JP2006322625A - 窯業用窯、焼成方法及び窯業用補助燃料 - Google Patents

Abstract

【課題】 きわめて手軽で且つ短い時間で薪窯で焼成したのと同様の独特のホーロー質被膜を有する焼成物を焼成する。
【解決手段】 窯業用窯は、耐火物で囲まれた窯１の内部に火炎を導入する火炎導入口３と窯１の中から排気を排出する煙突４と窯１の内部に設けられ火炎により加熱される焼成物９を置く焼成物置き場８とを有し、さらに窯（１）の外壁に補助燃料を投入する投入口（６）を開口したものである。このような陶芸用窯を用い、窯１の内部を焼成物が焼成される温度に加熱した状態で、コーヒー豆の殻と灰類とを混合した補助燃料を投入口６から窯１の内部投入しながら焼成物９を焼成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、粘土等の塑性を有する窯業用材料で成形した未焼成の焼成物を焼成するため高温で加熱する窯業用窯とそれを使用した焼成方法に関し、特に陶器の表面にホーロー質の被膜が形成され、風合いに優れた陶器を焼成することが出来る窯業用窯と焼成方法に関する。

従来において、陶器は山の斜面を利用した単室の穴窯や複数の高低の部屋に分割した
登り窯等により焼成されていた。何れも燃料は薪を使用していた。このような従来からの窯は、いわゆる灰かぶりや火色等といわれる表面に独特の被膜を形成した陶器を焼くことができるため、趣向性の高い陶器の製作を目的とする分野で多く使用されてきた。特に中世になって中国の宋から伝わったとされる登り窯は独特の趣のある陶器を焼成することが出来る。

しかし、薪を燃料とする窯は薪の燃焼による発熱量が低いために、陶器を焼成するまでに長い時間を要する。しかも燃料である薪の調達は森林資源の保護という観点などから困難になりつつある。そのため、大量の薪を消費する穴窯や登り窯は、徐々にその焼成回数が減る傾向にある。また、穴窯や登り窯を築炉するためには、傾斜地であることや、もしくはそういった条件を満たす広い場所を作ることが必要である。同時に、穴窯や登り窯は焼成の際に黒煙が出るので住宅の近隣地では実現不可能である。

そのため現在では、灯油や重油或いはガスを使用したバーナー式の窯が主流になっている。しかし、石油バーナーやガスバーナーを使用した窯では、燃料自体に陶器の被膜を形成する材料を含んでいないので、単なる「焼き締め」の状態の陶器しか得られず、薪窯のように独特の被膜を形成した陶器を焼成することはできない。

そこで例えば特開平１０−２１２１５３号公報に記載されたように、石油バーナーやガスバーナーを使用した窯について、薪を併用することで、薪窯で焼成したような独特の被膜を有する陶器を焼成する試みがなされている。
しかし、石油バーナーやガスバーナーを使用ことから、焼成時間の短縮は図れるものの、薪を使用することから前記のような薪窯の問題が残ることになる。しかも、熱量が異なる石油バーナーやガスバーナーと薪燃料との併用により、特に薪燃料の燃焼管理が難しく、思うような陶器の焼成がしにくいという課題がある。
特開平１０−２１２１５３号公報 特開２００３−２３８２３１号公報

本発明は、このような従来の窯業用窯での焼成物の焼成技術における課題に鑑み、きわめて手軽で且つ短い時間で薪窯で焼成したのと同様の独特のホーロー質被膜を有する焼成物を焼成することが出来る窯業用窯とそれを使用した焼成方法を提供することを目的とする。

本発明では、前記の目的を達成するため、種々検討した結果、コーヒー豆の殻と灰類を混ぜ合わせた補助燃料として使用することが極めて有効であることに着目した。それも補助燃料を薪状にして燃焼するのではなく、窯内で高温で燃焼しているバーナーの火炎の近いところに投入することが有効であることにより着目した。

このような着目によりなされた本発明による窯業用窯は、耐火物で囲まれた窯１の内部に火炎を導入する火炎導入口３と窯１の中から排気を排出する煙突４と窯１の内部に設けられ火炎により加熱される焼成物９を置く焼成物置き場８とを有し、さらに窯（１）の外壁にコーヒー豆の殻と灰類を混ぜ合わせた補助燃料を投入する投入口（６）を開口したものである。このような投入口６は耐火物からなる蓋７により開閉可能になっている。

