JP3464043B2 - 多孔質焼結体の製造方法 - Google Patents
多孔質焼結体の製造方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、近時、住宅外装材料に
適用され省エネルギー及び地球温暖化防止対策等に対処
可能なセラミックス焼結体の製造方法に係り、特に、軽
量で曲げ強度が強くこれにより加工性が改善されて施工
コストが大幅に合理化できる多孔質焼結体の製造方法に
関する。
適用され省エネルギー及び地球温暖化防止対策等に対処
可能なセラミックス焼結体の製造方法に係り、特に、軽
量で曲げ強度が強くこれにより加工性が改善されて施工
コストが大幅に合理化できる多孔質焼結体の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セラミックス焼結体においてその
かさ比重が１．０ｇ／ｃｃ以下の軽量で多孔質のものを
製造する方法として数多くの技術が知られているが、特
に、起泡剤を用いて泡沫を生成しこの泡沫を組成物中に
分散させると共にこの組成物成形体を焼成して耐火断熱
煉瓦等のセラミックス焼結体を製造するいくつかの方法
が知られている（窯業工学ハンドブックｐ１３８８参
照）。
かさ比重が１．０ｇ／ｃｃ以下の軽量で多孔質のものを
製造する方法として数多くの技術が知られているが、特
に、起泡剤を用いて泡沫を生成しこの泡沫を組成物中に
分散させると共にこの組成物成形体を焼成して耐火断熱
煉瓦等のセラミックス焼結体を製造するいくつかの方法
が知られている（窯業工学ハンドブックｐ１３８８参
照）。
【０００３】これ等の製造方法は、上記セラミックス焼
結体を構成する原料混合物に対し水と起泡剤を撹拌して
生成した泡沫を加えてスラリー状とし、かつ、これを所
定の型に流し込んで組成物成型体を得ると共に、焼石
膏、マグネシアセメントあるいは珪酸ソーダによって上
記組成物成型体に強度を付与し多孔質のセラミックス焼
結体すなわち多孔質焼結体を製造する方法であった。
結体を構成する原料混合物に対し水と起泡剤を撹拌して
生成した泡沫を加えてスラリー状とし、かつ、これを所
定の型に流し込んで組成物成型体を得ると共に、焼石
膏、マグネシアセメントあるいは珪酸ソーダによって上
記組成物成型体に強度を付与し多孔質のセラミックス焼
結体すなわち多孔質焼結体を製造する方法であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この多孔質
焼結体においてその曲げ強度等を支配する要因としては
多孔質焼結体を構成する組織中に微細球状の気孔が均一
に分散していることが重要であった。
焼結体においてその曲げ強度等を支配する要因としては
多孔質焼結体を構成する組織中に微細球状の気孔が均一
に分散していることが重要であった。
【０００５】しかし、従来の多孔質焼結体の製造方法で
は、上記組織中に微細球状の気孔を均一に分散させるこ
とが難しく曲げ強度等に優れた多孔質焼結体を製造する
ことが困難な問題点を有していた。
は、上記組織中に微細球状の気孔を均一に分散させるこ
とが難しく曲げ強度等に優れた多孔質焼結体を製造する
ことが困難な問題点を有していた。
【０００６】すなわち、上記組織中に微細球状の気孔を
均一に分散させるためには、泡沫を造る段階において５
００μｍ以下の微細な気泡を水溶液の中で生成しかつこ
れを安定化させることが必要であった。しかし、単に水
と起泡剤とで泡沫を構成した場合、製造時の撹拌条件を
いかに調整しても大小不均一な径の泡沫が混在してしま
い、かつ、時間の経過と共に大気泡は消滅し易く不安定
なため水溶液中で気泡を安定して存在させることは困難
であった。一方、カルボキシメチルセルロース（ＣＭ
Ｃ）やポバール（ＰＶＡ）等を用いて水溶液の粘度を調
