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pátek 30. září 2022

Wie gut oder schlecht / wie haltbar oder unhaltbar sind die reinen Fluorwachse?

 Reine Fluor-Wachse

 

Mit den sog. reinen Fluor-Wachsen hat alles begonnen, mit dem weltbekannten CERA F, und es sieht so aus, dass es auch die sog. reinen Fluor-Wachsen waren, denen das absolute Verbot von Fluorwachsen von EU-Kommission und anschließend von FIS zu verdanken ist.

 

Es ist allgemein bekannt, dass die EU-Kommission nicht die Fluorwachse an sich, sondern eine Säure mit der Bezeichnung PFOA/C8 verboten hat, die nicht nur in Fluorwachsen, sondern auch in anderen Produkten verwendet wurde und zum Teil noch verwendet wird.

 

Es ist allgemein bekannt und für jeden denkenden Menschen verständlich, warum die PFOA/C8 verboten wurde (weil es einfach ein Mist ist, jeder kann im Internet selber nachlesen wie großer Mist) und warum diese in einigen Produkten auch weiterverwendet werden darf, obwohl dies die Fluorwachse nicht sind. Weil diese einige ausgewählten Produkte einfach größere gesellschaftliche Bedeutung haben, als Wachse, die hauptsächlich für die Unterhaltung einer relativ kleinen Gruppe von Skifahrern und Skiläufern verwendet werden. Zu diesen Produkten zählen z.B. Schäum-Mittel für Loesch-Schäume.

 

Wo kommt aber die seltsame Idee her, dass das absolute Verbot von Fluorwachsen durch EU-Kommission und FIS den Fluorwachsen selber, und an erster Stelle den sog. reinen Fluorwachsen zu verdanken ist?

 

Die Beantwortung dieser Frage ist nicht mehr so allgemein verständlich – mindestens auf den ersten Blick – und bedarf der Erklärung einiger Zusammenhänge.

 

Zusammenhang Nr. 1

 

Unmittelbar nach – oder sogar noch vor – dem Verbot von PFOA/C8 durch EU-Kommission kamen die Hersteller von Gleitwachsen mit neuen Varianten von Fluorwachsen, die keine Säuere PFOA/C8 enthalten und die – angeblich – gleiche Verbesserung von Gleiteigenschaften bieten wie die umwelt- und gesundheits-schädlicheren PFOA-C8-Fluorwachse.

An dieser Stelle muss sich jeder denkende Mensch die Frage stellen, warum denn die PFOA-C8-Fluorwachse überhaupt hergestellt wurden (mindestens die letzten 5 bis 10 Jahre), wenn es seit dutzenden Jahren allgemein bekannt ist, wie gefährlich die PFOA/C8 für die menschliche Gesundheit und wie belastend die PFOA/C8 für die Umwelt ist, wenn es weniger umwelt- und gesundheitsschädliche Alternativen offensichtlich gegeben hat.

Die Beantwortung dieser Frage wird dem nachdenkenden Leser überlassen.

 

Zusammenhang Nr. 2

 

Es wurde festgestellt, dass die Regenwürmer auf dem Sportstadion in Holmenkollen x-fache Fluoranteile in sich haben als Regenwürmer in anderen Gegenden. Interessant ist vor allem die Information, dass die x-fachen Fluoranteile bei Regenwürmern auf dem Sportstadion zu finden sind.

Worauf zielen wir ab? Von anderen Artikeln wissen wir, dass das Schichten von Gleitwachsen eher problematisch ist, obwohl dieses von eigentlich allen Wachsherstellern empfohlen wird. Keine Ausnahme gilt auch für die Fluorwachse. Bei den Fluorwachsen werden immer mindestens drei Schichten empfohlen. LH-Wachs als Basis, HF-Wachs als mittlere Verbindungschicht und reine Fluor-Wachse als die finale Gleitschicht. Dabei wird behauptet, dass die reinen Fluore nicht in den Belag penetrieren, sondern auf die Oberfläche des Belags aufgetragen werden. Bereits diese Behauptung ist mutig.

