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세공 크기가 2.6 μm인 SPG (Shirasu porous glass) 막이 설치된 실험실 규모의 막유화 장치를 사용하여 막유화 에멀젼-겔 공정의 변수 조절을 통해 구형상의 실리카 입자를 제조하였다. 막유화 에멀젼-겔 공정의 변수로는 분산상 압력, 연속상 내 안정제 및 유화제의 농도, H2O/TEOS 비율 및 연속상에 대한 분산상의 비율로 설정하고, 이들 변수가 제조된 실리카 입자의 크기와 분포에 미치는 영향을 검토하였다. 막유화의 공정변수들 중에서 분산상 압력과 연속상에 대한 분산상의 비가 증가할수록 실리카 입자의 크기가 증가하였다. 반면 안정제 및 유화제의 농도, H2O/TEOS 비가 증가할수록 입자의 크기가 감소하였다. 막유화 에멀젼-겔 공정변수의 조절을 통해 최종적으로 평균 입자 크기가 3 μm인 비교적 입도분포가 균일한 구형상의 실리카 입자 제조가 가능하였다.
We prepared spherical silica particles by controlling various conditions of emulsion-gel procedure using a lab-scale membrane emulsification system equipped with SPG (Shirasu porous glass) membrane having pore size of 2.6 μm. We determined the effects of process parameters of membrane emulsification (dispersed phase pressure, stabilizer and emulsifier concentration in continuous phase, H2O/TEOS ratio, ratio of dispersed phase to continuous phase) on the mean size and size distribution of silica particles. The increase of the dispersed phase pressure and ratio of dispersed phase to continuous phase led to the increase in the mean size of silica particles. On the contrary, the increase in stabilizer and emulsifier concentration and H2O/TEOS ratio caused the reduction of the mean size of particles. Through controlling these parameters, monodisperse spherical silica particles with about 3 μm of the mean size were finally prepared.
