Rheologie an Emulsionen und Suspensionen - Anton

Kompaktseminar:
Rheologie an Emulsionen und Suspensionen
Kompaktseminar:
Rheologie an Emulsionen und Suspensionen
21.09. - 23.09.2015
An der TH Nürnberg in Kooperation mit den Firmen
Anton Paar Germany GmbH und PhysChem Analytics GmbH
Prof. Dr. Karl-Heinz Jacob
Fakultät Angewandte Chemie
Prinzregentenufer 47 / 90489 Nürnberg
Ziel des Seminars
Ziel der Veranstaltung ist die Einarbeitung in die Grundlagen der Volumen- und Grenzflächenrheologie zur Charakterisierung der Eigenschaften von Emulsionen oder Suspensionen. Die
Rheologie bietet weitaus mehr an Möglichkeiten als die Messung von Fließkurven. Ziel ist es zu
verstehen, wie sich sowohl die Fließfähigkeit als auch die Entmischungsstabilität aus rheologischen Messungen beurteilen lassen. Grundlagen und Praxisbeispiele verhelfen genau zu den
Kenntnissen, die bei der Entwicklung von Formulierungen oder der Qualitätssicherung benötigt
werden. Sie zeigen auf, wie die Rheologie als analytische Methode zur Messung „mechanischer“ Eigenschaftskennwerte von dispersen Systemen funktioniert.
Inhalt des Seminars
Das Seminar bietet einen Einblick in folgende Themenblöcke.
a) Einführung in die die theoretischen Grundlagen und den modernen Stand der und RheologieMesstechnik (Volumenrheologie, Oberflächenrheologie).
b) Einführung in das rheologische Verhalten von Suspensionen und Emulsionen. Im Mittelpunkt
stehen Fließverhalten und viskoelestisches Verhalten und ihr Bezug zur Entmischungsstabilität.
c) Anwendung und Diskussion rheologischer Messmethoden zur Charakterisierung disperser
Systeme. Die Anwendungsbeispiele kommen aus dem Bereich der Kosmetika, Schmierstoffe,
Polymerdispersionen und Lacke. Die Behandlung praktischer Beispiele im Labor und die Diskussion im Forum verdeutlicht die Relevanz der Rheologie für die Produktentwicklung und Qualitätssicherung.
Zielgruppe des Kompaktseminars
Mitarbeiter, die Rheologie zur Lösung praktischer Fragestellungen in der Forschung, Produktentwicklung und der Qualitätssicherung heranziehen wollen.
Vorkenntnisse zum Kompaktseminar
Ein Einblick in den Aufbau von Emulsionen und Suspensionen und grundlegende Kenntnisse in
der Rheologie sind sinnvoll. Spezielle und/oder vertiefte Vorkenntnisse werden allerdings nicht
erwartet.
18.03.2015
-1-
Kompaktseminar:
Rheologie an Emulsionen und Suspensionen
Montag der 21.09.2015
11:30 Uhr
Registrierung
12:00 Uhr
Begrüßung
12:10 Uhr
Aufbau und Stabilität von Dispersionen / Jacob
Wie sind mizellare Systeme, Emulsionen und Suspensionen aufgebaut und wie
unterscheiden sie sich in ihrer Stabilität? Welche Theorien erklären die Stabilität
ungeladener und geladener Dispersionen? Welchen Einfluss haben Zeta-Potential;
pH-Wert (IEP); Ionenstärke, Tenside; polymere Stabilisatoren (Cellulose, Carbomere); Alkohole, Feststoffe … auf die Stabilität von Dispersionen?
13:10 Uhr
Viskosität und Viskoelastizität disperser Systeme / Jacob
Wie lässt sich die Viskosität bzw. Viskoelastizität von Emulsionen und Suspensionen und Gelen erklären? Welchen Einfluss haben Volumen- und Massenanteil
der dispergierten Phase, Temperatur, Emulgatoren, rheologische Additive, Salzfracht oder der pH-Wert auf die viskosen bzw. viskoelastischen Eigenschaften
von Dispersionen?
