[일신기술] Suspension? Emulsion?

분산 및 혼합

by suflux 2022. 8. 22. 15:37

안녕하세요, 일신오토클레이브입니다.

분산은 균일한 상(相)을 이루고 있는 물질 속에 다른 물질이 미세한 입자 형태로 흩어지게 하는 현상으로

전자재료, 생명공학, 제약, 식품, 도료, 화학약품, 화장품 산업 등에 수반되는 기술입니다.

분산 대상에 따라 크게 Suspension(현탁액)과 Emulsion(유탁액)으로 나뉠 수 있는데,

Suspension(현탁액)과 Emulsion(유탁액)에 대해 설명드리겠습니다.

Emulsion(유탁액)이란?

Emulsion의 가장 대표적인 예는 동물의 젖인데, 에멀젼을 유탁질 또는 유탁액이라고도 합니다.

에멀젼은 일상 생활에서 우유를 비롯해 많은 예를 볼 수 있는데, 물과 기름처럼 서로 섞이지 않는 두 액체를 흔들어 섞으면 에멀젼이 되지만 이것은 일반적으로 불안정하여, 방치해 두면 다시 두 액상으로 갈라지는 경우가 많습니다.

이것을 안정시키기 위해 에멀션화제를 가하는 것이 보통인데, 여기서 에멀션화제는 계면활성제라고도 불리고 표면활성제라고도 합니다.

이 계면활성제는 표면(계면)은 액체와 액체, 고체와 액체, 기체와 액체 등 서로 섞이지 아니하고 경계면을 유지하고 있는 물질들의 경계면을 약화시켜 서로 섞일 수 있게 도움을 주는 역할을 합니다.

Suspension(현탁액)이란?

Suspension은 진흙물처럼 작은 알갱이들이 용해되지 않은 채 액체 속에 퍼져있는 혼합물을 의미하는데,

미립자의 크기는 보통의 광학현미경으로 볼 수 있는 0.1~10μ정도입니다.

위 크기 정도의 고체 미립자를 액체 속에 장시간 방치하면 침강하는데, 그 동안에는 비교적 안정상태를 유지하여

도료나 먹물 등에서 그 예를 찾아볼 수 있습니다.

위 내용들을 간략하게 다시 한번 설명을 드리면

Emulsion은 액체와 액체의 분산 즉, 두 액체를 혼합할 때 한 쪽 액체가 미세한 입자가 되어 다른 액체 속에 분산(균질)되는 것을 말하고 Suspnesion은 고체를 액체에 분산 즉, 액체 속에 고체의 미립자가 분산되어 있는 것을 말합니다.

이러한 성질들을 이용하여, 식품 산업, 화장품 산업, 의약품 산업, 화학 산업, 전자소재 산업 등에 적용되고 있습니다.

초고압 분산기 (나노디스퍼져)

일신오토클레이브의 초고압 분산기는 크게 실험용과 생산용으로 나뉘는데,

실험용으로는 NLM100이 있는데, 이 제품은 PCB를 이용한 제어로 사용자의 편의성을 극대화 하였으며, 모터의 속도 조절로 압력과 유량 제어가 가능합니다.

그리고 생산용으로 NH500/NH2000/NH4000/NH8000이 있습니다.

생산용 초고압 분산기는 유압 시스템을 적용하여 대용량 생산에 적합한 시스템입니다.

냉각 시스템을 기본적으로 구성하여 장시간 연속적으로 사용할 수 있어 생산 목적에 용이하고 주요 튜브 라인이 구성되는 Interaction Chamber에는 막힘이나 응집을 방지할 수 있는 Back Flushing line이 구성되어 있습니다.

이 장비 시스템은 고압 펌프에 의해 가압된 유체가 오리피스 구조로 만들어진 Diamond Nozzle을 통과하면서 초음속의 속도를 가지게 되는데, 이때 Shear(전단력), Impact(충격), Cavitation(공동화)의 현상이 발생합니다.

이러한 에너지에 의해 입자가 파쇄되고 Nano 크기로 미세화되면서 유체의 성분이 균질화되어 안정된 분산 상태를 유지할 수 있습니다.

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