JP2007151875A - 磁器製食器 - Google Patents

Abstract

【課題】原料として磁器製食器を粉砕してなるリサイクル材料を含有するためコストが安く、かつ強度が高い磁器製食器であって、前記磁器製食器を使用後は再び、リサイクル材料として使用することができる磁器製食器を提供する。
【解決手段】磁器製食器を粉砕してなるリサイクル材料を含有する磁器用の原料組成物を、食器形状に成形し、焼成することにより得られる磁器製食器であって、施釉での曲げ強度が２４０ＭＰａ以上である。また、前記リサイクル材料の含有量が前記原料組成物に対して１６〜２０重量％であり、前記磁器製食器が給食用食器である。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁器製食器を粉砕してなるリサイクル材料を含有する高強度の磁器製食器に関する。

学校や病院、食堂などで用いられる食器として、以前は、耐衝撃性が高く破損しにくいアルマイトやステンレス製の金属製食器が用いられていた。しかしながら、アルマイト製の食器は比較的柔らかくて傷がつきやすく、衝撃により変形しやすいので長期の使用には不向きであった。また、ステンレス製の食器は重量が重いうえ、熱伝導性が高く、スープ等の温度の高い食品を入れると手で持つことができないほど食器全体が熱くなってしまうことがあった。

そこで前記金属製食器にかわる食器として、軽量であって熱伝導性が低いポリプロピレンやポリエチレンナフタレート等の樹脂製食器が用いられるようになった。また、耐久性を高めるために、ステンレス製の容器をポリプロピレン製の樹脂で被覆した食器なども提案されている（例えば、特許文献１参照）。ところが、このような樹脂製の食器は経時変化に伴い劣化しやすく、かつ食器表面の細かな傷に食材の汚れが付着しやすい。加えて、カレー等の食品の色素が着色しやすく、数年の使用で新しい食器と交換しなければならない場合が多い。さらに、樹脂製食器のひとつである、ポリカーボネート製の食器は、原材料のビスフェノールＡが内分泌攪乱化学物質（いわゆる環境ホルモン）であるとして注目を浴び、食器使用中に環境ホルモンを溶出する可能性があるとして、その安全性が疑問視されている。

ところで、前述のような樹脂製食器が劣化したり、汚れや色素の付着などにより使用できなくなった場合には、その食器は廃棄される場合が多い。不要となった樹脂製食器の再利用が定着しないのは、原料として再利用するのに、分別回収の方法や、再利用のための工程が煩雑であり、さらに処理費用がかさむことなどがあげられる。従って、樹脂製の食器を使用すると、長期的にみてランニングコストがかさみ、ゴミの量が増大することとなる。

一方、外観が美しく、熱伝導性も比較的低い磁器製食器も用いられている。磁器製食器は、上述のような環境ホルモン等の有害物質が溶出するおそれもないので、極めて安全性に優れている。ところが、落下などによる耐衝撃性が弱いことや、高価であることが懸念されてきた。また、長期間の使用において、食器を重ねたときに上側の食器底面部のいわゆる糸底により下側の食器表面のガラス質の釉薬層が削り取られたり、スプーンなどの金属の接触により、食器表面に細かい傷が発生することが多かった。
実用新案登録第３０６４５７７号公報

従って、本発明は前記の問題点を鑑みてなされたものであり、原料として磁器製食器を粉砕してなるリサイクル材料を含有するためコストが安く、かつ強度が高い磁器製食器であって、前記磁器製食器が破損した場合は再び、リサイクル材料として使用することができる磁器製食器を提供するものである。

すなわち、請求項１の発明は、磁器製食器を粉砕してなるリサイクル材料を含有する磁器用の原料組成物を、食器形状に成形し、焼成することにより得られる磁器製食器であって、施釉での曲げ強度が２４０ＭＰａ以上であることを特徴とする磁器製食器に係る。

請求項２の発明は、前記リサイクル材料の含有量が前記原料組成物に対して１６〜２０重量％である請求項１に記載の磁器製食器に係る。

請求項３の発明は、前記磁器製食器が給食用食器である請求項１又は２に記載の磁器製食器に係る。

請求項１の発明に係る磁器製食器によれば、磁器製食器を粉砕してなるリサイクル材料を含有する磁器用の原料組成物を、食器形状に成形し、焼成することにより得られる磁器製食器であって、施釉での曲げ強度が２４０ＭＰａ以上であるので、強度が高く、かつ製造コストが安価である。

請求項２に係る発明にあっては、請求項１に記載の磁器製食器において、前記リサイクル材料の含有量が前記原料組成物に対して１６〜２０重量％であるので、さらに製造コストを安くすることができ、経済的である。