整した場合、水溶液中の気泡は安定するが気泡の大きさ
を均一に揃えることは困難であった。
均一に分散させるためには、泡沫を造る段階において５
００μｍ以下の微細な気泡を水溶液の中で生成しかつこ
れを安定化させることが必要であった。しかし、単に水
と起泡剤とで泡沫を構成した場合、製造時の撹拌条件を
いかに調整しても大小不均一な径の泡沫が混在してしま
い、かつ、時間の経過と共に大気泡は消滅し易く不安定
なため水溶液中で気泡を安定して存在させることは困難
であった。一方、カルボキシメチルセルロース（ＣＭ
Ｃ）やポバール（ＰＶＡ）等を用いて水溶液の粘度を調
整した場合、水溶液中の気泡は安定するが気泡の大きさ
を均一に揃えることは困難であった。
【０００７】本発明はこの様な問題点に着目してなされ
たもので、その課題とするところは、かさ比重が０．７
〜１．０ｇ／ｃｃ、気孔率が７０〜８０％、その曲げ強
度が従来の耐火断熱煉瓦の略１．５倍以上である多孔質
焼結体の製造方法を提供することにある。
たもので、その課題とするところは、かさ比重が０．７
〜１．０ｇ／ｃｃ、気孔率が７０〜８０％、その曲げ強
度が従来の耐火断熱煉瓦の略１．５倍以上である多孔質
焼結体の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は５
００μｍ以下の微細気泡を水溶液中で安定化させる手法
について鋭意研究した結果、鎖状粘土鉱物として独特の
トンネル構造組織を有し、かつ、吸着性能、膨潤性、固
化特性、低熱膨張性等の特性を有する繊維体としてのセ
ピオライト[(ＯＨ2)4 (ＯＨ)4 Ｍｇ8Ｓｉ12Ｏ30 Ｈ2Ｏ]
に着目するに至った。
００μｍ以下の微細気泡を水溶液中で安定化させる手法
について鋭意研究した結果、鎖状粘土鉱物として独特の
トンネル構造組織を有し、かつ、吸着性能、膨潤性、固
化特性、低熱膨張性等の特性を有する繊維体としてのセ
ピオライト[(ＯＨ2)4 (ＯＨ)4 Ｍｇ8Ｓｉ12Ｏ30 Ｈ2Ｏ]
に着目するに至った。
【０００９】すなわち、このセピオライトは、シリカゲ
ルのような高い吸着性能を示し、イオン交換容量が少な
く、アルカリイオン等による粘性の変化も少なく、更
に、多量の水を吸収してゲル状となり膨潤するが乾燥し
ても容量を縮小することがなく、２００Å〜５００Åの
気泡をもったまま固化する極めて特徴的な性状を示すも
のである。また、セピオライト自身は、加熱すると殆ど
収縮することはなく、気孔を残しながら焼結しステアタ
イトやゴージエライト等の低熱膨張性の焼結体に変化す
るものである。このため、このセピオライトを上記微細
気泡の吸着保持担体として適用することにより水溶液中
で５００μｍ以下の微細気泡が安定化することが予測さ
れ、かつ、このセピオライトの配合に伴い得られる多孔
質焼結体の品質が向上すると予測されたからである。
ルのような高い吸着性能を示し、イオン交換容量が少な
く、アルカリイオン等による粘性の変化も少なく、更
に、多量の水を吸収してゲル状となり膨潤するが乾燥し
ても容量を縮小することがなく、２００Å〜５００Åの
気泡をもったまま固化する極めて特徴的な性状を示すも
のである。また、セピオライト自身は、加熱すると殆ど
収縮することはなく、気孔を残しながら焼結しステアタ
イトやゴージエライト等の低熱膨張性の焼結体に変化す
るものである。このため、このセピオライトを上記微細
気泡の吸着保持担体として適用することにより水溶液中
で５００μｍ以下の微細気泡が安定化することが予測さ
れ、かつ、このセピオライトの配合に伴い得られる多孔
質焼結体の品質が向上すると予測されたからである。
【００１０】この様な予測の下、セピオライト粉末１重
量部に対し、高級アルコール硫酸エステルソーダ、石鹸
物質等の起泡剤が１重量％以上５重量％以下含まれた水