 

Schauen wir uns jetzt diese Behauptung etwas detaillierter an. Es wurde das zweite HF-Wachs eingebügelt. Es ist ein ungleichmäßig verteiltes Gemisch aus den molekularen Ketten von UHMWPE einerseits und den Molekülen des LF-Wachses (größerer Anteil) und den Molekülen des HF-Wachses (kleinerer Anteil) andererseits entstanden, welches die Basis für die Gleitschicht sowie die Basis für das Auftragen des reinen Fluorwachses darstellt. 

 

Wenn jetzt der Nano-Flokati-Teppich mit der Messing-Bürste nach der Beseitigung des überschüssigen Wachses mit den Kunststoff-Klinken nicht erneuert oder frisch erzeugt wird, dann gibt es zwischen den molekularen Ketten von UHMWPE, d.h. zwischen den einzelnen Fäden des Nano-Flokati-Teppichs, eigentlich gar keinen freien Raum für die Ansiedlung der Moleküle des reinen Fluorwachses. Dies würde also die Behauptung der Hersteller eher bestätigen. Das reine Fluorwachs ist kein Bestandteil der Gleitschicht.

 

Wo wird also das reine Fluorwachs aufgetragen? Kann es wirklich stimmen, dass dieses direkt auf der Oberfläche des Belags aufgetragen wird?

Auf diese Fragen können leider keine eindeutigen Antworten gegeben werden. Es können nur Annahmen angeboten werden. Es wird jedoch von den Fakten ausgegangen.

 

Der Belag wird mit dem reinen Fluorwachs in Form von Pulver bestreuet. Anschließend wird es – bei einer relativ hohen Temperatur – eingebügelt. Bei einer nicht ausreichenden Schicht des Pulvers besteht sogar das Risiko der Beschädigung des Belags, so warnen mindestens die Hersteller. Durch die Wärme-Einwirkung werden die Moleküle des Fluor-Pulvers beweglich und verbinden sich mit den Carbon-Molekülen der LF- und HF-Gleitwachse, die sich zwischen den UHMWPE in vorherigen Arbeitsschritten angesiedelt haben.

D.h. die reinen Fluorwachse werden doch zum Bestandteil der Gleitschicht, indem sich mit den Carbon-Molekülen der zwischen den molekularen Ketten von UMMWPE angesiedelten Molekülen der LF- und HF-Gleitwachse verbinden.

 

Warum sollten sich die Moleküle des reinen Fluorwachs gerade mit den Carbon-Molekülen der LF- und HF-Gleitwachse verbinden? Die Antwort ist ziemlich einfach: weil nichts anderes vorhanden ist! Zwischen den molekularen Ketten von UHMWPE ist kaum noch Platz. Es sei denn, die Fluor-Moleküle wären wesentlich kleiner als die Carbon-Moleküle von LF- und HF-Gleitwachsen. In LF-Wachsen sind nur ca. 2 bis 3 Prozent von Fluor-Aditiven, in HF-Wachsen dann nur ca. 3 bis 5 Prozent von Fluor-Aditiven. Sollten sich die Fluor-Moleküle in den reinen Fluor-Wachsen mit den Fluor-Molekülen in den LF- und HF-Wachsen verbinden, dann würden ganz wenige Verbindungsmöglichkeiten bestehen. Es bleiben also nur die Carbon-Moleküle übrig.

 

Jetzt stellt sich die wichtigste Frage: Wie fest sind diese Verbindungen? Oder: Wie lange kann die finale Schicht aus den reinen Fluorwachsen auf dem Belag halten?

Schwer zu sagen. Es gibt noch zu viele Unklarheiten bei diesem Thema. Die extremen Fluoranteile in den Körpern von Regenwürmern auf dem Sportstadion in Holmenkollen könnten jedoch ahnen lassen, dass es wahrscheinlich nicht sehr lange ist. Es kann sein, dass ein Großteil der Gleitschicht aus den reinen Fluorwachsen noch auf dem Sportstadion vom Belag verschwindet.

 

Eins steht jedoch fest. In den sog. reinen Fluorwachsen sind die größten Fluoranteile, d.h. die reinen Fluorwachse verseuchen die Umwelt am intensivsten und beschädigen die Gesundheit am stärksten.

