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Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.13, No.4, 351-355, June, 2002
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비이온계면활성제 수용액의 담점의 특성을 이용한 폴리테트라풀루오로에틸렌디스퍼젼의 농축에 관한 연구
Concentration of Polytetrafluoroethylene Dispersion through the Cloud Point of Nonionic Surfactant Aqueous Solution
김철웅†, 김광주, 이정민, 고기영1, 구기갑1
  • 한국화학연구원 화학공정연구센터, 대전 305-343
  • 1서강대학교 화학공학과, 서울 121-742
Chul Ung Kim†, Kwang Joo Kim, Jung Min Lee, Gi Young Go1, and Kee Kahb Koo1
  • Chemical Process & Engineering Center, Korea Research Institute of Chemical Technology, Daejeon 305-343, Korea
  • 1Department of Chemical Engineering, Sogang University, Seoul 121-742, Korea
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초록
비이온계면활성제 수용액의 담점 특성을 이용하여 25 wt%의 폴리테트라풀루오로에틸렌 디스퍼젼(PTFE dispersion)을 60 wt%의 고농도로 농축시키기 위해, 담점에 관한 비이온계면활성제의 농도와 첨가제 영향 및 농축실험을 실시하였다. 비이온계면활성제는 옥시페닐계의 친수기의 체인인(C2H4O)n의 n값이 7, 8, 9.5, 15와 노닐페닐계의 n=8을 사용하였으며, 첨가제로는 불소계 음이온계면활성제인 C7F15COONH4와 무기염인 (NH4)2S2O8과 NH4F를 사용하였다. 실험결과, 비이온계면활성제의 농도에 따른 담점은 사용한 계면활성제의 종류에 관계없이 저 농도에서 최저점을 갖고 서서히 증가하는 경향을 나타내었으며, 사용한 계면활성제의 친수기의 n값이 증가함에 따라 더 높은 담점을 나타내었다. 또한 첨가제의 첨가에 따른 담점의 영향은 무기염의 첨가한 경우에는 담점은 약간 감소하는 경향을 나타내었으나, 불소계 음이온계면활성제의 소량 첨가에 의해서는 급격히 증가하는 경향을 나타내었다. 이어서 25 wt% PTFE 디스퍼젼에 적용하여 농축실험을 실시한 결과, 사용한 계면활성제 중 옥시페닐계의 n=8(HS208)을 사용하여 농축온도 60 ℃, 계면활성제의 사용량 2.55~3 wt%, 중성의 pH 조건에서 농축이 가장 잘 일어났으며, 고농도인 60 wt% PTFE 디스퍼젼을 얻을 수 있었다.
In concentrating 25 wt% to 60 wt% polytetrafluoroethylene (PTFE) dispersion by the cloud point (CP) of nonionic surfactant solution, the effect of surfactants and additives on the CP was investigated. The nonionic surfactants used were polyoxyethylene octylphenyl ethers (C8H17(C6H6)(C2H4O)nOH, OPEn, n=7, 8, 9.5, 15) and polyoxyethylene nonylphenyl ethers (n=8). The additives were fluorinated ionic surfactant (C7F15COONH4) and electrolytes ((NH4)2S2O8, NH4F). It was shown that the CP increased by increasing the content of any one nonionic surfactant. However, high value of CP was observed for a nonionic surfactant with high number of ether groups (n). Depending types of additives added to the surfactant solutions, the CP was significantly affected: the CP decreased by the addition of the electrolytes, whereas the CP increased significantly by addition of small amount of the fluorinated surfactant. In the fast concentration of PTFE dispersion, OPE8 was found to be the best among the surfactants used. The optimum condition in terms of temperature, surfactant addition, and pH for the concentration of PTFE dispersion were determined to be at 60 ℃, 2.55~3 wt%, and pH of 7, respectively.
Keywords:PTFE dispersion;concentration;nonionic surfactant;cloud point;additive
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