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이름 관리자(sc06best@scinco.com) 08/05/28, Hit : 3290 
제목  [36] 입도분석기 - 건식분산
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DJD (Dry Jet Dispersion) Technology

- CILAS 사의 새로운 건식 분산 장치 -



부착성이 강한 분말에 대한 입도분석 시에 입자들의 응집을 막고자 높은 공기압력으로 입자들을 분산하는 장비들이 출시되고 있다.


그러나 높은 공기압력을 이용한 방식은 입자들을 깨어진 상태로 만들어 실제 입자 분포보다 작은 결과값을 나타내는 수가 많다.


CILAS는 2년 여동안 에어버스 항공기 제조회사로 유명한 프랑스 EADS 그룹의 유체전문 팀과 함께 응집성이 강한 입자들을 부드럽게 분산하는 (smoothly disperse)분산 시스템을 연구하여 왔으며, 그 결과 분말의 분산효율을 개선하는 최적회된 공기 입자 혼합 시스템(air-particle mixing system)을 개발하였는데 (Dry Jet Dispersion Technology ), 이 분산 법은 표준시료에 대하여 높은 재현성을 제공한다.


CILAS DJD (Dry Jet Dispersing) 분산


DJD 시스템의 구성은 기존의 Venturi시스템 (입자들을 진동에 의하여 분산 운송 시켜 압축공기 분산 장치로 분산하는 장치)에 Special Nozzle을 추가하고 두 개의 유체 흐름을 Venturi 부분에서 Special Nozzle 부분으로 유입시켜 Laser측정 영역으로 향하게 되어 있다.


분말이 Mixing chamber속으로 유입이 되면, Mixing chamber내의 유체역학에 의해  공기 흐름이 입자들의 응집 에너지를 변화시켜 균일한 흐름을 가진 미세한 입자들의 분산체 (cloudy state)로 만들어 준다. 이때 여러 가지변수가 분산 과정에서 고려 된다.



1) Mixing chamber에서의 air pressure distribution

2) Particle flow property

3) Mass flow

4) Air flow rate

5) Exhaust pressure, etc.


Air flow 이용한 분산 (de-agglomeration)은 입자-입자, 입자-공기, 입자-벽 간의 충돌을 유도함으로써 공기와 입자의 균질한 혼합 상태인 난류상태 (Air flow turbulence)를 수득할 수 있게 된다.


매우 미세하거나 비교적 큰 입자들은 아래의 공기유량 등을 조절하여 시료에 적합한 SOP법으로 측정을 할 수가 있다.



조절범위 단위 

 
조절범위
단위
  Air flow
10 - 50
l/s
  Mass flow
0 - 5
gr/s
  Working pressure
0-4 by 0.01 steps
bars
  Velocity
0-40 m/s
m/s
  Accurcy
< 3 on D50
  Reproducibility
< 1
D50
  Measuring Range
0.1 um ~ 500 Um
um
  Measuring time
5 to 15

sec




*** ISO 13320 Standard Kit


DJD 기술의 분말 측정은 기존 CILAS사의 견고하고 높은 재현성을 가진 입도 분석 시스템과 함께 건식 분산 입도분석기에 있어 매우 새롭고 효율적인 수단을 제공한다.


 

1. Accuracy : better than 3 for ISO calibration

2. 독창적인 Calibration을 이용한 습식 및 건식 분산 Data의 높은 일치성

3. 한 장비 내에서 건식과 습식을 동시에 이용

4. 편리한 소프트웨어 기능

5. 견고하고 높은 재현성



*** CRM 시멘트 시료를 측정한 DATA

 

45um (0.79 _0.19)의 NIST Certified Reference Material을 세(3)번 측정 하였을때 45um(0.74)의 결과 값으로 높은 정밀도와 재현성(less than 1)을 나타내었다.
분산 시 1bar 이하의 낮은 압력을 이용함으로써 입자들이 깨어지는 현상을 방지하여 미세 입자 분석에 좋은 수단을 제공한다.



