Abstract
In present study, an alternative process for manufacturing ultra marine blue by using kaolin, sulfur, sodium carbonate, silica, and rosin was investigated. From the experiments, it was found in the reductive calcination process that the temperature variation with the bed height of input materials is relatively high due to the inadequate thermal conductivity of them. It was also found that the color of the ultramarine blue manufactured is sensitive for the shape of the input materials and the calcinations conditions, and specially the heating rate is very important to form ultramarine. For manufacturing green ultramarine by using sulfur, sodium carbonate, silicon, and pine resin, an optimum condition was investigated to be the heating rate region below $0.6^{\circ}C/min$, the reaction temperature of $850^{\circ}C$ and the reaction time of 4 hr. At the oxidative calcination process to manufacture ultra marine blue from green ultramarine, the optimum flow rate of air is $500{\sim}550\;{\ell}/kg$ (green ultramarine) and the reaction temperature is $500{\sim}550^{\circ}C$.
본 연구는 고령토, 유황, 소다회, 규석 그리고 송진을 원료로 군청안료 제조기술 개발을 위하여 환원소성 방법 및 조건, 산화 조건 규명을 위하여 2 kg/회 규모의 회분식 실험을 수행하였다. 환원 소성 및 산화 공정에서 분말 형태로 소성할 경우 열전도율이 낮아 규모가 커짐에 따라 반응물 내 외부 온도차가 커져 소성 시간이 길어지고 반응 생성물이 불균일한 결과를 보였다. 군청의 색상은 원료 중의 성상, 소성 조건에 대단히 민감하며 동일한 원료에 대해서도 재현성이 낮았다. 환원 소성 시 승온율은 군청 생성에 매우 중요한 인자이며 분말 소성 시 소성 규모에 따라 값이 달라진다. 본 연구에서 사용한 3 ${\ell}$, 용량일 경우 승온율 $0.6^{\circ}C/min$, 반응온도 $850^{\circ}C$ 그리고 반응시간은 4시간 이상이 필요하였다. 녹색군청의 산화 공정에서 필요한 공기 양은 녹색군청 kg당 $500{\sim}550\;{\ell}$ 이고 적정한 반응온도는 $500{\sim}550^{\circ}C$에서 청색($-b^{\ast}$) 값이 가장 높았다.
