Lokale Stofftransportphänomene haben einen grundlegenden Einfluss auf eine ganze Reihe verfahrenstechnischer Prozesse. Wichtige Beispiele sind die Trocknung dünner, flüssig-applizierter Beschichtungen, Absorptions- und Desorptionsvorgänge oder auch die Chemische Gasphasenabscheidung (CVD). Vor allem bei der Trocknung flüssig-applizierter Polymerbeschichtungen werden die Eigenschaften des trockenen Films oft maßgeblich durch lokale Stofftransporteffekte beeinflusst.

 

Die Stoffübertragung von Oberflächen an ein strömendes Fluid kennzeichnet sich durch eine lokale Verteilung des gasseitigen Stoffübergangswiderstandes aufgrund der unterschiedlichen Konzentrationsgrenzschichtdicke aus. Die Konzentrationsgrenzschicht wird durch die hydrodynamische Grenzschicht und durch Anlaufeffekte, die bei strukturierten Beschichtungen auch periodisch auftreten, beeinflusst. Während der Filmtrocknung kann sich des Weiteren eine Stoffübergangslimitierung aus der Gasphase in die Flüssigphase verschieben. Die alleinige Beschreibung des gasseitigen Stoffübergangs, welcher durch die Überströmungsbedingungen vorgegeben wird, ist dann nicht ausreichend.

 

Zum Vergleich der Trocknungsbedingungen und für die Übertragbarkeit von experimentellen Ergebnissen ist eine möglichst genaue Kenntnis der lokalen Trocknungsgeschwindigkeiten notwendig. Bislang fehlt es an einer hinreichend genauen Beschreibung der Stoffübergangsvorgänge während der Trocknung. Dies ist Gegenstand zukünftiger Forschung und soll im Rahmen eines DFG Vorhabens näher untersucht werden. Das Ziel ist hierbei eine Modellbildung und die Validierung des Modells durch einen Vergleich mit Messwerten.