dispergieren

Dispergieren bezeichnet den Prozess, feinste Partikel in einem Medium so zu verteilen, dass sie sich nicht wieder zu größeren Einheiten zusammenlagern. Ziel ist eine gleichmäßige Verteilung der Primärpartikel in der Trägersubstanz, oft in Flüssigkeiten wie Zusatz- oder Bindemitteln oder in festen Matrizes. Der Begriff wird in der Materialwissenschaft, Chemie, Pigment-, Lack- und Kosmetikindustrie verwendet.

Im Verlauf des Dispergierens müssen vorhandene Agglomerate aufgebrochen und die Partikel durch benetzende Substanzen gegen erneutes Zusammenballen stabilisiert werden. Mechanisch zugeführte Energie, Oberflächenenergie, Benetzbarkeit und die Wechselwirkungen zwischen Partikeln bestimmen, wie schnell und wie fein die Dispersion entsteht. Stabilisierung erfolgt häufig durch elektrostatische, sterische oder kombinierte elektrosterische Maßnahmen.

Typische Dispergiermethoden sind Hochgeschwindigkeitsmischer, Rotor-Stator-Systeme, Mahltechniken (Bead-, Ball- oder Ultrasonic Dispersing) sowie spezielle Förder- und Aufschlämmungseinheiten. Die Wahl hängt von Material, Viskosität und gewünschter Endpartikelgröße ab. Moderne Systeme kombinieren mechanische Zerkleinerung mit kontrollierter Temperaturführung, um Reaktions- oder Trocknungsprobleme zu vermeiden.

Zur Stabilisierung werden Dispergierhilfen wie Dispersants, Polymere oder Tenside eingesetzt. Die Stabilität hängt oft von der Oberflächenladung (Zeta-Potential), der Benetzbarkeit der Partikel und der Viskosität des Mediums ab. Durch Anpassung von pH-Wert, Ionenstärke und ergänzenden Additiven lässt sich Reagglomeration verhindern.

Dispersionen finden sich in Farben, Lacken, Tinten, Kosmetik, Keramik, Polymerverbundwerkstoffen und der Lebensmittelindustrie. Ziel ist eine konsistente Partikelgröße und eine stabile rheologische Eigenschaft des Systems.

Die Qualität wird durch Partikelgrößenverteilung, Zeta-Potential, Viskosität und Sedimentationsverhalten beurteilt. Messmethoden umfassen dynamische Lichtstreuung, Laser-Diffraction, Turbidität und rheologische Analytik. Herausforderungen sind Reaggregation, abrasive Partikel, Temperatureinflüsse und die Kompatibilität von Hilfsstoffen.