalytisch beschleunigt durch Kupfer Partikel tendieren natürliche Öle und Fette dazu sich zu verdicken und zu verharzen.
    Turbinen Öl – Eine Top-Qualität Rost- und Oxidations- inhibierter Öle, das die hohen Ansprüche erfüllen kann, die an die Schmierung von Dampf-Turbinen gestellt werden. Sie sind außerdem gut demulgierbar als Vorbedingung für eine gute Öl-Wasser-Separation. Die Öle werden außerdem in ähnlichen Anwendungsfällen eingesetzt wie: Kompressoren, Hydraulische Systeme, Getriebe, etc. Sie können zusätzlich als Wärmeübertragungsmedium eingesetzt werden, wo es besonders auf Oxidationsstabilität ankommt.
    Synthetische Öle – Die Synthese erlaubt die molekulare Struktur präzise nach den Anforderungen einzustellen, insbesondere für hochbeanspruchte Motoren. Ausgangspunkt der Synthese können eine Reihe unterschiedlicher Verbindungen sein. Es wurden eine Reihe von Verbindungsklassen entwickelt als Grundlage für kommerzielle synthetische Fluids. Etwa Polyalfaolefine (PAO), Polyester, Polyalkalinglykole (PAG), Silikone, Silikatester, Phosphatester, Fluorkarbone, etc. Die synthetischen können besser als mineralische Schmiermittel besondere Anforderungen erfüllen, wie beispielsweise Unbrennbarkeit, thermische Stabilität, Oxidations- und Strahlungs-Stabilität. Auch verstärkte Umweltanforderungen haben zu einer vermehrten Entwicklung von funktionalen Fluids geführt, die sowohl gut abbaubar als auch von geringer Toxizität sind. Es werden auch Mischungen synthetischer und mineralischer Grundöle eingesetzt, um hoch belastbare Schmiermittel herzustellen.

    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.

    Korrosionsschutz
    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.

    Fingerabdrücke
    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.

    2. 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.

    3. 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


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