JPH10101405A

JPH10101405A - 陶板の連続製造装置

Info

Publication number: JPH10101405A
Application number: JP25257996A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Takahashi; 隆一高橋
Original assignee: IG Technical Research Inc
Current assignee: IG Technical Research Inc
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は粘土を主材とした原料から連続して
大型の陶板を連続的に製造する装置に関するものであ
る。【構成】中空を形成しない連続成形帯３を押し出し、
これを乾燥−切断−焼成、あるいは乾燥−焼成−切断、
すると共に、押出後の乾燥時に亀裂、割れ、爆裂の限界
まで加熱を続けて連続成形帯３の収縮を殆ど終了した状
態として製造する装置とすることにより、高精度、高歩
留まりの陶板１６を製造できる陶板１６の連続製造装置
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粘土を主材とした原料か
ら高精度で大型の陶板を連続的に製造する装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、粘土を使ったセラミック系の陶板
を製造するには、押出成形（中空押出板）−乾燥−定尺
切断−焼成という工程で連続的に製造する装置が知られ
ている。また、無中空の大型陶板は有るが、連続で製造
する装置はなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
中空押出板の場合、口金から出た中空押出板は乾燥機に
入るまでの期間は内部からの乾燥に留まり、例え乾燥機
内で遠赤外線、バーナー、電気、電子等で外部加熱して
も、内部からのエアーによる乾燥速度と外部からの乾燥
速度が異なるために、内外の乾燥バランスのズレによる
割れ、捻れ等による製品歩留まりの悪化、寸法精度が悪
い、等の不具合を招いていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような欠点
を除去するため、中空を形成しない連続成形帯を押し出
し、これを乾燥−切断−焼成、あるいは乾燥−焼成−切
断、すると共に、押出後の乾燥時に亀裂、割れ、爆裂の
限界まで加熱を続けて連続成形帯の収縮を殆ど終了した
状態として製造する装置とすることにより、高精度、高
歩留まりの陶板を製造できる陶板の連続製造装置を提供
するものである。

【０００５】

【実施例】以下に、図面を用いて本発明に係る陶板の連
続製造装置の一実施例について詳細に説明する。図１は
上記装置の代表的な一例を示す説明図である。図におい
て、１は粘土で数種の原料を必要に応じて添加するシャ
モット等を混練機（図示せず）を介して混合したもので
あり、ベルトコンベア等からなる原料供給機Ａを介して
真空押出機、あるいは真空土練押出機の１種からなる押
出機Ｂに供給されるものである。

【０００６】なお、粘土１は天然物であり、各産地によ
り成分が異なるものであり、これらの特徴、弱点を相互
に相殺させて所定の混合粘土を得る。その粘土１の一例
としては陶石、長石、カオリナイト、ハロイサイト、メ
タハロイサイト、木節粘土、蛙目粘土、信楽粘土等を打
ち砕き、水を加えて練り上げたもの、あるいはこれに鉱
物繊維を混合したものである。また、この粘土１は必要
によりマグネットによって除鉄されることもある。

【０００７】押出機Ｂは図１に示すように１連または並
列する２連のスクリューからなり、図示しないモーター
等の駆動により、連続して粘土１を押し出すものであ
る。また、押出機Ｂには図２（ａ）、（ｂ）に示すよう
に邪魔棒２を形成するものであり、押出機Ｂ内において
抵抗となり、連続成形帯３の密度分布のムラを除去し、
乾燥、焼成時の割れ、変形を防止するのに役立つもので
ある。勿論、邪魔棒２は押出機Ｂ内の粘土１内にボルト
等の回転により、その抵抗を調整できるように形成した
ものである。

【０００８】Ｃは口金で、図１、図２（ａ）に示すよう
に押出機Ｂの先端に形成し、例えば図７（ａ）〜
（ｇ）、図８（ａ）〜（ｅ）に示すような形状で連続し
て粘土１を押し出し、連続成形帯３を成形し、最終的に
長さが１ｍ〜１０ｍ位のセラミック製の陶板１６として
製品となるものである。

