1 Einleitung***
Grenzflächenphänomene bestimmen in hohem Maße eine große Anzahl
physikalischer, aber auch chemischer Abläufe in Alltag und Technik, so auch in
der Verpackungstechnik. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich im Wesentlichen
mit der Übertragung der Forschungsergebnisse aus der Dissertation von
Christian Budde aus dem Jahr 2001 mit dem Titel „Abtragen und Umlagern
deponierter Feststoffpartikeln an der Phasengrenze fest-flüssig-gasförmig“. Ziel
dieser Arbeit ist, „das Problem der Partikelbewegung im Wasserkreislauf aus
verfahrenstechnischer Sicht zu betrachten und die wirkenden Einflußfaktoren
aufzuklären.“ Dabei wird die besondere Wirksamkeit von Grenzflächeneffekten
auf Ablöse- und Umlagerungsprozesse mittels Filmströmung experimentell
untersucht und innerhalb einer weitestgehend qualitativen Analyse versucht, die
Basis für eine rechnerische Beschreibbarkeit zu legen.
Die Betrachtung von Grenzflächeneffekten berührt den Bereich der Verpackungstechnik
in mehrerlei Hinsicht. Zum einen können im Bereich der Maschinentechnik
die Reinigungsprozesse der für die Verpackungstechnik relevanten
produktführenden Maschinenteile betrachtet werden. Hierbei sind insbesondere
sogenannte CIP (Clean-in-Place)-Systeme relevant, d.h. die Reinigung von
Maschinenbestandteilen vor Ort, ohne diese für den Reinigungsvorgang
auszubauen. Es ist wichtig, den Reinigungsprozess im Sinne eines Ablöseprozesses
von Schmutzpartikeln von der Maschinenoberfläche genau zu kennen,
da eine Kontrolle – sei es durch die menschliche Sensorik, sei es durch technische
Hilfsmittel - durch eine schlechte Zugänglichkeit vieler Maschinenteile nur
schwer realisierbar ist.
[...]
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Theoretische Grundlagen
- Erläuterung wesentlicher Begriffe
- Beschreibung grundlegender Phänomene
- Versuchsbeschreibungen
- Allgemeines
- Abspülversuche
- Versuchsbeschreibung
- Modellannahme
- Versuchsergebnisse
- Betauungsversuche
- Versuchsbeschreibung
- Modellannahmen
- Versuchsergebnisse
- Diskussion der Versuchsergebnisse
- Überlegungen zur Übertragbarkeit auf den Bereich der Verpackungstechnik
- Allgemeine Überlegungen
- Zwei- und Dreiphasensysteme
- Strömungsverhalten
- Verschmutzungsarten
- Übertragung der Forschungsergebnisse auf die Verpackungstechnik
- Relevante Bereiche der Verpackungstechnik
- Wirtschaftliche Betrachtungen der Reinigungsfähigkeit von Oberflächen in der Verpackungstechnik
- Relevante Forschungsrichtungen
- Bionik
- Nanotechnologie
- Übertragung auf den verpackungsmaterial- bzw. werkstoffbezogenen Anwendungsbereich
- Übertragung auf den werkstoffbezogenen Anwendungsbereich
- Übertragung auf den maschinentechnischen Bereich (CIP-Systeme)
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit untersucht die Übertragbarkeit von Forschungsergebnissen zur Partikelbewegung an Phasengrenzen auf die Verpackungstechnik. Das Hauptziel ist die Aufklärung der Einflussfaktoren auf Ablöse- und Umlagerungsprozesse, um die Reinigungseffizienz von Maschinen und Verpackungen zu verbessern.
- Grenzflächeneffekte und deren Einfluss auf Ablöseprozesse
- Reinigungsprozesse in der Verpackungstechnik (insbesondere CIP-Systeme)
- Umweltfreundlichkeit von Verpackungen durch verbesserte Reinigung und Wiederverwendbarkeit
- Anwendbarkeit von Bionik und Nanotechnologie auf die Oberflächenmodifizierung
- Wirtschaftliche Aspekte der Reinigungseffizienz
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung beschreibt die Relevanz von Grenzflächenphänomenen in der Verpackungstechnik und benennt das Ziel der Arbeit. Der theoretische Teil erläutert wichtige Begriffe und grundlegende Phänomene. Die Versuchsbeschreibungen detaillieren Abspül- und Betauungsversuche zur Untersuchung der Partikelbewegung. Der Abschnitt zur Übertragbarkeit auf die Verpackungstechnik betrachtet allgemeine Überlegungen, Zwei- und Dreiphasensysteme, Strömungsverhalten und Verschmutzungsarten. Schließlich werden relevante Bereiche der Verpackungstechnik, wirtschaftliche Aspekte und Forschungsrichtungen (Bionik und Nanotechnologie) sowie deren Übertragung auf den werkstoff- und maschinentechnischen Bereich diskutiert.
Schlüsselwörter
Grenzflächeneffekte, Partikelbewegung, Verpackungstechnik, CIP-Systeme, Reinigungsprozesse, Wiederverwendbarkeit, Bionik, Nanotechnologie, Oberflächenmodifizierung, wirtschaftliche Aspekte.
- Quote paper
- B. Eng. Ines Munoz Zuniga (Author), 2009, Abtragen und Umlagern deponierter Feststoffpartikeln an der Phasengrenze fest-flüssig-gasförmig, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/122899