溶液を３重量部〜７重量部の範囲で加えて撹拌し、得ら
れた泡沫を顕微鏡で観察したところ、セピオライト粒子
の表面に１００μｍ〜２００μｍ程度の気泡が強固に吸
着されていることが確認され、かつ、十数時間放置して
もこの気泡が消失せずに安定な状態を保つと共に、泡沫
液中において遊離して存在する大きな気泡が徐々に消滅
していくことも確認された。
量部に対し、高級アルコール硫酸エステルソーダ、石鹸
物質等の起泡剤が１重量％以上５重量％以下含まれた水
溶液を３重量部〜７重量部の範囲で加えて撹拌し、得ら
れた泡沫を顕微鏡で観察したところ、セピオライト粒子
の表面に１００μｍ〜２００μｍ程度の気泡が強固に吸
着されていることが確認され、かつ、十数時間放置して
もこの気泡が消失せずに安定な状態を保つと共に、泡沫
液中において遊離して存在する大きな気泡が徐々に消滅
していくことも確認された。
【００１１】本発明はこの様な発見に基づいており、セ
ピオライトの持つ特徴的な泡沫保持現象と、セピオライ
ト自身の膨潤現象並びに固化特性による均一な多孔質組
織の構成、更には焼結体の物性品質面における低熱膨張
性等を利用して完成されたものである。
ピオライトの持つ特徴的な泡沫保持現象と、セピオライ
ト自身の膨潤現象並びに固化特性による均一な多孔質組
織の構成、更には焼結体の物性品質面における低熱膨張
性等を利用して完成されたものである。
【００１２】すなわち、請求項１記載の発明に係る多孔
質焼結体の製造方法は、鎖状粘土鉱物であるセピオライ
ト[(ＯＨ2)4 (ＯＨ)4 Ｍｇ8Ｓｉ12Ｏ30 Ｈ2Ｏ]の粉末１
重量部に、起泡剤が１重量％以上含まれた水溶液３重量
部〜７重量部を加え撹拌して多孔質の泥奨を調製し、次
いでポルトランドセメント、高炉セメント、アルミナセ
メントから選ばれた１種以上のセメント２重量部〜３重
量部と、ガラスカレット、珪砂、高炉スラグ、磁器セル
ベン、珪石灰、フライアッシュ、珪藻土、木節粘土から
選ばれた１００メッシュ以下で１種以上の乾燥粉末５重
量部〜７重量部を上記多孔質の泥奨中に加えて撹拌し、
混合、混練りして軟泥状の組成物とし、かつ、この組成
物を所定形状に成形し養生かつ乾燥した後、上記組成物
成形体を１０００℃以上の温度で焼成することを特徴と
するものである。
質焼結体の製造方法は、鎖状粘土鉱物であるセピオライ
ト[(ＯＨ2)4 (ＯＨ)4 Ｍｇ8Ｓｉ12Ｏ30 Ｈ2Ｏ]の粉末１
重量部に、起泡剤が１重量％以上含まれた水溶液３重量
部〜７重量部を加え撹拌して多孔質の泥奨を調製し、次
いでポルトランドセメント、高炉セメント、アルミナセ
メントから選ばれた１種以上のセメント２重量部〜３重
量部と、ガラスカレット、珪砂、高炉スラグ、磁器セル
ベン、珪石灰、フライアッシュ、珪藻土、木節粘土から
選ばれた１００メッシュ以下で１種以上の乾燥粉末５重
量部〜７重量部を上記多孔質の泥奨中に加えて撹拌し、
混合、混練りして軟泥状の組成物とし、かつ、この組成
物を所定形状に成形し養生かつ乾燥した後、上記組成物
成形体を１０００℃以上の温度で焼成することを特徴と
するものである。
【００１３】そして、この請求項１記載の発明に係る多
孔質焼結体の製造方法においては鎖状粘土鉱物であるセ
ピオライトを適用し、上記起泡剤によって生成された気
泡の中から１００μｍ〜５００μｍ程度の微細な気泡が
このセピオライト粒子表面に強固に吸着されるため、上
記気泡が存在する泥奨中にセメントと乾燥粉末を加えて
攪拌し、混合、混練りしても、得られた軟泥状の組成物
中には１００μｍ〜５００μｍ程度の微細な気泡が消滅
することなく均一に分散されている。しかも、セピオラ
イト自身は、水を吸収して膨潤するが乾燥しても容量を
縮小することなく気泡をもったまま固化し、かつ、加熱
すると殆ど収縮することなく気孔を残しながら焼結し低
