JP2955652B2 - 高可塑性カオリンの製造方法 - Google Patents
高可塑性カオリンの製造方法Info
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- JP2955652B2 JP2955652B2 JP2668398A JP2668398A JP2955652B2 JP 2955652 B2 JP2955652 B2 JP 2955652B2 JP 2668398 A JP2668398 A JP 2668398A JP 2668398 A JP2668398 A JP 2668398A JP 2955652 B2 JP2955652 B2 JP 2955652B2
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- Japan
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- kaolin
- urea
- plasticity
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、陶磁器用原料とし
て有用な可塑性の高いカオリンを、簡単な操作で効率よ
く製造する工業的に有利な方法に関するものである。
て有用な可塑性の高いカオリンを、簡単な操作で効率よ
く製造する工業的に有利な方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】陶磁器用原料としては、その作業性及び
焼成後の強度などの点から、可塑性に富むものが好まし
く、従来から蛙目粘土や木節粘土などの天然粘土が用い
られてきた。しかしながら、これらの可塑性に富む天然
粘土は、次第に枯渇状態になりつつあり、現在では未利
用の粘土を高品位化したり、製造コストが高くつく水熱
処理によって合成カオリンを製造しているのが実状であ
る。
焼成後の強度などの点から、可塑性に富むものが好まし
く、従来から蛙目粘土や木節粘土などの天然粘土が用い
られてきた。しかしながら、これらの可塑性に富む天然
粘土は、次第に枯渇状態になりつつあり、現在では未利
用の粘土を高品位化したり、製造コストが高くつく水熱
処理によって合成カオリンを製造しているのが実状であ
る。
【０００３】一方、可塑性の乏しいカオリン粘土は豊富
に埋蔵されているが、このものは陶磁器用原料として不
向きであって、製紙用原料や衛生陶器用原料などとして
用いられているにすぎず、したがって、この豊富に埋蔵
されている可塑性に乏しいカオリン粘土を、陶磁器用原
料として利用する技術の開発が望まれていた。
に埋蔵されているが、このものは陶磁器用原料として不
向きであって、製紙用原料や衛生陶器用原料などとして
用いられているにすぎず、したがって、この豊富に埋蔵
されている可塑性に乏しいカオリン粘土を、陶磁器用原
料として利用する技術の開発が望まれていた。
【０００４】このような可塑性に乏しいカオリン粘土の
可塑性を向上させる方法として、本発明者らは、先にカ
オリン粘土に、尿素５〜１０重量％を添加し、１時間乾
式摩砕を行い、引き続き４８時間湿式粉砕を行う方法を
提案した（特許第１７３９９７５号）。しかしながら、
この方法は乾式摩砕と湿式粉砕の両方を併用する必要が
あるため、工程が多くなり操作が煩雑になるのを免れな
い上、粒径の小さいカオリン粘土に対しては、十分に可
塑性を向上させることができないという欠点がある。
可塑性を向上させる方法として、本発明者らは、先にカ
オリン粘土に、尿素５〜１０重量％を添加し、１時間乾
式摩砕を行い、引き続き４８時間湿式粉砕を行う方法を
提案した（特許第１７３９９７５号）。しかしながら、
この方法は乾式摩砕と湿式粉砕の両方を併用する必要が
あるため、工程が多くなり操作が煩雑になるのを免れな
い上、粒径の小さいカオリン粘土に対しては、十分に可
塑性を向上させることができないという欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、陶磁器用原料として有用な高可塑性のカ
オリンを、簡単な操作で、効率よく製造する工業的に有
利な方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。
事情のもとで、陶磁器用原料として有用な高可塑性のカ
オリンを、簡単な操作で、効率よく製造する工業的に有
利な方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、高可塑性
粘土を工業的に有利に製造する方法について鋭意研究を
重ねた結果、カオリン粉末に対し、尿素を十分にインタ
