Abstract
The cutting oil emulsion microfiltration was carried out on dead-end call and crossflow systems equipped with 0.22 $\mu$m GVHP Millipore and 0.2 m stainless steel Mott microfiltration membranes, respectivdy. The oil drop size in the emulsion was varied from 0.07 to 0.22 $\mu$m. Cake filtration(CFM) and standard pore blocking models(SPBM) were applied to predict the permeation flux. The permeation fluxes of 0.01 vol% oil emulsion followed CFM for dead-end system very well under the condition of 400 rpm and below 100 kPa. The SPBM was, however, suitable for the permeation flux at 400 rpm and above 150 kPa. The oil layer on the membrane surface was destroyed and reproduced repeatedly as operating pressure was suddenly changed from 60 to 200 kPa, and then returned to 60 kPa. Also, we estimated the critical entry pressure(CEP) which is changed from CFM to SPBM, and CEP for dead-end system was around 100 kPa. The CEP increased from around 100 to 150 kPa for the crossflow system as the oil concentration increased from 0.01 to 0.03 vol% when Reynolds number was 7080.
에멀젼형 절삭유(Caltex, Trusol) 수용액을 공칭 세공크기가 0.22 $\mu$m 인 Millipore사의 GVHP 막과 0.2$\mu$m인 SUS 관형막(Mott 사)이 설치된 dead-end 및 십자형흐름 정밀여과 시스템으로 각각 분리하였다. 오일입자의 분포는 0.07 내지 0.22$\mu$m의 분포이었다. 투과유속을 예측하기 위하여 cake 여과모델 (CFM)과 standard pore blocking 모델(SPBM)을 적용하였다. Dead-end 시스템에서 0.01 vol% 절삭유 수용액을 400 rpm으로 교반시켜 투과시킬 경우, 100 kPa 이하에서는 CFM 이 투과유곡을 잘 나타내었으나, 150 kPa 이상에서는 SPBM을 적용할 수 있었다. 운전압력을 60에서 200 kPa로 갑자기 증가시키면 분리막 표면에 형성된 오일층이 파괴되고, 다시 60 kPa로 감소시킬 때 반복하여 오일층이 형성됨을 알 수 있었다. 투과기구가 CFM에서 SPBM 으로 전환되는 이른바 임계압력을 추정하였으며, dead-end system에서는 약 100 kPa이었다. Reynolds 수가 7080인 십자형흐름 시스템에서 농도를 0.01에서 0.03 vol%로 증가시키면 입계압력이 약 100에서 150 kPa로 증가하였다.
