JPS60231455A - 押出成形用陶磁器質原料の耐火度調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 利用分野 本発明は、湿式押出成形用陶磁器質製品原料（以下にセ
ラミック原料と略称する）の耐火度調整方法に関するっ
詳しくは、該セラミック原料の原料粘土分と原料行動と
の比率を特定の範囲内に維持しセして該面分の少くも一
つケ％足の粒度範囲内に粗粉砕することからなる、該調
整方法に関するっ本発明の調整方法は、湿式押出成形し
そして焼成するタイル等の陶磁器質製品に有利に適用さ
れる。

湿式押出成形では、押出成形時の成形性を保持するため
粘土分と面分から成る坏土に適当な可塑性が必要である
１、ここに、面分とは長石、陶石、ろう石等を一般に意
味する。坏土中の粘土分の比率が高くなると可塑性が強
くなって成形しにくくな９、逆に坏土中の面分の比率が
高くなると可塑性が弱くなって押出成形の形を保持する
ことができなくなり、いずれも不都合でおる。このよう
に湿式押出成形法では、（粘土分）／（面分）の比率に
制約がある。微粒を多く含む高級粘土を使用した場合、
この比率は約５０１５０〜約４０７６０の範囲にある。

原料事情（ある原料銘柄の枯渇等）によって、使用原料
のうち一つを同−原料内で現行と異なる銘柄に換える必
要が生じる場合がある。例えば、原料である陶石の産地
すなわち銘柄を、アルカリ分の少ない現行の陶石（以下
に陶石Ａと記す）からアルカリ分の多い別な銘柄の陶石
（以下に陶石Ｂと記す）に換えた場合、アルカリ分が増
加するので坏土の耐火度は低くなる。従って、該陶石Ｂ
と残りの原料（例えば長石と粘土）との調合比率を変え
る必要があった。すなわち、化学組成的な耐火度（すな
わちアルカリ含有量）が大きく異なる銘柄の原料と換え
る場合に（陶石Ａから陶石Ｂへの置換によシ）耐火度は
低くなるので、置換前の耐火度に引上げる必要が生じ、
そのため粘土分を多くし面分を減らすことになるつこう
した場合、前記した（粘土）／（面分）の比率が例えば
５５／４５となシ、その適正範囲（約５０１５０〜約４
０７６０）を越える。この適正範囲を越えないためには
、耐火度の高い長石や粘土の銘柄を探し出して、原料の
銘柄変更をしなければならなかった。

このように、−原料の銘柄を変更すると、それに伴なっ
て他の原料との調合比率を変える必要、ならびに他の原
料の銘柄をも変更する必要が生じ、多大な手数を要した
。

従来技術によれば、上記の石分原料である長石や陶石は
、側層性の安定を考慮して充分時間をかけて微細磨して
いた。この様に微細磨されているので、該面分の粒度は
銘柄に関係なく一定となる。

そのため長石や陶石の耐火度は、その化学・鉱物組成に
のみによって一方的に決まっていた。そのため長石や陶
石の原料銘柄が変わること、すなわち化学・鉱物組成が
変わることは、耐火度が大きく変わる結果となシ上記の
繁雑な問題点を生起した。なお、以上の欠点の他に、微
細磨した長石や陶石と粘土で調整された成形体は、嵩密
度が低いため収縮率が太きくそして完成された製品の品
質に変形、寸法のバラツキ等の欠点を生じていた。

ｐ、料が豊富であった時期には、実質的に同種類のまた
は所望の原料が比較的容易に入手可能であったので、本
発明のような必要性は特に認識されなかったものと考え
られる、しかし現時点では、上記のような原料の銘柄等
の変更は必然的であり、その変更によって多大の困難を
ともなう状況にある。本発明の主目的は、これらの困難
を解消することである。

