화학뉴스

일본 Sanyo Chemical이 친환경 프로세스로 주목받고 있는 초임계 이산화탄소(CO2)를 이용해 미립자화 기술을 개발했다.
Katsura 연구소에 벤치설비, Kashima 공장에 세미상업설비를 설치했으며 2015년부터 중간체 등 원료로 자체 소비하고 2017년 이후 상업판매할 계획이다.
초임계는 액체와 기체를 구분할 수 없는 시점으로 용해‧침투성이 뛰어난 특징이 있다.
일반적으로 물과 CO2를 사용하는데 CO2는 다양한 물질을 용해해 임계점 이하로 내려가면 기화한 후 용질만 남게 된다.
용해‧침투성을 바탕으로 구석까지 퍼지는 특성이 있는 CO2를 단번에 기화시킨 후 팽창‧폭쇄하는 것으로 미세마이크로(Submicrometer) 수준까지 분쇄되는 것으로 알려졌다.
기화된 CO2는 회수해 재이용할 수 있기 때문에 친환경 프로세스로 주목받고 있으며 탈카페인 커피가 동일한 프로세스를 이용하고 있다.
초임계 CO2를 이용한 프로세스는 CO2의 기화를 이용해 불필요한 물질을 제거함으로써 목적물질을 얻는 사례가 대부분이나 Sanyo Chemical은 미세마이크로 수준까지 분쇄할 수 있는 점에 주목해 신규공법을 확립했다.
Sanyo Chemical은 분쇄한 후 미립자화한 목적물질을 슬러리(Salurry) 상태로 만들어 CO2를 주입하고 고온‧고압에서 초임계 상태를 생성한 후 임계점 이하로 단번에 폭쇄시키는 기술을 개발했다.
미립자화하기 위해서는 절구 형태의 설비 등을 이용해야 하나 Sanyo Chemical이 개발한 기술은 1공정으로 완료되기 때문에 코스트가 크게 감축되는 것으로 나타났다.
액상 타입의 다른 물질을 미리 넣은 후 초임계 상태의 CO2를 주입해 구석구석에 퍼트림으로써 미분화된 목적물질에 부착돼 코팅되는 것도 확인했다.
미립자화와 동시에 미립자 표면에 대한 수식도 같은 공정에서 실시할 수 있기 때문에 시간이 단축되고 코스트도 크게 감축되는 것으로 나타났다.
Katsura 연구소에 벤치설비를, Kashima 공장에 벤치설비의 300배 수준에 달하는 세미상업설비를 설치해 우선 2015년부터 중간체 등 원료로 자가소비하기로 결정했다.
2017년 이후에는 표면에 기능을 부여한 미립자로 상업판매를 본격화할 방침이다.
안료로 활용하는 방안이 유력시되고 있으며 원자재 및 최종제품 자체로 전개하는 방안, 기술공급 등 라이센스 사업을 검토하고 있다.