【０００９】Ｄは駆動用搬送機でフリーローラ、駆動ロ
ーラ、ベルト、メッシュベルト等の、ロール４、コンベ
アベルト５等の１種以上から構成されるものであり、押
出機Ｂから押し出された連続成形帯３のスピードと同じ
速さに同調させた駆動をかけたものである。なお、連続
成形帯３のスピードよりも少々速いスピードで引っ張る
（駆動用搬送機Ｄは連続成形帯３の裏面部分で滑った状
態）ことにより、連続成形帯３の曲がりを強制すること
もできる。

【００１０】乾燥機Ｅは、電気、ガス、電子、遠赤外線
等の１種あるいはそれらの組合わせからなる加熱手段を
内部に配設したものである。この加熱手段は赤外線ヒー
タ、マイクロの波のみ、あるいは交互に、もしくは前段
と後段のゾーンに分けて配設し、雰囲気を２００〜５０
０℃位に生地がクラックや変形を生じないようなある加
熱曲線に対応して加熱するもので、生地の水分を速やか
に除去させるのに役立つものである。

【００１１】また、乾燥機Ｅでは亀裂、割れ、爆裂の限
界の水分域（８％位）まで加熱を行い、変形限界まで加
熱し続けることにより、高精度で大型の陶板１６の連続
製造を可能とするものである。これは、陶板１６を製造
するに当たり変形する３〜１０％位の収縮を乾燥時に殆
ど終了してしまうことにより、次工程の焼成時の変形を
非常に小さくでき、焼成時の亀裂、割れ、爆裂の防止に
有効である。なお、８％位までの水分域が収縮の大きな
変形域であるために、この水分域まで乾燥させるもので
ある。勿論、粘土１の成分により、限界の水分域が異な
るものであり、その粘土１の素材に合わせて、乾燥機Ｅ
の加熱を行うものである。

【００１２】さらに、乾燥機Ｅまでは連続成形帯３が連
続であるために連続ライン上で矯正されながら乾燥され
るために、乾燥によっても変形が少なく、高精度の陶板
１６の製造が可能となるものである。

【００１３】Ｆは走行切断機で、丸ノコ、バンドソー、
線ノコ、ウォータージェット等の１種よりなり、連続し
て押し出される連続成形帯３を所定長さに切断するため
に、連続成形帯３のスピードと同調して走行して切断
し、切断面が斜めにならないようにしたものである。勿
論、連続成形帯３の使用目的によっては連続成形帯３の
スピードに同調させず切断面を斜めにすることもでき
る。

【００１４】Ｇは搬送機で、走行切断機Ｆにより切断さ
れた定尺乾燥板６を焼成機Ｈ等の次工程に搬送するため
のものである。

【００１５】Ｈは焼成機でローラハースキルン、トンネ
ル型焼成炉の１種からなり、その構成は入口７から出口
８に亘って、常温−高温（１３００℃位）−常温という
ように、山状の温度分布となり、予熱領域９、焼成領域
１０、冷却領域１１の順に一応区分して構成し、予熱領
域９の温度は３０〜７００℃、焼成領域１０は３００〜
１３００℃、冷却領域１１は６００〜３０℃位までとし
たものである。勿論、粘土１の種類、組成によっては各
領域間の温度設定が異なるものであり、かつ、各領域間
の温度も明確に区分するものではなく連続焼成の中での
一応の区分である。