さらにこのような陶芸用窯を用いた本発明による焼成物の焼成方法は、火炎導入口３からバーナー２の炎を窯１の内部に吹き付けて、窯１の内部を焼成物が焼成される温度に加熱した状態で、コーヒー豆の殻と灰類とを混合した補助燃料を投入口６から窯１の内部投入しながら焼成物９を焼成する。

本件発明者が実際に行った結果によれば、前記窯業用窯とそれを使用した焼成方法では、焼成物の表面にホーロー質（ガラス質）の被膜が形成され、これにより焼成物の独特の表面の風合いを醸し出すことが出来る。このホーロー質の被膜は薪燃料を使用した穴窯や登り窯で焼成した焼き物の表面状態とほぼ同じであり、業界用語としていわゆる灰かぶりや火色等といわれる焼成物と同等の風合いを得ることが出来る。しかも、コーヒー豆の殻と灰類の配合割合を変えることで、異なった風合いのホーロー質被膜が形成出来る利点がある。

さらに、石油やガスを主原料とするバーナーにより焼成するため、焼成温度の管理が極めて容易であると共に、焼成時間が短くて済む。また、補助燃料は薪状にして燃焼するのではなく、バーナーの火炎の近くに投入するため、燃えカスの発生も殆どない。投入料の微妙な調整も可能であるため、焼成物の表面のホーロー質の被膜形成のコントロールも極めて容易である。さらに、従来の穴窯や登り窯と比べてごく小形の窯業用窯にも何ら問題なく適用出来るので、小型の窯業用窯を使用して焼成する少量の表現性、芸術性の高い焼成物も、比較的大型の窯業用窯を使用して焼成する多量生産品の焼成も何れも容易に適用出来る。

前述したように本発明では、コーヒー豆の殻と灰類とを混合した補助燃料を薪状にして燃焼するのではなく、窯内で高温で燃焼しているバーナーの火炎の近くに投入するようにして風合いの良好なホーロー質被膜を有する焼成物を焼成出来るようにした。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例をあげて詳細に説明する。

図１と図２は、本発明による窯業用窯の一実施形態を示している。窯１は、耐火物からなる床の上に耐火物からなる壁を設け、全体としてドーム形に形成したものである。その一端の下部には、バーナー２から窯１の内部に火炎を導入にする火炎導入口３が設けられている。また窯１の他端の上部には窯１の内部の熱気を排気する煙突４が立設されている。バーナー２としては、灯油、軽油、重油等の石油バーナーやガスバーナー等、一般的なバーナーを使用し、薪燃料は使用しない。

窯１の床には、レンガ等の耐火物からなる敷き板が設置され、火炎導入口３側から煙突４側に向けてひな壇状に高くなるように焼成物置き場８が形成されている。この上には、粘土等の陶器材料で成形され、素焼きにした焼成物９が置かれる。
窯１の壁の火炎導入口３に近い側部には、コーヒー豆の殻と灰類とを混合した補助燃料を投入する投入口６が設けられている。また、窯１の壁の上部には、窯１内部の火炎や焼成物９の様子を観察する覗き窓１０が設けられている。これらの投入口６と覗き窓１０は、大小の違いはあるが、基本的には何れも同じ形状で、蓋７により開閉可能である。従って、投入口６が窯１の内部を観察する覗き窓として使用され、覗き窓１０が補助燃料を投入する投入口として使用されることもある。適宜の覗き窓１０からは、窯１の内部の温度を測定するための熱電対１２が導入されている。

窯１の上部の煙突４に近い側には薪窯などではいわゆる「捨て間」と呼ばれているドーム形の部屋が設けられている。この捨て間５の部分は、炎を煙突４からストレートに外部に逃がさない役目をしており、一旦窯１内の熱をこの捨て間５に溜めることによって窯１内の温度や焼成雰囲気を安定させるための部分であり、穴窯や登り窯に作られる焼成室である。しかし穴窯、登り窯すべてに作られるものではなく、また、作られた場合でも窯内温度をほかの焼成室の目的温度と同じくらいまで上げないこともある。素焼き用として使うこともある。

