In einem Kooperationsprojekt mit der Firma Feldbaum + Vogt GmbH (www.fv-automation.de) soll ein neuartiges und innovatives Trocknersystem untersucht werden. Dieses soll steigende Anforderungen an die Homogenität und die Oberflächenqualität an Funktionsschichten, wie sie zum Beispiel in LCD- oder OLED-Displays, Wirkstoffpflastern, optisch schaltbaren Folien und Membranen verwendet werden, erfüllen.
Abbildung 1: Untersuchung des neuartigen Trocknerkonzepts mittels inverser Mikro-Raman-Spektroskopie
Konventionelle Trocknung von dünnen Polymerfilmen findet z. B. in Schlitzdüsentrocknern statt, die allerdings bezüglich ihrer Energieeffizient und ihrer Trocknungshomogenität höchste Maßstäbe nicht erfüllen. Die Verteilung des Wärmeübergangskoeffizienten in einem konventionellen Schlitzdüsenfeld ist in Abbildung 2 dargestellt:
Abbildung 2: Verteilung des Wärmeübergangskoeffizienten auf der Prallplatte in einem konventionellen Schlitzdüsenfeld
Das neuartige Trocknerkonzept basiert auf einer Homogenisierung des lokalen Wärme- und Stoffübergangs auf der Filmoberseite.
Insbesondere die inverse Mikro-Raman-Spektroskopie (IMRS), ermöglicht die lokale und zeitaufgelöste Untersuchung des Films während der Trocknung. Dadurch können verbesserte Trocknungseigenschaften eines neuartigen Trocknerkonzeptes unter Beweis gestellt werden. Zusammen mit der Firma Feldbaum + Vogt GmbH soll das Trocknerkonzept vom Funktionsnachweis des Trocknerprinzips bis zur Markttauglichkeit geführt werden. Im Bereich Technologie dünner Schichten werden dabei die Prozesssimulation und -auslegung, mit Schwerpunkt auf folgende Themenfelder, durchgeführt:
- Herstellung und Bewertung von Referenzbeschichtungen und der Trocknungsverläufe
- Prozesskonzeption und thermodynamische Prozessauslegung
- Trocknung und Untersuch dünner Polymerschichten
- Analyse des Stoffübergangs
- Modellierung des Stoffübergangs
- Bestimmung geeigneter Anlagen- und Prozessparameter
Dieses Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie im Rahmen des zentralen Innovationsprogramm Mittelstand ZIM (http://www.zim-bmwi.de/) unterstützt.