 

Zusammenhang Nr. 3

 

Es wurden schon vielen Untersuchungen dazu gemacht, wie die Fluorwachse die Gleiteigenschaften von Ski auf dem Wasserfilm verbessern. Heute ist schon allgemein bekannt, dass die Fluorwachse einerseits extrem hydrophobisch und schmutzabweisend sind und andererseits die Viskosität des Wasserfilms verringen, auf dem sich der Kontakt des Ski-Belags mit dem Schnee abspielt. Beide Effekte führen zur Verbesserung von Gleiteigenschaften von Ski.

 

Es wurden jedoch auch mehrere Untersuchungen dazu gemacht, in welcher Relation die Hydrophobie und Schmutzabweisung mit dem Anteil von Fluor-Aditiven in den Fluorwachsen steht. Und diese Untersuchungen haben gezeigt, dass die Wasserabweisung und Schmutzabweisung die maximale Werte bei einem Anteil von ca. 4 Prozent von Fluor-Aditiven in den Fluorwachsen erreichen. Mit einem steigenden Anteil von Fluor-Aditiven in den Fluorwachsen haben sich die Wasserabweisung und Schmutzabweisung nicht mehr verbessert.

 

Die Ergebnisse dieser Untersuchungen widersprechen also den Behauptungen von Wachsherstellern, dass mit dem steigenden Fluoranteil (dieser deckt sich mit dem Preisanstieg) der wasserabstoßende und schmutzabweissende Effekt wächst.

 

Auch bei diesem Thema gibt es noch viele Unklarheiten, wie zum Beispiel: Wie beeinflusst der steigende Anteil an Fluor-Aditiven in den Fluorwachsen die Verringerung der Viskosität von Wasser? Aber auch hier gilt nicht: je mehr Streifen, desto mehr Adidas! 

 

Fazit

Es wird noch viele Diskussionen geben zum Thema „Verbot der Fluorwachse“. Es ist auch klar und eindeutig, dass es nicht einfach sein wird, diese kurzfristig mit anderen Stoffen zu ersetzen. Hoffentlich wurde jedoch ähnlich klar und deutlich gezeigt, dass das Verbot der Fluorwachse richtig und berechtigt ist und dass es – mindestens in einem gewissen Maße – den Fluorwachsen selber zu verdanken ist. Da jedoch für den Hund auch immer sein Männchen oder sein Weibchen verantwortlich ist, müssten auch hier die Wachshersteller an erster Stelle zur Verantwortung gezogen werden.

 

čtvrtek 29. září 2022

Wie sinnvoll oder sinnlos ist das Schichen von Gleitwachsen auf dem Belag?

Das Schichten von Gleitwachs

 

Für optimale Gleiteigenschaft werden mindestens drei Wachsschichten benötigt, dies geben die Anleitungen von den meisten Wachsherstellern bei Einsatz von Fluorwachsen an. LF-Wachs als Basis, LH-Wachs als mittlere Verbindungsschicht und reines Fluorwachs als finale Gleitschicht. Nur so können die optimalen Gleiteigenschaften erzielt werden.

 

Für lange Strecken müssen mindestens 6 Schichten von unterschiedlichen Gleitwachsen aufgetragen, eingebügelt und komplett präpariert werden. Dies hört man und liest man in diversen Fachartikeln von Service-Technikern aller Nationen. Oft dauert das Präparieren von Ski auch die ganze Nacht vor einem wichtigen Wettkampf, weil nur einige Wachsschichten im Vorfeld aufgetragen werden können, es sind eigentlich nur die Basiswachse, der ganze Rest muss erst kurzfristig vor dem Rennen draufkommen… Solche – berechtigt stolzen – Geschichten und Aussagen hört man fast in jedem Service-Zelt bei jedem wichtigen Wettkampf.