熱膨張性の焼結体に変化する特性を有する。従って、組
織中に微細球状の気孔を均一に分散させることができ、
軽量で曲げ強度が強い多孔質焼結体を製造することが可
能となる。
孔質焼結体の製造方法においては鎖状粘土鉱物であるセ
ピオライトを適用し、上記起泡剤によって生成された気
泡の中から１００μｍ〜５００μｍ程度の微細な気泡が
このセピオライト粒子表面に強固に吸着されるため、上
記気泡が存在する泥奨中にセメントと乾燥粉末を加えて
攪拌し、混合、混練りしても、得られた軟泥状の組成物
中には１００μｍ〜５００μｍ程度の微細な気泡が消滅
することなく均一に分散されている。しかも、セピオラ
イト自身は、水を吸収して膨潤するが乾燥しても容量を
縮小することなく気泡をもったまま固化し、かつ、加熱
すると殆ど収縮することなく気孔を残しながら焼結し低
熱膨張性の焼結体に変化する特性を有する。従って、組
織中に微細球状の気孔を均一に分散させることができ、
軽量で曲げ強度が強い多孔質焼結体を製造することが可
能となる。
【００１４】この請求項１に係る発明において製造され
た多孔質焼結体中におけるセピオライトの比率は、経済
性並びに目的とする効果の面から９重量％〜１２．５重
量％の範囲である。また、組成物成形体の生産工程にお
いて必要な強度を保持する目的から、水硬性セメント類
としてポルトランドセメント、高炉セメント、アルミナ
セメントの少なくとも１種を２０重量％〜３０重量％の
範囲で使用する。２０重量％未満では強度が不足し、ま
た３０重量％を越えると焼成温度が高くなり不経済だか
らである。多孔質焼結体のその他の成分原料としては、
ガラスカレット、珪砂、高炉スラグ、磁器セルベン、珪
石灰、フライアッシュ、珪藻土、木節粘土から選ばれた
１００メッシュ以下で１種以上の乾燥粉末を５０重量％
〜７０重量％の範囲で配合する。尚、目的とする製品の
焼結強度、吸水率と焼成温度との関係でこれ等乾燥粉末
の組成を適宜調整する。また、焼成温度は１０００℃以
上であり、その製造コストを考慮して好ましくは１００
０℃〜１２５０℃である。また、気泡を生成する起泡剤
としては、従来適用されている高級アルコール硫酸エス
テルソーダや石鹸物質等が利用でき、その水溶液濃度は
１重量％以上である。尚、５重量％を越える濃度にして
もその気泡生成作用は限界があってそれ程向上しないた
め、経済性を考慮し好ましくは１重量％〜５重量％に設
定される。
た多孔質焼結体中におけるセピオライトの比率は、経済
性並びに目的とする効果の面から９重量％〜１２．５重
量％の範囲である。また、組成物成形体の生産工程にお
いて必要な強度を保持する目的から、水硬性セメント類
としてポルトランドセメント、高炉セメント、アルミナ
セメントの少なくとも１種を２０重量％〜３０重量％の
範囲で使用する。２０重量％未満では強度が不足し、ま
た３０重量％を越えると焼成温度が高くなり不経済だか
らである。多孔質焼結体のその他の成分原料としては、
ガラスカレット、珪砂、高炉スラグ、磁器セルベン、珪
石灰、フライアッシュ、珪藻土、木節粘土から選ばれた
１００メッシュ以下で１種以上の乾燥粉末を５０重量％
〜７０重量％の範囲で配合する。尚、目的とする製品の
焼結強度、吸水率と焼成温度との関係でこれ等乾燥粉末
の組成を適宜調整する。また、焼成温度は１０００℃以
上であり、その製造コストを考慮して好ましくは１００
０℃〜１２５０℃である。また、気泡を生成する起泡剤
としては、従来適用されている高級アルコール硫酸エス
テルソーダや石鹸物質等が利用でき、その水溶液濃度は
１重量％以上である。尚、５重量％を越える濃度にして
もその気泡生成作用は限界があってそれ程向上しないた
め、経済性を考慮し好ましくは１重量％〜５重量％に設
定される。
【００１５】ここで、請求項１に係る製造方法により得
