JPS6369747A - 粘土成形体の迅速乾燥装置 - 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〕 本発明は粘土を主成分とする原料を所定形状で連続して
押し出された押出成形体を１０分〜１時間位の短時間で
乾燥し、それを定尺に走行中に切断しうる粘土成形体の
迅速乾燥装置に関するものである。

〔従来の技術〕

−Ｃに、粘土を用いた内、外壁材、瓦は所定形状で押出
成形され、これを直ちに短尺、例えば１０〜３０ｃｍの
長さに切断し、これを焼成炉の廃熱を利用する構造の乾
燥装置では約１〜３日間位で水分を１〜０％まで低減し
、焼成炉に供給する構成の装置が普通であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の粘土成形体の乾燥装置は乾燥に数日を要するばか
りでなく、特に従前より長めの粘土成形体は下敷板を用
いないと運搬することができず、生産性に劣り、かつニ
ス１−アップを招くと共に、広大な敷地を必要とした。

さらに、従前の表面から熱を付加して乾燥する乾燥装置
で乾燥時間を１日短縮すると、表面層が最初に乾燥し内
部が未乾燥のため、内部の水蒸気によって瓦、タイル、
外壁材に捩じれ、クラック、反り、破壊が生じ、乾燥時
間の短縮は非常に困難であった。また、表面からの加熱
による乾燥に代わって内部加熱による装置、例えばマイ
クロ波加熱機、遠赤外線ヒータによる乾燥も知られてい
る。しかしながら前者のマイクロ波加熱機は粘土の水分
を短時間に低減できるが被乾燥物を１３０℃位までに昇
温するのに大量のエネルギーを要し、経済性と大量のエ
ネルギーによる悪影響から水分を１％以下に乾燥させる
ことが困難であった。また、遠赤外線ヒータ単体では乾
燥時間がマイクロ波より長時間を要し、かつ、加熱ゾー
ンもマイクロ波に比し長い反面、被加熱物を１３０℃に
昇温できるものであった。従って、再加熱装置にはいず
れも一長一短があり、実用化に欠ける不利があった。さ
らに、マイクロ波で加熱した際はエネルギーコストが高
く、大量の水蒸気が加熱ゾーンに充満し、被加熱物表面
、加熱ゾーン内壁への結露、乾燥時間の遅延等の不都合
があった。しかも、マイクロ波加熱機の加熱ゾーンは駆
動ベルトによって被加熱物を搬送する構造のため、柔ら
かい被加熱物が搬送中に約１０％位収縮する寸法差を吸
収できず被加熱物をベルトコンベア間の摩擦抵抗によっ
て被加熱物が変形したり、反ったり、クラックが入った
り、破断したりする欠点があった。さらに、従来は押出
成形機から走行カッタまでを一貫して行う工程は不可能
であった。

〔問題点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、押出成形機の
押出口の次にこれをスムーズに次工程に送給する移送機
を介してマイクロ波加熱機、遠赤外線ヒータ装置の順に
送給し、連続した状態で押出成形体を乾燥させ、これを
走行カッタで所定長さに切断するように構成し、乾燥時
に押出成形体が変形、反り、捩じれ、クラックの発生も
なく、しかも押出成形体の１０％位の体積収縮をも吸収
して搬送できると共に、乾燥を１０〜６０分間位で達成
できるようにした粘土成形体の迅速乾燥装置を提案する
ものである。

〔実施例〕

以下に、図面を用いて本発明に係る粘土成形体の迅速乾
燥装置の一実施例について詳細に説明する。第１図（ａ
ｌ、（ｂ）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は押出成形機で粘土を主材とする原
料を例えば第２図［ａ）〜（Ｊ）に示す断面形状の押出
成形体Ａを連続して押し出すものであり、例えば押出速
度は押出成形体Ａの厚さ、幅によって異なるが１００〜
２０００ｍ／　ｍｉｎ位である。

なお、粘土は天然物であり、各産地により成分が異なる
ものであり、これらの長所、短所を相互に相殺させて所
定の混合粘土を得るものである。その具体例としては陶
石、長石、カオリンナイト、ハロサイト、メタハロサイ
ト、本節粘土、蛙目粘土、信楽粘土、シャモットなどを
打ち砕き、水を加えて練り上げるものである。また、こ
の粘土には必要によりマグネットで除鉄するものである
。

