ISBN 9783843931908

978-3-8439-3190-8, Reihe Verfahrenstechnik

David Kaspar Siebel
Zur Mehrkomponentendiffusion in Polymer-Lösemittel-Systemen - Untersuchungen im Kontext der Polymerfilmtrocknung mittels inverser Mikro-Raman-Spektroskopie

228 Seiten, Dissertation Karlsruher Institut für Technologie (2017), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Flüssigphasenprozessierte Polymerbeschichtungen sind Bestandteil vieler industrieller Zwischen- und Endprodukte. Häufig kommen dabei Lösemittelgemische zum Einsatz, in denen der zu beschichtende Feststoff gelöst ist. Die effiziente Auslegung des nachgeschalteten Trocknungsprozesses erfordert jedoch ein detailliertes Verständnis des Mehrkomponenten-Stofftransports.

Die vorliegende Arbeit beschreibt eine Gesamtstrategie zur Vorhersage des Mehrkomponenten-Stofftransports in Polymer-Lösemittel-Systemen. Dazu wurde ein Modell zur Berechnung von Hauptdiffusionskoeffizienten auf Basis rein binärer Transportparameter entwickelt. Die Bestimmung der Transportparameter erfolgt mittels Raman-spektroskopischer Messdaten aus binären Trocknungsexperimenten. Das vorgeschlagene Modell wurde anhand experimenteller Daten in ternären und quaternären Gemischen unter Variation der Anfangs- und Randbedingungen validiert.

Damit steht ein erstmals ein numerisches Modell zur Vorhersage ternärer und quaternärer Stofftransportvorgänge auf Basis rein binärer Transportparameter zur Verfügung. Trocknungsprozesse können so in Zukunft in nicht charakterisierten Mehrkomponentensystemen einfacher und schneller ausgelegt werden und Produktionskapazitäten effizienter genutzt werden.