JPH0136405B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は陶磁器板の製造方法に関し、さらに詳
しくは、粘土物質を主成分とする陶磁器組成物を
用いて潜在歪の少ない陶磁器板を成形し、乾燥す
る方法に関するものである。

一般に陶磁器板として磁器または〓器質のタイ
ルを、含水率20％前後をもつた状態で成形するに
は、真空土練機の抜出口型を角状とし、その中央
をピアノ線等で分割し、２枚のタイルを合わせた
ような角柱状の形に成形される。この方法は、得
られた成形体を、焼成の際に立てて効率よく焼成
することができるので、広く使用されているもの
である。

上記成形方法において、原料組成物は、土練機
の胴体で旋回羽根によつて圧送されるが、抜出口
型から抜出された角状断面の隅部における流動抵
抗が著しく高く、渦流を生じて組成物中の結晶粒
子の配向が乱れ、不均質組織になるため、大きい
潜在歪をもつた状態で生地が成形され、以後の乾
燥工程および焼成工程で亀裂、変形等を起こす等
の欠点がある。

上記の欠点を除去するためには、屋根瓦の製造
にみられるように急速な乾燥を避け、50℃以下の
低い温度で30時間以上の長時間で生地を乾燥すれ
ばよいが、生産効率が著しく低下するという問題
がある。一方、本発明者が提案したように（特開
昭51−34213号）、例えば真空土練機から生地を円
筒状に抜出し、展開して抜出し方向と同一方向に
圧延して生地組成内の結晶質の配向整列をさせる
など、できるだけ潜在歪を残さない方法をとるこ
とが考えられるが、この場合でも最終の圧延成形
時のせん断歪は残存するため、急速な加熱乾燥に
より変形や亀裂の発生は避けられなかつた。

本発明の目的は、土練機から抜出しの際の流動
抵抗が少なく、成形生地に潜在歪を残さない陶磁
器板の製造方法を提供することにある。

本発明は、真空土練機から円曲線を有する形状
に抜き出された粘土質生地をその抜出方向に切開
して得られた曲面生地を、一対の走行するベルト
間に挾みこみ、該ベルトに2000サイクル／分以上
の振動を与えながら圧着することを特徴とする。

本発明において、真空土練機から抜出し成形し
た生地を用いるのは、円曲線を有する形状、特に
円筒状に抜出すと結晶の配向が最も均一になるか
らである。なお、真空土練機と同等のものであれ
ば、他の成形機を使用してもよい。また抜出し成
形する形状は円曲線を有するものであれば、円筒
状に限らず、半円筒状、楕円筒状など他の形状で
もよい。

抜き出された粘土質生地は、走向するベルト間
に挾みこまれ、圧着（および圧延）されるが、こ
の際、切り開いた曲面生地の内面同志合わせるよ
うにベルト間に供給することが好ましい。この方
法は円筒状生地の場合に特に有効である。

走向ベルト間に生地を挾んで圧着する際、ベル
トに2000サイクル／分以上の振動を与えるのは、
例えば円筒状に抜出された時の曲面形成の際の残
存応力を緩和し、土練機の旋回羽根によりねじら
れた結晶粒子の配向の乱れを急速に復元させるた
めである。このような振動を与えると、結晶粒子
間を連結している水膜に色動が伝えられ、結晶粒
子間の歪が解消されるものと思われる。この状態
で走向ベルト間で生地を圧着すると、以後の乾燥
および焼成工程を終えた製品には殆んど変形や亀
裂が発生しないことが確認された。振動数が2000
サイクル／分未満では上記の歪解消効果が充分で
はなく、本発明の目的を達成することはできな
い。

上記のように成形された生地は、組成物中の結
晶粒子が規則正しく配向されているので、加熱、
乾燥する際の水分の蒸発抵抗が少なく、急速な加
熱乾燥によつても亀裂を発生することが非常に少
なくなる。

本発明で得られた生地成形体の乾燥は、該生地
の表面および裏面から波長２〜100μの範囲の分
布を有する遠赤外線を照射し、生地含水率を10％
以下とした後、雰囲気温度100℃以上の熱風下で
行なうことが望ましい。

上記遠赤外線の波長範囲において、短波長のみ
の赤外線または長波長のみを照射する超遠赤外線
をそれぞれ単独に照射した場合は、特定の深さの
部分が局部的に加熱され、その部分の急速加熱に
より爆裂等を起こすことがある。これは赤外線の
波長の長短により粘土物質を主成分とする組成物
内部への滲透深さが異なるためと思われるが、本
発明者らの実験によれば、特に２〜100μの範囲
の波長分布をもつ赤外線が生地の表面および芯部
を同時に均一に加温し、均整のとれた効率のよい
加熱ができることが確認された。

