Untersuchungen zur - OPUS - Universität Würzburg

ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION
Schüttgut Maisstärke wurde m it nanoskaligen Materialien in einem Anteil von 0,2 % (m/m)
versetzt und anschließend einem Mischprozess unterzogen. Die Mischungen wurden entweder
in einem Turbula ® -Freifallmischer oder in einem Zwangsmischer der Firm a Som akon
hergestellt, wobei die P rozessparameter Um drehungszahl und Mischdau er variiert wurden,
welche maßgeblich den Energieeintrag während des Mischens bestimmen.
Es konnte anhand rasterelektron enmikroskopischer Aufnahm en gezeigt werden, dass die
Einstellung höherer Drehzahlen zu einer schnelleren Anlager ung der Gastpartikel an die
Oberfläche der Trägerp artikel führt. Der Ei nsatz des Zwangsm ischers der Firm a Som akon
führte aufgrund des höheren Energiee intrags im Vergle ich zum Tur bula ® -Freifallmischer
erwartungsgemäß zu einer schnelleren Desaggl omeration und anschließenden Adsorption der
nanoskaligen Materialien durch das Trägerm aterial. Im Ve rlauf des Mischens nimm t die
Anzahl der Fließregulierungsm ittel-Adsorbate s ukzessive zu, w obei ih re Größe tendenziell
abnimmt. Ein Vergleich zwischen zwei Mi schungen gleicher Zusamm ensetzung, die bei
unterschiedlichen Bedingungen hergestellt wu rden, kann über die Anzahl adsorbierter
Gastpartikel auf der Oberfläche der Trägerpartikel erfolgen.
Der Zusamm enhang z wischen der Oberfläch enbelegung des Trägerm aterials und den
Fließeigenschaften eines Schüttguts konnte m ittels Zugspannungsmessungen belegt werden.
Mit steigender Mischzeit sinkt die Zugspannung immer weiter ab, bis ein Grenzwert erreicht
wird. Entsprechend der Arbeitshypothese ist es möglich, die erforderliche Mischdauer zum
Erreichen des m inimalen Zugspannungs werts durch Anwendung eines erhöhten
Energieeintrags beim Mischen zu reduzieren. Leistungsfähige Fließ regulierungsmittel wie
beispielweise AEROSI L ® R812, die sich durch eine geringe Agglom eratfestigkeit
auszeichnen, können auch bei sanften Mischbedi ngungen unmittelbar ihre Wirkung entfalten.
Weniger potente Fließregulierungsm ittel hi ngegen, welche zur Ausbildung stabilerer
Agglomerate neigen, p rofitieren stark von ein er erhöhten Mischin tensität. Nach längerer
Mischdauer wird allerdings bei al len Mischbedingungen ein vergleichbares
Zugspannungsminimum erreicht. Eine Verbesser ung der „W irksamkeit“, also des für eine
Kombination aus Träger- und Gastpartikel char akteristischen minimalen Zugspannungswerts,
konnte mittels höherer Mischintensität somit nicht realisiert werden.
Wird die Mischzeit nach Durchlaufen eine r sogenannten Plateauphase, bei der keine
signifikante Änderung des Z ugspannungswerts m ehr festgest ellt werden kann, weiter
verlängert, so verschlechtern sich die Fließeigenschaften de r binären Mischungen wieder. Es
wird ein Zugspannungswert erreicht, der dem de s reinen Trägermaterials entspricht. Je
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