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In dieser Arbeit wurde die Verschleißfestigkeit von einem neu auf dem Markt erhältlichen, modifiziertem Glasionomerzement Chemfil Rock von der Firma Dentsply im Vergleich zu bereits in der Praxis bewährten Glasionomerzementen untersucht. Des Weiteren wurde in dieser Arbeit getestet, ob sich die Verschleißfestigkeit von Glasionomerzementen durch das Auftragen von Oberflächenschutzlacken, sog. Coatings, erhöhen lässt und ob Coatings die Verschleißfestigkeit durch eine Verbesserung der Maturation der Glasionomerzemente oder durch einen erhöhten Schutz gegenüber Abrasion steigern. Da das Coating während der Demastikation zügig von der Oberfläche entfernt wird, wurde in dieser Studie neben der antiabrasiven Wirkung des Coatings auch der Einfluß des Coatings auf den darunterliegenden Zement untersucht, nachdem dieses von der Oberfläche entfernt worden war. Hierfür wurden zwei Coatings verwendet: G- Coat-Plus von Gc Corporation und Ketac Glaze von der Firma 3M Espe. Die Verschleißprüfung der Materialproben wurde in der ACTA-Maschine der (Firma Willytec, München) als Drei-Körper-Verschleiß durchgeführt, die als internationaler Standard gilt (De Gee 1994). Alle Proben wurden nach der Verschleißprüfung mit einem neuen, optischen 3-dimensionalen LED-Scanner mit konfokalem Sensor zur optischen Abtastung der Materialoberfläche und Evaluierung des Materialverlustes an der Probenoberfläche vermessen und die Daten anschließend mit dem Programm Match 3D ausgewertet. Um die mikromorphologischen Verschleißmechanismen zu verstehen, wurden im Anschluss Aufnahmen mit dem Rasterelektronenmikroskop erstellt. Die Verschleißfestigkeit des Glasionomerzements Chemfil Rock profitierte nicht durch die veränderte Füllstoff- und Polymertechnologie, denn dieser Glasionomerzement erreichte mit Abstand die höchsten Verschleißwerte. Die in der Literatur beschriebene deutliche Verbesserung der Biegefestigkeit von Glasionomerzementen durch die Applikation von Coatings wird in dieser Studie nicht von einer Verbesserung der Verschleißfestigkeit begleitet, im Gegenteil, es wurden überraschenderweise höhere Verschleißwerte im Vergleich zu den nicht gecoateten Materialien gemessen. Nachdem das Coating von der Oberfläche abradiert wurde, hatte es keinen positiven Effekt auf den darunterliegenden Glasionomerzement. Auch eine verlängerte Lagerungszeit verbesserte die Materialeigenschaften nicht. Jedoch zeigten die Aufnahmen im Rasterelektronemmikroskop, dass das Coating den Glasionomerzement versiegelt, was die Verbesserung der Biegefestigkeit erklären könnte.