さらに、煙突４の側面には、ドラフト口１１が設けられている。このドラフト口１１は、窯に流入する空気(酸素)の量を変化させることで酸化雰囲気や還元雰囲気を作り出すための開口部分である。炉内と炉外の温度差によって煙突から熱気が自然排気的な上昇気流として生じ、その排気量を増やすことで酸化雰囲気が作り出され、また逆に、減らすことで還元雰囲気が作り出す。９７０℃前後の一定温度までは閉じて使用するが、その後は炉内雰囲気を作ってゆくために、耐火レンガ等などで開口部を適宜広げたり狭くしたりして使用する。

このような窯業用窯に素焼にした焼成物９に釉薬を塗らずに焼成物置き場８に設置する。その後、バーナーに火をつけ、窯１の内部の温度を上昇させる。６時間ほどかけて９００℃〜１０００℃程度まで上昇させる。その後、窯１の内部を還元雰囲気に保ち、１２５０℃程度の温度を２〜３時間維持して焼成物９を焼成する。

通常の焼成工程ではここで焼成を終了するが、その場合は単なる「焼き締め」の状態でしかなく、焼成物９の表面にホーロー質の被膜は形成されず、面白みの無い陶芸品となってしまう。これに対し本発明では、前述の１２５０℃の温度を保った状態で、図３（ａ）に示すように窯１の投入口６の蓋７を開け、図３（ｂ）に示すように釉薬の成分を含んだ補助燃料を炉内に３〜４時間連続して投入する。投入された補助燃料は、図３（ｂ）に矢印で示すように火炎の流れにより流されながら燃焼し、高温となって窯１の中の焼成物９に補助燃料の釉薬成分である灰が付着する。これにより、焼成物９の表面がガラス化してホーロー状の被膜が形成され、いわゆる灰かぶりと呼ばれる焼成物が出来上がる。なお、補助燃料は、バーナーの火炎の最も近いところに投入する。補助燃料を直接火中に入れてしまうと、窯内部に不具合が生じるので、バーナーの火炎の最も近いところに投入する。

この焼成方法で制作された焼成物の表面被膜は、恰も薪燃料を使用した窯で焼成したかのような非常に自然な風合いを有する。つまり、火裏、火表と呼ばれる穴窯や登り窯でしか出せない独特の焼き上がりを作り出すことが出来る。
窯１の中に投入する補助燃料は、コーヒー殻と灰を適宜調合したものである。コーヒー殻はコーヒーの実をローストし、挽いたものでコーヒーを抽出した後の粉状の残渣を使う。これは家庭では生ごみなどと一緒に処分される。また飲料メーカーがコーヒー飲料を製造する際に出るコーヒー殻の残渣は産業廃棄物として処分される。また灰は主に木灰で、マツ、ヒノキ、クヌギ、ナラ等の灰を使用する。その他土灰を若干混合することもある。これらのコーヒー殻と釉薬の原料である木灰類を混ぜて、これを補助燃料とする。

コーヒー殻と木灰の種類及びその調合割合は、焼成物の表面に形成されるホーロー質被膜の風合いに影響を与えるので、その被膜の風合いの好みに合わせて使用者が適宜選択するのがよい。その調合割合がホーロー質被膜の風合いに与える影響の傾向は概ね次の通りである。比率は何れも重量比である。
１．コーヒー殻：松灰の調合で１００：７
この割合で調合したものを窯１の中に６時間前後断続的に１２００℃から１３００℃の温度帯で投入すると、一般的に灰かぶり作品と呼ばれるものが出来上がる。
２．コーヒー殻：松灰：土灰の調合で１００：５．５：１．５
この割合で調合したものを窯１の中に６時間前後断続的に１２００℃から１３００℃の温度帯で投入すると、伊賀焼き風の灰かぶり作品が出来上がる。
３．コーヒー殻：松灰の調合で１００：１
この割合で調合したものを窖窯や登り窯に６時間前後断続的に１２００℃から１３００℃の温度帯で投入すると、信楽風、信楽緋色風、生地によっては備前風の作品が出来上がる。