られた多孔質焼結体はその表面に微小孔を有し吸水性を
示すため、この焼結板が置かれる環境によっては凍結融
解作用の繰返しにより組織の劣化を引き起こす場合があ
る。請求項２に係る発明はこの組織の劣化を未然に防止
できる多孔質焼結体の製造方法に関する。
られた多孔質焼結体はその表面に微小孔を有し吸水性を
示すため、この焼結板が置かれる環境によっては凍結融
解作用の繰返しにより組織の劣化を引き起こす場合があ
る。請求項２に係る発明はこの組織の劣化を未然に防止
できる多孔質焼結体の製造方法に関する。
【００１６】すなわち、請求項２に係る発明は、請求項
１記載の発明に係る多孔質焼結板の製造方法を前提と
し、珪酸ソーダが１０重量％〜１５重量％含まれる珪酸
ソーダ水溶液中に、養生かつ乾燥された焼結前の組成物
成形体を１分間以上浸漬することを特徴とするものであ
る。
１記載の発明に係る多孔質焼結板の製造方法を前提と
し、珪酸ソーダが１０重量％〜１５重量％含まれる珪酸
ソーダ水溶液中に、養生かつ乾燥された焼結前の組成物
成形体を１分間以上浸漬することを特徴とするものであ
る。
【００１７】そして、この浸漬処理により上記組成物成
形体表面に珪酸ソーダと組成物との反応組織が生成さ
れ、かつ、乾燥後焼成処理によって焼結体表面に吸水率
の少ないすなわち浸透性の少ないガラス質層が形成され
る。従って、このガラス質層の作用により焼結体の表面
強度が向上し、かつ、吸水性が少なくなる分上記凍結融
解作用の繰返しに伴う組織の劣化を防止することが可能
となる。
形体表面に珪酸ソーダと組成物との反応組織が生成さ
れ、かつ、乾燥後焼成処理によって焼結体表面に吸水率
の少ないすなわち浸透性の少ないガラス質層が形成され
る。従って、このガラス質層の作用により焼結体の表面
強度が向上し、かつ、吸水性が少なくなる分上記凍結融
解作用の繰返しに伴う組織の劣化を防止することが可能
となる。
【００１８】尚、珪酸ソーダ水溶液中の珪酸ソーダの濃
度が１０重量％未満であると上記ガラス質層の生成が不
十分となり、他方、上記濃度が１５重量％を越えると含
浸による組成物成形体への浸透が遅くなり生産性が低下
するため、上述したように珪酸ソーダ水溶液中の珪酸ソ
ーダの濃度は１０重量％〜１５重量％に設定される。ま
た、上記浸漬処理時間は１分間以上であるが、ガラス質
層の生成膜厚と経済性を考慮して好ましくは１〜３分間
である。
度が１０重量％未満であると上記ガラス質層の生成が不
十分となり、他方、上記濃度が１５重量％を越えると含
浸による組成物成形体への浸透が遅くなり生産性が低下
するため、上述したように珪酸ソーダ水溶液中の珪酸ソ
ーダの濃度は１０重量％〜１５重量％に設定される。ま
た、上記浸漬処理時間は１分間以上であるが、ガラス質
層の生成膜厚と経済性を考慮して好ましくは１〜３分間
である。
【００１９】次に、請求項３に係る発明は、請求項１又
は２に係る焼結前の組成物成形体表面に対し釉薬を施し
て多孔質焼結板を製造する方法に関する。すなわち、建
築外装材として必要な色彩を釉薬により与えるものであ
るが、気孔率が７０％〜８０％程度の多孔質焼結体にお
いてはその熱膨張率が極めて低いため、従来一般のセラ
ミックスタイルに用いる釉薬をそのまま適用しても焼結
時における釉薬層と組成物成形体相互の熱膨張のバラン
スをとることが困難となる。請求項３に係る発明はこれ
を可能とする多孔質焼結板の製造方法に関する。
は２に係る焼結前の組成物成形体表面に対し釉薬を施し
て多孔質焼結板を製造する方法に関する。すなわち、建
築外装材として必要な色彩を釉薬により与えるものであ
るが、気孔率が７０％〜８０％程度の多孔質焼結体にお
いてはその熱膨張率が極めて低いため、従来一般のセラ
ミックスタイルに用いる釉薬をそのまま適用しても焼結
時における釉薬層と組成物成形体相互の熱膨張のバラン
