Wie entfernt eine EVA-Sohlenwaschmaschine Ölflecken auf EVA-Schaumsohlen?
Ölflecken auf EVA-Schaumsohlen sind nicht nur oberflächlicher Schmutz. Sie dringen in die poröse Struktur des Materials ein, und zu verstehen, warum dies geschieht, ist der erste Schritt, um zu verstehen, wie eine EVA-Sohlenwaschmaschine sie tatsächlich entfernt.
Die Herausforderung: Öl dringt in EVA-Schaum ein
EVA-Schaum ist hochporös. Untersuchungen zu den Eigenschaften des Sohlenmaterials ergaben, dass EVA-Sohlen eine geringe Dichte von etwa 0,22 g/cm³ und eine Struktur mit großen offenen und miteinander verbundenen Poren aufweisen. Wenn Öl mit EVA in Kontakt kommt, bleibt es nicht einfach auf der Oberfläche liegen. Studien bestätigten, dass das Öl das gesamte Volumen des Materials durchdrang, was durch ein erhöhtes Gewicht und eine erhöhte Dichte nach der Exposition belegt wurde.
Das bedeutet, dass es sich bei den Ölflecken, die eine EVA-Sohlenwaschmaschine entfernen muss, nicht nur um oberflächliche Verunreinigungen handelt. Sie sind in die Schaumstruktur eingebettet und stammen typischerweise aus zwei Quellen: Formtrennmitteln, die während des Formprozesses verwendet werden, und externen Ölen, die beim Tragen oder bei der Handhabung eindringen. Die Formtrennmittel sind in Produktionsumgebungen das Hauptproblem – sie hinterlassen Rückstände, die die Kleberhaftung verringern und vor dem Zementierungsprozess entfernt werden müssen.
So funktioniert der Reinigungsprozess
Eine EVA-Sohlenwaschmaschine entfernt diese eingebetteten Öle durch eine Kombination aus mechanischer Energie, chemischer Wirkung und thermischer Energie. Die spezifische Technologie variiert je nach Maschinentyp, die zugrunde liegenden Prinzipien sind jedoch konsistent.
Ultraschallreinigung: Mechanische Oszillation
Ultraschallwaschmaschinen nutzen hochfrequente mechanische Schwingungen, um mikroskopisch kleine Blasen in der Reinigungslösung zu erzeugen. Wenn diese Blasen nahe der Oberfläche des EVA-Schaums kollabieren, erzeugen sie intensive lokale Energie, die Öl und Verunreinigungen aus den Poren löst.
Ein Patent für das Waschen von Schuhmaterial mit Ultraschall gibt eine Frequenz von 28 kHz an, wobei das EVA-Material die Maschine in etwa 5–6 Minuten durchläuft. Das Ultraschallverfahren ist für EVA besonders effektiv, da die Reinigungslösung und die Kavitationsenergie durch die offenporige Struktur des Schaums tief in das Material und nicht nur an die Oberfläche gelangen können. Ein Hersteller beschreibt den Prozess als Verwendung von Ultraschallschwingungen, um „Oberflächenkapillaren und Öle aufzubrechen“.
Hochdruckspray: Direkte Kraft
Beim Hochdruck-Sprühwaschen werden gezielte Strahlen von heißem Wasser oder einer wässrigen Reinigungslösung verwendet, um Öl physikalisch aus der EVA-Schaumstruktur zu drücken. Das Spray entfernt nicht nur Oberflächenverunreinigungen, sondern dringt auch in die poröse Oberfläche ein und spült eingebettete Öle heraus.
Die Kombination aus Ultraschallenergie und Hochdruckspray ist in industriellen Schuhsohlenwaschmaschinen üblich. Ultraschall-Reinigungsmaschinen verfügen häufig über beide Technologien: Ultraschallschwingung im Reinigungstank und anschließende Hochdruck-Sprühspülung in den Folgeschritten.
Wässrige Chemie: Das Öl abbauen
Die Reinigungslösung selbst spielt eine entscheidende Rolle. EVA-Sohlenwaschmaschinen verwenden heißes Wasser oder wässrige Reinigungsmittel – keine lösungsmittelbasierten Reiniger wie MEK, Methylbenzol oder andere VOC-Chemikalien. Dies ist sowohl ein Vorteil für die Umwelt als auch für die Sicherheit: Durch die wässrige Reinigung entfallen die VOC-Emissionen und die Belastung der Arbeitnehmer, die mit der herkömmlichen Reinigung mit Lösungsmitteln verbunden sind.