 

Enormer Einsatz von Ressourcen, enormer Aufwand an Geld. Techniker müssen bezahlt werden, inklusive Nachtzuschläge, Unmengen von den besten Wachsen werden für das finale Paar von Ski verbraucht. Geschweige von den ganzen Tests, Proben und Vergleichsvarianten… Warum? Für die bestmöglichen Gleiteigenschaften des finalen Paars von Ski, natürlich. Für die bestmögliche Leistung des Spitzensportlers, selbstverständlich, weil jeder Vorteil zählt…

 

Ist es wirklich so? Ist dies die einzige und volle Wahrheit? An dieser Stelle könnte die Diskussion mit Spinoza, Schiller und Hegel begonnen werden, was die einzige oder objektive Wahrheit sei, die es wahrscheinlich gar nicht gibt, da jede Wahrheit von der Perzeption, Erfahrung, Beschaffenheit usw. des Wahrnehmers mit-gestaltet wird… Dies wollen wir jedoch nicht tun, da wir nur Techniker sind und die Welt der absoluten Wahrheiten für uns zu weit entfernt liegt und zu fremd ist. Wir befassen uns lieber nur mit unserem technischen Kleinkram.

 

Sicherheitshalber fangen wir gleich am Anfang an. Wir haben einen sauberen Graphit-Belag mit entsprechender Steinschliff-Struktur und ohne graue Färbung. Nun wird der Nano-Flokati-Teppich mit einer Messing-Bürste erzeugt, vom Belag diverse Kleinpartikeln weggewischt und das erste Gleitwachs aufgetragen, sagen wir, dass im festen Zustand bei Raumtemperatur aufgerieben. Das erste Gleitwachs wird mit entsprechender Temperatur eingebügelt. Hier machen wir unseren ersten Halt.

 

Wir nehmen an, dass nach dem Einbügeln des Gleitwachses die Basis für die sog. Gleitschicht entsteht. Durch Wärme des Bügeleisens werden die Moleküle des Gleitwachses beweglich und siedeln sich unter den aus molekularen Ketten gebildeten Fäden des Nano-Flokati-Teppichs an. Auf diese Art und Weise verbindet sich das Material des Belags (UHMWPE) mit dem Gleitwachs zu einer Gleitschicht, die aus molekularen Ketten oder Fäden von UHMWPE einerseits und aus Molekülen des Gleitwachses andererseits gebildet ist. Nach dem Einbügeln reden wir nur von einer Basis für die Gleitschicht, da ohne eine weitere Nachbehandlung diese Verbindung aus UHMWPE und Gleitwachs noch lange nicht zum Gleiten geeignet ist. Wichtig ist jedoch, dass eine innige Verbindung aus UHMWPE und Gleitwachs auf molekularer Ebene entstanden ist.

 

Durch die weitere Nachbehandlung dieser Verbindung aus UHMWPE und Gleitwachs entsteht die Gleitschicht. Zuerst wird das überschüssige Wachs von der Rinne und flächigen Bereichen des Belags mit Kunststoff-Klinken beseitigt, nachher wird die zugesetzte Steinschliff-Struktur mit vorsichtigem Bürsten wieder freigelegt, eventuelle manuelle Strukturen ergänzt, dadurch entstandene scharfe Kanten abgestumpft. Final wird die Gleitschicht – als innige Verbindung aus Belag und Gleitwachs – mit Nylon-Bürste poliert.

 

Da ist die! Dies ist also die final polierte Gleitschicht. Aber Quatsch. Was reden wir hier für Unsinn! Dies war doch nur das Basis-Wachs. Die erste Schicht von vielen… Alles klar. Sorry! Wir fahren mit der Präparation von Renn-Ski weiter. Selbstverständlich.

 

Auf den polierten Belag oder auf die polierte Schicht des Basiswachses wird also das nächste Gleitwachs aufgerieben. Also gut. Die freigelegte Steinschliff-Struktur sowie die nachträglich eingedrückte manuelle Struktur werden mit dem aufgeriebenen Wachs wieder zugesetzt. Das muss sein. Anders geht es ja nicht. Das aufgeriebene zweite Gleitwachs – eigentlich das erste Gleitwachs, das erste Wachs war doch die Basis – wird nun eingebügelt. An dieser Stelle müssen wir unseren zweiten Halt machen!

 

Diesen Vorgang – das Einbügeln des zweiten Wachses – müssen wir uns etwas detaillierter anschauen. Was passiert denn nun eigentlich? Wir wissen, dass bei dem Einbügeln des Basiswachses eine innige Verbindung aus UHMWPE und Gleitwachs auf molekularer Ebene entstanden ist. In anderen Worten: die Moleküle des Basiswachses haben sich unter den aus molekularen Ketten gebildeten Fäden des Nano-Flokati-Teppichs angesiedelt. Noch in anderen Worten: die kleineren Moleküle des Basiswachses haben die Freiräume zwischen den molekularen Ketten oder Fäden des Nano-Flokati-Teppichs ausgefüllt.

