최근 들어 초미세 입자의 우수한 특성에 대한 인식이 높아지고 있으며, 점점 더 많은 연구자들이 미세 분말 제조 연구에 집중하고 있습니다. 중요한 초미세 분말 제조 방법 중 하나인 에어젯 밀링 기술은 고성능 미세 분말 소재 개발에 선호되는 방법 중 하나로 자리매김했습니다. 에어젯 밀의 적용 이 기술은 높은 정밀도와 미세 입자 크기를 구현할 수 있는 능력 덕분에 제약, 화학, 재료 과학을 포함한 다양한 산업 분야로 확대되었습니다. 이 기술은 민감한 재료의 품질과 특성을 유지하면서 효과적인 입자 크기 감소를 보장합니다.
특징 에어젯 밀
유동층 에너지 밀이라고도 불리는 에어젯 밀은 고속 공기 흐름을 이용하여 재료를 분쇄합니다. 이 밀은 충돌, 충격 및 충격 성분에 의한 전단력을 통해 재료를 분쇄합니다. 에어젯 밀로 분쇄된 제품은 균일한 미세도와 좁은 입자 크기 분포를 갖습니다. 분말은 높은 순도, 매끄러운 표면, 규칙적인 모양, 그리고 우수한 분산성을 나타냅니다. 이 공정은 오염을 최소화하고, 오염 없는 무균 환경을 조성하는 데까지 이릅니다. 따라서 식품 및 제약 분야와 같은 초미세 분쇄에 적합합니다.
에어젯 밀은 분쇄 과정에서 많은 열을 발생시키지 않습니다. 따라서 융점이 낮거나 열에 민감한 재료를 분쇄하는 데 더 적합합니다. 생산 공정이 고도로 자동화되어 있어 대규모 산업 생산에 이상적입니다. 에어젯 밀링은 분쇄와 건조 또는 코팅과 같은 후속 공정을 결합할 수도 있습니다. 코팅 또는 표면 개질을 위한 용액을 분사하면서 동시에 재료를 분쇄할 수 있습니다. 그러나 이 방법은 에너지 소비가 높다는 단점이 있습니다.
에어젯 밀의 적용
공기 분사식 밀은 여러 장점을 지니고 있어 다양한 분야에서 매우 중요한 역할을 합니다.
광업 및 야금
공기 분사식 분쇄기 기술은 광업 및 야금 산업에서 시작되었으며, 초미세 금속 및 비금속 분말 제조에 광범위하게 연구되어 왔습니다. 활석, 대리석, 고령토, 운모와 같은 비금속 광물의 초미세 분쇄에 널리 사용되고 있으며, 탄화텅스텐, 은, 탄탈륨 등의 초미세 분말 생산에도 적용됩니다. 최근에는 공기 분사식 분쇄기가 물질 분리 및 고형 폐기물 자원 활용 분야에서 새로운 잠재력을 보여주고 있습니다.
군사, 항공우주 및 기타 분야
초미세 분말 소재는 은밀 항공기나 탱크와 같은 용도의 스텔스 소재 제조에 사용될 수 있습니다. 공기 분사 방식으로 분쇄한 산화제, 촉매 및 기타 구성 요소로 만든 로켓 추진제는 기존 추진제보다 연소 속도가 두 배 이상 빠릅니다.
화학 산업, 에너지 및 기타 분야
안료로 사용되는 이산화티타늄은 높은 입자 크기와 순도를 요구합니다. 이러한 요구 조건을 충족하기 위해 일반적으로 에어젯 밀이 이산화티타늄을 분쇄하는 데 사용됩니다. 에어젯 밀로 분쇄된 이산화티타늄은 안정성과 광학적 특성이 향상됩니다. 수산화알루미늄은 에어젯 밀 처리 후 촉매 성능이 향상되어 인조 대리석 및 유리섬유의 충전재로 사용될 수 있습니다. 고무 생산에서 에어젯 밀로 분쇄된 나노 산화아연은 우수한 탈응집 효과를 나타냅니다. 또한 유기 용매에서의 분산성이 향상되어 천연 고무의 가황성을 개선합니다. 에너지 분야에서는 분쇄 후 전처리된 짚이 발효 잔류물 생성에 영향을 미칩니다. 이는 바이오가스 발효를 촉진하고 짚의 에너지 이용률을 높입니다.
의료 분야
에어젯 밀은 인삼, 국화, 삼칠, 구기자, 개나리 등과 같은 일반적인 한약재를 분쇄할 수 있습니다. 1~5μm 크기의 미세 분말로 분쇄가 가능하며, 이렇게 얻은 분말은 입자가 미세하고 분포가 좁으며 불순물이 적어 약효가 잘 용해되고 흡수됩니다. 또한, 에어젯 밀은 한약재에 사용되는 조개껍질이나 뼈와 같은 단단한 재료도 분쇄할 수 있습니다.