解決するための手段 本発明者らは、原料粘土分と原料石分との比率を特定の
範囲内に維持して、該面分の少くも一種類を特定の粒度
範囲内に粗粉砕（以下に粗ずシということがある）する
ことによって、湿式押出成形用セラミック原料の他の物
性（成形性、焼成品の品質、等）を保持したまま耐火度
の低い面分（および／または粘土分）を含有する該セラ
ミック原料の耐火度を有利に調整できることを、予想外
にも見出した。これによって、上記の諸問題が有利に解
決された。

発明の概要 従って本発明によって、湿式押出成形用セラミック原料
の粘土分と面分との重量比を適度な成形性を有する範囲
そして典型的には約５０１５０〜約４０／６０の範囲内
に維持し、該セラミック原料の少くも一種類の面分を３
５０メツシユ（開口約４４μｍ）篩残渣にて約１０〜約
５０重量％そして好ましくは約１５〜約４５重蛍％の範
囲内に粗粉砕することを特徴とする、該セラミック原料
の耐火度調整方法が提供される。ちなみに、従−来技術
によって習慣的もしくは経験的に微細磨されていた該面
分の該篩残渣は、５電値％以下であった。なお、本明細
書にてセラミック原料とは、陶磁器（陶器、せつ器、磁
器等）質製品用の原料（坏土等）を一般に意味する。代
表的には、陶磁器質タイル、瓦用の粘土分および面分を
含む原料を意味する。

上記の本発明の基本的態様に従って、例えば（イ）該セ
ラミック原料の耐火度を一定に保持し、原料の銘柄を容
易に変更する態様、（ロ）該セラミック原料の組成およ
び銘柄等を一定に保持したまま、焼成温度の＾い窯にて
同品質の焼成品を得るために該原料の耐火度を向上させ
る態様、および（／→原料組成を一定に保持し、耐火度
の低い百分および／または粘土分を使用して、従来と同
品質のものを得る態様等の、耐火度の調整が有利に達成
される。

作用 本発明において、セラミック原料の該百分の粒度を粗く
すると反応性すなわち焼結性が低下して熔化しにくくな
る。従って、該セラミック原料の耐火度が向上するので
、アルカリ分の多い百分および／または粘土分を使用し
ても満足な耐火度を有するセラミック原料が容易に得ら
れる。しかしながら、上記の作用は、該原料の粘土分と
百分との組成比を一定範囲内に維持して湿式押出成形性
を保持しかつ該百分を特定の粒度範囲に粗粉砕すること
によって、耐火度の調整および該成形性の保持を同時に
達成しながら、発現されねばならない。

実施例 以下に実施例および比較例によって、本発明を更に説明
する。これらは例示のためのものであシ、本発明はこれ
らの例によって限定されるものではない。なお、組成お
よび比率等の割合は特に指定しない限り、重量による。

