@phdthesis{Ruppel2008,
  author    = {Ruppel, Joanna},
  title     = {Vergleich unterschiedlicher Messmethoden zur Beurteilung der Potenz nanostrukturierter Fließregulierungsmittel},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28066},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurde der fließregulierende Effekt diverser hochdisperser F{\"a}llungskiesels{\"a}uren vom Typ SIPERNAT® (Evonik Degussa GmbH) auf die Fließeigenschaften koh{\"a}siver Sch{\"u}ttg{\"u}ter untersucht. Der Wirkmechanismus dieser nanostrukturierten Fließregulierungsmittel beruht bei trockenen und elektrostatisch nicht aufgeladenen Pulvern vorwiegend auf der Reduktion von van-der-Waals-Kr{\"a}ften durch Adsorption kleinerer Aggregate des Fließregulierungsmittels an die Oberfl{\"a}che der Sch{\"u}ttgutpartikel und somit Vergr{\"o}ßerung des Abstandes bzw. Verkleinerung der Kontaktfl{\"a}chen zwischen den Tr{\"a}gerpartikeln. Durch unterschiedlich langes Mischen von Fließregulierungsmitteln mit koh{\"a}siven Sch{\"u}ttg{\"u}tern ver{\"a}ndert sich sowohl die Anzahl adsorbierter Nanopartikel als auch die Gr{\"o}ße, Gr{\"o}ßenverteilung und Form der Adsorbate, was in unterschiedlichen Fließeigenschaften der Mischungen resultiert. Zur Untersuchung des Zusammenhanges zwischen Oberfl{\"a}chenbelegung durch Adsorbate und Fließeigenschaften einer Mischung wurde Maisst{\"a}rke, die als koh{\"a}sives Modellsch{\"u}ttgut fungierte, eine konstante Menge Fließregulierungsmittel zugesetzt und die Mischungen unterschiedlich langen Mischzeiten in einem Freifallmischer unterzogen. Die aus dem Mischprozeß resultierende Belegung der Maisst{\"a}rkeoberfl{\"a}che durch Adsorbate wurde mittels Rasterelektronenmikroskop mit anschließender bildanalytischer Auswertung (KL 300®, Carl Zeiss) charakterisiert. Die Fließeigenschaften der Mischungen wurden mit einem Zugspannungstester, einem modifizierten Auslauftrichter sowie Hausner-Faktor untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß sich die Fließeigenschaften mit steigender Mischzeit kontinuierlich bis zum Erreichen eines Optimums verbessern. Dies wird mit der Abnahme der Adsorbatgr{\"o}ßen und der Zunahme der Adsorbatanzahl auf der Maisst{\"a}rkeoberfl{\"a}che erkl{\"a}rt. Bei kurzen Mischzeiten bewirken adsorbierte Fließregulierungsmittelaggregate eine Verbesserung der Fließeigenschaften durch Verhinderung direkter Kontakte zwischen den Sch{\"u}ttgutpartikeln. Bei weiterer Zunahme der Oberfl{\"a}chenbelegung werden die Fließeigenschaften durch einen {\"U}bergang von Tr{\"a}ger-Adsorbat-Tr{\"a}ger-Kontakten zu Tr{\"a}ger-Adsorbat-Adsorbat-Tr{\"a}ger-Kontakten verbessert. Eine beobachtete Verschlechterung der Fließeigenschaften nach {\"U}berschreiten der optimalen Mischzeit beruht wahrscheinlich auf einer Ver{\"a}nderung der dreidimensionalen Form der Adsorbate, die zu einer Vergr{\"o}ßerung der Kontaktfl{\"a}chen f{\"u}hrt. Beim Vergleich der unterschiedlichen Messmethoden zur Ermittlung der Fließeigenschaften wurde ersichtlich, dass die Messparameter des modifizierten Auslauftrichters gut mit dem Hausner-Faktor korrelieren, w{\"a}hrend die Zugspannungsmessungen z.T. abweichende Ergebnisse lieferten. Eine genaue Analyse des Messvorgangs am Zugspannungstester zeigte, dass die Pulverproben bei der verwendeten Messmethode (Messung mit konstanter Vorlast) in Abh{\"a}ngigkeit von ihren Fließeigenschaften unterschiedlich stark durch den Messvorgang verdichtet werden, was Einfluss auf die gemessenen Zugspannungswerte hatte. Aus dieser Erkenntnis konnten Verbesserungsvorschl{\"a}ge f{\"u}r die Zugspannungsmessung an Sch{\"u}ttg{\"u}tern gemacht werden.},
