고전단 유체 균질화

왼쪽은 Ystral사의 사진입니다. 고전단 유체 균질화 공정에서는 액체 내에서 혼합 및 분산 공정이 수행됩니다. 이 과정에서 매우 높은 전단 기울기가 생성되어 액체 상에서 액적, 고체 입자 또는 기포를 미세하고 가능한 한 안정적으로 분산시킵니다. 대표적인 적용 분야는 유화액 및 미세 분산 현탁액의 제조, 그리고 액체에서 습윤성이 낮은 분말을 용해 및 응집 해체하는 것입니다.

이를 위해 고속 로터가 사용되며, 예를 들어 로터-스테이터 시스템, 분산 또는 캐비테이션 도구가 있습니다. 이들은 액체와 분산 상을 상대적으로 높은 속도로 서로 마주하게 합니다. 이로 인해 강한 전단력과 난류가 발생하여 큰 액적이나 응집체를 분해하고 새로운 계면을 생성합니다. 고전단 균질화는 기존 교반만으로는 원하는 미세도나 안정성을 달성하기 어려운 모든 분야에서 사용됩니다. 크림, 소스, 분산액, 도료, 현탁액 또는 제약 제형 등이 그 예입니다.

단순한 교반기가 주로 거시적 혼합을 생성하는 것과 달리, 고전단 기술은 입자 또는 액적 크기의 의도적인 감소와 좁은 크기 분포를 목표로 합니다. 실제 적용에서는 이러한 장치가 배치식 또는 인라인 시스템으로 구현되며, 종종 다른 공정 단계(가열/냉각, 반응, 진공, 가스 주입)와 결합됩니다. 설계 시 점도, 고형분 함량, 제품의 전단 민감도 및 원하는 최종 입자 분포가 주요 고려 사항입니다.