[논문]굴 패각의 소성 조건에 따른 소석회의 특성과 외부용 수성 도료 적용 연구

황대주; 유영환; 한창수; 이종대

doi:10.9713/kcer.2022.60.4.594

굴 패각의 소성 조건에 따른 소석회의 특성과 외부용 수성 도료 적용 연구
A Study on the Characteristics of Ca(OH)2 According to the Calcination Conditions of Oyster Shells and Its Application for Exterior Water Paints 원문보기

Korean chemical engineering research = 화학공학, v.60 no.4, 2022년, pp.594 - 605

황대주 ((재)한국석회석신소연구소, 첨단소재팀) , 유영환 ((재)한국석회석신소연구소, 첨단소재팀) , 한창수 ((주)미감) , 이종대 (충북대학교 화학공학과)

초록
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마이크로웨이브 소성로를 이용하여 굴 패각을 소성하여 CaO 제조하였다. 제조된 CaO를 수화 반응시켜서 Ca(OH)₂를 분석하였다. 합성한 Ca(OH)₂를 주성분으로하여 외부용 수성 도료 배합하였다. 굴 패각(325 mesh, 43 ㎛)은 (a) 950 ℃/1 시간와 (b) 1,150 ℃/1 시간 동안 탈탄산화반응을 시켜 CaO를 제조하였다. (a)의 소성 조건에서는 CaO 56.7 wt%이고 (b)의 소성 조건에서는 CaO 100 wt%였다. 굴 패각의 소성에 의한 CaO를 석회석의 경우와 비교하기 위하여 석회석(25~30 mm)을 950 ℃/1 시간 동안 탈탄산화 반응시켜서 CaO를 제조하였으며, XRD 분석 결과 CaO 100 wt%로 분석 되었다. 굴 패각의 소성 조건인 (b) 1,150 ℃, 1시간으로 CaO를 제조하여 수화 반응을 통하여 Ca(OH)₂를 합성하였다. 제조된 CaO의 수화 조건은 (a) CaO : H₂O(100 g : 200 g)과 (b) CaO : H₂O(100 g : 400 g)로 수화 반응성을 실시하였다. 수화 반응 결과, 저 반응성으로 확인 되었다. 100 wt%의 Ca(OH)₂를 합성하였다. 특히 (a)의 수화 조건에서 합성한 Ca(OH)₂는 판상형으로 분석되었다. 굴 패각으로 합성한 Ca(OH)₂를 주성분으로 외부용 수성 도료를 배합하였다. 외부용 수성 도료 표준 규격(KS M 6010)의 15개 항목에 대하여 분석하였을 때 냉동안정성을 제외한 다른 모든 기준에 적합한 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

CaO was prepared by calcining for oyster shells using a microwave kiln. It was analyzed to Ca(OH)2 synthed on hydration reaction from prepared CaO. The synthesized Ca(OH)2 was formulated as an external water paint. Oyster shells (325 mesh, 43 ㎛) were decarbonized for (a) 950 ℃/1 hr and (b) 1,150 ℃/1 hr to prepare CaO. In the calcination condition of (a), CaO was 56.7 wt%, and in the calcination condition of (b), CaO was 100 wt%. To compare CaO by calcination of oyster shells with that of limestone, limestone (25~30 mm) was decarbonized at 950 ℃/1 hr to prepare CaO, and as a result of the analysis(XRD), it was analyzed as CaO 100 wt%. CaO was prepared under the calcining conditions of oyster shells (b) 1,150 ℃/1 hr, and Ca(OH)2 was synthesized through hydration. Hydration conditions of the prepared CaO were (a) CaO : H2O(100 g : 200 g) and (b) CaO : H2O(100 g : 400 g). As a result of the hydration reaction, it was confirmed as low reactivity. 100 wt% of Ca(OH)2 was synthesized. In particular, Ca(OH)2 synthesized under the hydration condition of (a) was analyzed in a plate shape. An external water paint was formulated with Ca(OH)2 synthesized from oyster shells as the main component. When 15 items of the external water paint standard specification (KS M 6010) were analyzed, it was confirmed that all other criteria were satisfied except for freezing stability.

주제어

표/그림 (20)

그림 Fig. 1. Scheme of experimental process for Ca(OH)₂.
그림 Fig. 2. Scheme of (a) fabrication of lime paint, (b) wet bead mill.
그림 Fig. 3. (a) XRD patterns and (b) SEM images of oyster shell (325 mesh).
그림 Fig. 4. (a) XRD patterns of sungshincement - limestone (25~30 mm).
표 Table 1. XRF analysis of (a) oyster shell (325 mesh, 43µm), (b) limestone (25~30 mm)
그림 Fig. 5. TG/DSC analysis of (a) oyster shell (325 mesh), (b) limestone (25~30 mm).
그림 Fig. 6. (a) XRD and (b) SEM images of calcining condition (950℃, 1hr) - oyster shell (325 mesh).
그림 Fig. 7. (a) XRD and (b) SEM images of calcining condition (950℃, 1hr) - limestone (25~30 mm).
그림 Fig. 8. (a) XRD and (b) SEM images of calcining condition (1,150℃, 1hr) - oyster shell (325 mesh).
표 Table 2. XRF analysis of calcination condition (microwave kiln (a) 950℃, 1hr, (b) 1,150℃, 1hr - oyster shell 325 mesh and (c) 950℃, 1hr - limestone)
그림 Fig. 9. Temperature profiles of the hydrating reaction samples for hydration conditions (ASTM C 110) - (a) CaO : H₂O(100 g : 200 g), (b) CaO : H₂O(100 g : 400 g), 25℃.
그림 Fig. 10. Temperature profiles of the hydrating reaction samples for hydration conditions (ASTM C 110) - (a) limestone (950℃, 1hr)[CaO : H₂O(100 g : 400 g)].
그림 Fig. 11. (a) XRD patterns and (b) SEM images of Ca(OH)₂ - hydration condition (ASTM C 110)(CaO : H₂O(100 g : 200 g)) by calcination condition (1,150 ℃, 1hr).
표 Table 3. The temperature of the hydrating reaction minus the temperature of hydration conditions (ASTM C 110) - (a) CaO : H₂O(100 g : 200 g), (b) CaO : H₂O(100 g : 400 g) for oyster shell and (c) CaO : H₂O(100 g : 400 g) for limestone.
그림 Fig. 12. (a) XRD patterns and (b) SEM images of Ca(OH)₂ - hydration condition (ASTM C 110)(CaO : H₂O(100 g : 400 g)) by calcination condition (1,150℃, 1hr).
그림 Fig. 13. (a) XRD patterns and (b) SEM images of Ca(OH)₂ - hydration condition (ASTM C 110)(CaO : H₂O(100 g : 400 g)) by calcination condition (limestone(950℃, 1 hr).
표 Table 4. XRF analysis of Ca(OH)₂ for hydration conditions (ASTM C 110) - (a) CaO : H₂O(100 g : 200 g), (b) CaO : H₂O(100 g : 400 g) for oyster shell and (c) CaO : H₂O(100 g : 400 g) for limestone
그림 Fig. 14. (a) photographs and (b) SEM images of the lime paints hardened after being applied on the coated objects.
표 Table 5. Whiteness analysis of Ca(OH)₂ - (a) CaO : H₂O(100 g : 200 g), (b) CaO : H₂O(100 g : 400 g) for oyster shell, (c) CaO : H₂O(100 g : 400 g) for limestone and (d) white pigment (TiO₂)
표 Table 6. Synthetic resin emulsion paints test results[exterior water paint parts -KS 1 class 2 grade (KS M 6010(2014))] - lime paint

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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