  subject      = {Siliciumdioxid},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Jaser2006,
  author    = {Jaser, Margit},
  title     = {Untersuchungen zur Wirkungsweise nanoskaliger Fließregulierungsmittel in der Tablettierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-21509},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit untersucht den Einfluss verschiedener nanoskaliger Fließregulierungsmittel auf die Direkt-Tablettiereigenschaften von pharmazeutischen Pulvern am Beispiel von reiner Maisst{\"a}rke und deren Mischung mit einem schlecht kompaktierbaren Wirkstoff, Ibuprofen. Die wesentlichen Parameter f{\"u}r eine erfolgreiche Tablettierung sind die Fließf{\"a}higkeit und ein gutes Bindungsverm{\"o}gen der Pulverbestandteile. Das Fließverhalten der Pulvermischungen mit je 0.2\% Fließregulierungsmittelanteil wurde sowohl mit apparativ einfachen Arzneibuchmethoden als auch mit einer instrumentierten Exzenterpresse untersucht. Mittels der Instrumentierung konnten zudem die Tablettierbedingungen gezielt ausgew{\"a}hlt und konstant gehalten werden. Die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften der Tabletten erfolgte mit einem Schleuniger Bruchfestigkeitstester, der zugleich die Bestimmung der Tablettenabmessungen erlaubt. Zus{\"a}tzlich wurde die Belegung der Maisst{\"a}rke- und Ibuprofenoberfl{\"a}chen mit den Fließregulierungsmitteln qualitativ am Rasterelektronenmikroskop untersucht.},
  subject      = {Pulver},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Duenisch2006,
  author    = {D{\"u}nisch, Sabine},
  title     = {Untersuchung der Wirkungsweise von Nanomaterialien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17063},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurden die Faktoren, die die Wirksamkeit und Leistungsf{\"a}higkeit nanoskaliger Fließregulierungsmittel beeinflussen anhand repr{\"a}sentativer Vertreter aus vier verschiedenen Hauptgruppen von Nanomaterialien untersucht. Durch Variation der Energieeintr{\"a}ge, mittels unterschiedlicher effektiver Fallstrecken des Mischzylinders, konnte eine ansteigende Potenz f{\"u}r alle Nanomaterialien beobachtet werden. Das hydrophobe Aerosil R 972, welches eine geringe Agglomeratstabilit{\"a}t aufweist, zeichnet sich durch das h{\"o}chste fließregulierende Potential aus. Zuswammenfassend konnte gezeigt werden , dass die in den Nanomaterial-Agglomeraten auftertenden Wechselwirkungen, die Gr{\"o}ße der Agglomerate und deren Adsorptionsrate die bestimmenden Faktoren der Fließeigenschaft von Pulvern sind.},
  subject      = {Nanostrukturiertes Material},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Meyer2003,
  author    = {Meyer, Kathrin},
  title     = {Nanomaterialien als Fließregulierungsmittel},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5594},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Die Fließeigenschaften von Pulvern spielen nicht nur in der pharmazeutischen Industrie, sondern auch in verschiedenen anderen Industriezweigen wie z.B. der Lebensmittelindustrie eine bedeutende Rolle. So werden Abf{\"u}llvorg{\"a}nge durch schlechte Fließeigenschaften erschwert. Um die Fließeigenschaften zu verbessern werden Fließregulierungsmittel zugesetzt. Obwohl ihr Gebrauch weit verbreitet ist, ist {\"u}ber ihren Wirkungsmechanismus wenig bekannt. Deshalb sind im Rahmen dieser Arbeit 14 beliebige Nanomaterialien aus verschiedensten Einsatzgebieten auf ihre fließregulierende Wirkung hin untersucht und bewertet worden. Daf{\"u}r wurden im Turbulamischer bin{\"a}re Pulvermischungen