【００１６】さらに焼成機Ｈについて詳細に説明する
と、焼成機Ｈは可燃ガス、例えばＬＰＧガスを燃焼させ
て定尺乾燥板６を焼成するものであり、そのためのバー
ナ（図示せず）の配列は前記各領域に対応して設けるも
のである。また、焼成機Ｈ内の定尺乾燥板６の搬送手段
としてはメッシュベルト、金属ローラ、セラミックロー
ラ、アルミナローラ等を使用するが、特に焼成領域１０
の範囲は１３００℃位まで温度が上昇するので、例えば
図３（ａ）、（ｂ）に示すように金属主軸１３、１４間
にアルミナローラ１５を載置して熱伝導を駆動源に伝達
しないようにして搬送するものである。なお、焼成機Ｈ
の焼成領域１０は耐火レンガ等で炉を形成し、その中を
直線的に連続して通過させるものであり、各機器、領域
間には排気ダンパーを配設しておくものである。

【００１７】焼成機Ｈの後に形成された搬送機１２は、
焼成機Ｈで焼き上げられた陶板１６を梱包等の次工程に
搬送するためのものである。

【００１８】次に動作について説明する。そこで、粘土
１の素材として硅砂排泥、数種の融点降下剤、鉱物繊維
を準備する。なお、その重量％は硅砂排泥６５％、融点
降下剤（釜戸長石、セリサイト系鉱物等）２５％、ワラ
ストナイト１０％であり、この主原料１００重量％に対
し、水２０重量％、解膠剤としてピロリン酸ソーダ０．
３重量％を混入し、これを土練機（ＭＰ−１００型宮崎
鉄工社製）で混練したものである。

【００１９】また、押出機Ｂは押し出し能力５０Ｋｇ／
ｃｍ²の押出圧力を持つものを使用した。乾燥機Ｅとし
てはマイクロ波加熱機、遠赤外線加熱機を用い、亀裂、
割れ、爆裂の限界まで加熱（水分を８％まで低減）して
変形なく乾燥させるものである。走行切断機Ｆとして
は、φ２００ｍｍ程度の丸ノコを使用し、連続成形帯３
の速度に同調して往復動し、切断する機構とする。

【００２０】次に、乾燥された定尺乾燥板６は連続的に
次工程の焼成機Ｈに送給される。この焼成機Ｈはローラ
ハースキルン構造に形成されており、このローラに対し
定尺乾燥板６を入口７から出口８まで順次送給すると共
に搬送し、予熱→焼成→徐冷して陶板１６とし、次に搬
送機Ｇによって図示しないが梱包工程等の次工程に搬送
されるものである。

【００２１】このようにして製造された陶板１６は、幅
３５０ｍｍ、長さ３０００ｍｍの陶板１６で、各陶板１
６の差は、長さで±０．３ｍｍ、曲がり（キャンバー）
は１ｍｍ以内であった。勿論、幅方向の差は殆どなかっ
た。

【００２２】なお、各ロール、コンベア等は架台に軸架
されているものである。また、各工程のスピードは各工
程で異なるために、途中にストックヤードを設けたり、
各工程間でコンピュータ等を使用してスピードを調整す
るものである。

【００２３】

【その他の実施例】以上説明したのは、本発明に係る陶
板の連続製造装置の位置実施例にすぎず、図４（ａ）〜
（ｃ）〜図６（ａ）〜（ｃ）に示すように形成すること
ができる。すなわち、図４（ａ）〜（ｃ）において、
（ａ）図は乾燥機Ｅで水分を３〜８％位に低減し、２次
乾燥機Ｉで水分を３％以下に形成して乾燥を２度行うこ
とにより、陶板１６のヒビ、割れ、変形、等をさらに防
止した製造装置、（ｂ）図は陶板１６の化粧面等を研磨
して鏡面状にする研磨機Ｊを形成した製造装置、（ｃ）
図は乾燥前に、金属ロール等の外周面に模様を打刻した
模様形成機Ｋを形成し、連続成形帯３に各種模様を形成
した製造装置である。

【００２４】また、図５（ａ）〜（ｃ）において、
（ａ）図は２次乾燥機Ｉ、研磨機Ｊ、模様形成機Ｋを形
成した製造装置、（ｂ）図は焼成機Ｈの後に走行切断機
Ｆを形成し、切断の寸法精度を向上した製造装置、
（ｃ）図は（ｂ）図の製造装置に研磨機Ｊ、模様形成機
Ｋを形成した製造装置である。

