Projekt
µ-scratching – Entwicklung von standardisierten Scheuermaterialien und eines Referenzmaterials sowie adaptierter Prüfmethoden der Mikrokratzbeständigkeit von Beschichtungen
Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung neuartiger standardisierter Scheuermaterialien und eines objektiven Prüfverfahrens auf Basis der Martindale-Methodik zur Bestimmung der Mikrokratzbeständigkeit von Oberflächen. Im Einzelnen wurden folgende Forschungsschwerpunkte und Teilziele verfolgt:
- Entwicklung neuartiger Scheuermaterialien mit definierten Materialeigenschaften, die als standardisiertes normatives Prüfmittel eingesetzt werden.
- Entwicklung eines Hochglanzmaterials mit festgelegten physikalischen Eigenschaften für den Einsatz als Referenzmaterial in der Prüfmittelentwicklung sowie als zukünftiger Standard zur Prüfmittelkalibrierung.
- Entwicklung von Auswertealgorithmen auf Basis digitaler Bilderfassungsmethoden und Adaption von Klassifizierungskriterien für die Bildauswertung.
- Weiterentwicklung des Prüfverfahrens zur Bestimmung der Mikrokratzbeständigkeit unter Verwendung der neuen Scheuermaterialien, der neuen Referenz und der digitalen Bildauswertung.
Die Mikrokratzbeständigkeit ist ein wichtiges Qualitätskriterium für Fußboden- und Möbeloberflächen und daher Gegenstand mehrerer Prüfnormen (DIN EN 16094, DIN EN 438-2, DIN EN 16611). Zur Bestimmung der Mikrokratzbeständigkeit kommt das Martindale-Gerät zur Anwendung, bei der die zu prüfende Oberfläche durch ein Scheuermaterial mit einem bestimmten Druck und mit einer festgelegten Frequenz für eine festgelegte Zykluszahl beansprucht wird.
Kritisch im Zusammenhang mit dem Prüfverfahren ist, dass es keine standardisierten Scheuermaterialien gibt. Anpassungen im Herstellungsprozess handelsüblicher, prinzipiell geeigneter Scheuervliese können jedoch mit Eigenschaftsänderungen des Scheuermaterials einhergehen und zu nicht reproduzierbaren Prüfergebnissen und resultierenden Fehlbewertungen führen. Ähnlich gelagert sind die Schwierigkeiten mit Referenzmaterialien bzw. Oberflächen, welche der Überprüfung des Verfahrens und zur Chargenkontrolle der Scheuervliese dienen. Bedingt durch sich ändernde Trends und anderweitige Materialanpassungen ist eine ständige Verfügbarkeit ein- und desselben Materials hier ebenfalls nicht gewährleistet und schränkt die Möglichkeiten einer zuverlässigen Überprüfung der Scheuermaterialien enorm ein.
Als neues Scheuermaterial konnten Produkte auf Basis der Tuftingtechnologie, die in der Praxis für die Herstellung textiler Bodenbeläge genutzt wird, entwickelt werden. Sie erzielen bei der Prüfung der Mikrokratzbeständigkeit vergleichbare Ergebnisse zu den bisherigen Prüfmitteln, zeichnen sich aber durch eine verbesserte Produktgleichmäßigkeit und eine geringere Streuung der Ergebnisse aus.
Als neues Referenzmaterial zur Kalibrierung der Prüfmittel, d. h. der in der Prüfung eingesetzten Scheuermaterialien, konnten zwei neue Produkte entwickelt und bereitgestellt werden. Beide Produkte können die bisherige, aber nicht mehr verfügbare Referenz ersetzen. Bei Durchführung der Kalibrierung werden die gleichen Kratzbildklassen und gleichliegende Glanzgradänderung erzielt. Eines der neuen Produkte steht dem Anwender außerdem sofort zur Verfügung.
Zur Validierung der Prüfmethode, insbesondere zur Beurteilung der neuen Materialien, wurde ein Ringversuch mit Industriepartnern erfolgreich durchgeführt. Hier konnte der Eignungsnachweis für die Referenz-Hochglanzoberfläche und ein neues Scheuermaterial erbracht werden.

Projektpartner und/oder weitere Forschungsstellen
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH (IHD)
Danksagung
Das INNO-KOM Vorhaben „Entwicklung von standardisierten Scheuermaterialien und eines Referenzmaterials sowie adaptierter Prüfmethoden der Mikrokratzbeständigkeit von Beschichtungen (µ-scratching)“ 49MF210012) wird im Rahmen des Programms Innovationskompetenz INNO-KOM vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.