ーカレートさせれば、単に短時間乾式摩砕するだけで、
著しく可塑性を向上しうることを見出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。
粘土を工業的に有利に製造する方法について鋭意研究を
重ねた結果、カオリン粉末に対し、尿素を十分にインタ
ーカレートさせれば、単に短時間乾式摩砕するだけで、
著しく可塑性を向上しうることを見出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。
【０００７】すなわち、本発明は、カオリン粉末に対
し、尿素を１５重量％よりも多く、４０重量％以下の割
合で加え、８０〜１００℃の温度に少なくとも１０時間
保持して、尿素を十分にインターカレートさせたのち、
１〜５時間乾式摩砕することを特徴とする高可塑性カオ
リンの製造方法を提供するものである。
し、尿素を１５重量％よりも多く、４０重量％以下の割
合で加え、８０〜１００℃の温度に少なくとも１０時間
保持して、尿素を十分にインターカレートさせたのち、
１〜５時間乾式摩砕することを特徴とする高可塑性カオ
リンの製造方法を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明方法において、原料として
用いるカオリンについては、可塑性の乏しいカオリンで
あればよく、特に制限されず、例えば板状のカオリナイ
トや球状のハロイサイトなどを使用することができる。
本発明方法においては、カオリン粉末は、粒径が５０μ
ｍ以下の従来の方法では十分に可塑性が得られないもの
を用いるのが効果的であるが、それ以上の粒径のものも
用いることができる。
用いるカオリンについては、可塑性の乏しいカオリンで
あればよく、特に制限されず、例えば板状のカオリナイ
トや球状のハロイサイトなどを使用することができる。
本発明方法においては、カオリン粉末は、粒径が５０μ
ｍ以下の従来の方法では十分に可塑性が得られないもの
を用いるのが効果的であるが、それ以上の粒径のものも
用いることができる。
【０００９】本発明方法においては、前記カオリン粉末
に対し、尿素を１５重量％よりも多く、４０重量％以
下、好ましくは２０〜３０重量％の割合で加えることが
必要である。この尿素の添加量が１５重量％以下では可
塑性の向上効果が十分に発揮されないし、４０重量％を
超えると過剰量の尿素が生成物中に残存するため、カオ
リンとしての特性が低下する。この尿素が２０〜３０重
量％の範囲内では、特に比表面積の増大が著しく、可塑
性が向上した、陶磁器の原料としての特性が優れたカオ
リンが得られる。
に対し、尿素を１５重量％よりも多く、４０重量％以
下、好ましくは２０〜３０重量％の割合で加えることが
必要である。この尿素の添加量が１５重量％以下では可
塑性の向上効果が十分に発揮されないし、４０重量％を
超えると過剰量の尿素が生成物中に残存するため、カオ
リンとしての特性が低下する。この尿素が２０〜３０重
量％の範囲内では、特に比表面積の増大が著しく、可塑
性が向上した、陶磁器の原料としての特性が優れたカオ
リンが得られる。
【００１０】本発明においては、カオリン粉末に対し、
尿素を前記の割合で添加したのち、カオリン粒子の層間
に尿素を十分にインターカレートさせるために、８０〜
１００℃の範囲の温度において、少なくとも１０時間保
持することが必要である。この処理により、尿素が十分
にインターカレートされたカオリンが得られる。カオリ
ンに尿素が十分にインターカレートされたか否かは、経
時的にＸ線回折測定を行い、そのパターンの変化が認め
られなくなることによって判定することができる。
尿素を前記の割合で添加したのち、カオリン粒子の層間
に尿素を十分にインターカレートさせるために、８０〜
１００℃の範囲の温度において、少なくとも１０時間保
持することが必要である。この処理により、尿素が十分
にインターカレートされたカオリンが得られる。カオリ
ンに尿素が十分にインターカレートされたか否かは、経
時的にＸ線回折測定を行い、そのパターンの変化が認め
られなくなることによって判定することができる。
【００１１】本発明においては、このようにして、カオ
リン粒子の層間に尿素が十分にインターカレートされた
ものを、単に１〜５時間乾式摩砕処理することにより、
所望の可塑性に優れるカオリンが得られる。この乾式摩
砕処理時間が１時間未満では十分に可塑性の高いカオリ
ンが得られないし、５時間を超えて摩砕しても可塑性の
向上効果が認められず、むしろ生産性が低下し、不利と
なる。
リン粒子の層間に尿素が十分にインターカレートされた
ものを、単に１〜５時間乾式摩砕処理することにより、
