JPS63176380A - 多孔質セラミツクの製造法 - Google Patents
多孔質セラミツクの製造法Info
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- JPS63176380A JPS63176380A JP820487A JP820487A JPS63176380A JP S63176380 A JPS63176380 A JP S63176380A JP 820487 A JP820487 A JP 820487A JP 820487 A JP820487 A JP 820487A JP S63176380 A JPS63176380 A JP S63176380A
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- Japan
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- aggregate
- waste
- crushed
- porous ceramic
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- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ｃＭ業上の利用分野〕
本発明は多孔質セラミックの製造法とりわけ産業廃棄物
を有効利用した多孔質セラミックの製造法に関するもの
である。
を有効利用した多孔質セラミックの製造法に関するもの
である。
セラミックの多孔質体は、その性質を利用して屋内外の
透水手段、養殖池などにおける酸素溶存手段、ろ過手段
、吸水、吸湿、吸着材、吸音材など各種用途に使用され
る傾向にある。
透水手段、養殖池などにおける酸素溶存手段、ろ過手段
、吸水、吸湿、吸着材、吸音材など各種用途に使用され
る傾向にある。
このような多孔質セラミックは、一般に所定の気孔径と
気孔率を有し、かつ機械的強度ができるだけ良好で、し
かも安価であることが望まれる。
気孔率を有し、かつ機械的強度ができるだけ良好で、し
かも安価であることが望まれる。
しかしながら従来では、これらのすべての要望を満たし
うるような製造法、とくに比較的気孔径が大きく、それ
でい強度が優れたものを安価に量産できる方法がなかっ
た。
うるような製造法、とくに比較的気孔径が大きく、それ
でい強度が優れたものを安価に量産できる方法がなかっ
た。
すなわち特開昭６１−２１９７７６号において、産業廃
棄物を用いた多孔質セラミックの製造法が提案されてい
るが、このものは、ガラス工場類から排出される珪砂ス
ラッジを使用し、これに水と発泡剤を加えてスラリーを
作り、成形、焼成する手法であるため、脱水、乾燥など
の煩雑な工程を要し、また、きわめて長時間の処理を要
するため製造コストが効果となり、さらに十分な強度も
得られないという間層があった。
棄物を用いた多孔質セラミックの製造法が提案されてい
るが、このものは、ガラス工場類から排出される珪砂ス
ラッジを使用し、これに水と発泡剤を加えてスラリーを
作り、成形、焼成する手法であるため、脱水、乾燥など
の煩雑な工程を要し、また、きわめて長時間の処理を要
するため製造コストが効果となり、さらに十分な強度も
得られないという間層があった。
本発明は前記のような実情から研究して創案されたもの
で、その目的とするところは、良好な多孔質特性と強度
特性を有するセラミックを簡易な工程で能率良く安価に
量産できる方法を提供することにある。
で、その目的とするところは、良好な多孔質特性と強度
特性を有するセラミックを簡易な工程で能率良く安価に
量産できる方法を提供することにある。
この目的を達成するため本発明は、少なくとも陶磁器廃
材の破砕物を骨材としこれにガラス系廃材破砕物を二次
バインダとして混合し、さらに液状の一次バインダを添
加して混練した後、所望の形状寸法に造形し、気体を作
用させて一次硬化させたのち焼成する方法としてもので
ある。
材の破砕物を骨材としこれにガラス系廃材破砕物を二次
バインダとして混合し、さらに液状の一次バインダを添
加して混練した後、所望の形状寸法に造形し、気体を作
用させて一次硬化させたのち焼成する方法としてもので
ある。
以下本発明を添付図面に基づき説明する６まず、本発明
においては多孔質セラミックの製造原料として下記のも
のを使用する。
においては多孔質セラミックの製造原料として下記のも
のを使用する。
■骨材・・・陶磁器の廃材の破砕物（セルベン）■−一
次インダ・・・無機質または有機質の液状物■二次バイ
ンダ・・・ガラス系廃材破砕物詳述すると、本発明のひ
とつの特徴は骨材としてセルベンを使用することである
。このセルベンは、食卓用器、厨房用器、術生用器、碍