なお、遠赤外線を照射しながら成形生地を100
mm／分以上の速度で移動させながら乾燥すると、
遠赤外線の照射密度の差が分散されて好結果を与
える。生地の移動速度は、生地と発熱体との距離
が近く、高温度の加熱を行なう場合には早くし、
低温乾燥の場合は遅くして調整することができ
る。なお、100mm／分未満の遅い速度では乾燥に
長時間を要し、経済的に不利となる。

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。

実施例 粘土質40部、長石質60部、リン酸ナトリウム
0.2部からなり、含水率が18％の可塑性組成物を、
第１図に示すように真空土練機１を用い、直径
（外径）150mm、内径26mm、生地肉厚12mmの円筒状
成形体に抜出した。この際、抜出口径の円筒中心
部に水平にピアノ線を置き、上、下２等分２Ａ，
２Ｂに分割した。第２図は、円筒状成形体２の抜
出し方向からみた断面図を示す。この成形体２
は、適当な長さ（例えば220mm）に切断された後、
第３図に示すように円筒内面同士を合せた状態と
し、次いで第４図に示すようにローラコンベア３
上を移動し、圧延機１０に供給される。圧延機１
０は、複数のローラ４Ａ〜６Ａ、４Ｂ〜６Ｂによ
り駆動される、順次、狭められた上下一対の無端
ベルト７Ａ，７Ｂからなり、成形体２は、これら
のベルト間に狭み込まれ圧着されるが、この際、
上下のベルト７Ａ，７Ｂの裏面に当接するよう設
けられた電磁振動機（振動数6000サイクル／分、
衝撃力28Kg）８Ａ，８Ｂにより振動を与えられな
がら、生地厚さ20mmに圧延、圧着される。

このようにして得られた生地の四辺をピアノ線
で切断し、200×200×200mmの２枚合せの生地１
０Ａ，１０Ｂ（第５図）を得た。

上記試料生地を90枚製造し、生地面からそれぞ
れ100mmの距離に設置された、波長２〜70μの範
囲の棒状遠赤外線ヒーターの間を200mm／分の移
行速度で30分間通過させたところ、含水率は9.5
％で生地温度約70℃となつた。この生地をさらに
雰囲気温度140℃、風速２ｍ／secの熱風乾燥コン
ベアーに入れ、移行速度150mm／分で３時間乾燥
し、含水率２％の乾燥品を得た。これら90枚の乾
燥品中に亀裂または変形による不良品は全く見ら
れなかつた。

なお、比較のために、走行ベルトによる圧着時
に振動を加えない以外は上記と同様に操作して得
られた比較試料10枚の乾燥品は、いずれも上下が
湾曲して剥離し、また土練機羽根の旋回によるね
じれの傾向が見られた。

以上のようにして得られた本発明による乾燥品
を、一般に用いられるトンネルキルンにより200
℃、20時間、通常の方法で焼成し、磁器質とした
が、亀裂、変形による不良率は僅かに２％であ
り、また磁器質タイルのJIS規格面から最も管理
困難とされている「バチ」（対辺の差の最大値は
JIS許容値の約1/4である0.8〜0.9mmであり、極め
て寸法精度の高い、高品質のものであつた。

以上、本発明によれば、従来、例えば30数時間
以上の乾燥を要していた厚さ10mm以上の肉厚の陶
磁器板の乾燥工程を僅か４時間以内に短縮できる
のみならず、従来、工程管理上最も困難で、かつ
高度の熟練技術を要していた生地抜出し作業の際
に起こる潜在歪に起因する変形、亀裂、収縮むら
等、品質上の欠点を容易に解消することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、真空土練機から成形生地を抜出す際
の状態を示す正面図、第２図は、円筒状成形生地
の断面図、第３図は、２等分された円筒状成形生
地の断面図、第４図は、本発明の一実施例を示す
円筒状成形生地の圧着、圧延工程を示す断面図、
第５図は、第４図の工程で得られた成形生地の断
面図である。 １……真空土練機、２……円筒状生地、２Ａ，
２Ｂ……２等分片、４Ａ，５Ａ，６Ａ……上ロー
ラ、４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ……下ローラ、７Ａ，７Ｂ
……無端ベルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 真空土練機から円曲線を有する形状に抜き出
   された粘土質生地をその抜出方向に切開して得ら
   れた曲面生地を、一対の走向するベルト間に挾み
   こみ、該ベルトに2000サイクル／分以上の振動を
   与えながら圧着することを特徴とする陶磁器板の
   製造方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、得られた生
   地成形体を移動させながら、生地の表面および裏
   面から波長２〜100μの範囲の分布をもつ遠赤外
   線を照射し、生地含水率を10％以下とした後、雰
   囲気温度100℃以上で熱風乾燥することを特徴と
   する陶磁器板の製造方法。