所望の可塑性に優れるカオリンが得られる。この乾式摩
砕処理時間が１時間未満では十分に可塑性の高いカオリ
ンが得られないし、５時間を超えて摩砕しても可塑性の
向上効果が認められず、むしろ生産性が低下し、不利と
なる。
【００１２】可塑性は、比表面積をパラメーターとして
評価することができる。本発明方法によれば、前記のよ
うに処理してなるカオリン粒子の比表面積は、原料カオ
リン粒子の２〜１２倍程度大きくなる。これは、カオリ
ン粒子の層間にインターカレートした尿素が、摩砕によ
りカオリン構造を不安定とし、層のずれから、不整構造
を生じさせ、その結果、カオリン粒子は薄層化しながら
微粒子化し、比表面積が大きくなるためと考えられる。
評価することができる。本発明方法によれば、前記のよ
うに処理してなるカオリン粒子の比表面積は、原料カオ
リン粒子の２〜１２倍程度大きくなる。これは、カオリ
ン粒子の層間にインターカレートした尿素が、摩砕によ
りカオリン構造を不安定とし、層のずれから、不整構造
を生じさせ、その結果、カオリン粒子は薄層化しながら
微粒子化し、比表面積が大きくなるためと考えられる。
【００１３】
【発明の効果】本発明方法によれば、可塑性の乏しいカ
オリン原料を用い、陶磁器用原料として有用な高可塑性
のカオリンを、簡単な操作で、効率よく製造することが
できる。
オリン原料を用い、陶磁器用原料として有用な高可塑性
のカオリンを、簡単な操作で、効率よく製造することが
できる。
【００１４】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。
【００１５】実施例１ 粒径４４μｍ以下の板状カオリナイトからなるカオリン
粉末５ｇに対し、尿素粉末を、それぞれ５、１０、１
５、２０及び３０重量％の割合で添加し、機械乳鉢で１
時間乾式摩砕したのち、尿素のインターカレーションを
促進させるために、９０℃にて４８時間密閉保持した。
次いで、各試料５ｇを、１、３及び５時間乾式摩砕した
のち、湯洗処理を数回繰り返し行った。なお、比較のた
めに、尿素粉末を添加しないものについても、上記と同
様な処理を施した。可塑性のパラメーターとなる比表面
積の測定結果を表１に示す。
粉末５ｇに対し、尿素粉末を、それぞれ５、１０、１
５、２０及び３０重量％の割合で添加し、機械乳鉢で１
時間乾式摩砕したのち、尿素のインターカレーションを
促進させるために、９０℃にて４８時間密閉保持した。
次いで、各試料５ｇを、１、３及び５時間乾式摩砕した
のち、湯洗処理を数回繰り返し行った。なお、比較のた
めに、尿素粉末を添加しないものについても、上記と同
様な処理を施した。可塑性のパラメーターとなる比表面
積の測定結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】この表から分かるように尿素の添加量が１
５重量％よりも多くなると、５時間摩砕後の比表面積が
著しく増大し、可塑性が向上する。
５重量％よりも多くなると、５時間摩砕後の比表面積が
著しく増大し、可塑性が向上する。
【００１８】実施例２ 粒径４４μｍ以下の板状カオリナイトからなるカオリン
粉末を水ひして粒径５〜４４μｍのカオリン粉末を得た
のち、これに対し、尿素粉末を、それぞれ５、１０、２
０、及び３０重量％の割合で添加し、機械乳鉢で１時間
乾式摩砕したのち、９０℃で４８時間密閉保持し、次い
で５時間乾式摩砕した後、湯洗処理を数回繰り返し行っ
た。なお、比較のために、尿素粉末を添加しないものに
ついても、上記と同様な処理を施した。比表面積の測定
結果を表２に示す。
粉末を水ひして粒径５〜４４μｍのカオリン粉末を得た
のち、これに対し、尿素粉末を、それぞれ５、１０、２
０、及び３０重量％の割合で添加し、機械乳鉢で１時間
乾式摩砕したのち、９０℃で４８時間密閉保持し、次い
で５時間乾式摩砕した後、湯洗処理を数回繰り返し行っ
た。なお、比較のために、尿素粉末を添加しないものに
ついても、上記と同様な処理を施した。比表面積の測定
結果を表２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】この表から分かるように尿素の添加量が２
０重量％よりも多くなると、５時間摩砕後の比表面積が
著しく増大し、可塑性が向上する。
０重量％よりも多くなると、５時間摩砕後の比表面積が
著しく増大し、可塑性が向上する。
【００２１】実施例３ 実施例２において、粒径４４μｍ以下の板状カオリナイ
トからなるカオリン粉末を水ひして得られた粒径５μｍ
以下のカオリン粉末に対し、尿素粉末を２０重量％及び
３０重量％の割合で添加し、以下実施例２と同様に実施
