Feinstzerkleinerung organischer Verbindungen in Rührwerkskugelmühlen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Arno Kwade; Professor Dr.-Ing. Wolfgang Peukert
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 238114850

Gegenstand des Forschungsvorhabens sind weiterführende Untersuchungen zum Bruchverhalten organischer Kristalle bei der Nasszerkleinerung in Rührwerkskugelmühlen. Zudem soll das Zusammenspiel von Formulierungs- und Prozessparametern sowie deren Einfluss auf Produkteigenschaften und die Zerkleinerungsgrenze untersucht werden. Die Vertiefung und Erweiterung der neugewonnenen Erkenntnisse aus der ersten Förderperiode im Hinblick auf das komplexe Wechselspiel parallel ablaufender Bruch-, Agglomerations-, Fällungs- und Reifungsmechanismen während der Nasszerkleinerung organischer Materialsysteme stehen dabei im Fokus des geplanten Vorhabens. Untersuchungen zum Einfluss der Löslichkeit auf die Produktgestaltung, zur Stabilisierung hydrophober organischer Partikeln, der physikochemischen Charakterisierung der Flüssigphase sowie der Mikrostruktur des organischen Festkörpers sollen dabei das Verständnis zur mechanischen Erzeugung von organischen Nanopartikeln in Rührwerkskugelmühlen vertiefen. Weiterhin soll die Zerkleinerungsgrenze organischer Materialien hinsichtlich der maximal erreichbaren Feinheit untersucht werden und limitierende Mechanismen identifiziert werden. Mit Hilfe der gewonnen Erkenntnisse soll im Anschluss das Modell nach Kwade zur Beschreibung von Zerkleinerungsprozessen in Rührwerkskugelmühlen im Hinblick auf organische Materialsysteme erweitert, das Verständnis zur Verschleißentstehung vertieft und Strategien zu deren Minimierung entwickelt werden. Folglich ergeben sich für die hier beantragte zweite Förderperiode nachfolgend aufgeführte wesentliche offene Fragestellungen:o Differenzierung von Echtbruch und Fällungs- bzw. Reifungseffekten während der Nasszerkleinerung für ein tiefergehendes Verständnis der mechanischen Erzeugung organischer Partikeln in Rührwerkskugelmühlen.- Differenzierung von Oberflächen- und Volumeneffekten während des Nasszerkleinerungsprozesses organischer Kristalle.- Charakterisierung und Aufklärung der komplexen Wechselwirkung von organischem Kristall, Stabilisierungsadditiven und Lösungsmittel sowie deren Einfluss auf die Produktgestaltung.- Identifizierung der limitierenden Mechanismen im Hinblick auf die Zerkleinerungsgrenze organischer Materialien.- Strategieentwicklung zur Verschleißminimierung sowie Charakterisierung der Wechselwirkungen von Verschleißpartikeln mit Produktpartikeln und Formulierung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professorin Dr.-Ing. Sandra Breitung-Faes; Dr. Cornelia Damm