請求項３に係る発明にあっては、請求項１又は２に記載の磁器製食器において、前記磁器製食器が給食用食器であるので、食器が破損しても、リサイクル原料として再利用することができる。

以下添付の図面に従って、この発明を詳細に説明する。図１は本発明に係る磁器製食器の製造工程の概略図である。

請求項１の発明として規定する磁器製食器は、図１に示すように、磁器製食器を粉砕してなるリサイクル材料を含有する磁器用の原料組成物を、食器形状に成形し、焼成することにより得られる磁器製食器であって、施釉での曲げ強度が２４０ＭＰａ以上であることを特徴とする。

前記リサイクル材料は、欠けが生じたり破損した通常では廃棄される磁器製食器を回収して粉砕したものである。従って長石、粘土、カオリン、陶石などの天然原料、並びに原料製造工程中に加熱処理を必要とするアルミナ、ムライト、コーディエライト、焼カオリン、焼タルクなどの原料とリサイクル材料とは全く異なるものである。リサイクル材料の原料として利用可能な磁器製食器は特に限定はなく、高強度の磁器製食器であることが望ましいが、有色であっても、絵付けが施されているものでも構わない。なお、ボーンチャイナは、リン酸カルシウムが多く含有されているため溶融温度が低く、焼成温度を下げなければならず、リサイクル材料として用いるのには適さない。また、磁器製食器ではない強化ガラス食器や、一般家庭で使用されている有色の陶器類も本発明のリサイクル材料としては使用できない。

上述のように、リサイクル材料として利用するために、全国の学校、病院、幼稚園、食堂などから、割れや欠けなどが発生して廃棄される磁器製食器を回収することができる。なかでも、請求項３の発明として規定するように、学校や病院などで給食用食器として使用されている磁器製食器は児童、生徒、患者などが取り扱うことにより、たとえ磁器製食器が破損してしまったとしても、リサイクル材料として再利用することで、資源の有効利用、ゴミの削減につながる。さらに、このようなリサイクル材料を含有した原料組成物から製造された磁器製食器を使用することで、児童、生徒に対して環境に対する教育指導を行ったり、食器の取り扱い方や食事のマナーについて再考させる動機付けとすることもできる。

回収した磁器製食器は、公知の手法により平均粒径が約８μｍ、最大粒径が約４８μｍ程度にまで粉砕を行う。粉砕して得られた前記リサイクル材料は、長石、粘土、カオリン、陶石、セリサイトなどの天然原料などと混合を行い、磁器用の原料組成物とされる。前記磁器用の原料組成物に対するリサイクル材料の含有量は特に限定はないが、財団法人日本環境協会において要求される基準値との関係から、請求項２の発明として規定するように、前記原料組成物に対して１６〜２０重量％であることが好ましく、さらには１６重量％含有させることが好ましい。

前記原料組成物は成形に適した含水率に調製され、ろくろ成形、泥漿鋳込み成形、プレス成形などの公知の成形方法により、所望とする食器形状に成形される。なかでも、ロクロ成形機であるローラーマシンを用いることで、成形体の水分量を少なくし、寸法精度の高い磁器製食器を得ることができる。また、需要者の要望が高い矩形食器など多様な変形食器にあっては圧力鋳込み成形方法を用いることで、寸法精度が高く、厚みが薄い磁器製食器を生産することが可能である。

成形後には、食器表面に絵付けなどの装飾を施すこともできる。絵付けに使用する顔料の中に含まれている可能性のある微量の鉛やカドミウムなどの有害成分は、後述のように、食器の使用時に溶出するおそれはない。そのような絵付けの技法としては、例えば下記のようなイングレース技法やパッドプレス技法などがある。

ここで、イングレース技法とは、磁器の釉薬面に磁器用顔料を施し、釉薬面の溶融する１２００〜１２５０℃前後まで上げて焼成し、顔料を釉薬の中に溶かし込ませる技法である。また、パッドプレス技法とは、エッチングされた銅版からシリコン樹脂製パッドで顔料を拾い、釉薬をかける前の素焼き焼成された器に押し付けて絵柄を施し、施釉した後１３２０℃前後で還元焼成する技法である。顔料が釉薬の下にあるため、アンダーグレース技法ともいわれている。前述の両技法により絵付けを行った磁器製食器にあっては、長期間の使用の際に高温消毒等を行っても、有害物質の溶出は認められない。