子で代表される電気工業用セラミックスのなどの不良品
や廃品類を破砕したものであり、したがって安価で。
次インダ・・・無機質または有機質の液状物■二次バイ
ンダ・・・ガラス系廃材破砕物詳述すると、本発明のひ
とつの特徴は骨材としてセルベンを使用することである
。このセルベンは、食卓用器、厨房用器、術生用器、碍
子で代表される電気工業用セラミックスのなどの不良品
や廃品類を破砕したものであり、したがって安価で。
入手が容易で、しかもすでに焼成済のものであるため、
品質１強度特性が優れている。第２図はこのセルベンの
圧縮強度を他の材料と比較したものであり、アルミナに
は劣るもののセメントや珪砂に比べ２倍以上の強度を備
えていることがわかる。
品質１強度特性が優れている。第２図はこのセルベンの
圧縮強度を他の材料と比較したものであり、アルミナに
は劣るもののセメントや珪砂に比べ２倍以上の強度を備
えていることがわかる。
なお、骨材としてセルベンは必須の要素であるが、製造
目的の多孔質セラミックに要求される強度が低い場合に
は、他の粉粒状産業廃棄物を添加してもよい。この例と
しては、金属精錬で生ずる鉱滓の粉砕物、廃棄鋳物砂、
コンクリート構造物や建築物の破壊により生じたコンク
リート・セメントの破砕粒、砂婆すなわち花剛岩の半分
解物、キラすなわち粘土精錬時に生ずる廃棄物などがあ
げられる。これらをセルベンに所要割合たとえば１０〜
５０％添加する。また、製造・目的の多孔質セラミック
製品の要求強度が高い場合には、碍子系のセルベンを使
用したり、あるいは適度にアルミナなどを添加すればよ
い。
目的の多孔質セラミックに要求される強度が低い場合に
は、他の粉粒状産業廃棄物を添加してもよい。この例と
しては、金属精錬で生ずる鉱滓の粉砕物、廃棄鋳物砂、
コンクリート構造物や建築物の破壊により生じたコンク
リート・セメントの破砕粒、砂婆すなわち花剛岩の半分
解物、キラすなわち粘土精錬時に生ずる廃棄物などがあ
げられる。これらをセルベンに所要割合たとえば１０〜
５０％添加する。また、製造・目的の多孔質セラミック
製品の要求強度が高い場合には、碍子系のセルベンを使
用したり、あるいは適度にアルミナなどを添加すればよ
い。
一次バインダは液状をなし、グリーンにおける必要強度
を持たせるため、骨材表面をコーティングし一時的骨材
粒を結合するものであり、水ガラスが一般に使用される
が、これに代えてエチルシリケートやフエノール・イソ
シアネートなどで代表される有機物を用いてもよい。
を持たせるため、骨材表面をコーティングし一時的骨材
粒を結合するものであり、水ガラスが一般に使用される
が、これに代えてエチルシリケートやフエノール・イソ
シアネートなどで代表される有機物を用いてもよい。
二次゛バインダは、焼成時に溶融して骨材を結合し所定
の気孔率と強度のセラミックを得るためのもので、ガラ
ス系廃材の粉砕物が使用される。その例としては、板ガ
ラス、ガラス容器などのガラス製品の廃材あるいは不良
品、ホーローフリットなどが挙げられる。
の気孔率と強度のセラミックを得るためのもので、ガラ
ス系廃材の粉砕物が使用される。その例としては、板ガ
ラス、ガラス容器などのガラス製品の廃材あるいは不良
品、ホーローフリットなどが挙げられる。
次に本発明の製造工程を説明すると第１図（ａ）〜（ｇ
）のごとくである。
）のごとくである。
すなわち、まず第１図（ａ）のように、骨材１と二次バ
インダ２をボールミル等の混合手段３に装入し、均一に
混合する。ここで、二次バインダ２の骨材１に対する添
加量は、通常、重量比で３〜３０％が適当である。第３
図は二次バインダとしてガラス廃材粉砕物を使用した場
合のセルベン、コンクリート、珪砂の圧縮強度の変化を
実験した結果であり、骨材としてセルベンを使用した場
合強度的にもっとも優れていることがわかる。
インダ２をボールミル等の混合手段３に装入し、均一に
混合する。ここで、二次バインダ２の骨材１に対する添
加量は、通常、重量比で３〜３０％が適当である。第３
図は二次バインダとしてガラス廃材粉砕物を使用した場
合のセルベン、コンクリート、珪砂の圧縮強度の変化を
実験した結果であり、骨材としてセルベンを使用した場
合強度的にもっとも優れていることがわかる。
骨材１は目的とする気孔率と気孔径と強度に応じて適宜
の粒度のものを使用する。第４図は粒度と圧縮強度の関
係を、第５図は気孔率と粒度（メツシュ）の関係を、第
６図は気孔径と粒度の関係をそれぞれ示している。各回
は、廃材ガラス粉をセメベンに重量比で１０％添加し、
１０００℃で焼成した結果である。本発明は前述のよう
にセルベンを用いるため、高い気孔率、粗い気孔径とし
ても強度を高くする保持し得ることがわかる。
の粒度のものを使用する。第４図は粒度と圧縮強度の関
係を、第５図は気孔率と粒度（メツシュ）の関係を、第