した。なお、比較のために、尿素粉末を添加しないもの
についても、上記と同様な処理を施した。比表面積の測
定結果を表３に示す。
トからなるカオリン粉末を水ひして得られた粒径５μｍ
以下のカオリン粉末に対し、尿素粉末を２０重量％及び
３０重量％の割合で添加し、以下実施例２と同様に実施
した。なお、比較のために、尿素粉末を添加しないもの
についても、上記と同様な処理を施した。比表面積の測
定結果を表３に示す。
【００２２】
【表３】
【００２３】尿素無添加試料では、最初の１時間乾式摩
砕後の比表面積は１６．４ｍ2／ｇであり、さらに５時
間摩砕処理すると、比表面積は２６．５ｍ2／ｇと約１
０ｍ2／ｇしか大きくなっていない。これに対し、尿素
を２０重量％及び３０重量％の割合で添加した試料で
は、５時間摩砕処理すると、比表面積は、それぞれ５
７．９ｍ2／ｇ及び５９．３ｍ2／ｇとなり、約３倍以上
に大きくなっており、可塑性の著しい向上が認められ
る。
砕後の比表面積は１６．４ｍ2／ｇであり、さらに５時
間摩砕処理すると、比表面積は２６．５ｍ2／ｇと約１
０ｍ2／ｇしか大きくなっていない。これに対し、尿素
を２０重量％及び３０重量％の割合で添加した試料で
は、５時間摩砕処理すると、比表面積は、それぞれ５
７．９ｍ2／ｇ及び５９．３ｍ2／ｇとなり、約３倍以上
に大きくなっており、可塑性の著しい向上が認められ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 修 佐賀県鳥栖市宿町字野々下807番地１ 九州工業技術研究所内 (72)発明者 大内山 紀男 佐賀県鳥栖市宿町字野々下807番地１ 九州工業技術研究所内 (56)参考文献 特開 平３−285859（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 33/04
Claims (1)
- 【請求項１】 カオリン粉末に対し、尿素を１５重量％
よりも多く、４０重量％以下の割合で加え、８０〜１０
０℃の温度に少なくとも１０時間保持して、尿素を十分
にインターカレートさせたのち、１〜５時間乾式摩砕す
ることを特徴とする高可塑性カオリンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2668398A JP2955652B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 高可塑性カオリンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2668398A JP2955652B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 高可塑性カオリンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11209164A JPH11209164A (ja) | 1999-08-03 |
| JP2955652B2 true JP2955652B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=12200206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2668398A Expired - Lifetime JP2955652B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 高可塑性カオリンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2955652B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108298956B (zh) * | 2018-04-08 | 2021-02-02 | 河南省伟岸环保科技有限公司 | 一种低收缩密实型劈开砖的制备方法 |
| CN110563442A (zh) * | 2019-10-08 | 2019-12-13 | 景德镇陶瓷大学 | 一种粘土类陶瓷制品用添加剂的制备方法及其使用方法 |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP2668398A patent/JP2955652B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11209164A (ja) | 1999-08-03 |
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