 

Das ist es! Die Freiräume im Nano-Flokati-Teppich wurden mit Molekülen des Basiswachses ausgefüllt. Was passiert also nun mit den Molekülen des Gleitwachses, die durch die Wärme des Bügeleisens beweglich geworden sind, für die jedoch kaum noch Freiräume im Nano-Flokati-Teppich übriggeblieben sind, da diese bereits mit den Molekülen des Basiswachses ausgefüllt wurden. Schwer zu schätzen. Wir nehmen jedoch an, dass einige Freiräume im Nano-Flokati-Teppich doch noch vorhanden sind und dass einige Moleküle des Basiswachses von den Molekülen des Gleitwachses verdrängt werden.

 

Ergebnis? Ungleichmäßig verteiltes Gemisch aus molekularen Ketten von UHMWPE (Nano-Flokati-Teppich) einerseits und Molekülen von Basiswachs und Gleitwachs andererseits. Welch eine neue tolle Basis für die Gleitschicht, die durch anschließende Nachbehandlung entsteht. Aber Quatsch. Was reden wir hier wieder für einen Unsinn! Dies war doch nur das erste Gleit-Wachs. Es kommen noch das zweite, dritte, vierte und mindestens noch das fünfte Gleitwachs drauf…

 

Ich gebe es auf. Kurz ist das Leben, lang ist die Kunst… 

 

Alles falsch! Wir haben einen wichtigen Schritt weggelassen. Natürlich! Wir haben gleich gedacht, dass so einen Chaos – so einen sinnlosen Brei aus unterschiedlich verteilten Gleitwachsen – kein denkender Mensch machen könnte. Klar, so eine Verschwendung wäre doch nicht möglich!

 

Wir haben ganz und gar vergessen, dass der Nano-Flokati-Teppich nach jeder Schicht erneuert werden muss. Richtig. Das war der Fehler! Nach jeder Schicht, egal ob Basiswachs oder Gleitwachs, egal ob Hydrokarbon-Wachs oder Fluor-Wachs, einfach nach jeder Schicht von Wachs muss der Nano-Flokati-Teppich erneuert / frisch erzeugt werden.

 

Wir haben also die Gleitschicht aus UHMWPE und Basiswachs final mit Nylon-Bürste poliert. Jetzt darf also nicht gleich das erste Gleitwachs aufgetragen werden, sondern die Messing- oder Kupferbürste in die Hand genommen werden und der Nano-Flokati-Teppich erneuert / frisch erzeugt werden. Die Oberfläche des Belags wird bei jeder Bewegung der Bürste mit kleinen Wachspartikeln überdeckt. Auf dem Belag liegen schon Millionen von diesen kleinen weißen Partikeln. Du, Lubor, fragt mich der Kollege: „Werden die zwischen den molekularen Fäden von UHMWPE angesiedelten Moleküle des Basiswachses bei der Erneuerung des Nano-Flokati-Teppichs zufällig nicht mit dabei weggebürstet?“ „Aber Quatsch.“ antworte ich kurz und deutlich. „In der Anleitung schreiben die doch, dass nach jeder Schicht der Nano-Flokati-Teppich erneuert werden muss…“ fahre ich fort. „Und reich mir doch die Roto-Stahl-Bürste! Mit der geht es wesentlich schneller… Wir haben doch nicht mehr die ganze Nacht!“ ergänze ich abschließend.

 

Ende gut, alles gut… Es entsteht eine wahre WIN-WIN Situation. Die Service-Techniker kriegen ihre Mühe bezahlt, auch mit Nachtzuschlägen, Spitzensportler können sich auf den präzis präparierten Ski bei ihrer Spitzenleistung verlassen, Wachshersteller können sich über die Unmengen von verbrauchten erstklassigen Gleitwachsen nur freuen und – wenn die Roto-Stahl-Bürste mit kurzen steifen Borsten zum Einsatz kommt – können auch die Skihersteller schone ein paar Tausend Euro dabei verdienen… Eine wahre WIN-WIN Situation!