６図は気孔径と粒度の関係をそれぞれ示している。各回
は、廃材ガラス粉をセメベンに重量比で１０％添加し、
１０００℃で焼成した結果である。本発明は前述のよう
にセルベンを用いるため、高い気孔率、粗い気孔径とし
ても強度を高くする保持し得ることがわかる。
次いで、第１図（ｂ）のように、上記混合物に一次バイ
ンダ４を加え、さらに混練して骨材１の粒子に薄い一次
バインダ膜を形成する。−次バインダ４の添加量は造形
後焼成までの間に形崩れを生じさせないだけのものでよ
く、一般には骨材１に対し重量比で３〜１０％である。
ンダ４を加え、さらに混練して骨材１の粒子に薄い一次
バインダ膜を形成する。−次バインダ４の添加量は造形
後焼成までの間に形崩れを生じさせないだけのものでよ
く、一般には骨材１に対し重量比で３〜１０％である。
この混練物５を次に所望形状寸法に造形する。
第１図（ｃ）はこの−例を示しており、予め離型処理を
施した型６に混練物５を充填して行う。密度を向上し、
あるいは密度のむらを少なくするため、プレス７を使用
して圧縮力を付加し、あるいはさらにバイブレータ８を
使用することも推奨される。
施した型６に混練物５を充填して行う。密度を向上し、
あるいは密度のむらを少なくするため、プレス７を使用
して圧縮力を付加し、あるいはさらにバイブレータ８を
使用することも推奨される。
ついで造形物９に気体を作用させて硬化させる。
この工程は、第１図（ｄ）のように、型６を吹き込み手
段１０で覆い、所要圧力のＣ０２ガスを造形物全体にむ
らなく吹き付けることにより行えばよい。なお、この硬
化工程は温風硬化法を採ってもよく、この場合は第１図
（ａ）の混合工程においてフェロシリコン粉を添加して
おく。フェロシリコン粉は一次バインダ４と１：２〜１
：６程度の割合とすればよい。そして造形後温風を作用
させることにより一次バインダ４との化学反応による発
熱と反応生成物により骨材粒が結合硬化される。
段１０で覆い、所要圧力のＣ０２ガスを造形物全体にむ
らなく吹き付けることにより行えばよい。なお、この硬
化工程は温風硬化法を採ってもよく、この場合は第１図
（ａ）の混合工程においてフェロシリコン粉を添加して
おく。フェロシリコン粉は一次バインダ４と１：２〜１
：６程度の割合とすればよい。そして造形後温風を作用
させることにより一次バインダ４との化学反応による発
熱と反応生成物により骨材粒が結合硬化される。
次いで第１図（ｅ）のように型６を開き、離型すること
でグリーン１１が得られる。このグリーン１１は離型後
、所定のサイズにカッティングなどの処理を施し、寸法
、形状を整える。
でグリーン１１が得られる。このグリーン１１は離型後
、所定のサイズにカッティングなどの処理を施し、寸法
、形状を整える。
そして、第１図（ｆ）のようにグリーン１１を焼成する
。この焼成工程は、ガス炉や電気炉で実施すればよく、
焼成条件は骨材１がセルベン単種の場合７００〜１３０
０℃、鉱滓や鉄系廃材粉を併用した場合は５００〜１２
ｏＯ℃程度とする。骨材１としてすでに焼成された物質
を用いるためキープ時間は１〜３時間の短時間で足りる
。なお、この焼成工程において、６００〜７００℃の温
度域を１０℃／ｗｉｎ以上の速度で通過させることが好
ましく、この制御によりガラスの溶融に伴う熱間強度の
低下と型崩れが防止され、形状１寸法の良好な多孔質セ
ラミックが焼成される。得られた多孔質セラミックは適
宜仕上げ加工を施すことにより第１図（ｇ）で例示する
ような製品１２となる。
。この焼成工程は、ガス炉や電気炉で実施すればよく、
焼成条件は骨材１がセルベン単種の場合７００〜１３０
０℃、鉱滓や鉄系廃材粉を併用した場合は５００〜１２
ｏＯ℃程度とする。骨材１としてすでに焼成された物質
を用いるためキープ時間は１〜３時間の短時間で足りる
。なお、この焼成工程において、６００〜７００℃の温
度域を１０℃／ｗｉｎ以上の速度で通過させることが好
ましく、この制御によりガラスの溶融に伴う熱間強度の
低下と型崩れが防止され、形状１寸法の良好な多孔質セ
ラミックが焼成される。得られた多孔質セラミックは適
宜仕上げ加工を施すことにより第１図（ｇ）で例示する
ような製品１２となる。
以上は本発明の基本的工程であり、他に種々の態様を採
りうろことはいうまでもない。すなわち、着色多孔質セ
ラミックを得るときには、グリーンの状態で釉薬を塗布
すればよい。また、用途によっては、全体が一様な密度
でなく１表層が密で内層が粗な組織を有していることが
望まれる。このような製品を得る場合には、焼成工程以
前好適には第１図（ａ）のグリーンの状態で、セルベン
などの骨材微粒子を水または有機溶剤に分散したものを
表面に塗布、吹付け、あるいは分散液に浸漬させればよ
く、自己吸水性を有するため分散液が浸透し、この際に
微粒子が表面に捕集され密度の高い表層が形成される。