スをとることが困難となる。請求項３に係る発明はこれ
を可能とする多孔質焼結板の製造方法に関する。
【００２０】すなわち、請求項３に係る発明は、請求項
１又は２記載の発明に係る多孔質焼結板の製造方法を前
提とし、粒度５μｍ以下に粉砕精製されたセリサイトを
５０重量％以上含み、かつ、フリット、水酸化アルミニ
ウム、シリカフューム、珪砂、板ガラスカレット、珪酸
ジルコニウム、亜鉛華から選ばれた１種以上を加えて調
合調整した釉薬で、養生かつ乾燥された焼結前の上記組
成物成形体又は珪酸ソーダ水溶液に浸漬された焼結前の
上記組成物成形体の表面を処理することを特徴とするも
のである。
１又は２記載の発明に係る多孔質焼結板の製造方法を前
提とし、粒度５μｍ以下に粉砕精製されたセリサイトを
５０重量％以上含み、かつ、フリット、水酸化アルミニ
ウム、シリカフューム、珪砂、板ガラスカレット、珪酸
ジルコニウム、亜鉛華から選ばれた１種以上を加えて調
合調整した釉薬で、養生かつ乾燥された焼結前の上記組
成物成形体又は珪酸ソーダ水溶液に浸漬された焼結前の
上記組成物成形体の表面を処理することを特徴とするも
のである。
【００２１】そして、上記釉薬の主要部を構成する粒度
５μｍ以下のセリサイトは、古くからエンゴーベ（下
釉）として知られているように耐火度は高く低温ではガ
ラス化しないが、微粒子であるために固相反応によって
焼結した状態となり１μｍ〜２０μｍ程度の微細気孔を
もって焼結することを特徴とする原料である。
５μｍ以下のセリサイトは、古くからエンゴーベ（下
釉）として知られているように耐火度は高く低温ではガ
ラス化しないが、微粒子であるために固相反応によって
焼結した状態となり１μｍ〜２０μｍ程度の微細気孔を
もって焼結することを特徴とする原料である。
【００２２】従って、組成物成形体に対しこの釉薬を処
理した後の焼結時において釉薬層の微細気孔組織により
上記組成物成形体との熱膨張バランスをとることがで
き、かつ、得られた多孔質焼結体はその表面に１μｍ〜
２０μｍ程度の微細気泡が５０％以上を占めかつその吸
水率が５％以下の釉薬層が形成されるため、この釉薬層
による色彩が付与されると共に適度の吸湿放湿性を有し
放湿による蒸発潜熱は地球温暖化防止に効果を発揮し、
更に、凍結融解による抵抗性の向上を図ることが可能と
なる。
理した後の焼結時において釉薬層の微細気孔組織により
上記組成物成形体との熱膨張バランスをとることがで
き、かつ、得られた多孔質焼結体はその表面に１μｍ〜
２０μｍ程度の微細気泡が５０％以上を占めかつその吸
水率が５％以下の釉薬層が形成されるため、この釉薬層
による色彩が付与されると共に適度の吸湿放湿性を有し
放湿による蒸発潜熱は地球温暖化防止に効果を発揮し、
更に、凍結融解による抵抗性の向上を図ることが可能と
なる。
【００２３】この釉薬の組成は５μｍ以下に粉砕精製さ
れたセリサイトを５０重量％以上含み、かつ、少量のフ
リット及び板ガラスカレットは焼成温度を下げるフラッ
クスとなり、水酸化アルミニウム、シリカフューム、珪
砂は焼結度の調整剤として作用し、また、乳濁剤として
は珪酸ジルコニウム、亜鉛華など通常一般の釉薬と同
様、色彩の安定化のための原料であり、これ等の一種以
上を選定し、焼成温度に応じて組成を適宜調整する。
れたセリサイトを５０重量％以上含み、かつ、少量のフ
リット及び板ガラスカレットは焼成温度を下げるフラッ
クスとなり、水酸化アルミニウム、シリカフューム、珪
砂は焼結度の調整剤として作用し、また、乳濁剤として
は珪酸ジルコニウム、亜鉛華など通常一般の釉薬と同
様、色彩の安定化のための原料であり、これ等の一種以
上を選定し、焼成温度に応じて組成を適宜調整する。
【００２４】
【作用】請求項１記載の発明に係る多孔質焼結体の製造
方法によれば、鎖状粘土鉱物であるセピオライトを適用