例１〔耐火度は一定に保ち、原料の銘柄を変更する場合
〕 従来の坏土の調合は、重量％割合にて長石３６、陶石１
９、木節粘土１５、蛙目粘土３０で゛ある。この例では
、従来の陶石（以下に陶石Ａと記す）の代わシに、陶石
Ａより耐火度が低いため粒度を粗く粗ずカした陶石（以
下に陶石Ｂと記す・）を同重量％用いた。該粒度および
耐火度を下表に要約すヒ≦１□吟−−□□ζ悟−−−−
画嗣□−一■、□４い、−一〜２−−−−−−−−１甲
−一−−一一一−１ψ−胛咄一□−□−この陶石Ａ、Ｂ
を用いてそれぞれ湿式押出成形し、最高１２１０℃で３
８時間焼成した製品の吸水率を比較すると、従来品（０
，３２％）、本発明（０３８％）とほぼ等しく、焼成後
の製品の品質も変化なく一定となる、この理由は、本発
明の坏土における陶石Ｂは、アルカリ分を多く含み耐火
度は低いが粒度が粗い。粒度が粗いと反応（焼結）しに
くくなり、アルカリ分の少ない原料（従来の坏土）と同
様溶化しにくくなる。従っそ坏土（原料調合物）の耐火
度は、従来品と本発明品との間で変わらなくなる。また
、焼成品の品質（吸水率で代表される）も変わらなくな
る１、 もし陶石Ｂを従来通シ微細な粒度（陶石Ａと同じ）にし
た場合、坏土の耐火度を保つために、他の原料成分（長
石、キ葡粘土、蛙目粘土）の銘柄を変更するかまたはそ
れらの調合比率を変えなければならない。これに対し本
発明では、これらの操作を全く必要としない。原料事情
により他の銘柄に変更する場合でも、単にその新規採用
の原料銘柄を粗ずりするという操作で、耐火度を容易に
調整することができほぼ則−品質の焼成品を得ることが
できる、 例２〔原料（組成、銘柄）は一定にしておいて、焼成温
度の茜い窯を用いて従来と同じ品ｌＸ（吸水率が同じ）
を得るために、坏土の耐火度を上げる場合〕 従来は、坏土の耐火度を変えたい場合には、原料銘柄の
変更又は原料調合比率を変更しなければならなかった。

しかし本発明では、これらの変更を行なわなくとも、原
料石分の粒度の変更のみによって坏土の耐火度を変える
ことができる９例えば、原料坏土を現行よシ茜い温度で
焼成して現行と同じ品質（同じ吸水率）を得たい場合、
すなわち耐火度を上げたい場合には、原料６分（長石、
陶石等）の粗ずシを行なえばよい。

第１図は、原料面分中の長石の粒度のみを変化させ、そ
の際の二Ｊ髄成温度における坏土の耐火度（焼成品の吸
水率で表わす）の変化を示したグラフである。

原料組成は例１と同じである。原料は湿式押出成形し下
記の温度で３８時間焼成した。３号窯（焼成温度１２１
Ｏ℃）で長石の粒度が（３５゜メツシュ残渣２．５％、
吸水率０．５４％）であるｔ不生を、同じ原料組成でほ
ぼ同一品質（即ち同一吸水率）を保ちつつ該３号窯よシ
も高温の２号窯（１２５０°）に適用するには、長石の
粒度を粗ず９する。この長石の粗ずシの程度は第１図に
おいて点線に示す如く、３５０メツシュ残渣４ｏ％であ
る。耐火度は吸水率０．５６％であシ、３号窯の場合と
ほぼ同一で同じ品質の焼成品が得られた。

この例２では３号から２号窯に焼成温度を変えても、（
粘土分）／（５分）の比率は変らないため押出成形性に
は問題が生じない。

この例２での原料６分の粗ず９の粒度範囲は、例１と同
じ範囲であシ、３５０メツシユ（開口４４μｍ）篩残渣
で１０〜５０％（重量）である。なお、粗ずシする原料
６分は、上記した長石の他に陶石、ろう石でも同等の結
果が得られる。

ちなみに、第１図において、Ｙ軸は焼成品の吸水率（％
）、Ｙ軸は粉砕した長石の管理残渣（３５０メツシー篩
残渣、重量％対数目盛）、曲線（１１は３号窯（最高温
度１２１０℃）の焼成によるグラフ、そして曲線（Ｉｌ
ｌは２号窯（最高温度１２５０℃）の焼成によるグラフ
を、それぞれ示す。

例３〔原料組成は一定にしておいて、原料のうち５分お
よび粘土分の両者を耐火度の低い銘柄に変更したとき、
従来と同じ品質（吸水度が同じ）の坏土を得る場合〕原
料のうち粒度調整のできる５分（陶石）と粒度調整ので
きない粘土分において、ともに耐火度の低い銘柄に変更
する場合、（イ）新しい５分である陶石については、粗
ずりを行うことによシ化学組成的に低くなった耐火度を
現状の状態に維持し、（ロ）新しい粘土分についてはそ
の耐火度の低下分を現行のもうひとつの５分（長石）の
粒度を粗くすることによシ補正して、坏土としての耐火
度（吸水率で表わされる焼成品の品質）を現行と同じに
保つことができる。

