JPS61256183A - セラミツク焼成用棚板 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセラミック製品、特に粘土質成形品である茶碗
、タイル、皿、カップ等の焼成用として用いられる棚板
に関するものである。

以下は、役物タイルを焼成する場合の実施例に基づいて
説明する。

〔従来の技術〕

第７図は、焼成炉の一例を示すスレッドキルン１の部分
縦断面図である。同図に示す如く、スレッドキルン１は
、焼成炉（図示せず）を貫通して敷設された案内レール
２．２上を台車３が摺動できるようになっている。台車
３は、案内レール２゜２上にスラーイドブレート４．４
を介して載置された台板９と、咳台板９上に敷並べられ
た耐火断熱レンガ５とよりなる。このスレッドキルン１
でのタイルの焼成は、タイルが通常の平物タイル６であ
る場合には、前記耐火断熱レンガ５上にそのまま平物タ
イル６を載置し、炉内を通過させることで行っている。

またタイルが役物タイル７である場合には、耐火断熱レ
ンガ５上に棚板８を載置し、該棚板８上に役物タイル７
を載せて炉内を遭遇させることで行っている。これは、
役物タイル７をそのまま耐火断熱レンガ５上に載置し”
で焼成すると、焼成時に軟化し、自重により変形するた
めである。

前記棚板８は、通常炭化珪素と窒化珪素及びアルミナ等
の１ｆ！又は２種以上の混合物を主成分とする耐熱原料
の粉末を、板状に成形して高温で焼成することにより製
造している。また前記耐熱原料の粉末にステンレス鋼繊
維を容積率で０．５〜４％混入して板状に成形し、焼成
したものもある。

更には耐熱性態ｔ１８１ｔａ維（一般にはセラミックフ
ァイバー）を無機結合剤と共に成形し、軽量且つ耐熱性
に優れたものもある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、炭化珪素と窒化珪素及びアルミナ等の１種又
は２種以上の混合物を主成分とする棚板８は、耐熱性が
優れているとはいえず、焼成時に亀裂を発生し、寿命が
短いという欠点があった。

また炭化珪素と窒化珪素及びアルミナ等の１種又は２種
以上の混合物を主成分とする耐熱原料の粉末に、ステン
レス鋼繊維を混入して焼成した棚板８では、嵩密度が１
．０ｇ／ａｊ以上もあり、かなり重いので取扱い作業が
不便であり、運搬装置が大型化する等の欠点があった。

また嵩密度が太きいために、蓄熱量が太き（なり、焼成
時にタイル裏面７ｂ側の焼成熱を奪い、表面７ａ側との
間に焼はムラを発生させ、タイル自体に反りを発生させ
るという欠点があった。更にまた耐熱性無機繊維を主体
とする混合物で製造した棚板８は、該棚板８の表面はガ
ラス化されるが、裏面はガラス化の程度が小さいため、
タイル焼成時にその表面８ａ側と裏面８ｂ側との熱膨張
収縮する度合が大きく異なり、反り等の大きな変形を生
じ、これが軟化状態の役物タイル７へ影響を及ぼして咳
役物タイル７に反り等の変形を発生させるという欠点が
あった。

また従来の棚板８にあっては、その上面８ａがフラット
であるため、役物タイル７の裏面７ｂと密着し、焼成熱
が該裏面７ｂへ伝達され難いという問題があった。この
ため、役物タイル７の表面７ａと裏面７ｂとの焼成温度
が不均一となり、焼はムラの発生原因となっていた。焼
はムラは役物タイル７に反り等の変形を生じさせるもの
である。

要するに、従来の棚板８はそれ自身の焼成時の熱膨張収
縮による変形の問題と取扱い上の問題及び役物タイル７
の表面７ａ及び７ｂとの間に焼はムラを発生させるとい
う問題があり、役物タイル７が反り等によって変形する
欠点があった。

