고체

고체는 분자 또는 원자가 단단한 격자 또는 비정질 구조로 배열된 물질의 상태입니다. 그러나 기술적인 맥락에서, 특히 분말을 처리할 때 고체는 균질한 경우가 거의 없습니다. 일반적으로 다상 시스템으로 존재합니다.

분말 고형물은 입자 크기가 다른 불규칙한 모양의 입자가 쌓인 이른바 분산 힙을 형성합니다. 이러한 입자 사이에는 필연적으로 공동이 존재하며, 이 공동은 일반적으로 주변 공기로 채워집니다. 따라서 이러한 분산은 2상(고체 + 기체)입니다. 입자의 수분 흡착 또는 흡습성 등으로 인해 액체도 존재하는 경우 3상 시스템(고체 + 액체 + 기체)도 있습니다.

이러한 클러스터의 기하학적 배열과 밀도는 입자의 모양, 크기 및 분포에 따라 크게 달라질 수 있는 소위 패킹 밀도로 설명됩니다. 분말의 다공성은 수학적으로 설명할 수 있으며 유동 거동, 혼화성, 건조 또는 용해성 등 많은 공정 엔지니어링 파라미터에 결정적인 영향을 미칩니다.

ϕ : 포장 밀도

VSolid: 솔리드의 볼륨

Vtotal : 분말 혼합물의 부피

ε : 다공성

일부 산업 분야에서는 특히 분말 고체에서 기체상을 활용합니다:

예를 들어, 장기간 안정적인 유아용 조제분유나 프로바이오틱스 분말을 생산할 때는 주변 공기를 포장재에서 배출하고 보호 가스 혼합물(일반적으로 질소와 이산화탄소)로 대체합니다. 이 가스 혼합물은 산화 반응을 줄이고 온도 변동이 발생할 경우 포장을 보호합니다. 그러면 열팽창 계수가 주변 공기와 비슷해집니다.

분말 고체 농축액은 액체에 비해 많은 이점을 제공합니다:

• 부피당 더 높은 활성 성분 농도
• 포장 부피 감소
• 대폭 향상된 스토리지 안정성

동시에 고체 처리에는 공정 엔지니어링에 대한 요구가 높습니다. 분말을 혼합하는 것은 액체를 혼합하는 것보다 훨씬 더 복잡하며, 특히 다음과 같은 측면을 고려해야 합니다.

• 마모
• 흐름 동작
• 덩어리 형성 위험
• 밀도 차이에 따른 분리 경향
• 먼지 발생으로 인한 위생 문제

발언

분말 농축액 개발에서는 쉽게 젖고 용해되는 것에 초점을 맞춥니다.

일부 분말 농축액은 습윤 및 분산이 어려운 특성을 보입니다. 미세한 기포가 발생할 수 있습니다. 이로 인해 바람직하지 않은 거품이 발생할 수 있습니다. 특히 점성이 있는 액체나 소수성 분말 표면의 경우 진공이 적용되더라도 기포가 시스템에서 안정적으로 유지되는 경향이 있습니다. 이러한 효과를 보완하기 위해 실제로 다양한 고전단 로터-스테이터 시스템이 사용됩니다.

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