(Dispersion)분산이라는 것은??

1. 분산의 정의와 특성

"분산"이라는 것은 분체가 가능한 단일 입자로 되고,"유체나 다른 성분 중에 균일 또는 구조를 형성하며 분포하는 것"이다. 이때 분산되어 있는 미립자를 "분산상"(또는 분산질), 다른 쪽을  "연속상"또는"분산매"라고 한다(그림 1).

그림1 분산상과 연속상

분산 공정에서, 안료 표면의 젖음성, 미세화, 분산성의 안정화의 조건을 만족시킬 필요가 있다. 이 분산 공정에는 분산기가 사용되며, 안료 표면의 젖음성의 촉진이나 응집체를 "해쇄"하여 미세화를 행한다.

여기에서 해쇄라는 것은 고체 응집 입자에 기계적 에너지를 투입하여 고체의 새로운 표면을 만들지 않고  응집 입자의 크기를 감소시키는 조작이다.그림 2에 분산의 응집체과 분산상의 관계를 나타내었다.

그림 2 분산에서의 응집체와 분산상의 관계

응집의 형태에는 1차 입자의 단단한 응집체로서의 "응결 입자(aggregate)",  부드러운 "집합 입자 (agglomerate)", 느슨한 결합의 연 집합 입자(flocculate)"가 있다.
 응결 입자는 1차 입자의 면과 면이 응고에 부착되는 경우이며, 집합 입자는 입자의 각이나 모서리가  부착하는 경우이다. 게다가" 연집합 입자"는 부드러운 응집체를 말한다. 이들의 응집 상태를 푸는데 필요한 에너지는 응결 입자가 크게 분산이 어렵다(무슨말인지?? 원본을 찾아봐야겠네요). 그림 3에 집합의 예를 나타내었다.

그림3 응집체의 예

2. 분산을 응용한 산업과 분산기의 역할
도료나 잉크 제조에 있어서, 안료의 분산 공정은 중요한 의미를 갖는다. 보통 건조된  응집 상태의 안료가 이용되며, 이를 용매 중에 분산시킬 필요가 있다. 응집하고 있는 안료를 1차 입자 가까이 해쇄하고 그 상태를 유지함으로써 안료가 가진 특성을 발휘시킬 수 있다. 여기에서 안료의 입자경은 투명성, 광택, 착색력 등에 영향을 미치며, 특히 광택이나 투명성은 미세화에 의해서 향상된다.
많은 재료 제조 프로세스의 원료조제, 분쇄 배련, 혼합, 성형 단계에서 재료인 미립자는 용매 중에 고농도로 현탁되어 있으나 이들 입자 분산, 응집 상태가 생성 재료의 성능에 큰 영향을 미친다. 그러나 현탁액중의 미립자는 응집 상태로 존재하는 것이 많아 이를 완전히 분산시키는 것은 쉽지 않다(그림 4)

그림 4 용액중의 입자 이미지

분산 공정에 사용되는 분산기에는 여러 종류와 특징이 있어, 목적에 맞는 장치를 선정하는 최적의 조건으로 처리하는 것이 중요하다. 분산기에는 롤 밀이나 볼밀, 비즈 밀 등이 있고, 그 이용에는 제품의 요구 품질과 점도, 생산량 등을 고려하여 선정할 필요가 있다. 최근 비즈 밀은 저점도에서 고 점성, 고농도의 처리가 가능하게 되어, 적용 범위가 확대되고 있다.

 

 

출처: https://www.ashizawa.com/guidance/05.html