本発明は従来の棚板の上記欠点に鑑みてこれを改良除去
したものであって、セラミック製品の表面と裏面との焼
成温度を可及的に均一にすることができ、且つ棚板自身
に変形の生じないものを提供せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の問題点を解決するための手段は、実質的に耐熱
性態ｔａ繊維と無機結合剤とからなり嵩密度が０．２〜
０．５ｇ／ｃ＋Ｊの繊維質成形板であって、少なくとも
一つの表面にアルミナ、シリカ、アルミナ−シリカ、ジ
ルコニア等を主体とする無機コーティング剤を塗布する
と共に複数の溝を設けている。そして、前記溝の深さは
前記溝形成面に垂直な方向の繊維質成形板の寸法に対し
て５〜５０％の範囲とし、また溝全体の表面積は前記溝
形成面の表面積に対して１〜１５％の範囲としている。

〔作　用〕

本発明の作用は、第１図乃至第６図の実施例で明らかな
如く、棚板１０の表面１０ａに溝１１を形成することに
より、焼成時に棚板１０に発生する熱膨張収縮が溝１１
により分散され１．棚板１０の反り等の変形が防止され
る。また棚板１０は嵩密度が低いことから取扱いが便利
であり、更には　伝導率がよく、該棚板１０の熱伝導を
通じて役物タイル１５の裏面へ焼成熱が効率よく伝達さ
れる。しかも、前記溝１１を通じて役物夕・ｆル１５の
裏面１５ｂ側へ炉内雰囲気が効率よ（伝達され、役物タ
イル１５の表面１５ａと裏面１５ｂとの均一焼成が可能
である。従って、役物タイル１５自体の焼はムラがなく
、これに起因する反り等の変形がない。

以下に本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて説明
すると次の通りである。

〔実施例〕

第１図は、棚板１０の表面１０ａ側に短辺方向と平行な
溝１１を４（ＩＩ影形成た場合の実施例を示すものであ
る。この棚板１０は、役物タイル裏面１５ｂの焼成温度
を可及的に表面１５ａ側の焼成温度と等しくするために
、該役物タイル１５の原料及び溝１１の形状を下記の如
く選択している。すなわち、耐熱性無機繊維と無機結合
剤を主体とし７、その嵩密度を低く抑えてポーラスなも
のとしている。嵩密度の範囲は、０．２〜０．５ｇ／ａ
Ｊが適当である。耐熱性無機繊維としては、セラミ・ツ
クファイバー、シリカファイバー、アルミナ、ムライト
結晶質ファイバー等が適当であり、少なくとも−Ｎ類が
使用される。無機結合剤としては、シリカゾル、アルミ
ナゾル、ベントナイト、カオリン、モンモリロナイト等
の通常用いられるものが使用可能である。

嵩密度を限定した理由は、これが０．２ｇ／−未満であ
ると、棚板１０自体の強度が弱くなり、重量の比較的重
たいタイルの載せ台としての使用に耐え得ないからであ
る。また嵩密度が０．５ｇ／ｃｄを越えると、棚板１０
自体の重量が重くなり過ぎ、その取扱いに不便を生じ、
更には棚板１０自体の蓄熱量が大きくなって熱効率が悪
くなるからである。

嵩密度が前記範囲にあるときは、棚板１０は強度及び熱
効率に優れたものとなり、また取扱いが便利である。し
かもポーラスなものであり、熱の通りが良い、この結果
、焼成時にあって該棚板工０から役物タイル１５の裏面
１５ｂ側への熱伝導率が良くなり、前記タイル表裏面の
焼成温度を可及的に均一にする働きをする。

また本実施例は、前記溝１１の深さｈ及び棚板表面１０
ａの表面積に対する路溝１１の表面積の総和が占める割
合を下記の如く限定している。すなわち、該溝１１の深
さｈを、棚板１０の高さＨに対して５〜５０％の範囲と
し、好まし７くは２５〜４０％の範囲としている。５％
未満であると、本発明の直接目的とする焼成時の棚板１
０自体の熱膨張収縮による変形を防止すること及び役物
タイル１５の表面１５ａと裏面１５ｂとの焼成温度の不
均一をなくす効果が得られないからである。このことに
ついては後述する。

