Untersuchungen zur - OPUS - Universität Würzburg

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THEORIE UND STAND DER FORSCHUNG
Müller [ 81] schlug vor, die Leistungsfähigkeit dan ach zu beurteilen, welche Zugspannung
sich nach 10m inütigem Mischen unter defini erten Bedingungen erzielen lässt. E s wurde
allerdings darauf hingewiesen, dass di eser W ert in Abhä ngigkeit des gewählten
Mischinstruments variieren könne. Bei der Charakterisieru ng von Fließregulierung smitteln
nach beschriebener Methode m uss stets das eingesetzte Schüttgut angegeben werden.
Inwiefern sich die Erg
erforscht.
ebnisse auf weitere Schüttgüter ü bertragen lassen, is t no ch nicht
Weber [90,91] und Fröschke [92] entwickelten eine Methode, die Stabilität nanostrukturierter
Agglomerate ohne Zuhilfenahm e von Trägerpa rtikeln zu untersuchen. Hierzu werden
agglomerierte Nanopartikel aus der Aerosolphase m ittels eines Gasimp aktors beschleunigt
und m it definierter Geschwindigkeit au f ein TEM-Netz geschossen. Mithilfe
transmissionselektronenmikroskopischer Aufn ahmen wird die Anzahl interpartikulärer
Bindungen vor und nach dem Aufprall be stimmt, woraus anschließend ein
Fragmentierungsgrad (degree of fragm entation) erm ittelt wird. Gesetzt den F all, eine
möglichst geringe Agglom eratfestigkeit sei der entscheidend e Faktor für die Eignung eines
nanostrukturierten Materials als Fließverbessere r, so könnte m ithilfe dieses Verfahrens eine
Einschätzung des fließregulierenden Potenzials erfolgen. Dünisch [ 53] untersu chte für
unterschiedliche hochdisperse Kieselsäuren, ob zwischen dem Fragmentierungsgrad und der
fließregulierenden Potenz ein Zusamm enhang besteht. Aufgrund geringer Datenm engen sind
für eine eindeutige Beurteilung dieser Fragestellung jedoch noch weitergehende
Untersuchungen erforderlich. Hierbei sollte kri tisch betrachtet werden , inwiefern sich der
Fragmentierungsvorgang im Gasimpaktor auf die Zerkleinerung der Agglom erate durch
Trägerpartikel übertragen lässt . Nicht nur die Verschiedenheiten der Beanspruchungsarten,
sondern auch die unterschiedlichen Größe n der Ausgangsagglom erate könnten sich
möglicherweise als entscheidende Kriterien herausstellen. Im Gasimpaktor wird das Material
durch einen Luftstrom bereits vor dem Aufpra ll in feine, aus wenigen Prim ärpartikeln
bestehende Agglom erate dispergiert, dere n Größe als Bezug für die Berechnung des
Fragmentierungsgrads gewählt wird. Bei der au tomatischen Bildauswertung werden für die
Ermittlung zerstö rter interparti kulärer Bindun gen aussch ließlich isolierte Prim ärpartikel
betrachtet, die Zerteilung größere r in kleinere A gglomerate bleibt unberücksichtigt. In realen
Schüttgutmischungen indessen liegen zu Beginn Aggregate des Fließre gulierungsmittels in
der Größenordnung von bis zu 1000 µm vor, die im Verlauf des Mischprozesses zu f eineren
Agglomeraten abgebaut werden. Müller [81] konnte jedoch zeigen, dass für die Zerkleinerung
größerer nanostrukturierter Silica-Agglomerate ein geringerer Energieaufwand erforderlich ist