【００２５】さらに、図６（ａ）〜（ｃ）において、
（ａ）、（ｂ）図は途中に施釉機Ｌを形成し、陶板１６
の意匠性の幅を広げた製造装置、（ｃ）図はコンピュー
タに連動した模様切削機Ｍを形成し、連続成形帯３に各
種模様を形成した製造装置である。

【００２６】施釉機Ｌは、釉薬を図で示す位置で散布す
るものであり、釉薬は、例えば、鉛釉、無鉛釉、錫釉、
磁器釉、マジョリカ釉、炉器釉、ブリストル釉、ロッキ
ンガム釉、ゼーゲル磁器釉、生釉、土釉、フリット釉、
揮発釉、光沢釉、マット釉、アベンチュリン釉、結晶
釉、ラスター釉、透明釉、不透明釉等よりなり、化粧面
上に施釉するものであり、化粧面の保護（コーティン
グ）材、化粧材、耐水材、耐久材等として機能するもの
である。その、施釉の方法としては、スプレーガン、フ
ローコーター等の一種よりなる施釉機で上記釉薬を化粧
面上に一定厚さで塗布し、ガス、電気、石油、赤外線ヒ
ーター、遠赤外線ヒーター、マイクロ波加熱機等の乾燥
機により主体の焼成温度の最高加熱温度よりも低い温度
で焼成し釉薬をガラス状に硬化、定着させるものであ
る。

【００２７】勿論、２次乾燥機Ｉ、研磨機Ｊ、模様形成
機Ｋ、施釉機Ｌ、模様切削機Ｍを、何台、何処に設置す
るかは任意である。

【００２８】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る陶板の連
続製造装置によれば、陶板を製造するに当たり変形する
３〜１０％位の収縮を、乾燥時に終了してしまうため
に、焼成時の変形が非常に小さくなり、焼成時の亀
裂、割れ、爆裂の心配がない。高精度の大型陶板を連
続製造できる。歩留まりが大幅に向上する。大量生
産が可能で、コストの低下が図れる。等の特徴、効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る陶板の連続製造装置の代表的な一
例を示す説明図である。

【図２】押出機の一実施例を示す説明図である。

【図３】焼成機の一実施例を示す説明図である。

【図４】本発明に係る陶板の連続製造装置のその他の実
施例を示す説明図である。

【図５】本発明に係る陶板の連続製造装置のその他の実
施例を示す説明図である。

【図６】本発明に係る陶板の連続製造装置のその他の実
施例を示す説明図である。

【図７】本発明に係る陶板の連続製造装置で製造される
陶板の実施例を示す説明図である。

【図８】本発明に係る陶板の連続製造装置で製造される
陶板の実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ原料供給機Ｂ押出機Ｃ口金Ｄ駆動用搬送機Ｅ乾燥機Ｆ走行切断機Ｇ搬送機Ｈ焼成機Ｉ２次乾燥機Ｊ研磨機Ｋ模様形成機Ｌ施釉機Ｍ模様切削機１粘土２邪魔棒３連続成形帯４ロール５コンベアベルト６定尺乾燥板７入口８出口９予熱領域１０焼成領域１１冷却領域１２搬送機１３金属主軸１４金属主軸１５アルミナローラ１６陶板

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【手続補正書】

【提出日】平成９年１月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粘土を主材とした原料を連続して押し出
す押出機と、該押し出された密実体の連続成形帯に対し
て亀裂、割れ、爆裂の限界まで加熱を続けて連続成形帯
の収縮を殆ど終了した状態する乾燥機と、乾燥した成形
帯を連続的に予熱−焼成−徐冷を行う焼成機と、乾燥機
と焼成機間あるいは焼成機後に形成した切断機とからな
る陶板の連続製造装置。