Der Gehalt an bindegewebseiweißfreiem Fleischeiweiß (BEFFE) bildet für die Le-bensmittelüberwachung im Rahmen des Verbraucherschutzes nach § 15 LFGB die entscheidende Beurteilungsgrundlage für die substantielle Qualität von Fleisch und Fleischerzeugnissen. Die chemische Vollanalyse nach Vorschrift der Amtli-chen Sammlung stellt dabei die anerkannte Grundlage zur Berechnung des BEFFE- Gehaltes dar. Für die Hersteller von Fleischwaren spielt neben dem BEFFE auch der Wasser-, Fett- und Rohproteingehalt eine Rolle bei der Rezep-turberechnung und Standardisierung von Fleischprodukten. Für eine optimale Re-zeptursteuerung und Qualitätssicherung ist es notwendig, die erwünschten Para-meter bereits im Verarbeitungsfleisch erfassen zu können. Die chemische Analyse ist mit einem entsprechenden Zeitaufwand verbunden, so dass die Vollanalyse für eine synchron zu den Verarbeitungsschritten erfolgende Bestimmung der ent-scheidenden Parameter nicht geeignet ist. Ziel dieser Arbeit war, die Leistungsfähigkeit eines sich in der Entwicklung befindli-chen optischen Sensormoduls zur Detektion von Wasser, Fett, Rohprotein und Bindegewebe zu beurteilen. Das Funktionsprinzip des optischen Verfahrens ba-siert auf VIS-, NIR- sowie Fluoreszenz-spektroskopischen Messungen und soll im Durchflussverfahren die simultane in-line-Analyse von Verarbeitungsfleisch ermög-lichen. Daneben wurden Verfahren der NIR-Spektroskopie und der niedrig auflö-senden NMR-Spektroskopie in die Untersuchungen miteinbezogen, um die Mess-genauigkeit dieser Schnellmethoden in der Bestimmung von Fett und Wasser (NIR- und NMR-Spektroskopie) sowie von Rohprotein und BEFFE (NIR-Spektroskopie) zu bewerten. Aus ihrer grundsätzlichen Bewertung sollte die mög-liche Eignung der spektroskopischen Schnellverfahren zur präzisen und vertrau-enswürdigen Kalibration des neuartigen Sensormoduls abgeleitet werden. Als Re-ferenzanalytik wurde für alle Methoden die nasschemische Vollanalyse herange-zogen. Insgesamt wurden 54 Proben (Rind, Schwein, Halb/Halb) am optischen Sensor-modul vermessen. Alle Proben wurden anschließend NIR-spektroskopisch und nasschemisch analysiert. Eine Teilmenge von 30 Proben wurde zusätzlich der NMR-spektroskopischen Untersuchung zugeführt. Der Vergleich der spektralen Messgrößen des neuartigen Verfahrens mit der nasschemischen Referenzanalytik ergab für alle Probenmaterialien (Rind, Schwein, Halb/Halb) eine in Abstufungen zufriedenstellende Korrelation der Was-ser-, Asche-, Fett- und Rohproteingehalte, jedoch nur eine unzureichende Vorher-sagesicherheit für Bindegewebe. Aus dem Vergleich von NIR-Spektroskopie zur Nasschemie liessen sich hohe bis sehr hohe Korrelationen für die Parameter Wasser, Fett, Rohprotein und BEFFE ermitteln. Die durch die NMR-Spektroskopie erstellten Wasser- und Fettgehalte bewegten sich für alle 30 untersuchten Proben in sehr hoher Korrelation zu den nasschemischen Ergebnissen. Die NIR-Spektroskopie kann mit Einschränkungen als ausreichend zuverlässige Schnellmethode zur simultanen Bestimmung substantieller Fleischparameter an-gesehen werden. NMR-spektroskopische Messungen erzielen für Wasser und Fett genauere Ergebnisse als die NIR-Spektroskopie. Sofern nur die Bestimmung von Wasser und Fett benötigt wird, ist in der Routineanalytik die NMR-Spektroskopie als genauere Methode angebracht. Ist daneben auch die Bestimmung von Roh-protein und BEFFE angestrebt, muss auf die NIR-Spektroskopie zurückgegriffen werden. Besteht die Erforderlichkeit einer forensisch gesicherten Aussage, so stellt die Nasschemie nach wie vor die Methode der Wahl dar. Eine abschließende Bewertung des optischen Sensormoduls konnte im Rahmen dieses Dissertationsvorhabens nicht getroffen werden. Der Datensatz von 54 ver-arbeiteten Fällen hat sich in der statistischen Auswertung als zu gering erwiesen, um eine Kalibration des Systems für die unterschiedlichen Probenmaterialien und Aufbereitungsformen zu ermöglichen.

