JPH08319149A - 陶磁器用原料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明の目的は、シラスバルーンと坏土な
どの他の原料との均一分散を図ることにある。 【解決手段】 水中で均一に攪拌分散されたシラスバル
ーン１２、２０に、坏土２６およびアルミナなどの強化
材２８が攪拌混合され、乾燥処理されてなる陶磁器用原
料である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シラスバルーン
を利用した陶磁器原料に関する。とりわけ、不純物が除
去若しくは減少される前のシラスバルーン（以下一次シ
ラスバルーンと称する）と不純物が除去若しくは減少さ
れたシラスバルーン（以下二次シラスバルーンと称す
る）を利用した陶磁器原料に関する。さらに、これらの
シラスバルーンの製造方法とこれらのシラスバルーンを
利用した陶磁器の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シラスは火山噴出物の一種で白色または
灰白色の堆積物（白砂、白州）として知られている。シ
ラスの化学成分と成分比は、ＳｉＯ₂ （６５〜７３）、
Ａｌ₂ Ｏ₃ （１２〜１６）、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、（１〜３）、
ＣａＯ（２〜４）、Ｎａ₂ Ｏ（３〜４）、Ｋ₂ Ｏ（２〜
４）、ＴｉＯ₂ （０．２〜０．７）、ＭｇＯ（０．４〜
１）、であることも知られている。従って、前記した成
分と成分比から明らかなように、軽量であることのほか
耐火・断熱性にすぐれ、吸水率が少ないなどの利点があ
り、廉価に得られるため経済的にもすぐれているので、
新素材として産業界で着目されている。

【０００３】そこで、近年シラスが産業界で着目され、
更にシラス粉砕物を焼成し、加熱膨張され、独立気泡を
有するシラスを一次精製したものがいわゆるシラスバル
ーンと指称され、新素材に供されている。シラスバルー
ンは最近市場へ出荷されており、モルタル上塗り用、プ
ラスター上塗り用、吹付材などの建築用として、また、
苗床用、土地改良材などの農業用に主として採用されて
いる。

【０００４】また、最近の特開昭５５−１１６６５１号
公報、同６２−９８５９２号公報、同６３−２０３５５
５号公報を見るとタイルや電子レンジ用トレイ、食品容
器などの原料として市販品のシラスバルーンを採用する
ことが開示されている。

【０００５】ところが、シラスバルーンは天然物である
から、鉄分やチタンなどの不純物を含んでいるため、そ
の物性から陶磁器の軽量化などに寄与できる有利性を有
するものの、焼成時に鉄分などの不純物が酸化する結
果、製品にしみが発生したり、白色性に欠けるという問
題点のあることが判明した。

【０００６】更に、シラスバルーンは発泡性に富み軽量
であるという有利な特徴を有するが、坏土などの他の陶
磁器用原料と混合混練する場合、シラスバルーンは坏土
などの他の陶磁器原料と比較して比重較差の大幅な差異
により均一な混合分散が困難であるという問題のあるこ
とも明らかになった。

【０００７】また、シラスバルーンの有する軽量性を利
用しようとすると、二次的に陶磁器の強度を損なうこと
も発明者らの実験により判明した。

【０００８】前記したように、シラスバルーンは多くの
物性に富んでおり、その上安価に得られる有利性を備え
ているため、産業界で新規素材として着目されているも
のの、未だ用途に制約を受け、従来のシラスバルーンを
そのまま陶磁器用原料として採用することはできなかっ
たので更に改良と工夫が要請されていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明はシ
ラスバルーンを陶磁器用原料として効果的に活用できる
ようにするため、鉄分やチタンなどの不純物の除去若し
くは減少させることも発明の課題の一つとしている。

【００１０】更に、シラスバルーンと坏土などの他の原
料との混合の均一分散を図ることやシラスバルーンの有
利性を損なうことなく陶磁器の強度を図ることも発明の
課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１番目の陶磁器用原料
の発明は、坏土およびアルミナなどの強化材に、不純物
が除去若しくは減少される前のシラスバルーンが均一に
攪拌分散されてなることを特徴とするものであり、

【００１２】第２番目の陶磁器用原料の発明は、坏土お
よびアルミナなどの強化材に、不純物を除去若しくは減
少されたシラスバルーンが均一に攪拌分散されてなるこ
とを特徴とするものであり、

【００１３】第３番目の陶磁器用原料の発明は、水中で
均一に攪拌分散された不純物が除去若しくは減少される
前のシラスバルーンに、坏土およびアルミナなどの強化
材が攪拌混合され、乾燥処理されてなることを特徴とす
るものであり、

【００１４】第４番目の陶磁器用原料の発明は、水中で
均一に攪拌分散された不純物が除去若しくは減少された
シラスバルーンに、坏土およびアルミナなどの強化材が
攪拌混合され、乾燥処理されてなることを特徴とするも
のであり、

【００１５】陶磁器用原料の製造方法の発明は、不純物
が除去若しくは減少されたシラスバルーン、坏土および
アルミナなどの強化材を水中で攪拌混合させ、乾燥処理
することを特徴とするものである。

