@phdthesis{Mueller2008,
  author    = {M{\"u}ller, Anne-Kathrin},
  title     = {Untersuchungen zur fließregulierenden Eigenschaft hochdisperser F{\"a}llungskiesels{\"a}uren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26884},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Es wurde untersucht, welchen Einfluss verschiedene hochdisperse Fließregulierungsmittel, wie sie bisher in der pharmazeutischen Technologie aber auch in der Lebensmittel- und Futtermittelindustrie eingesetzt werden, auf einige ausgew{\"a}hlte koh{\"a}sive Sch{\"u}ttg{\"u}ter aus{\"u}ben. Dazu wurden bin{\"a}re Mischungen mit variierender Konzentration an Fließregulierungsmittel und Sch{\"u}ttgut hergestellt und in einem Freifallmischer gemischt. Als Fließverbesserer kamen verschiedene hochdisperse Kiesels{\"a}uren, darunter eine pyrogene Kiesels{\"a}ure vom Typ AEROSIL® (Evonik Degussa GmbH) und mehrere F{\"a}llungskiesels{\"a}uren vom Typ SIPERNAT® (Evonik Degussa GmbH), zum Einsatz. Maisst{\"a}rke, Kartoffelst{\"a}rke und Hoechst Wachs C Micropulver® dienten als koh{\"a}sive Modellsubstanzen. F{\"u}r den fließregulierenden Effekt spielt die gew{\"a}hlte Mischdauer eine entscheidende Rolle. Denn w{\"a}hrend des Mischvorgangs werden die ehemals Mikrometer bis Millimeter großen Fließregulierungsmittelagglomerate sukzessive zerkleinert, bis sie nanoskalige Rauigkeiten auf der Sch{\"u}ttgutoberfl{\"a}che erzeugen. Je nach gew{\"a}hlter Mischdauer ergeben sich somit differierende Belegungsgrade der Tr{\"a}gerpartikeloberfl{\"a}che. Die adsorbierten Oberfl{\"a}chenrauigkeiten bewirken eine Vergr{\"o}ßerung des Haftabstands zwischen den Pulverpartikeln und eine Verkleinerung der Kontaktfl{\"a}che. Dadurch reduzieren sie die interpartikul{\"a}ren Anziehungskr{\"a}fte, die vor allem durch van-der-Waals-Kr{\"a}fte verursacht werden, und verbessern somit die Fließeigenschaften des Sch{\"u}ttgutes. Die interpartikul{\"a}ren Haftkr{\"a}fte der bin{\"a}ren Mischungen wurden mit Hilfe eines Zugspannungstesters gemessen. Die Gr{\"o}ße und Anzahl der Kiesels{\"a}ureadsorbate auf der Sch{\"u}ttgutoberfl{\"a}che wurden mittels Rasterelektronenmikroskopie und anschließender bildanalytischer Auswertung (KS 300©, Carl Zeiss) bestimmt. Es konnten Unterschiede im fließregulierenden Potential der einzelnen Kiesels{\"a}uren aufgezeigt werden, die sich durch deren individuelle Tendenz zur Fragmentierung erkl{\"a}ren lassen. Unabh{\"a}ngig davon, ob Mais- oder Kartoffelst{\"a}rke verwendet wurde, und welche Untersuchungsmethode den Messungen zugrunde lag, wiesen die getesteten Fließregulierungsmittel eine gleich bleibende Rangfolge ihres fließverbessernden Potentials auf. Es konnte somit gezeigt werden, dass F{\"a}llungskiesels{\"a}uren sich in gleicher Weise als Fließregulierungsmittel eignen wie die bereits breit eingesetzten pyrogenen Kiesels{\"a}uren. Jedoch m{\"u}ssen die Agglomerate der gew{\"a}hlten Silica leicht und schnell zerkleinerbar sein. Dies trifft in besonderer Weise f{\"u}r vermahlene Produkte zu, da deren Agglomeratgef{\"u}ge lockerer sind als bei unvermahlenen Substanzen. Solche Fließregulierungsmittel, die eine große spezifische Oberfl{\"a}che aufweisen, das bedeutet {\"u}ber eine kleine Prim{\"a}rpartikelgr{\"o}ße verf{\"u}gen, besitzen eine besonders feste Agglomeratstruktur, die sich beim Mischen nur schwer zerkleinern l{\"a}sst. Diese Kiesels{\"a}uren sind deshalb zur Fließregulierung nur wenig geeignet. Weiterhin sind hydrophobe Kiesels{\"a}uren den hydrophilen {\"u}berlegen, wenn es darum geht, die Fließeigenschaften der Pulver zu verbessern. Das Fehlen zus{\"a}tzlicher Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen wird hier f{\"u}r die hervorragende fließverbessernde Potenz der hydrophoben Materialien verantwortlich gemacht. Spielt jedoch das Wasseraufnahmeverm{\"o}gen der Silica eine Rolle, so ist es von Vorteil eine hydrophile Kiesels{\"a}ure einzusetzen. Hierbei {\"u}bertreffen die F{\"a}llungskiesels{\"a}uren die pyrogenen Kiesels{\"a}uren sogar in der Absorptionsf{\"a}higkeit. Die Erkenntnisse stellen einen Fortschritt f{\"u}r die Charakterisierung der verschiedenen Silica-Typen dar. Besonders, da der Kiesels{\"a}uretyp SIPERNAT® im Vergleich zum Typ AEROSIL® noch wenig erforscht und etabliert ist. Nachteilig f{\"u}r die Verwendung im Pharmabereich ist allerdings die im Vergleich zu den pyrogenen Kiesels{\"a}uren niedrigere chemische Reinheit. Die Auswahl beschr{\"a}nkt sich hier ausschließlich auf Produkte, die {\"u}ber einen hohen SiO2-Gehalt verf{\"u}gen und somit den Anforderungen der Ph. Eur. gen{\"u}gen. Die getesteten Substanzen bleiben daher vorerst interessanter f{\"u}r den lebensmittel- oder futtermitteltechnologischen Bereich.},
  subject      = {Siliciumdioxid},
  language  = {de}
}