14:10 Uhr
Kaffeepause
14:30 Uhr
Rotationsrheologie an Dispersionen / Schäffler
Einführung in die rheologischen Größen der Rotationsrheologie. Wie werden
Scherviskositäten gemessen und welche Messgrößen spielen hier eine maßgebliche Rolle?
15:30 Uhr
Oszillationsrheologie an Dispersionen / Schäffler
Einführung in die Oszillationsrheologie. Was kann die Oszillationsrheologie mehr
als die Rotationsrheologie um die Viskosität bzw. Viskoelastizität von Dispersionen zu bestimmen?
18:00 Uhr
Ausklang des ersten Tages bei Bier und Brezel.
18.03.2015
-2-
Kompaktseminar:
Rheologie an Emulsionen und Suspensionen
Dienstag, der 22.09.2015
08:30 Uhr
Praktische Aspekte der Rheologie an dispersen Polymersystemen / Gross
Wie werden in der Praxis Fließkurven, Fließgrenzen oder viskoelastische Eigenschaften von Emulsionen und Suspensionen bestimmt.
9:30 Uhr
Einführung in verschiedene Fallstudien mit Suspensionen / Gross
Praktische Laborversuche zeigen auf, welchen Einfluss die Herstellung
und der Salzgehalt von Emulsionen auf die Fließkurven, Fließgrenzen oder
viskoelastische Eigenschaften haben kann.
10.30 Uhr
Kaffeepause
11:00 – 13:00 Uhr
Rheologische Messungen an Emulsionen im Labor
13:00 Uhr
Mittagspause
14:00 Uhr
Einführung in verschiedene Fallstudien mit Suspensionen / Kratzer
Praktische Laborversuche zeigen auf, welchen Einfluss die Herstellung,
der Massengehalt, der pH-Wert und der Salzgehalt von Suspensionen auf
die Fließkurven, Fließgrenzen oder viskoelastische Eigenschaften haben
kann
15:00 – 17:00Uhr
Rheologische Messungen an Suspensionen im Labor
17:00 Uhr
Kaffeepause
17:30 Uhr
Kurze Diskussion der Fallstudien / Gross - Kratzer
19:00 Uhr
Abendprogramm (Gemeinsames Abendessen)
18.03.2015
-3-
Kompaktseminar:
Rheologie an Emulsionen und Suspensionen
Mittwoch, den 23.09.2015
Theorie der Oberflächenrheologie / Praktische Anwendungen der Rheologie
8:30 Uhr
Grundlagen der Oberflächenrheologie / Prof. Dr. Miller MPI Potsdam
Einführung in die Rheologie von Oberflächen und Grenzflächen. Welche Rolle spielt
die Viskosität bzw. Elastizität der Grenzfläche in Emulsionen? Welche Erkenntnisse
kann der Anwender für die Entwicklung oder Qualifizierung von Emulsionen aus
oberflächenrheologischen Messungen gewinnen?
10:00 Uhr Kaffeepause
10:30 Uhr Rheologische Charakterisierungen von komplexen dispersen Systemen am Beispiel von Schmierfetten / Fr. F. Aschberger; Schäffler Technologies, KG;
Schweinfurt
11:30 Uhr Rheologie an dispersen Polymersystemen / Dr. Meik Ranft, BASF Ludwigshafen.
12:30 Uhr Mittagspause
13:30 Uhr Diskussion konkreter Beispiele von Teilnehmern
Teilnehmer stellen Fragen; die anwesenden Experten antworten.
Die Diskussion soll aufzeigen, wie industrielle Aufgabenstellungen mit Hilfe rheologischer Messungen gelöst werden können.
15:00 Uhr Voraussichtliches Ende des Kompaktseminars
18.03.2015
-4-