Polydispers

Polydispers bezeichnet ein System, in dem Teilchen eine breite Größen- oder Massenverteilung aufweisen. Im Gegensatz zu monodispersen Systemen, bei denen alle Partikel nahezu identisch groß sind, sind polydisperse Verteilungen durch erhebliche Streuungen geprägt. In der Polymerchemie beschreibt die Polydispersität den Grad der Verteilung der Molekulargewichte; in der Partikeltechnik die Verteilung der Partikelgrößen. Der Polydispersitätsindex (PDI) – das Verhältnis des gewichteten zum zahlenmittelten Molekulargewicht oder ein entsprechendes Maß – gibt Aufschluss über die Breite der Verteilung.

Polydispersität beeinflusst physikalische und verfahrenstechnische Eigenschaften. Bei Polymerlösungen führt eine breite Molekulargewichtsverteilung zu einer höheren Viskosität und veränderten Schmelzeigenschaften; in Partikelsuspensionen können große und kleine Partikel zusammen eine Packungsstruktur bilden, die die Porosität des Filterkuchens bestimmt. In Filtrationsprozessen führt eine polydisperse Partikelverteilung zu einem komplexen Verblockungsverhalten: Große Partikel bilden eine Deckschicht, während kleinere tiefer in die Poren eindringen und diese verstopfen.

Um die Filtration polydisperser Suspensionen zu optimieren, werden oft Vorbehandlungen wie Siebung oder Flockung eingesetzt, um die Verteilung zu homogenisieren. Gewebe mit gestufter Porosität, die oberflächlich grobe und in der Tiefe feinere Poren bieten, können die Nachteile polydisperser Systeme ausgleichen. GKD verwendet polydisperses Faser- und Drahtmaterial in der Entwicklung mancher Gewebe, um gezielt eine graduierte Struktur aufzubauen und so Druckverlust und Abscheideleistung auszubalancieren.