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aktualisiert am 20. Juni 2024

ISBN 978-3-8439-2459-7

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978-3-8439-2459-7, Reihe Verfahrenstechnik

Andreas Waldraff
Dampfphasenbasierte Erzeugung organischer Partikel und ihre Überführung in eine wässrige Dispersion

169 Seiten, Dissertation Karlsruher Institut für Technologie (2015), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiger Prozess zu Herstellung submikroner organischer Partikel vorgestellt. Der Prozess verbindet eine gasphasenbasierte und damit lösungsmittelfreie Partikelherstellung mit einer sich direkt daran anschließenden Überführung der Partikel in eine flüssige, wässrige Dispersion. Dies wird durch die Verwendung des kondensierbaren Trägermediums Wasser erreicht. Die zu mikronisierende organische Substanz wird im ersten Prozessschritt zusammen mit Wasser in einem mikrostrukturierten Verdampfer bei Unterdruckbedingungen total verdampft. Im darauf folgenden Schritt wird das Dampfgemisch durch die Zugabe von flüssigem Wasser gequencht, wodurch hinsichtlich der organischen Substanz ein hoher Übersättigungszustand erzeugt und homogene Keimbildung initiiert wird. Die Wasserkomponente verbleibt während diesem Schritt der Partikelbildung und des Partikelwachstums in der Dampfphase. Im letzten Schritt wird die die organischen Partikel tragenden Wasserdampfatmosphäre vollständig kondensiert und die Partikel dabei ins flüssige Kondensat abgeschieden, wo diese durch Zugabe grenzflächenaktiver Substanzen stabilisiert werden und eine wässrige Dispersion hergestellt werden kann.

Am Institut für Technische Thermodynamik und Kältetechnik (ITTK) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) wurde für diesen neuartigen Prozess eine Versuchsanlage im Labormaßstab aufgebaut und der Funktionsnachweis erbracht. Es wurden erfolgreich wässrige Dispersionen der Modellsubstanzen Tocopheryl Acetat und Myristyl Myristat erzeugt. Die Größenverteilungen der dispersen organischen Phasen lagen im submikronen Größenbereich zwischen 100 und 250 nm.