Die bei der Granulation von Partikeln in rotierenden Trommeln ablaufenden, komplexen Prozesse wirken sich auf die Produktqualität aus. Die Einflüsse von Betriebs- und Anlagenparametern auf ausgewählte Produktkenngrößen werden modellbasiert untersucht. Die Ergebnisse können u. a. zur optimierten Prozessauslegung und zur Prozessüberwachung eingesetzt werden.

Das Zerkleinerungsergebnis wird sowohl von der Produktformulierung als auch den Prozessparametern beeinflusst. Neben der Steigerung von Energieeffizienz, Produktionskapazität und erreichbarer Feinheit kann vor allem die Produktkontamination durch Verschleiß über eine Anpassung der Produktformulierung und günstige Prozessparameter reduziert werden.

Aufgrund ihrs hohen Länge/Durchmesser-Verhältnisses neigen Carbon Nanotubes (CNTs) zur Agglomeratbildung und müssen daher oft dispergiert werden. Hier wurde die Oberflächenenergie von CNTs in Korrelation zur Dispergierbarkeit untersucht, wobei eine gute Dispergierung erreicht wurde, wenn Feststoff und Flüssigkeit ähnliche disperse und polare Anteile der Oberflächenenergie aufweisen.

Für die nichtlineare Differentialgleichung von Zener wurde eine analytische Approximationslösung hergeleitet, die eine einfachere Untersuchung von experimentellen Stoßversuchen, bei denen Biegewellen Einfluss haben, erlaubt. Das Modell wurde anhand von experimentellen Werten der Stoßzahl von Granulaten sowie Glaskugeln beim Stoßvorgang mit Glasplatten verschiedener Dicken evaluiert.

Die Verwendung von Pulvern aus Biowachsen stellt eine umweltfreundliche Möglichkeit dar, das umstrittene Mikroplastik in Kosmetikprodukten zu ersetzen. Funktionalisierte Biowachspartikel eröffnen zudem die Möglichkeit, bestehende Produkte wie Peelings weiterzuentwickeln bzw. neue Produkte zu entwickeln.

Die Flash-Kristallisation ist ein neuartiges Verfahren zur gezielten Herstellung von kristallinen Produkten aus gut löslichen Stoffsystemen. Nach einer kurzen Vorstellung des Verfahrens wird dem künftigen Anwender eine einfache Methode vorgestellt, wie Stoffsysteme im Hinblick auf eine erfolgreiche Flash-Kristallisation charakterisiert werden können.

Es werden die Möglichkeiten einer umfassenden Oberflächencharakterisierung von Nanopartikeln vorgestellt. Im Fokus stehen elektrokinetische und Benetzungsmessungen, ergänzt durch Röntgenphotoelektronenspektroskopie sowie Gassorptionsmessungen. Diese Ergebnisse dienen einer gezielten Auswahl dieser Partikeln z. B. als Füllstoff.

Mikrostrukturierte Calcitpartikel aus Mikroalgen besitzen aufgrund ihrer hochkomplexen, dreidimensionalen Struktur Potenzial für viele industrielle Anwendungen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit einem biotechnologischen Verfahren zur Herstellung der Partikel und präsentiert erste Ergebnisse der Charakterisierung mit Standardmethoden aus der Partikelindustrie.

Die Einflüsse von Aufprallgeschwindigkeit, Feuchtebeladung und Oberflächenrauheit auf das Stoßverhalten von γ-Al2O3- und Zeolith-4A-Granulaten sowie Glaskugeln gegen eine Stahlplatte wurden untersucht. Das Stoßverhalten der Versuchsgranulate ist als elastisch-plastisch zu charakterisieren. Mit zunehmender Feuchtebeladung und zunehmender Oberflächenrauheit verringert sich die Stoßzahl.

