JPH06279146A - 多孔質セラミックスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 保水性、通気性、透水性、保肥性、ろ過性、
吸臭性などにすぐれた多孔質セラミックスを得ることに
ある。 【構成】 粘土にパルプや紙の細片を混合させて造粒処
理によりペレットを作り、このペレットを焼成させるこ
とにより、パルプや紙の細片を焼成させて粘土中に微細
孔を有するようにした多孔質セラミックスの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、粘土を主成分とする
多孔質セラミックスの製造方法に関する。珪砂工場や骨
材生産工場では珪砂製品、建築骨材の生産のために多量
の粘土が発生することは知られるとおりである。

【０００２】しかし、これらの生産物の製造過程におい
て余剰粘土の発生量は少なくないが、産業界では余剰粘
土の有効活用のないまま大量の粘土を廃棄しているのが
実情である。

【０００３】ところが、余剰粘土の廃棄処分についても
相当のコストや労力を必要とするので、当業界では廃棄
処分されている余剰粘土の有効活用が大きな課題であっ
た。

【０００４】しかし、粘土単独ではその有効利用にも自
ずから制約を受けた。

【０００５】他方、パルプを利用する製紙業界ではとり
わけ製紙工程中にやはり、多量の不純物などを含んだパ
ルプスラッジやいわゆる製紙スラッジが発生することも
回避できなかった。

【０００６】この明細書では「パルプスラッジ」とは紙
の原料としてのスラッジを指称し、「製紙スラッジ」と
はパルプを原料とする紙のスラッジを指称している。こ
の発明は、そこで余剰粘土の単独活用に代えてパルプス
ラッジや製紙スラッジとの結合により産業廃棄物の有効
活用を試みたものである。

【０００７】発明の背景は産業廃棄物としての余剰粘土
やパルプスラッジまたは製紙スラッジの再生活用である
が、もちろん、正規の粘土や正規のパルプ細片や紙の細
片を利用することについて制限する趣旨ではない。

【０００８】

【従来の技術】この種の先行技術について発明者は知ら
ない。発明者が知っている方法は、余剰粘土が単独で採
用されることや、パルプスラッジや製紙スラッジが建築
材などの原料として使用されている程度のことである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、粘土を主成分とするセラミックスは保水性、通気
性、透水性、保肥性、ろ過性、吸臭性などの機能におい
て不充分である点である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】粘土を主成分とし、粘土
にパルプ細片または紙の細片を混合させて造粒処理を施
してペレットを作り、ついでそのペレットを焼成させる
ことにより、ペレット中に微細孔を形成することにより
多孔質セラミックスを得る製造方法の発明である。

【００１１】

【実施例】この発明の実施例の詳細を図１を参照して説
明する。この発明では、前記したとおりセラミックス用
の原料として粘土とパルプスラッジまたは製紙スラッジ
を利用する。

【００１２】珪砂工場や骨材生産工場から発生する粘土
（粘土と微粒珪砂の混合物）は多量に発生するが、その
大部分は利用されることなく廃棄されるのが普通であ
る。

【００１３】原鉱珪砂から珪砂製品および建材として利
用される骨材（バラス）等が回収された余剰粘土は通常
フィルタ−プレスにより脱水処理されるため、２０〜３
０％程度の水分を含有している。

【００１４】他方、製紙工場からは不純物を含有してい
るものの、いわゆるパルプ繊維を比較的多量に含有した
パルプスラッジや製紙スラッジが発生する。そして、こ
のパルプスラッジや製紙スラッジの処理にはコストを必
要とし、社会問題の一つとなっている。

【００１５】そこで、この発明は、主原料である粘土と
パルプスラッジまたは製紙スラッジを用意し、乾量重量
％において水分を２０〜３０％程度含有した粘土４０〜
６０％と水分を５５％程度含有したパルプスラッジまた
は製紙スラッジ６０〜４０％を混合させ、混練機により
充分混練し、さらに土練機により処理する。この明細書
において、パルプ細片と紙の細片の大きさはせいぜい数
ｍｍ程度のものであり、発明者は１００メッシュ アン
ダ−の大きさのものを実験的に試みた。