また前記深さｈの割合が５０％を越えると、棚板１０自
体の強度が弱くなり、欠けや割れ等が発生するからであ
る。

更にまた本実施例の棚板１０にあっては、その全表面に
アルミナ、シリカ、フルミナーシリ力、ジルコニア等を
主体とする無機コーティング剤１２を塗布している。具
体的なコーティング剤１２としては、塊成アルミナ微粉
、シリカ系のシリカゾル。

シリカ微粉末、アルミナ−シリカ系の合成ムライト微粉
、ジルコニア系のジルコニアゾル、安定化ジルコニア微
粉等の少なくとも１種類が適当である。この無機コーテ
ィング剤１２を塗布することにより繊維質成形板である
棚板１０の焼成時の粉化の防止と、表面１０ａの離型性
を向上させるためである。

棚板１０の製造は、上述の材料の中から適宜の材料を選
択して公知の抄造法又はプレス法等で所定形状に成形し
、無機コーティング剤１２を塗布した後、高温で焼成す
る。この場合、必要に応じて有機結合剤（澱粉、ラテッ
クス、アクリル樹脂等）。

有機繊維（バルブ等）及び増粘剤（ＣＭＣ，アルギン酸
ソーダ等）を添加する。有機結合剤は、成形時から焼成
時までの保形性を確保するためのものである。尚、この
有機結合剤は、焼成時の高温度領域で消失する。有機結
合剤の消失後は無機結合剤が耐熱性無機繊維を結合する
ことになる。

このようにして製造された棚板１０の使用方法は、第２
図に示す如く、役物タイル１５を載置して焼成に備える
。この載置状態は従来と変わるところはない、而して、
この第２図に示す状態の棚板１０をスレッドキルン１に
おける台車３上に載置（第７図参照）して役物タイル１
５を焼成すると、棚板１０の表面１０ａ　Ｉｌｌは炉内
雰囲気に曝されており、その裏面１０ｂ側は耐火断熱レ
ンガ５と接合しているので、表面１０８側と裏面ｔｏｂ
側との間に温度差を生じる。このため、表面１０ａ側が
裏面１０ｂ側に比較してより多く収縮し、変形しようと
する。然しなから、本棚板１０にあっては、路溝１１に
より表面１０ａ側の収縮が分断され、更には第３図に示
す如く、路溝１１のそれぞれの間隔が増えることによっ
て前記収縮を吸収緩和するようになる。従って、棚板１
０の表面１０ａ側全体が収縮する度合は従来の場合に比
較して著しく減少し、表面１０ａの平坦度は殆ど変わら
ない。つまり、この棚板１０にあっては、棚板１０自体
の焼成時の変形を防止することが可能であり、軟化状態
の役物タイル１５に反り等の変形を与えることがない。

また前記溝１１は、第４図に示す如く、炉内雰囲気を直
接役物タイル１５の裏面１５ｂ側へ案内する通路として
作用し、焼成時のタイル表面１５ａ及び】５ｂの焼成温
度を可及的に均一にする。つまり、役物タイル１５の表
面１５ａ側と裏面１５ｂ側との焼はムラを防止すること
が可能である。

このように本実施例にあっては、溝１１を設けることで
棚板１０自体の変形を防止し、また役物タイル１５の表
裏面の焼成温度を可及的に均一にすることで焼はムラに
起因するタイル自体の変形をも防止している。

ところで、溝１１の形状は上述の実施例に限定されるも
のではな（、第５ｖｌ！Ｊ及び第６図に示す形状のもの
であってもよい。第５図の図（ａｌ乃至図（５）はそれ
ぞれ異なる溝１１の形状を示す′ｌ１ＩＡ板１０の平面
図、第６図の図（ａ）乃至図（６）は第５図の図（ａ）
乃至図（ｈｌに対応する棚板１０の縦断面図である。次
にこれらの棚板１０の製造方法について説明する。先ず
耐熱性無機繊維としてのセラミックファイバー（商品名
：イビウール）を８５ｗｔ％準備し、これに無機結合剤
としてのシリカゾルを１０ｗｔ％混合する。次いで、該
混合物を抄造法により大きさ８０ｍＸ４０ｍＸ３０ｍで
嵩密度が０．３ｇ／ｄの棚板１０を成形し、その表面１
０ａ側に無機コーティング剤１２としてのシリカゾルを
刷毛塗りする。そして、シリカゾルの乾燥後に市販の帯
ノコで幅１．５ｍ、深さＩｏｎの溝１１を成形し、１３
００〜１４００℃の温度で焼成した。棚板表面１０ａの
表面積に対する全ての溝１１の表面積の総和は、第５図
の図（０１に示す実施例では１０％であり、第５図の１
ｍ　（ｄ）では６．５％であった。このようにして製造
されたセラミック焼成用の棚板１０を使用して役物タイ
ル１５を１２００℃で焼成した実験では、棚板１０自体
に反り等の変形は全く見られなかった。