原料に関する組成および粒度を下表に示す。

〔現行名〕　〔変更名〕 陶石の粗ずシ条件は、例１と同じであるっ目的も同じく
、陶石自体の耐火度の低下分を陶石の粗ずシで現行まで
引き上げるものである。一方、蛙目粘土の銘柄変更によ
りＡｔ　２０ｓとアルカリ分であるＲ２０　（７）成分
は、それぞれ（Ａｔ２０３２８．４％、Ｒ２０２，１％
）→（２６，３％、３．９％）と変更にな夛、耐火度が
低下した。この低下分を長石を粗ずシすることにより補
い、坏土全体としての耐火度を現行品と同じに維持する
ことができた。なお、成形および焼成は例１と同様に実
施した。

第２図は、現行調合および変更調合において、長石の粒
度を変えたときの焼成品の吸水率の変化を示したグラフ
である。従来、管理残渣２．５％に非常に細かく側層し
ていた長石を、管理残渣１３．０％に粗ずりするっ蛙目
粘土による耐火上の低下分を引き上げて、焼成品の耐火
度（吸水率で示す）は０，５６％となり、現行の品質と
同じにすることができた。ちなみに、第２図において、
Ｙ軸は焼成品の吸水率（％）、Ｙ軸は粉砕した長石の管
理残渣（３５０メツシー櫛残渣、重量％対数目盛）、曲
線−は現行調合品のそして曲線（Ｍは変更調合品のグラ
フを、それぞれ示す。

効果の要約 本発明による代表的な効果を以下に要約する。

化学組成的に耐火度の異なる原料（例えば銘柄の異なる
陶石）を粗ずシすることにより、■他の原料との調合比
率又は他の原料の銘柄変更を必要としない。■側層時間
が短縮される。例えば例１の原料組成で陶石Ａの場合の
２０時間が、本発明における陶石Ｂでは１０時間であシ
、生産効率が向上する。■更に、生素地から焼成品まで
の全収縮が小さくなる。例えば、例１の原料組成で陶石
Ａの場合の（１２８％）が、陶石Ｂの場合には（１１，
７％）となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、坏土中の長石成分の粒度と焼成温度との関係
を示すグラフ（Ｉ）（最高１２１０℃）およびグラフ（
■）（最高１２５０’Ｃ）である。第２図は、坏土中の
陶石および粘土の両者の銘柄ｋＷ史した場合において、
長石成分の粒度と陶石の銘柄変更との関係を示すグラフ
狙（旧銘柄、微細塵）およびグラフ（５）（新銘柄、粗
粉砕）である。 ｔんライｆ！戎邊（幻

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）陶磁器質原料の粘土分と面分との重量比を適度な
   湿式押出成形性を有する範囲内に維持し、該原料の少く
   も一種類の面分を３５０メツシユ篩残渣にて実質的にｌ
   Ｏ〜５０１量％の範囲に粗粉砕した該石分全使用するこ
   とを％徴とする、粘土分および面分を含む湿式押出成形
   用陶磁器質原料の耐火ｔＷ調整方法。
2. （２）該粘土分と面分との重量比が実質的に５０１５０
   〜４０／６０の範囲である、特許請求の範囲第１項の方
   法。
3. （３）　該原料の粘土分および面分の少くも一成分を耐
   火度の低い材料に変更した際に、該原料の少くも一種類
   の面分を特徴とする特許請求の範囲第１または第２項の
   方法。
4. （４）該原料の粘土分および面分の両者を耐火度の低い
   材料に変更した際に、該原料の少くも二種類の面分を粗
   粉砕する、特許請求の範囲第１または第２項の方法。