【００１６】したがって、これらの発明は、不純物が除
去若しくは減少されたものであるか否かを問わず、シラ
スバルーンが坏土や強化材に均一に分散されるので、そ
の陶磁器用原料を用いて陶磁器を製造することにより、
シラスバルーンは焼成されることにより、溶融されて中
空のガラス球体に変化する。つまり、空洞が製品中に均
一に分布することになる結果、従来の製品と異なり荷重
の均一化された製品が得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を説明する
に先立って陶磁器製品の製造工程の概略を下記に記載す
る。 シラス岩石を破砕して非バルーンシラス粉砕物を得
る。 非バルーンシラス粉砕物を焼成し、加熱膨張させて一
次シラスバルーンを得る。 一次シラスバルーンを一定の粒径に精製する。 一次シラスバルーン中から不純物を除去して二次シラ
スバルーンを得る。 二次シラスバルーンと水とを攪拌混合する。 二次シラスバルーンと水との混合物に坏土と強化材を
攪拌混合する。 のものを均一に攪拌混合混練した後に脱水処理し、
陶磁器用原料を得る。 以下、成型、乾燥、施釉、焼成の各工程を経て製品を
得る。 なお、前記のの工程との工程の順序を前後反対にす
ることも予定される。つまり、二次シラスバルーンを得
るについて予め不純物を除去させた上、シラスをバルー
ン化する方法とバルーン化させたシラス中から爾後不純
物を除去させる方法である。

【００１８】以下にこの発明の詳細を図面を参照して説
明する。図１はこの発明の工程図の概要を示し、図２は
製品（茶碗）の略示的一部拡大断面図であり、図３は図
２の要部拡大図である。天然に算出するシラス岩石１０
を粉砕する。その粉砕物は当然のことながら、極めてそ
の大きさにバラツキのあることはいうまでもない。

【００１９】しかし、バラツキがあるものの、一定の大
きさの粒径のものを選別することにより用途毎の使用に
供することができるから、粉砕後のシラスを前記したよ
うに焼成し、加熱膨張させることによりシラスの粉砕物
を「バルーン化」させて微細なシラスバルーン１２を得
ることにより使用できるので、この一次シラスバルーン
１２は一部の産業分野において使用されている。この場
合の焼成温度は概ねシラスの軟化点である９００〜１，
０００℃以下であることが好ましい。

【００２０】次に前記の工程により得た一次シラスバル
ーン１２を篩にかけて選別処理を行うが、その一次シラ
スバルーン１２の粒径の大きさは陶磁器用原料として使
用する場合、ある一定の範囲内の粒径のものに制限され
ることが実験的に明らかとなった。

【００２１】例えば、用途により異なるが、従来使用さ
れている粒径が１５０〜３００μ以上の一次シラスバル
ーン１２の大きさのものをそのまま使用した場合、一次
シラスバルーン１２中に含有される鉄分、チタンなどの
不純物の混入が過度になり、製品化したときに製品に
“しみ”が顕著に表れ、この発明の課題の一つである白
色性に富んだ陶磁器製品が得られないという欠点のある
ことが判明した。

【００２２】他方、粒径２５μ以下のものの場合では一
次シラスバルーン１２の粒径が小さすぎていわゆる「か
さ」が小さく、一次シラスバルーン１２が含有する本来
の機能を奏しないという問題がある。

【００２３】つまり、製品中に小さな空洞を発生させる
ことにより、製品の軽量化を図ることが目的の一つであ
るが、一次シラスバルーン１２の粒径が小さすぎる場
合、実質上製品中に気泡が発生しないことになるし、耐
火度を降下させる原因にもなり、前記した粒径が下限で
あることが実験的に明らかとなった。

【００２４】以上の理由により一次シラスバルーン１２
を先ず２５〜１５０μ単位の粒径のものに選別する。こ
の選別作業は１００〜１２０メッシュ程度の編目機構を
備えたいわゆる振動式網篩機１４を採用し、予め水中に
投入された一次シラスバルーン１２をポンプで汲んで処
理した。

【００２５】かくして一次シラスバルーン１２中の鉄分
やチタンなどの不純物１８が分離され純度の高い精製さ
れた二次シラスバルーン２０が得られた。チタンは鉄分
と異なり、必ずしも磁性体とはいえないから、マグネッ
トフィルター１６を介して分離除去できないことが想像
される。

【００２６】ところが、一次シラスバルーンル１２は天
然産出物であるため、チタンは鉄分に付着しているか
ら、このチタンは鉄分と一緒にマグネットの磁力作用を
受けて分離できるという有利性がある。

【００２７】なお、前記した用語「不純物の除去若しく
は減少」とは、不純物１８を完全に除去する場合と不完
全であるが大幅に不純物を減少させることを意味してい
る。

【００２８】このようにして不純物１８を除去若しくは
減少させることにより、従来の一次シラスバルーン１２
と比較して成分と成分比の異なる前処理された二次シラ
スバルーン２０の微粉末を水２２の中で攪拌させたとこ
ろ、二次シラスバルーン２０が水２２中の上層に偏って
浮上するようなことがなく、水２２中に均一に分散して
混合できた。