このように、コーヒー殻と木灰を主成分としたものをコーヒー殻１００に対して灰類１〜７の割合で調合することで、焼成中の灰の付着を調整することができ、焼成物９の表面のホーロー質被膜の風合いも各陶芸産地特有のものに近づけることができる。
これに対し、木灰のみを窯1に投入すると、短時間に木灰が焼成物に付着し、投入量が少量であっても炉内で一気に溶融してしまうので変化の少ない焼成物となってしまう。薪窯で焼成されたものと同様の焼成物を再現するには、適度な量の木灰を何度も重ねるように焼成物に付着させることが必要である。そういう意味でもコーヒー殻に混ぜ込んで炉内で徐々に焼成物に降りかかるようにすることが自然な風合いを出すことにつながる。つまり、木灰のみを窯1に投入すると薪窯で焼成された焼成物を再現することが困難となってしまう。また、一気に溶融した木灰は、炉壁にも付着し炉壁を著しく傷める結果となってしまう。木灰を徐々に焼成物に降りかかるようにするため、コーヒー殻以外にオガクズでも実験してみたところ、コーヒー殻ほど良い結果は出ない。これは恐らくコーヒー殻にはタンニンという苦味の成分が含まれているため、これが灰の付着効果を促進しているものと推定される。

コーヒー殻と木灰の混合物からなる補助燃料は、焼成中の窯１の内部において滞留することなく、火炎の流れに乗って煙突４の方向に確実に飛んでゆくこので、焼成物９に付着しやすい。コーヒー殻は多孔質で表面に凹凸があり、比重も軽い、しかも適度な湿り気を持たせるとその表面に木灰が付着しやすく、より効率的に木灰を窯１の奥へと飛ばしてくれる媒体の役目を果たしてくれる。

コーヒー殻と木灰を混ぜ合わせるとき、出来上がった両者の混合物の中に、コーヒー殻と結びついていない木灰が無い程度まで混ぜ合わせたものが最も効率の良い混合物である。このときの割合がコーヒー殻１００に対して灰類７である。この割合を基準にして、窯１の焼成時間や使用する原材料の特性、目標とする焼成物９の表面被膜の出来上がり具合等を考慮し、コーヒー殻と灰類との混合割合を１００：１〜７の間で変化させることによって、作品のバリエーションを楽しむことができる。

本発明による窯業用窯の一実施態様を示す縦断側面図である。 本発明による窯業用窯の一実施態様を示す横断平面図である。 本発明による窯業用窯の一実施態様を示す補助燃料の投入口の部分を示す要部拡大縦断側面図である。

符号の説明

１ 窯
３ 火炎導入口
４ 煙突
８ 焼成物置き場
６ 投入口
７ 投入口の蓋
９ 焼成物

Claims (3)

1. 耐火物で囲まれた窯（１）の内部に火炎を導入する火炎導入口（３）と窯（１）の中から排気を排出する煙突（４）と窯（１）の内部に設けられ火炎により加熱される焼成物（９）を置く焼成物置き場（８）とを有する窯業用窯において、窯（１）の外壁にコーヒー豆の殻と灰類とを混合した補助燃料を投入する投入口（６）を開口したことを特徴とする窯業用窯。
2. 投入口（６）は耐火物からなる蓋（７）により開閉可能になっていることを特徴とする請求項１に記載の窯業用窯。
3. 耐火物で囲まれた窯（１）の内部に火炎を導入する火炎導入口（３）と窯（１）の中から排気を排出する煙突（４）と窯（１）の内部に設けられ火炎により加熱される焼成物（９）を置く焼成物置き場（８）とを有し、さらに窯（１）の外壁にコーヒー豆の殻と灰類とを混合した補助燃料を投入する投入口（６）を開口した陶芸用窯を用い、火炎導入口（３）からバーナー（２）の炎を窯（１）の内部に吹き付けて、窯（１）の内部を焼成物が焼成される温度に加熱した状態で、コーヒー豆の殻と灰類とを混合した補助燃料を投入口（６）から窯（１）の内部投入しながら焼成物（９）を焼成することを特徴とする焼成方法。

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