【００１６】次に土練機を介して押出成形し、爾後処理
にために適宜の形状に成形する。この形状は何ら制限さ
れるものではなく、帯状であっても柱状であってもよ
い。

【００１７】押出成形された所定の成形物を使用の用途
に応じて造粒工程を施し、ペレットを得る。ペレットを
得る工程は発明者の実験によれば一般的には１ｍ／ｍ、
３ｍ／ｍ、８ｍ／ｍ程度処理により造粒した。一般的な
形態としては、１〜３０ｍｍ程度の大きさにより顆粒状
や球状に加工するが、必ずしも顆粒状や球状に制限する
趣旨ではない。例えば、１０ｍｍ程度の長さによる細い
柱状であったり、１０ｍｍ程度の大きさによるランダム
な塊状であってもよい。

【００１８】次いで、ロ−タリ−ドライヤ−によりペレ
ットを乾燥させる。

【００１９】したがって、前記したペレット中には、パ
ルプスラッジや製紙スラッジが多量に含有されているこ
とになる。

【００２０】そこで、前記したパルプスラッジまたは製
紙スラッジを含有したペレットをロ−タリ−キルンによ
り７００〜１，１００℃の温度により焼成処理を施す。
かくして、ペレット中のパルプスラッジや製紙スラッジ
の圧倒的大部分は焼却される結果、焼成処理されたペレ
ット中には、焼却されたパルプスラッジまたは製紙スラ
ッジ部分が微細孔として形成されることになる。この微
細孔は、パルプスラッジまたは製紙スラッジの繊維長や
焼成温度、粘土とパルプ細片または製の細片の混合率等
によって異なるが、１０〜５００ミクロン程度の大きさ
に形成される。また、その微細孔はペレット中に不完全
ながら連続気泡として、あるいは独立気泡として形成さ
れることになる。

【００２１】その後、ロ−タリ−ク−ラ−により冷却処
理を行うことにより、発明の目的とする微細孔を有する
多孔質セラミックスが得られた。図１に示す結晶構造は
７００倍に拡大したものであるが、ランダムな溝として
見受けられる部分が微細孔を示している。図１の左下の
白線は、１００μの長さを示している。この発明の多孔
質セラミックスについてその物性を分析した結果次表の
数値が得られた。

【００２２】

【表１】

【００２３】上表中「可給態珪酸の数値は肥料分析法に
基づく可溶性シリカである。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているか
ら、以下の利点を有する。 （１）粘土とパルプ細片または紙の細片を混合させて焼
成した結果、粘土中に含有するシリカと焼成後の残存す
るパルプ細片や紙の細片中のカルシュウムが化学的に結
合し、可溶性珪酸物体に変化するため、とりわけ稲科の
植物に対する土壌改良剤として有効であることが判明し
た。 （２）無数の微細孔が形成されるため、保水性、通気
性、透水性、保肥性、ろ過性、脱臭性などにすぐれる。 したがって、各種の植物育成のための土壌改良剤として
大きく寄与する。また、脱臭性にも富んでいるから、大
気中の二酸化炭素を吸収する機能があるから、例えば野
菜や果物の鮮度保持剤としても寄与することが実験的に
明らかとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例による多孔質セラミックスの
結晶構造を拡大して表した図面代用写真である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘土を主成分とし、粘土にパルプ細片を
   混合させて造粒処理を施してペレットを作り、ついでそ
   のペレットを焼成させることにより、ペレット中に微細
   孔を形成することを特徴とする多孔質セラミックスの製
   造方法。
2. 【請求項２】 粘土を主成分とし、粘土に紙の細片を混
   合させて造粒処理を施してペレットを作り、ついでその
   ペレットを焼成させることにより、ペレット中に微細孔
   を形成することを特徴とする多孔質セラミックスの製造
   方法。