りうろことはいうまでもない。すなわち、着色多孔質セ
ラミックを得るときには、グリーンの状態で釉薬を塗布
すればよい。また、用途によっては、全体が一様な密度
でなく１表層が密で内層が粗な組織を有していることが
望まれる。このような製品を得る場合には、焼成工程以
前好適には第１図（ａ）のグリーンの状態で、セルベン
などの骨材微粒子を水または有機溶剤に分散したものを
表面に塗布、吹付け、あるいは分散液に浸漬させればよ
く、自己吸水性を有するため分散液が浸透し、この際に
微粒子が表面に捕集され密度の高い表層が形成される。
したがって簡単に多層構造化を行える。
本発明は舗道、駐車場、明石、玄関回り、室内などにお
ける透水板、透水筒、透水ケーシング、養殖施設に設置
する散気板、散気筒、各種ろ材、吸着材、吸音材、建材
、菌床材１重量物の浮上手段などあらゆる用途に使用す
ることができる。
ける透水板、透水筒、透水ケーシング、養殖施設に設置
する散気板、散気筒、各種ろ材、吸着材、吸音材、建材
、菌床材１重量物の浮上手段などあらゆる用途に使用す
ることができる。
実施例１
本発明により３００口Ｘ ４ Ｑ ｍ ｍ ｔの透水板
を製作した。骨材として粒径１〜３ｍｍのセルベンを使
用し、二次バインダとしてガラス廃材破砕粉を用い、こ
れを骨材に１２−ｔ％添加混合し、ドライ資料を作り、
これに−次バインダとして水ガラス３号を骨材に対し６
ｗｔ％添加して混練し、型に充填して成形し、４ｋｇ圧
のＣＯ２ガスを２分間度吹付けて一次硬化させ、次いで
ガス炉にて１１００℃、１時間焼成した。
を製作した。骨材として粒径１〜３ｍｍのセルベンを使
用し、二次バインダとしてガラス廃材破砕粉を用い、こ
れを骨材に１２−ｔ％添加混合し、ドライ資料を作り、
これに−次バインダとして水ガラス３号を骨材に対し６
ｗｔ％添加して混練し、型に充填して成形し、４ｋｇ圧
のＣＯ２ガスを２分間度吹付けて一次硬化させ、次いで
ガス炉にて１１００℃、１時間焼成した。
得られた透水板は、比重１．４８、圧縮強度２０２ｋｇ
／ｃｄの良好な強度で、かつ気孔率４８．８％、透水率
０ 、３５ ａｎ／ｓｅｃの性能を示し、凍害試験でも
全く異常が認められなかった。
／ｃｄの良好な強度で、かつ気孔率４８．８％、透水率
０ 、３５ ａｎ／ｓｅｃの性能を示し、凍害試験でも
全く異常が認められなかった。
実施例２
本発明によりサイズ４６ｍｍφＸ２５０ｍｍの散気筒を
作成した。製作条件は、骨材としてｆｔ３６のセルベン
を、二次バインダとしてからす廃材破砕粉を６ｗｔ％（
対骨材）、−次バインダとして水ガラスを５ｗｔ％（対
骨材）添加し、他の条件を実施例１と同じにした。
作成した。製作条件は、骨材としてｆｔ３６のセルベン
を、二次バインダとしてからす廃材破砕粉を６ｗｔ％（
対骨材）、−次バインダとして水ガラスを５ｗｔ％（対
骨材）添加し、他の条件を実施例１と同じにした。
得られた散気筒は、比重２．１３．圧縮強度２８５ｋｇ
／ａＪ、気孔率４５．２％であり、水深４０口、ホンプ
吐出圧１ 、２ ｋｇ／ａ＃において、６Ｑ１／ｌ１ｉ
ｎの良好な通気量が得られた。
／ａＪ、気孔率４５．２％であり、水深４０口、ホンプ
吐出圧１ 、２ ｋｇ／ａ＃において、６Ｑ１／ｌ１ｉ
ｎの良好な通気量が得られた。
以上説明した本発明によるときには、骨材としてセルベ
ンを用い、二次バインダとしてガラス系廃材粉砕物を用
いるため、品質、強度が優れ、気孔径、気孔率も自在に
調整された優良な多孔質のセラミックを得ることができ
、しかも材料コストが安い上に、工程が簡単で、脱水、
乾燥工程を要さず焼成も短時間で済むため、低コストで
量産することができるという優れた効果が得られる。
ンを用い、二次バインダとしてガラス系廃材粉砕物を用
いるため、品質、強度が優れ、気孔径、気孔率も自在に
調整された優良な多孔質のセラミックを得ることができ
、しかも材料コストが安い上に、工程が簡単で、脱水、
乾燥工程を要さず焼成も短時間で済むため、低コストで
量産することができるという優れた効果が得られる。
第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明による多孔質セラミック
の製造法の工程を模式的に示す説明図、第２図は本発明
に用いる骨材の強度を示すグラフ、第３図は骨材に対す
る二次バインダの添加量と強度との関係を示すグラフ、
第４図は骨材粒度と強度の関係を示すグラフ、第５図は
骨材粒度と気孔率の関係を示すグラフ、第６図は骨材粒
度と気孔径の関係を示すグラフである。 １・・・骨材、２・・・二次バインダ、４・・・−次バ
インダ
の製造法の工程を模式的に示す説明図、第２図は本発明
に用いる骨材の強度を示すグラフ、第３図は骨材に対す
る二次バインダの添加量と強度との関係を示すグラフ、
第４図は骨材粒度と強度の関係を示すグラフ、第５図は
