실험실 & 화학
엠브라운은 글로브박스가 시장에 소개된 초기부터 수분/산소 1ppm 이하 수준의 환경을 업계 표준으로 정의하여 공기 중 반응성 성분에 매우 민감한 재료 및 공정에 대한 세계적 수준의 연구 기반을 마련했습니다.
공정 가스에 질소의 존재도 허용하지 않는 까다로운 어플리케이션을 위해 엠브라운은 글러브박스 제조업체 중 유일하게 가열 티타늄 스펀지 기반의 독점 자체 기술을 활용한 활성 질소 제거 플랫폼을 제공합니다.
모듈식 시스템
표준 글러브박스 워크스테이션의 유연한 모듈식 제품 구조와 포괄적인 옵션 업그레이드를 결합하여, 각 고객과 응용 분야의 요구에 맞춤식 시스템 구성을 제공 할 수 있습니다. 고객이 주로 필요로 하는 옵션 업그레이드에는 솔벤트 증기 제거 솔루션, 열처리(오븐, 핫플레이트), data-logging, 현미경, 냉장고, 분석 장비 또는 코팅 솔루션 등이 있습니다. 45년 이상의 축적된 경험을 바탕으로, 엠브라운의 전문가팀은 고객의 필요에 최적화된 글러브박스 시스템을 공급하기 위한 최선의 노력을 다하고 있습니다.
글러브박스의 작동 원리?
Part 1: 씰링 – 기밀성
산소와 수분이 박스에 유입되는 것을 방지하려면 밀폐된 시스템이 필요합니다. 글러브 2개가 있는 엠브라운 글러브박스의 경우, 약 3ppm/h의 산소가 시스템으로 유입됩니다. 이 중 60%는 글러브의 투과성 때문입니다. 따라서 시스템에 글러브가 많을수록 누설률이 높아집니다.
Part 2: 폐쇄-루프식 정제
Purging을 통해 낮은 ppm 수준에 도달하려면 박스 체적 대비 시간당 약 10~12배의 purge 가스가 필요합니다. 즉, 표준 글러브박스의 경우 산소/수분을 낮은 수준으로 유지하려면 10m³/h가 필요합니다(참고로 표준 50ℓ/200bar 가스탱크에는 10m³가 들어 있습니다). 결과적으로 purging은 많은 양의 가스가 사용되기 때문에 많은 비용을 필요로 합니다. 또한, purge 가스의 품질에 따라 도달 가능한 순도가 제한됩니다.
폐쇄 루프식 정제 시스템을 사용하면 가스 소비량을 거의 0(zero)으로 줄이고 공급된 작동 가스보다 더 높은 순도에 도달할 수 있습니다. 따라서, 운영 비용이 저렴합니다.
Part 3: 가스 정화기 유닛
불활성 가스 정화기의 핵심 요소는 내장된 송풍기와 필터입니다. 필터는 수분을 흡수하는 molecular sieve와 산소와 반응하여 불활성 가스 스트림에서 산소를 제거하는 copper catalyst의 두 가지 필터 베드로 구성되어 있습니다. 송풍기는 연결된 글로브박스와 필터 사이에서 working gas를 지속적으로 순환시킵니다. 그 결과 오염 물질이 지속적으로 제거되어 글로브박스 내부의 순도 수준을 1ppm 미만으로 유지합니다.
Molecular sieve와 copper의 용량이 제한되어 있기 때문에 일정 시간이 지나면 필터는 포화 상태가 됩니다. 이 경우 완전 자동 재활성 프로그램이 수행됩니다. 진공, 가열 및 가스 purging하는 일련의 단계를 통해 molecular seive는 "건조"되고 산화된 copper는 원래 상태로 환원되어 필터의 전체용량이 복원됩니다.
Part 4: Antechamber를 통한 이송
글로브박스 내부의 환경을 오염시키지 않으려면 글로브박스 안팎으로 이송되는 모든 물질은 antechamber를 통과해야 합니다. 일반적으로 외부에서 antechamber로 부품을 적재한 후 일련의 진공/리필 공정을 통해 antechamber 내부의 공기는 제거되고 불활성 가스로 채워집니다. MBRAUN은 antechamber의 내부 도어를 열기 전에 최소 3회의 진공/리필 사이클을 수행할 것을 권장합니다. 표준 antechamber의 전체 사이클 시간은 약 12분이지만 더 큰 용량의 진공 펌프를 사용하면 이 시간을 크게 단축할 수 있습니다.
진공 방지가 되지 않는 재료의 경우, purge기능으로 업그레이드 하면, antechamber에 진공을 걸지 않고도 내부 공기를 불활성 가스로 교체할 수 있습니다.
Part 5: 솔벤트 트랩
솔벤트는 일반적으로 글로브박스 내부에서 사용됩니다. 그러나 대부분의 솔벤트는 연결된 가스 정화기의 필터 베드와 반응하여 필터 용량을 빠르게 감소시키는 경향이 있습니다. 일부 솔벤트는 필터 재료를 돌이킬 수 없을 정도로 손상시켜 필터를 교체해야 하는 경우도 있습니다.
솔벤트 증기로 인한 원치 않는 부작용을 피하기 위해 MBRAUN은 다양한 솔벤트 트랩을 옵션으로 제안 드리고 있습니다. 재활성이 안되는 활성탄 필터로부터 완전히 재활성이 가능한 솔벤트 필터 유닛에 이르기까지 포괄적인 솔벤트 트랩 세트로의 업그레이드가 가능 합니다.
Part 6: Analyzer – 대기 순도 모니터링
박스 내부의 O2 및 H2O 농도를 모니터링하기 위해 MBRAUN은 MBRAUN 글러브박스와 함께 사용하도록 특별히 설계된 자체 analyzers를 개발했습니다. 이 analyzers는 특히 낮은 농도(1ppm 미만)의 O2 및 H2O에 대해 민감하고 정확합니다.
Analyzers는 글로브박스의 가스 outlet에 위치하며, 지속적으로 측정하여 가스 정화기의 재활성 시기가 되면 사용자에게 알려줍니다. 업그레이드 옵션과 함께 사용하면, 글러브박스의 주요 누출을 나타내는 O2 및 H2O 농도가 빠르게 상승하는 경우, 높은 유량의 불활성 가스로 시스템이 즉시 자동으로 purge될 수 있습니다.
O2 및 H2O 농도의 정확한 판독을 위해 매년 센서를 검교정하는 것이 좋습니다.