Mechanische Erzeugung und Stabilisierung von Nanopartikeln in Rührwerkskugelmühlen

Beitrag in einer Fachzeitschrift


Details zur Publikation

Autor(en): Peukert W, Stenger F, Mende S, Schwedes J
Zeitschrift: Chemie-Ingenieur-Technik
Jahr der Veröffentlichung: 2002
Band: 74
Heftnummer: 7
Seitenbereich: 994-1000
ISSN: 1522-2640
Sprache: Deutsch


Abstract


Die   Herstellung   von   Produkten   immer   höherer   Homogenität,   Löslichkeit   oder   Festigkeit  erfordert  oftmals  den  Einsatz  immer  feinerer  Partikeln  als  Rohstoff.  Zur  Herstellung  solcher  Partikelsysteme  kommen  zwei  Methoden  in  Frage.  Bei  der  Kondensationsmethode  entstehen  die  Partikeln  durch  Aggregation  molekular  in  gelöster    flüssiger    oder    gasförmiger    Form    vorliegender    Stoffe.    Vorteil    der    Kondensationsmethode ist die Möglichkeit der Herstellung hochreiner monodisperser sphärischer  Partikelsysteme.  Nachteil  ist  die  in  der  Regel  sehr  geringe  maximale  Produktionsleistung.    Die    Herstellung    feinster    Partikeln    durch    mechanische    Beanspruchung  und  Zerkleinerung  grober  Partikeln  wird  als  Dispersionsmethode  bezeichnet.    Für  eine  solche  Zerkleinerungsaufgabe  müssen  hohe  Energiedichten  zur  Verfügung  gestellt  werden,  wie  sie  z.  B.  in  Rührwerkskugelmühlen  realisiert  werden  können.  Rührwerkskugelmühlen  werden  vorwiegend  naß  betrieben.  Sie  werden  unter  anderem  zur  Zerkleinerung  von  Rohstoffen  für  die  chemische  und  pharmazeutische  Industrie,  die  Keramikindustrie,  die  Mikroelektronikindustrie,  die  Lebensmittelindustrie  sowie  zur  Dispergierung  feiner  Pigmente  in  der  Farben-  und  Lackindustrie eingesetzt. Ein   wesentliches   Problem   bei   der   Naßzerkleinerung   in   Rührwerkskugelmühlen   stellen    die    mit    zunehmender    Mahlgutfeinheit    steigenden    interpartikulären    Wechselwirkungen  dar.  Diese  Wechselwirkungen  beeinflussen  die  Stabilität  der  Mahlgutsuspension gegenüber Koagulation sowie deren rheologische Eigenschaften.  Ohne  zusätzliche  Stabilisierung  der  Produktpartikeln  entsteht  daher  in  vielen  Fällen  ein   Wechselspiel   zwischen   Bruch   und   Reagglomeration,   so   daß   bei   früheren   experimentellen  Untersuchungen  nach  dem  Erreichen  einer  Mahlgutfeinheit  von  ca.  0,5  μm  trotz  weiterer  Erhöhung  des  spezifischen  Energieeintrags  festgestellt  wurde,  daß die gemessene Mahlgutpartikelgröße wieder anstieg, obwohl die nach der BET-Methode gemessene spezifische Oberfläche ebenfalls anstieg.  In einem gemeinsamen DFG-Forschungsprojekt mit dem Lehrstuhl für Feststoff- und Grenzflächenverfahrenstechnik  der  TU  München  wurde  daher  untersucht,  wie  sich  das  Zerkleinerungsverhalten  im  Nanometer-Bereich  im  Vergleich  zur  Zerkleinerung  auf  Partikelgrößen  bis  etwa  1  μm  verändert.  Für  die  Zerkleinerung  im  Nanometer-Bereich  ist  die  Stabilisierung  der  Feststoffpartikeln  in  der  Suspension  zwingend  erforderlich.  Zu  diesem  Zweck  wurden  auftretende  Agglomerationserscheinungen  durch  die  elektrostatische  Stabilisierung  der  Mahlgutsuspension  unterbunden.  Ein  weiteres   Ziel   der   Untersuchungen   war   es,   festzustellen,   wie   die   maximal   in   Rührwerkskugelmühlen      erreichbare      Produktfeinheit      durch      verschiedene      

Betriebsparameter beeinflußt wird.



FAU-Autoren / FAU-Herausgeber

Peukert, Wolfgang Prof. Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Feststoff- und Grenzflächenverfahrenstechnik


Autor(en) der externen Einrichtung(en)
Technische Universität Braunschweig


Zitierweisen

APA:
Peukert, W., Stenger, F., Mende, S., & Schwedes, J. (2002). Mechanische Erzeugung und Stabilisierung von Nanopartikeln in Rührwerkskugelmühlen. Chemie-Ingenieur-Technik, 74(7), 994-1000. https://dx.doi.org/10.1002/1522-2640(200207)74:7<994::AID-CITE994>3.0.CO;2-X

MLA:
Peukert, Wolfgang, et al. "Mechanische Erzeugung und Stabilisierung von Nanopartikeln in Rührwerkskugelmühlen." Chemie-Ingenieur-Technik 74.7 (2002): 994-1000.

BibTeX: 

Zuletzt aktualisiert 2018-16-10 um 12:10