骨材粒度と気孔率の関係を示すグラフ、第６図は骨材粒
度と気孔径の関係を示すグラフである。 １・・・骨材、２・・・二次バインダ、４・・・−次バ
インダ
Claims (4)
- （１）少なくとも陶磁器廃材の破砕物を骨材としこれに
ガラス系廃材破砕物を二次バインダとして混合し、さら
に液状の一次バインダを添加して混練した後、所望の形
状寸法に造形し、気体を作用させて一次硬化させたのち
焼成することを特徴とする多孔質セラミックの製造法。 - （２）骨材として、セルベンに鉱滓、廃棄鋳物砂、土木
建築類の廃材セメント、砂婆、キラなどの粉粒状廃棄物
を添加したものを含む特許請求の範囲第１項記載の多孔
質セラミックの製造法。 - （３）ガラス系廃材破砕物が、ガラス製品の粉状破砕物
、ホーロー製品の粉状破砕物などから選択される特許請
求の範囲第１項記載の多孔質セラミックの製造法。 - （４）液状の一次バインダが水ガラスで代表される無機
物、エチルシリケート、フエノール・イソシアネートで
代表される有機物から選択使用される特許請求の範囲第
１項記載の多孔質セラミックの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP820487A JPH0615432B2 (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 多孔質セラミツクの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP820487A JPH0615432B2 (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 多孔質セラミツクの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63176380A true JPS63176380A (ja) | 1988-07-20 |
| JPH0615432B2 JPH0615432B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=11686723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP820487A Expired - Fee Related JPH0615432B2 (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 多孔質セラミツクの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615432B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5405570A (en) * | 1993-10-08 | 1995-04-11 | Sintokogio, Ltd. | Method of preparing a durable air-permeable mold |
| CN116178041A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-05-30 | 上海交通大学 | 一种基于紫陶废料的多孔陶瓷及其制备方法 |
-
1987
- 1987-01-19 JP JP820487A patent/JPH0615432B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5405570A (en) * | 1993-10-08 | 1995-04-11 | Sintokogio, Ltd. | Method of preparing a durable air-permeable mold |
| EP0647491A3 (en) * | 1993-10-08 | 1996-06-12 | Sintokogio Ltd | Process for producing an air-permeable permanent mold. |
| CN116178041A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-05-30 | 上海交通大学 | 一种基于紫陶废料的多孔陶瓷及其制备方法 |
| CN116178041B (zh) * | 2023-03-02 | 2024-11-05 | 上海交通大学 | 一种基于紫陶废料的多孔陶瓷及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0615432B2 (ja) | 1994-03-02 |
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