Die Chemie funktioniert in Etappen. Ein typischer Industrieprozess verwendet ein saures Behandlungsbad (pH 2,0–2,5) bei erhöhter Temperatur, gefolgt von einer neutralen Spülung und anschließend einem alkalischen Neutralisationsbad (pH 10,5–12). Speziell für EVA wird das Säurebehandlungsbad auf 50–60 Grad gehalten – niedriger als die 65–75 Grad, die für Gummi verwendet werden, da EVA-Schaum empfindlicher auf Hitzeverformung reagiert.
Die Wassertemperatur ist wichtig. Der wässrige Reinigungsprozess erfolgt typischerweise bei 55–65 Grad, heiß genug, um Öle aufzulösen und anzuheben, aber unterhalb der Schwelle, bei der EVA-Schaum weich zu werden oder sich zu verformen beginnt.
Warum EVA einen anderen Ansatz erfordert als Gummi oder andere Materialien
EVA-Schaum ist nicht dasselbe wie Vollgummi. Aufgrund seiner hohen Porosität ist es anfälliger für das Eindringen von Öl, reagiert aber auch besser auf Reinigungstechnologien, die in das Innere der Struktur gelangen können.
Eine Vergleichsstudie ergab, dass EVA-Sohlen über ihr gesamtes Volumen Öl absorbieren, während andere Materialien wie PVC und PU unterschiedliche Ölwechselwirkungsmuster aufweisen. Auch die Abriebfestigkeit von EVA nimmt mit der Öleinwirkung ab – von 80 m auf 60 m Abriebfestigkeit – und die Einwirkung von Öl verringert die Härte von EVA, im Gegensatz zu PVC und PU, wo die Öleinwirkung die Härte erhöht.
Das bedeutet, dass für EVA-Sohlen Reinigungsmethoden erforderlich sind, die das gesamte Schaumvolumen und nicht nur die Oberfläche berücksichtigen. Ultraschall- und Hochdrucksprühtechnologien sind gerade deshalb wirksam, weil sie in die offenporige Struktur eindringen können. Durch Abwischen mit Lösungsmitteln oder manuelles Aufrauen – die herkömmlichen Methoden – können eingebettete Öle in der Schaummatrix nicht erreicht werden, weshalb sie durch maschinelle Reinigung ersetzt werden.
Der komplette Reinigungszyklus
Ein typischer EVA-Sohlenwaschzyklus in einer Industriemaschine folgt dieser Reihenfolge:
Laden: Sohlen werden auf ein Fördersystem gelegt, häufig mit oberen und unteren Netzbändern, die sich automatisch an die Sohlendicke anpassen.
Reinigungsphase: Ultraschalloszillation und/oder Hochdrucksprühen mit heißer wässriger Lösung entfernt Formtrennmittel und Öle.
Spülphase: Sauberes Wasser spült gelöste Verunreinigungen und restliche Reinigungslösung weg.
Neutralisation: Ein alkalisches Bad neutralisiert jegliche Restsäure aus der Reinigungsphase.
Trocknen: Durch Heißluftzirkulation oder Luftmessertrocknung wird Feuchtigkeit entfernt, sodass die Sohlenoberfläche zum Kleben oder für andere Bearbeitungen bereit bleibt.
Die Zykluszeit variiert je nach Maschinentyp: Hochdrucksprühsysteme können eine Charge in etwa 60–90 Sekunden verarbeiten, während Ultraschallsysteme für eine gründliche Reinigung 5–6 Minuten benötigen können.
Zusammenfassung
Eine EVA-Sohlenwaschmaschine entfernt Ölflecken durch eine Kombination aus Ultraschallkavitation, Hochdrucksprühkraft und heißer wässriger Chemie. Durch die Ultraschallenergie entstehen mikroskopisch kleine Blasen, die implodieren und Öl aus der offenporigen Struktur des EVA-Schaums lösen. Hochdruckspray sorgt für zusätzliche mechanische Kraft, um eingebettete Verunreinigungen auszuspülen. Heißes Wasser und wässrige Reinigungsmittel lösen und entfernen Öle ohne die VOC-Emissionen herkömmlicher Lösungsmittel. Der Prozess ist speziell auf die poröse Struktur und Hitzeempfindlichkeit von EVA abgestimmt. Dabei werden niedrigere Temperaturen als bei der Reinigung von Gummi verwendet und das gesamte Schaumvolumen und nicht nur die Oberfläche behandelt.
Das Ergebnis ist eine saubere EVA-Sohlenoberfläche mit verbesserter Oberflächenspannung und besserer Haftung für den anschließenden Klebe-, Druck- oder UV-Behandlungsprozess.