成形品は、通常の磁器製食器の製造条件で施釉後に焼成される。焼成温度は、１３００〜１３５０℃で還元雰囲気において焼成されることが好ましい。前記磁器製食器は釉薬との圧縮応力により、強度を高めることができ、施釉での曲げ強度は２２０〜３００ＭＰａである。例えば、リサイクル材料の含有量を調製することによって、曲げ強度は約２８０ＭＰａ以上とすることもできるが、工業的に大量製造するにあたり、曲げ強度の基準値を約２４０ＭＰａ程度に設定することが好ましい。なお、曲げ強度の値は、食器用強化磁器の曲げ強さ試験方法（日本セラミックス協会規格ＪＣＲＳ２０３−１９９６）に準拠した曲げ強度試験により得られた値である。

日本陶磁器工業協同組合連合会、日本陶磁器産業振興協会、日本陶磁器卸商業協同組合連合会による学校給食用強化磁器の強度に関する業界自主基準（２００４年）によれば、曲げ強度の基準値は１５０ＭＰａ以上とされている。この基準値が高いほど、磁器製食器は丈夫で割れにくいこととなる。従って、本発明に係る磁器製食器はリサイクル材料を含有しているにも関わらず、極めて強度が高く、かつ耐衝撃性も高いため、破損率が低く、繰り返しの使用に適した非常に経済的な食器であるといえる。

一方でこのように、磁器製食器を長期に渡り、繰り返し使用していると、金属製のスプーンやフォークが当接することにより、あるいは食器を重ねたときの下側の食器表面と上側の食器底面部との摩擦により、食器表面には細かな傷が発生する。食器は破損しない限り、使用することは可能であるが、長期使用により傷が発生したり、汚れが付着したものは外観が損なわれ、衛生的にも問題がある。そこで、傷が発生したり、汚れが付着した前記磁器製食器を１２００〜１３００℃で加熱再生処理をすることが望ましい。

傷、汚れ等のある使用中の前記磁器製食器に前記加熱再生処理を行うことにより、食器表面のガラス質である釉薬が溶融し、食器表面に生じた傷である細溝部へ流れ込むので、表面が滑らかになる。また、食器表面に付着した汚れは１２００〜１３００℃の高温による加熱再生処理により焼失するため、外観上極めて美しい食器表面が得られる。なお、食器表面の絵柄や模様は顔料が沈み込むことにより、若干淡くなることもあるが焼失することはない。さらに、加熱再生処理を行う際に、その再生年月日を食器の裏側の底面部に印字することができるので、以後の年度別の衛生管理を行うことも可能である。

［試料の曲げ強度試験］
次に、磁器製食器を粉砕してなるリサイクル材料を含有した磁器用原料組成物により作製した試料の曲げ強度を示す。前記原料組成物の各成分の割合は下記の表１に示す通りであり、一例として、リサイクル材料の含有量は１６重量％とした。リサイクル材料とカオリン、長石などの天然原料は表１に示す割合となるように調製を行い、鋳込み成形により成形した。成形後に施釉を行い、トンネル炉において還元雰囲気中で１３１０℃で焼成して試料を作製した。

上述のように作製した試料について、曲げ強度試験を行った。前記曲げ強度試験は、日本セラミックス協会規格ＪＣＲＳ２０３−１９９６に準拠した試験であって、以下の曲げ強度試験においても同様である。曲げ強度試験の測定結果を下記の表２に示す。表から明らかなように、試料の平均曲げ強度は２８１．２ＭＰａという高い値を示した。

［磁器製食器から切り出した試験片の曲げ強度］
一方、表１に示す各成分の割合と同じ原料組成物を用いて、工業的に磁器製食器を製造し、その底面部から試験片を切り出して曲げ強度試験を行った。その測定結果を下記の表３に示す。工業的に製造を行った場合でも、平均曲げ強度は２４０ＭＰａ以上の値を示した。以上のことから、リサイクル材料を含有した磁器製食器は、通常の原料を用いて公知の手法により作製された高強度磁器製食器と同等、もしくはそれ以上の強度であった。本発明に係る磁器製食器は高強度であるため繰り返し使用することができ、かつ製造コストも安く非常に経済的な磁器製食器であることが確認できた。

本発明に係る磁器製食器の製造工程の概略図である。

Claims (3)

1. 磁器製食器を粉砕してなるリサイクル材料を含有する磁器用の原料組成物を、食器形状に成形し、焼成することにより得られる磁器製食器であって、
   施釉での曲げ強度が２４０ＭＰａ以上であることを特徴とする磁器製食器。
2. 前記リサイクル材料の含有量が前記原料組成物に対して１６〜２０重量％である請求項１に記載の磁器製食器。
3. 前記磁器製食器が給食用食器である請求項１又は２に記載の磁器製食器。

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