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혼합층 수지에서 발생하는 '덩어리짐' 현상에 대한 해결책

혼합층 수지란 특정 비율로 혼합된 양이온 교환 수지와 음이온 교환 수지를 하나의 장치에 함께 채워 넣어 유체 내 이온을 교환 및 제거하는 데 사용하는 것을 말합니다.

일반적으로 염분 함량이 낮은 물에 사용되거나 역삼투압 또는 EDI 장치 후에 설치되어 물의 경도, 알칼리도, 음이온 및 양이온을 감소시켜 연수 또는 탈이온수로 만듭니다.

이온 교환 과정에서 수지 내의 H+ 및 OH- 이온이 모두 소모되면 수지를 재생해야 합니다. 재생 전에는 두 종류의 수지를 분리하여 각각 다른 재생제를 사용하여 재생해야 합니다. 이는 재생 용액이 다른 종류의 수지에 유입되어 이후 수지 사용에 영향을 미치는 것을 방지하기 위함입니다.

혼합층 수지 재생에서 층상 구조가 불분명해지는 이유:

혼합층 수지 재생 시, 불분명한 층 형성은 생산수의 pH 값을 일정 수준 낮추어 수질에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 양이온 수지는 알칼리에, 음이온 수지는 산에 의해 오염될 수 있습니다. 이는 혼합층 세척수의 염분 함량을 증가시켜 수지 세척 시간을 연장시킵니다. 또한, 수지 재생 과정에서 교차 오염을 유발하여 수지 사용 정밀도에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.

혼합층 수지에서 층상 구조가 불분명해지는 주요 원인은 다음과 같습니다.

역세척 시 유량이 너무 낮아 수지의 팽창 높이가 충분하지 않습니다.

양이온 수지 입자가 심하게 파쇄되어 파쇄된 수지의 밀도가 낮아지고, 적층 과정에서 음이온 수지와 섞여 분리가 어려워집니다.

수지 분해 정도와 관련하여, 분해 정도가 클수록 적층이 용이해집니다. 분해 정도가 미미할 경우, 수지 내부의 이온이 소모되지 않고 계속 사용되어 적층이 어려워집니다.

양이온 및 음이온 교환 수지 모두 재생 후 덩어리짐 현상이 발생하여 층 형성이 어려워집니다.

혼합층 수지에서 발생하는 '덩어리짐' 현상을 해결하는 방법:

실제 응용 분야에서 양이온 교환 수지는 H+ 이온을 방출하고, 음이온 교환 수지는 OH- 이온을 방출합니다. 양이온 교환 수지와 음이온 교환 수지가 혼합층에서 혼합되어 서로 접촉하게 되면, 양이온 교환 수지에서 제거된 H+ 이온이 음이온 교환 수지에서 제거된 OH- 이온과 결합하여 물을 생성합니다.

양이온 교환 수지는 양이온을 일부 잃으면 음전하를 띠게 되고, 음이온 교환 수지는 양전하를 띠게 됩니다. 이 두 종류의 수지는 서로 끌어당겨 분리하기 어려운 덩어리를 형성합니다. 깨진 수지 조각이나 부유 입자가 존재하면 수지의 응집 현상이 더욱 심해질 수 있습니다. 또한, 수지가 오염되면 응집이 발생할 수 있습니다.

이 현상의 원리는 정전기력에 있습니다. 새 수지는 표면이 매우 깨끗하고, 양이온 수지와 음이온 수지 사이의 정전기력이 매우 강하여 뭉침 현상이 발생하기 쉽습니다. 이로 인해 혼합층 장비에서 역세척 시 자연적으로 분리가 어려워집니다. 혼합층 수지를 층층이 쌓을 때 일정량의 전해액을 첨가하면 도움이 될 수 있습니다. 음전하를 띤 양이온 수지는 양이온(Na+)과 결합하여 전기적으로 중성이 되고, 양전하를 띤 음이온 수지는 음이온(OH-)과 결합하여 중성이 됩니다. 결과적으로 뭉쳐 있던 수지가 분리됩니다.

Sunresin 폴리싱 혼합층 수지 적용 사례:

연마용 혼합층 수지는 재생이 불가능하며, 패널 및 칩 생산에 사용되는 전자 등급 초순수 제조에 일반적으로 사용됩니다. 선레진은 자체 개발한 '제트 과립화' 기술과 세계 최고 수준의 수지 생산 라인을 활용하여 균일한 입자의 수지를 안정적으로 생산함으로써 이 분야에서 외국 업체들이 독점해왔던 기술 지배력을 완전히 무너뜨렸습니다. 모노젯 ®전자 등급 수지는 높은 변환 속도, 우수한 동적 성능, 높은 청결도, 극히 낮은 TOC 방출량 및 탁월한 기계적 강도를 특징으로 합니다.

초순수 시리즈 수지 초순수(UPW)는 25°C에서 저항률이 18.2 MΩ·cm인 물을 말합니다. 생물학, 의학, 태양광 발전, 패널, 반도체 등 초순수 소재 또는 장치 생산에 널리 사용됩니다. 물을 전처리한 후 담수화하고, 담수화된 물을 연마 수지를 사용하여 미량 이온을 제거함으로써 18.2 MΩ·cm 이상의 저항률을 갖는 초순수를 얻습니다.

선레진은 초순수 정화 분야에 균일 입자 기술을 적용해 왔습니다. 국내 기술 공백을 메우는 '제트 과립화' 기술을 활용하여 균일도 계수 1.1 미만의 고순도 균일 입자 양이온 및 음이온 교환 수지를 생산합니다. 이 수지는 특정 비율로 사전 혼합 후 초순수 제조 시스템의 최종 단계(정제 및 연마 공정)에서 정제에 사용할 수 있습니다.

선레진은 초순수 수지 산업 혁신의 선두에 서서 국제 표준을 충족하고 뛰어넘는 획기적인 성과를 달성했습니다. 당사의 초순수 시리즈 수지는 글로벌 경쟁사 제품과 동등한 수준일 뿐만 아니라 엄격한 ASTM 기술 표준을 준수하여 탁월한 품질과 신뢰성을 보장합니다.

당사는 균일한 입자의 백색 비드를 대량 생산하는 기술을 완성하여 이온 교환 수지 응용 분야에서 '최고'의 자리를 자랑스럽게 지키고 있습니다. 이러한 혁신을 바탕으로 최고급 전자 등급 초순수 제품 라인을 개발하여, 이 분야에서 오랫동안 독점해왔던 특정 국제 기업들의 아성을 무너뜨리는 데 성공했습니다.

전자 및 원자력 등급 초순수 분야에서 이룬 성과는 중요한 산업적 혁신을 의미합니다. 과거 국내 기술 발전을 저해했던 핵심적인 제약 요인들을 해결함으로써, 우리는 산업 및 공급망의 자율성과 안정성을 확보했습니다. 선레진은 전 세계 초순수 산업에서 순도와 우수성의 기준을 지키고 높이는 데 전념하고 있습니다.

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