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Feiner Sprühen

Ingenieurwissenschaften. - An der Technischen Universität Hamburg-Harburg begann heute der 6. Workshop über Techniken der Fluidzerstäubung und Sprühvorgänge "Spray 2001". Auf der Tagung geht es aber nicht um Deo- oder Haarsprays, sondern vor allem um den Einsatz von fein zersprühten Flüssigkeiten in der Industrie. Von der Sprühtrocknung bei der Kaffee-Herstellung bis zur Treibstoffzerstäubung im Dieselmotor reicht das Spektrum der Vorträge.

    Ein Spray, wie es sich die Fachleute in Hamburg wünschen, muss aus besonders kleinen Tröpfchen bestehen. Denn viele kleine Tröpfchen haben zusammen eine größere Oberfläche als wenige große Tropfen der gleichen Menge - und die Oberfläche ist entscheidend für die Wirkung eines Spray. Das gilt nicht nur für Haarsprays, sondern auch in vielen anderen Anwendungsbereichen vom Tintenstrahldrucker über Sprühlackierungen bis zur Dieseleinspritzung, wo etwas Flüssiges in einen feinen Nebel verwandelt wird. Um möglichst fein zu sprühen, haben die Ingenieure verschiedene Tricks. So lassen sie die Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit aus der Düse treten. Oder das Spray wird in eine Hochdruckkammer geblasen. Dabei nimmt die Oberflächenspannung der Tröpfchen ab, erläutert Professor Rudolf Eggers von der TU Hamburg-Harburg, fachlicher Leiter des Workshops: "Die formerhaltenden Kräfte vermindern sich, dadurch zerfallen die Tropfen schneller. Die Dieseleinspritzung geht heute in den Vordrücken, also vor den Einspritzdüsen, bis hinauf auf 2000 bar. Hinter den Düsen haben wir Kammerdrücke von 40 bis 60 bar." Der fein zerstäubte Diesel verbrennt besser und effektiver. Wichtig ist dabei nicht nur die Größe der Tröpfchen, sondern auch ihre Gleichmäßigkeit.

    Besonders feines Spray kann man auch mit Kohlendioxid erreichen, das man mit hohem Druck in die Flüssigkeit bläst. Solange die Flüssigkeit unter Hochdruck steht, bleibt das Gas in der Flüssigkeit gelöst. Sprüht das Gemisch dann durch eine Düse nach außen, kommt es zu einem Effekt, den man von Sektflaschen kennt, erklärt Eggers: "Bei der Entspannung entlöst sich das vorher eingelöste Gas und zerreißt die ohnehin feinen Tropfen noch weiter." Bei der Sprühtrocknung von Instantkaffee findet dieses Verfahren bereits Anwendung. Rudolf Eggers und seine Kollegen arbeiten daran, die Methode auch bei der Entkoffeinierung zu nutzen. "Man führt die flüssige Kaffeelösung einer Verdüsungsstrecke zu, einer so genannten Kolonne, die von Kohlendioxid unter sehr hohem Druck durchströmt wird. Das Kohlendioxid löst gleichzeitig das Koffein aus der Flüssigkeit." Per Sprühtrocknung lässt sich anschließend das Koffein vom Kaffee trennen.

    [Quelle: Frank Grotelüschen]