また表面１０ａ側は、無機コーティング剤１２により硬
化し、繊維質の粉状物は全く生成されなかった。

一方、役物タイル１５にも反り等の変形は現れなかった
。このことからも、棚板１０の優秀性が明らかである。

ところで、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、適宜の変更が可能である０例えば、溝１１は棚板１
０の強度が許す範囲内においてその側面及び裏面等へ形
成してもよい、また上述の実施例は、役物タイル焼成用
の棚板について説明したが、その他のセラミック製品の
焼成用として使用できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明にあっては、棚板表面に溝を
形成することにより、焼成時の棚板表裏面の熱膨張収縮
差を吸収緩和することができ、反り等の変形を防止する
ことができる。このため、棚板がセラミック焼成物に変
形を与える等の悪影響は全くない。また棚板表面の溝を
通して炉内雰囲気がセラミック焼成物の裏面へ導入され
、該溝へ導入された炉内雰囲気及び棚板自体の熱伝導を
通じてセラミック焼成物の裏面を加熱焼成することがで
きるので、セラミック焼成物表裏面の焼成温度を可及的
に均一にすることが可能である。従って、焼はムラの発
生が皆無となり、優れた品質のセラミック製品を焼成で
きる。更には本発明の棚板は嵩密度が低（、軽量である
ため取扱いが非常に便利であり、運搬装置の小型化が可
能である。

更にまた棚板の少な（とも１つの表面に、無機コーティ
ング剤を塗布しており、棚板が焼成時に粉化するのを防
止することができ、長寿命化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は役物タイルを焼成する棚板に通用し
た本発明の実施例を示すものであり、第１図は溝を形成
した棚板を示す斜視図、第２図は該棚板に役物タイルを
載置した状態を示す斜視図、第３図は焼成時の棚板の熱
変形を示す側面図、第４図は焼成時の炉内雰囲気が溝を
通じて役物タイル裏面へ導入される状態を示す斜視図、
第５図の図（ａｌ乃至図（ｈ）はそれぞれ溝の形状を変
形した実施例を示す棚板の平面図で、第６図の図（ａ）
乃至図ｆｈｌは第５図の図（８）乃至図ｆｈ）に対応す
る棚板の縦断面図、第７図はス１ノフドキルンの縦断面
図である。 １５・・・セラミック製品（役物タイル）１０・・・棚
板　　　　　　１１・・・溝特許出願人　　　株式会社
イナックス 同　　　　　　　イビデン株式会社 代　理　人　　　弁理士　内田敏彦 （ａ）　　　　　　（ｂ）　　　　　（ｃ）　　　　　
　（ｄ）第 （ａ）　　　　　　（ｂ）　　　　　　（ｃ）　　　　
　　（ｄ）第 ６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、実質的に耐熱性無機繊維と無機結合剤とからなり嵩
   密度が０．２〜０．５ｇ／ｃｍ＾２の繊維質成形板であ
   って、少なくとも一つの表面にアルミナ、シリカ、アル
   ミナ−シリカ、ジルコニア等を主体とする無機コーティ
   ング剤を塗布すると共に複数の溝を設けてなり、該溝の
   深さは前記溝形成面に垂直な方向の繊維質成形板の寸法
   に対して５〜５０％の範囲であり、また溝全体の表面積
   は前記溝形成面の表面積に対して１〜１５％の範囲であ
   ることを特徴とするセラミック焼成用棚板。