↓は移送機で例えばフリローラ、あるいは図示しないが
押出速度に同調した駆動ベルト等の少なくとも１種以上
からなるものであり、押出成形体Ａを押出速度のままで
次工程に変形なくスムーズに送給するためのものである
。特に、フリローラ３は押出成形体Ａを静摩擦抵抗なし
に押し出された状態で移送するのに役立ち、駆動ベルト
コンベア４は出口から０．５〜２ｍ位離れた位置で押し
出された時より幾分硬く、かつ押出時の力が先に押し出
された押出時の重さに抵抗しきれず圧縮され、縮むのを
防止するために押出時とほぼ同じ速度で押出成形体Ａを
連続して次工程に移送するものである。圭はマイクロ波
加熱機でオーブン連続方式構造とし、主に押出成形体Ａ
の内部へ浸透して熱伝導にほとんど時間を要することな
くマイクロ波Ｂを熱エネルギーに変換し、数秒から数分
までに発熱して粘土内の水分を例えば５〜１０％（重量
％）を蒸発せしめるためのものである。なお、水分が押
出成形体Ａにおいて重量比で２２〜１５％位含有されて
おり、そのうちの５〜１０％を蒸発せしめるものである
。特にこの種、押出成形体Ａは水分が５〜８％位になる
まで体積が収縮するが、それ以下の水分になると体積の
収縮が生じないものである。

そこで、マイクロ波加熱機工を具体的に説明すると、図
示しないマイクロ波発振器から発振されたマイクロ波Ｂ
を所要個所に案内する導波管６と、案内されたマイクロ
波Ｂを反射する反射板７と、反射されたマイクロ波Ｂを
攪拌する回転羽根８と、押出成形体Ａを押出速度で移動
させると共に、マイクロ波Ｂが押出成形体Ａの裏面から
も照射されるようにしたフリローラ９からなる搬送部用
と、押出成形体Ａの入口、出口となると共に、マイクロ
波Ｂが外部へ漏洩しないように減衰させるフィルタ一部
１１．１２とエア等Ｃを被加熱空間１３に案内するエア
供給口１４と、マイクロ波Ｂが被加熱空間１３から外部
へ漏洩しないように囲んだ包囲体１５とから構成したも
のである。また、押出成形体への被加熱空間１３の大き
さは目的に応じて異なるが、例えば１〜５ｍ位としたも
のである。さらに、１般送部則は押出成形体Ａが乾燥中
に約１割程度体積収縮するため、これを無理なくフリロ
ーラ９で吸収するものである。また、エア供給口１４は
マイクロ波Ｂの加熱により水蒸気が大量に、短時間の間
に放出するのを入口、出口１１ａ　、１２ａから外部へ
放出し、押出成形体Ａの表面、包囲体１５の内壁に結露
が発生しないようにして乾燥時の悪影響（クラック、爆
裂）を防止し、かつ押出成形体Ａ表面の水蒸気を風によ
って常時、吹きとばし、より乾燥時間を短縮するのに役
立つものである。川は赤外線、特に遠赤外線を熱源とす
る遠赤外線ヒータ装置で押出成形体Ａの水分を１〜０％
まで低減するために押出成形体Ａを１３０″Ｃ以上まで
上昇させるものである。その構成はフリローラ、駆動ベ
ルトからなる搬送機構１７と遠赤外線ヒータ１８と保温
箱１９とからなり、加熱ゾーンは約２〜５ｍ位である。

勿論、加熱ゾーンは半乾燥体となった押出成形体Ａの厚
さ、幅、大きさ、搬送速度によって異なるものである。

２０は走行カッタで乾燥された連続体状の押出成形体Ａ
を所定寸法に走行中に切断するものであり、丸ノコ状の
回転刃、あるいは図示しないがレーザ、加圧水等を利用
して切断するものである。

次に動作について説明する。

まず、信楽粘土とシャモットと減水剤と水からなる粘土
を原料として準備する。なお、その重量％は例えば信楽
粘土６１．５％、シャモット１８％、減水剤０．５％（
商品名：セルフロー、第一工業製薬社製）、水２０％を
土練機（ＭＰ−１００型宮崎鉄工社製）で混練したもの
である。また、押出成形機１としでは押し出し能力１０
０〜１５０１／ｈｒの型名ＭＶ−ＦＭ−Ａ−１型（宮崎
鉄工社製）を用いた。また、移送機↓としてはフリロー
ラ３、駆動ベルトコンベア４の順に配列したもの、マイ
クロ波加熱機】としては周波数２４５０ＭＨｚ、出力５
　ｋ１被加熱空間１３の長さは３ｍとし、必要によりエ
アを被加熱空間１３に大量に包囲体１５の一壁面から送
給され、人、出口１１ａ　、１２ａから加熱時に発生す
る水蒸気Ｃ′を外部へ放出し、被加熱空間１３内の水蒸
気圧を低下し、被加熱物、包囲体１５の内壁に結露水が
発生するのを防止できる構成としたものであり、搬送部
用はテフロン製パイプからなるフリローラ９とした。

