Charakterisierung von Nanopartikeln in Emulsionen mittels Breitband-Lichtstreuung

In einer Vielzahl von industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen spielt die Herstellung von Partikeln in der Flüssigphase mittels (Schmelz)Emulgierung eine entscheidende Rolle, beispielsweise bei der Produktion von Pulvern für die additive Fertigung oder für pharmazeutische Anwendungen. Bei letztgenannter kann beispielsweise die Freisetzungsrate des Wirkstoffes durch die spezifische Oberfläche der Partikel beeinflusst und damit gezielt durch die vorliegende Partikelgröße eingestellt werden. Zur Einstellung einer gewünschten Partikelgrößenverteilung und damit der Verbesserung der Produktionsprozesse sollen autonome Regelungsverfahren entwickelt und eingesetzt werden. Für diese Zwecke sind online- und echtzeitfähige in-situ Messungen im Prozess jedoch unerlässlich.

Zu diesem Zweck wird in der Arbeitsgruppe Partikelmesstechnik eine neuartige Streulichttechnik entwickelt, welche auf der elastischen Lichtstreuung beruht. Im Vergleich zu bisher existierenden Verfahren wie der Laserbeugung, bei welcher meist eine Probe entnommen oder durch einen Bypass geleitet werden muss, basiert der neue Ansatz auf der breitbandigen Lichtstreuung und Detektion in Rückwärtsrichtung. Dies erlaubt insbesondere die in situ Bestimmung von Partikelgrößenverteilungen bei der Schmelzemulgierung ohne Bypass für Partikel im sub-Mikrometer-Bereich. Neben der grundlegenden Entwicklung der Technik steht insbesondere die Anpassung an höhere Partikelkonzentrationen im Vordergrund.