*** 탄산칼슘 (CaCO3)의 분석



D50이 1.2um 인 탄산칼슘을 다선(5)번 측정한 결과 높은 재현성(less than 1)을 나타냄으로써 sub-micron의 미세한 영역에서도 좋은 분산기능을 가지고 있으을 알 수 있다.



*** Whitehouse Glass bead


표준입자를 이용한 ISO 13320 Stadard 적합성 테스트  Whitehouse Glass beads표준입자를 측정한 결과 높은 재현성 (less than 1)으로 입자들의 높은 분산정도를 보여준다. 건식과 습식 분산방법에 대한 비교에서도 높은 일치성 (less than 3)을 보여 주는데, 이것은 CILAS사의 ISO 133120 표준입자를 이용한 두 가지 분산 모드에 대한 독특한 Cailbration 방법에 의한 결과 이다.

 

 

 

입도분석기 ( Laser Particle Size Analyzer) 의 소개 -----------------------------

CILAS는 1966년에 설립되어 주로 군사용, 산업용 레이저와 관련된 제품을 생산하는 업체로서 1969년 세계 최초로 레이저를 이용한 입도 분석기를 개발하였다.

30여년이 넘는 연구, 개발 경험을 바탕으로 CILAS 만의 독특한 디자인과 성능을 가진 레이저 입도 분석기 제품을 제공하고 있다.

CILAS 사의 레이저 입도 분석기는 CILAS 만의 독특한 구조인 ‘Short Optical Bench로 정밀하고 신뢰성 있는 입도 분포 데이터를 제공한다.

또한 2 in 1 방식으로 하나의 기기로 습식 및 건식 분석이 가능하다. 짧은 시간 내에 분석이 가능하며, 부품의 교체 없이 한번의 클릭으로 습식 및 건식 모드의 전환이 가능하다

CILAS의 레이저 입도 분석기의 종류는 다음과 같다.

- CILAS Ecosizer (920)
  0.3 ~ 400㎛의 입도 분석 범위를 가지고 있으며 초음파 분산장치, 건식및 습식 장치등을 효율적으로 구성하여 고객 환경에 적합한 시스템으로 구성하여 경제적인 운용이 가능하도록 디자인 되어 졌으며, 기존의 높은 내구성과 재현성의 CILAS 입도분석기의 장점을 그대로 이용을 할 수가 있는 모델이다. 

- CILAS 930 L 
0.2 ~ 500㎛의 입도 분석 범위를 가지고 있으며 시멘트, 세라믹, 광물 등의 분야에 적합한 모델이다. 또한 여러 산업 분야에서 넓은 응용 범위를 가진 입도 분석 장비이다.


- CILAS 1064 L
1064 모델은 CILAS 사의 대표적인 입도 분석기로써 내구성이 높고 사용이 편리한 장비이다. 두(2) 개의 레이저 시스템을 이용하여 0.04 - 500 um 의 범위에서 입도분석이 가능하며,  특히 마이크론 이하 범위에서 입도분석이 가능하여 1 um 이하의 세라믹, 안료, 페인트 입자 등의 원재료, 소재등을 품질관리 등에도 높은 재현성의  입도분석이 가능하여 현장에서 많이 사용이 되어지고 있다.  또한, 편리한 그래픽 소프트웨어( Mimic Screen ) 을 이용하여 쉽고 효율적인 장비이용이 가능하다.  


- CILAS 1180 L

세 개의 레이저를 이용하여  0.04 ~ 2500㎛ 범위의 비교적 넓은 범위의 입도분석이 가능한 모델이다.  특히 1064 모델의 분석장치에서 추가적으로 DSP (Digital Signal Processor)가 장착된 CCD 검출기로  입자 측정을 보강 함으로써, 비교적 큰 입자들에 대하여 높은 분해능과 재현성을 가진 분석이 가능하다. 

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