【００２９】この実施例で坏土２６と強化材２８の混合
したものを水２２中に入れることを説明したが、両者を
分離して坏土２６、強化材２８の順序により混合攪拌す
ることももとより予定される。

【００３０】水槽２４内に二次シラスバルーン２０のみ
を単独により投入させて水２２と攪拌混合させることが
好ましいが、用途により坏土２６と二次シラスバルーン
２０とを同時に攪拌混合することも考慮される。

【００３１】なお、水２２と二次シラスバルーン２０、
坏土２６および強化材２８の微粉末との混合比は概略
１：１程度によることが好ましいことも実験的に明らか
となった。

【００３２】前記した用語「強化材」は、この明細書に
おいてはアルミナ、ジルコン、クリストバライトなどの
微粉末であって、焼成したときに結晶化するものである
ことを意味する。

【００３３】このようにして混合された二次シラスバル
ーン２０、坏土２６および強化材２８の微粉末はもちろ
ん、多量に水分を含有しているから、普通に処理される
ように脱水機２９によって脱水処理を施すことにより粘
土状の陶磁器用原料が得られる。

【００３４】脱水処理後の二次シラスバルーン２０を混
合させた陶磁器用原料は保管と輸送の都合から一定の形
状を保つ程度にケーキ３０として成型することがよい。
この場合普通に実施されるように真空土練機３２が使用
される。

【００３５】特に陶磁器用原料を不安定な状態に保持す
れば、輸送中や取扱中に二次シラスバルーン２０が再度
浮上するおそれがあり、折角均一に分散した二次シラス
バルーン２０が不均一化するおそれがあることから、ケ
−キ３０として保管することは有利である。

【００３６】以後の工程は特に通常実施される陶磁器の
一般的製造プロセスと比較して変化はなく、成型、乾
燥、施釉、焼成の各工程を経て製品の製造が行われる
が、焼成温度は１，０００〜１，３００℃程度が適当で
ある。これらの各工程は、一般的に知られるように、成
型機３４によって成型し、乾燥炉３６を介して乾燥が行
われる。

【００３７】そして、施釉装置３８によりル釉薬処理が
なされ、焼成炉４０により焼成が実施され、製品４２が
製造される。なお、焼成時に原料中の二次シラスバルー
ン２０の大部分は溶融し、その二次シラスバルーン２０
が分散した無数の箇所が小さい空洞４４として構成され
ることになる（図２および図３を参照）。

【００３８】この場合、二次シラスバルーン２０は焼成
されて、空洞４４の外壁に半溶融化した層４６ができ
（図３を参照）、この層４６は空洞４４の周囲に存する
他の原料である坏土２６や強化材２８と固く結合する。
従って、半溶融化した層４６が残存している構成になる
が、製品焼成時の温度が前記したようにバルーン化時の
焼成温度より高いため、残存している前記の層４６はガ
ラス化し、製品の強度に寄与することになる。

【００３９】

【発明の効果】二次シラスバルーンの焼成時の残存物つ
まり半溶融化した層は溶融して空洞の外側面に球状にガ
ラス化して溶着するものの、ガラス化したものは中空体
であるから、製品中には多数の空隙を構成することにな
り、従来品と比較して約２０％程度軽量化され、白色性
に富んだ製品が得られるし、二次シラスバルーンが陶磁
器原料中に均一に分散するため、焼成時に空洞に分散も
均一化して形成されることになる結果、製品の荷重が平
均化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例による工程の概略図である。

【図２】製品の一部拡大断面図である。

【図３】図２の要部拡大図である。

【符号の説明】

１２ 一次シラスバルーン １８ 不純物 ２０ 二次シラスバルーン ２２ 水 ２６ 坏土 ２８ 強化材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 孝雄 神奈川県鎌倉市台1540番地 (72)発明者 斉藤 攻 神奈川県厚木市温水99の８

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 坏土およびアルミナなどの強化材に、不
   純物が除去若しくは減少される前のシラスバルーンが均
   一に攪拌分散されてなることを特徴とする陶磁器用原
   料。
2. 【請求項２】 坏土およびアルミナなどの強化材に、不
   純物が除去若しくは減少されたシラスバルーンが均一に
   攪拌分散されてなることを特徴とする陶磁器用原料。
3. 【請求項３】 水中で均一に攪拌分散された不純物が除
   去若しくは減少される前のシラスバルーンに、坏土およ
   びアルミナなどの強化材が攪拌混合され、乾燥処理され
   てなることを特徴とする陶磁器用原料。
4. 【請求項４】 水中で均一に攪拌分散された不純物が除
   去若しくは減少されたシラスバルーンに、坏土およびア
   ルミナなどの強化材が攪拌混合され、乾燥処理されてな
   ることを特徴とする陶磁器用原料。
5. 【請求項５】 不純物が除去若しくは減少されたシラス
   バルーン、坏土およびアルミナなどの強化材を水中で攪
   拌混合させ、乾燥処理することを特徴とする陶磁器用原
   料の製造方法。