In einer In-vitro-Untersuchung sollten Erkenntnisse über den Verschleißvorgang kommerzieller und experimenteller Füllungsmaterialien gewonnen werden. Schwerpunkte der Studie waren die Verschleißquantifizierung, der Einfluss elastischer Eigenschaften auf die Verschleißfestigkeit und die zugrunde liegenden mikromorphologischen Verschleißmuster. Zur Erstellung einer Datenbasis wurden kommerzielle Komposite mit unterschiedlichen rheologischen Eigenschaften verwendet. Von der Firma Degussa/Dentsply wurden Blindproben experimenteller Komposite mit Füllkörpervariationen des Hydroxylapatit- und Präpolymerisatgehaltes sowie experimentelle Komposite mit differierendem Anteil an porösen Füllkörpern und unterschiedlichem Silanisierungsgrad zur Verfügung gestellt. Die Kompositmatrix war für beide experimentellen Gruppen unterschiedlich. Die Verschleißprüfung der Materialproben wurde in der ACTA-Maschine (Fa. Willytec, München) als Dreikörperverschleiß durchgeführt, die als internationaler Standard gilt [De Gee, 1994]. Die Oberflächenermüdung der Materialien wurde von den Verschleißmechanismen Abrasion und Erosion in der ACTA-Maschine überlagert, daher erfolgte zusätzlich ein Zweikörperverschleiß zur Oberflächenermüdung im Fatigue-Tester (Fa. Willytec, München). Alle Proben wurden nach der Verschleißprüfung mit einem computergesteuerten Perthometer vermessen. Daneben wurden 60 ausgewählte Proben vergleichend mit einem neu entwickelten Probeneinsatz (Fa. Willytec, München) im Laserscanner dreidimensional erfasst und, gleich den Perthometerdaten, mit dem Programm Match 3D ausgewertet. Von allen Materialien wurde mit Hilfe des Fischerscopes (Fa. Fischer, Sindelfingen) der Elastizitätsmodul ermittelt. Zur Ergänzung der Verschleißdaten wurden Aufnahmen der Probenoberflächen mit dem Rasterelektronenmikroskop erstellt, um einen Einblick in mikromorphologische Verschleißmechanismen zu erhalten. Das Verschleißverhalten der Komposite wurde von den Füllkörpern dominiert, mit vernachlässigbarem Einfluss der Matrix. Bei den kommerziellen Kompositen war aufgrund der hohen E-Modul-Varianz eine Korrelation der rheologischen Eigenschaften und des Verschleißverhaltens gegeben. Die Verschleißdaten der experimentellen Materialien korrelierten nicht mit dem E-Modul der Materialien. Der prozentual geringe Hydroxylapatit- und Präpolymerisatgehalt führte bei den experimentellen Kompositen gegenüber der Kontrollgruppe ohne ihren Zusatz nicht zu einer höheren Verschleißfestigkeit, was auf einen frühzeitigen Verlust des unsilanisierten Hydroxylapatites und den überlagernden Einfluss der Glasfüllkörper zurückzuführen ist. Die porösen Füller der experimentellen Komposite beeinflussten das Verschleißverhalten in beiden Testreihen unterschiedlich. Während in der ACTA-Maschine kein oder ein geringer Anteil an porösen Füllkörpern zu einem signifikant schlechtem Verschleißverhalten führte, ist diese Korrelation nach der Oberflächenermüdung im Fatigue-Tester nicht gegeben. Kein direkter Einfluss auf den Verschleiß der Komposite konnte der Silankonzentration der porösen Füllkörper zugeschrieben werden. Das Komposit mit 12 Gew.% porösen Füllern und zehnprozentiger Silanisierung schien die optimale Zusammensetzung in Bezug auf die Verschleißresistenz zu sein. Die rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen der experimentellen Materialien zeigten füllkörperdominierte Oberflächendefekte. Neben Füllkörperfehlstellungen, Matrixauswaschung an Korngrenzen oder dem Lösen von Glasfüllkörpern, wurde bei den experimentellen Kompositen der Verlust von Hydroxylapatitpartikeln beobachtet. Bei den experimentellen Kompositen mit porösen Füllkörpern war die Degradation der großen porösen Gläser in verschiedenen Stufen zu erkennen. Angefangen mit Rissen auf der Oberfläche und angelösten Randbereichen, traten Füllkörperfrakturen und der Verlust ganzer Füllkörper auf. In der vorliegenden Arbeit konnten interessante Wege der Verbesserung der Verschleißfestigkeit von Kompositen gewonnen werden und Verschleißmuster nach Zweikörper- und Dreikörperbelastung belegt werden.