hergestellt und mittels Zugspannungstester und Analyse von REM-Aufnahmen ausgewertet. Dabei zeigte sich, dass die F{\"a}higkeit eines Stoffes, als Fließregulierungsmittel zu wirken, in erster Linie unabh{\"a}ngig von seiner chemischen Natur ist. Auch seine Prim{\"a}rpartikelgr{\"o}ße erweist sich zur Bestimmung der fließregulierenden Wirkung als nicht aussagekr{\"a}ftig. Vielmehr werden die Agglomerate eines Nanomaterials wie k{\"u}nstliche Rauigkeiten an die Oberfl{\"a}che des Tr{\"a}germaterials adsorbiert. Die Arbeitshypothese konnte dadurch best{\"a}tigt werden: Die Reduktion der Zugspannung ist allein von zwei Faktoren abh{\"a}ngig: von der Gr{\"o}ße der Agglomerate des Nanomaterials und von der Dichte, mit der diese Agglomerate die Oberfl{\"a}che des Tr{\"a}germaterials belegen. Ein Fließregulierungsmittel ist um so potenter, je kleiner seine Agglomerate sind und je dichter sie auf dem Tr{\"a}germaterial angeordnet werden k{\"o}nnen. Theoretisch kann den Ergebnissen zufolge ein „freifließender" Wirkstoff mit einem identischen Wirkstoff in Nanogr{\"o}ße als Fließverbesserer hergestellt werden. Die Auswirkungen der Einflussfaktoren wie die spezifische Oberfl{\"a}che, die Oberfl{\"a}chenbeschaffenheit, die chemisch-physikalischen Eigenschaften wie Hydrophobie / Hydrophilie, die elektrostatische Aufladbarkeit und die Struktur k{\"o}nnen wie folgt zusammengefasst werden: Sie bestimmen die innerhalb eines Agglomerats wirksamen Kr{\"a}fte (Van-der-Waals-Kr{\"a}fte, Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen, formschl{\"u}ssige Bindungen). K{\"o}nnen diese schnell {\"u}berwunden werden, lassen sich die Agglomerate leicht zerkleinern. Somit belegen sie die Oberfl{\"a}che des Tr{\"a}gers dicht und senken die Zugspannung dementsprechend stark ab. Da in hydrophoben Produkten keine Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen ausgebildet werden, sondern nur Van-der-Waals-Kr{\"a}fte die Agglomerate aufbauen, setzen diese Produkte die Zugspannung insgesamt schneller und st{\"a}rker herab als hydrophile Produkte. Es hat sich herausgestellt, dass der Mischvorgang neben der homogenen Verteilung des Nanomaterials zus{\"a}tzlich eine Zerkleinerung der Agglomerate der hochdispersen Substanzen bewirkt. Dabei agieren die groben Tr{\"a}gerpartikel wie Kugeln in einer Kugelm{\"u}hle, die hochdispersen Substanzen wie das zu zerkleinernde Gut. Daher steigt die Belegung des Tr{\"a}germaterials w{\"a}hrend des Mischvorgangs an. Die Zugspannung sinkt. Nach Rumpf reduzieren Rauigkeiten die interpartikul{\"a}ren Haftkr{\"a}fte.[1] Mit der vorliegenden Arbeit wird nachgewiesen, dass dieser Ansatz auch auf den Wirkmechanismus von Fließverbesserern {\"u}bertragbar ist. Fließregulierungsmittel bewirken als k{\"u}nstliche Oberfl{\"a}chenrauigkeiten eine Verringerung der Kontaktfl{\"a}che und eine Vergr{\"o}ßerung des Abstands zwischen zwei Partikeln. Dies f{\"u}hrt zur Abnahme der Van-der-Waals-Kr{\"a}fte. Der Versuch, die Wirkungsweise eines Fließverbesserers {\"u}ber den Kugellager-Effekt zu erkl{\"a}ren, ist daher abzulehnen. Da der Ansatz von Rumpf mit einer Rauigkeit mittig im Kontaktbereich f{\"u}r reale Systeme nicht umfassend genug ist, konzentriert sich die vorliegende Arbeit besonders auf die tats{\"a}chliche Dichte der Belegung des Tr{\"a}germaterials mit fließregulierenden Partikeln. Rechnerisch kann mit dem 3-Rauigkeiten-Modell begr{\"u}ndet werden, warum die Belegungsdichte von besonderer Bedeutung ist. Literatur: [1] H. Rumpf, Chemie-Ingenieur-Technik 1974, 1, 1-11},
  subject      = {Nanostrukturiertes Material},
  language  = {de}
}