Die Siebklassierung ist ein wichtiges Trennverfahren in der mechanischen Verfahrenstechnik. Parameterstudien werden für den stationären Betrieb ausgeführt. Als Bauart wird das Taumelsieb analysiert. Die Modellierung wird für charakteristische Trennfunktionen mit bekannten Modellfunktionen durchgeführt und es werden neue Modelle vorgestellt und betrachtet.

Mithilfe von CFD-Simulationen wurde das Partikelbewegungsverhalten im Spalt zwischen einem rotierenden Zylinder und einer feststehenden Hülse bei kleiner Spaltbreite ohne Durchfluss modelliert. Dabei wurden verschiedene Partikelgrößen in turbulenter Strömung mit und ohne Taylor-Wirbeln untersucht.

The knowledge of the influence of process conditions on the drying process of single droplets, e.g., in spray dryers, gives the possibility to obtain tailor-made particles. This experimental and computational study shows the effect of an increased relative humidity on the time-dependent progress of the droplet/particle diameter and temperature.

Mittels Druckversuchen wurde bestätigt, dass zyklische Be- und Entfeuchtung von γ-Al₂O₃-Granulaten eine Verringerung der mechanischen Eigenschaften bewirken kann. Zwar kann durch Regeneration im Trockenschrank der Ausgangszustand teilweise wiederhergestellt werden, jedoch wirken sich mehrere durchlaufene Befeuchtungszyklen zunehmend negativ aus.

Durch eine zielgerichtete Zerkleinerung kann die Ausbeute beim Aufschluss nachwachsender Rohstoffe gesteigert und der Energiebedarf der Zerkleinerung gesenkt werden. In dieser Arbeit wurden Fichte und Rotbuche in zwei Mühlen zerkleinert. Untersucht wurde der Einfluss des Wassergehaltes und der Holzart auf die Zerkleinerungsenergie und die -produkte.

In dieser Arbeit wird eine neue Methode der Modifizierung sowie die gezielte Dispergierung und kontrollierte Einbettung von Al₂O₃-Nanopartikeln in ein Vinylesterharz vorgestellt. Dies ermöglicht eine Optimierung der Eigenschaften wie Hydrophobizität und Abriebbeständigkeit für den Einsatz in Kunstharzoberflächen.

Structural investigations enable to optimize manufacturing processes and to tailor the microstructure to the application profile. Besides the identification of target structures and by-products, the degree of crystallinity, crystal density, and crystallite size of metal organic frameworks have been monitored.

Organische Wirkstoff-Nanosuspensionen können mittels Entspannung einer überkritischen Wirkstofflösung und anschließender Partikelabscheidung in tensidhaltigen Blasensäulen hergestellt werden. Es wird gezeigt, wie sich die Populationsdynamik der erzeugten Partikeln mit einem einfachen Modell für eine Technikumsanlage beschreiben lässt.

Unterschiedliche Prüfverfahren zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung von Nanopartikeln liefern nicht immer einheitliche Ergebnisse. Mit fünf unterschiedlichen Prüfverfahren wurden die Partikelgrößenverteilungen für ein monomodales Nanopulver vergleichend untersucht und die Abweichungen der Ergebnisse von der Primärteilchengröße diskutiert.

Anbackungen im Gemengesilo der Glasproduktion beeinträchtigen die Fließfähigkeit des Materials und die Produktqualität. Mithilfe von Scherversuchen wurde der Einfluss des Mischprozesses auf die Zeitverfestigung eines Standardgemenges für Behälterglas untersucht. Die besten Ergebnisse wurden durch sukzessives Mischen erzielt.

Das Modell von Zener beschreibt den elastischen Stoßvorgang von Kugeln gegen dünne Platten. Hierzu wird eine sehr präzise analytische Näherungsgleichung hergeleitet. Experimentell wird der Stoßvorgang untersucht und gezeigt, dass unvollständig ausgebildete Biegewellen bei elastischen und elastisch-plastischen Materialien Einfluss auf die Energiedissipation haben können.