また、遠赤外線ヒータ装置用は遠赤外線ヒーター８を複
数個、約３〜１０ｍのゾーン内に配列したものであり、
その出力は例えば２０ｋｗとした。なお、マイクロ波加
熱機】では押出成形体Ａの水分１８％（重量％）を５％
（重量％）まで蒸発させ、残りの水分を遠赤外線ヒータ
装置用で蒸発させるように設定した。さらに押出成形ａ
１の押出速度は３００〜１０００璽ｍ／ｍｉｎであり、
ここでは４００１璽／ｍｉｎとした。その他、押出成形
体Ａ（ここでは連続成形体状である）のパスラインは同
一高さとし、押出成形体Ａは押出成形機１の押出速度を
そのまま駆動ベルトでマイクロ波加熱機】に送給され、
マイクロ波加熱機上内の搬送部用のフリローラ９で水分
蒸発による体積収縮による速度の差を吸収するようにし
たものである。そこで、押出成形機１に供給された粘土
はその出口から第２図（ｇ）に示す断面の連続体で送出
される。送出された押出成形体Ａは移送機↓を介してマ
イクロ波加熱８５に送給。

され、マイクロ波加熱機】の被加熱空間１３を通過中に
押出成形体Ａの水分を５％（重量比）まで５分間で低減
し、その出口から遠赤外線ヒータ装置用へ送給し、遠赤
外線ヒータ装置用では水分を１％（重量比）に約１０分
間で蒸発させ乾燥させた。

その結果、押出成形機１の出口から遠赤外線ヒータ装置
用までを連続帯とした押出成形体Ａを約１５〜２０分で
乾燥体として走行カッタ２０に送給し所定寸法に切断し
た。勿論、図示しないがその後は続いて施釉、もしくは
焼成工程に連続して送給することも可能である。

以上説明したのは本発明に係る粘土成形体の迅速乾燥装
置の一実施例にすぎず、第１図Ｔａ）において一点鎖線
で示す位置にエア、温風、ドライエア、熱風を併用して
供給し、押出成形体Ａのより一層の乾燥促進を図ること
もできる。またエア供給口１４は被加熱空間１３内の気
体を図示しないポンプにより吸引することも同様に可能
である。

〔発明の効果〕

上述したように本発明に係る粘土成形体の迅速乾燥装置
によれば、水分を２２〜１５％位（重量比）含有した粘
土押出成形体（短尺、長尺、連続体）の水分の１／３位
を押出成形体の内部を含み平均に蒸発させて歪なく乾燥
させるマイクロ波加熱機と、残り２／３の含水骨をマイ
クロ波より高熱に効率よくできる遠赤外線ヒータ装置の
２段階の加熱によってクラック、爆裂、捩じれ、反りも
なく、しかも従前の１／１００〜３００に乾燥時間を短
縮できる特徴がある。また、押出成形体の体積は押出時
に比べ乾燥体は１割以上収縮することがそれによる搬送
速度への影響をフリローラによって吸収し次工程に移送
できる特徴がある。さらに、本発明では押出から乾燥ま
でを直線状に配列したため、長尺体等をスムーズに乾燥
できる特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明に係る粘土成形体の迅速
乾燥装置の一実施例を示す構成略図とそのイーイ線断面
図、第２図（ａ）〜ｆｊ）は押出成形体の断面を示す説
明図である。 １・・・押出成形機、】・・・マイクロ波加熱機、１６
−・・遠赤外線ヒータ装置、２０・・・走行カッタ。 第１図 （α）　　　　　ｆ＾ （ｂ）　　　　　　、　Ａ （ｃ）　　　　　、Ａ （ｄ） に「ゴ君こゴ朦＝〕〕 第２図 （す ｆへ ｏＯロロ９°ロロロロロ００″′°ロロロ０ｅ＝（Ｌ）
　　　　　　　２ハ 、゛。 （ス）　　　　　、へ ９略 （ｅ） 一二譜「ゴ＝：渾＝） （ハ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粘土を主材とした原料を連続して所定形状で押し
   出す押出成形機と、該押出成形機から送出される押出成
   形体の水分を短時間で低減するオーブン連続方式のマイ
   クロ波加熱機と、該マイクロ波加熱機を通過した押出成
   形体の主に温度上昇を図る遠赤外線ヒータ装置と、該遠
   赤外線ヒータ装置を通過した連続乾燥状態の押出成形体
   を定尺に切断する走行カッタの順に、直列に配設したこ
   とを特徴とする粘土成形体の迅速乾燥装置。