식품 산업
사과 껍질, 오렌지 껍질, 밀기울, 옥수수 껍질, 콩 껍질, 쌀겨, 사탕무 펄프, 사탕수수 찌꺼기는 비타민과 미량 원소가 풍부합니다. 이러한 재료들은 영양가가 높지만, 직접 섭취할 경우 맛이 떨어지고 흡수율이 낮습니다. 하지만 공기 분사식 분쇄기로 미세하게 가공하면 이러한 재료들의 맛과 흡수율이 크게 향상됩니다.
화장품
색소와 증량제 분말을 에어젯 밀링 방식으로 분쇄하여 파운데이션이나 아이섀도우에 첨가하면 분말의 밀도가 향상됩니다. 또한 접착력과 부드러움도 개선됩니다. 스킨케어 제품에서 안드로그라폴리드는 에어젯 밀링 후 수용성이 높아져 항균 효과는 유지하면서 빠르게 용해됩니다. 초미세 에어젯 밀링 처리된 비타민 C 분말과 진주 분말은 스킨케어 제품에 첨가했을 때 흡수력이 더욱 향상됩니다.
전자제품
초미세 산화철 분말은 고성능 자성 재료를 생산하는 데 사용할 수 있습니다.
초미세 실리카 분말은 고성능 저항 재료 생산에 사용될 수 있습니다. 초미세 고순도 산화알루미늄 분말은 LED 칩용 사파이어 기판 제조에 사용됩니다. 초미세 분말로 만든 기판은 안정성이 우수하고 광 투과율이 높으며 가시광선을 흡수하지 않습니다. 에어젯 밀링 기술로 처리된 몰리브덴 분말은 입자 크기가 더 작고 입자 크기 분포가 더 좁으며 형태가 균일합니다. 이러한 특성으로 인해 부피 밀도와 탭 밀도가 향상되어 전구, 진공관 및 집적 회로 생산에 더욱 적합합니다.
새로운 에너지 분야
공기 분사식 분쇄기로 분쇄된 재료는 평균 입자 크기가 미세하고 입자 크기 분포가 좁습니다. 이러한 입자는 표면이 매끄럽고 모양이 균일하며 순도가 높고 활성이 우수하며 분산성이 뛰어납니다. 이러한 특성은 전극 재료 제조에 필요한 조건을 충족하여 광범위하게 응용되고 있습니다. 공기 분사식 분쇄에 적합한 대표적인 재료로는 산화리튬망간, 산화리튬코발트, 인산리튬철 등이 있습니다. 그 외에도 탄산리튬, 구형 흑연, 석유 코크스, 아스팔트 코크스, 삼원계 재료 등이 있으며, 니켈-수소 합금, 옥살산철, 티탄산리튬, 니켈-망간리튬산화물 등도 적용 가능합니다.
에어젯 밀의 분류
평면형 에어젯 밀
수평 디스크 에어젯 밀이라고도 불리는 평판형 에어젯 밀은 산업계에서 가장 널리 사용되는 에어젯 밀입니다. 구조가 간단하고 조작이 간편하며 자동 분류 기능이 있습니다. 하지만 충격 에너지와 분쇄력이 낮아 고경도 재료를 가공할 경우 챔버 벽과의 강한 충돌 및 마찰로 인해 오염이 발생할 수 있습니다. 골재 또는 응집체로 구성된 재료를 포함하여 다양한 재료에 적합합니다.
유동층 공기 분사 밀
유동층 공기 분사식 분쇄기는 새로운 유형의 공기 분사식 분쇄기입니다. 입자 크기 분포가 좁고, 분쇄 효율이 높으며, 에너지 소비가 적고, 제품 오염이 최소화되며, 부품 마모가 적다는 장점이 있습니다. 하지만 장비 가격이 높은 편입니다.
공기 분사 방식으로 분쇄하려면 재료를 유동화해야 하므로 일반적으로 재료가 충분히 미세해야 합니다. 이는 특히 밀도가 높은 재료에 중요합니다. 이 기술은 합성수지, 페놀수지, 의약품, 화장품, 첨단 세라믹, 자성 분말 및 배터리 소재와 같은 산업 분야에서 초미세 분쇄, 분산 및 성형에 널리 사용됩니다.
결론
초미세 공기 분사 분쇄 장비는 다양한 유형이 있으며, 각 유형은 구조적으로 뚜렷한 차이를 보입니다. 각 유형마다 장단점이 있습니다. 향후 초미세 공기 분사 분쇄 장비의 주요 개발 추세는 단일 장비 생산량 증대와 단위 제품당 에너지 소비량 감소에 집중될 것입니다. 제품의 미세도를 향상시키고 장비의 분쇄 한계를 높이는 것 또한 중요한 개발 영역이 될 것입니다. 제품의 미세도와 입자 크기 분포의 온라인 제어는 점점 더 중요해질 것입니다.
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