し、起泡剤によって生成された気泡の中から１００μｍ
〜５００μｍ程度の微細な気泡がこのセピオライト粒子
表面に強固に吸着されるため、上記気泡が存在する泥奨
中にセメントと乾燥粉末を加えて攪拌し、混合、混練り
しても、得られた軟泥状の組成物中には１００μｍ〜５
００μｍ程度の微細な気泡が消滅することなく均一に分
散されている。しかも、セピオライト自身は、水を吸収
して膨潤するが乾燥しても容量を縮小することなく気泡
をもったまま固化し、かつ、加熱すると殆ど収縮するこ
となく気孔を残しながら焼結し低熱膨張性の焼結体に変
化する特性を有する。従って、組織中に微細球状の気孔
を均一に分散させることができ、軽量で曲げ強度が強い
多孔質焼結体を製造することが可能となる。
方法によれば、鎖状粘土鉱物であるセピオライトを適用
し、起泡剤によって生成された気泡の中から１００μｍ
〜５００μｍ程度の微細な気泡がこのセピオライト粒子
表面に強固に吸着されるため、上記気泡が存在する泥奨
中にセメントと乾燥粉末を加えて攪拌し、混合、混練り
しても、得られた軟泥状の組成物中には１００μｍ〜５
００μｍ程度の微細な気泡が消滅することなく均一に分
散されている。しかも、セピオライト自身は、水を吸収
して膨潤するが乾燥しても容量を縮小することなく気泡
をもったまま固化し、かつ、加熱すると殆ど収縮するこ
となく気孔を残しながら焼結し低熱膨張性の焼結体に変
化する特性を有する。従って、組織中に微細球状の気孔
を均一に分散させることができ、軽量で曲げ強度が強い
多孔質焼結体を製造することが可能となる。
【００２５】一方、請求項２記載の発明に係る多孔質焼
結体の製造方法によれば、珪酸ソーダが１０重量％〜１
５重量％含まれる珪酸ソーダ水溶液中に、養生かつ乾燥
された焼結前の組成物成形体を１分間以上浸漬している
ため、この浸漬処理により上記組成物成形体表面に珪酸
ソーダと組成物との反応組織が生成され、かつ、乾燥後
焼成処理によって焼結体表面に吸水率の少ないすなわち
浸透性の少ないガラス質層が形成される。従って、この
ガラス質層の作用により焼結体の表面強度が向上し、か
つ、吸水性が少なくなる分、凍結融解作用の繰返しに伴
う組織の劣化を防止することが可能となる。
結体の製造方法によれば、珪酸ソーダが１０重量％〜１
５重量％含まれる珪酸ソーダ水溶液中に、養生かつ乾燥
された焼結前の組成物成形体を１分間以上浸漬している
ため、この浸漬処理により上記組成物成形体表面に珪酸
ソーダと組成物との反応組織が生成され、かつ、乾燥後
焼成処理によって焼結体表面に吸水率の少ないすなわち
浸透性の少ないガラス質層が形成される。従って、この
ガラス質層の作用により焼結体の表面強度が向上し、か
つ、吸水性が少なくなる分、凍結融解作用の繰返しに伴
う組織の劣化を防止することが可能となる。
【００２６】また、請求項３記載の発明に係る多孔質焼
結体の製造方法によれば、粒度５μｍ以下に粉砕精製さ
れたセリサイトを５０重量％以上含み、かつ、フリッ
ト、水酸化アルミニウム、シリカフューム、珪砂、板ガ
ラスカレット、珪酸ジルコニウム、亜鉛華から選ばれた
１種以上を加えて調合調整した釉薬で、養生かつ乾燥さ
れた焼結前の組成物成形体又は珪酸ソーダ水溶液に浸漬
された焼結前の組成物成形体の表面を処理していること
から、焼結時において釉薬層の微細気孔組織により上記
組成物成形体との熱膨張バランスをとることができ、か
つ、得られた多孔質焼結体はその表面に１μｍ〜２０μ
ｍ程度の微細気泡が５０％以上を占めかつその吸水率が
５％以下の釉薬層が形成されるため、この釉薬層による
色彩が付与されると共に適度の吸湿放湿性を有し放湿に
よる蒸発潜熱は地球温暖化防止に効果を発揮し、更に凍
結融解による抵抗性の向上を図ることが可能となる。
結体の製造方法によれば、粒度５μｍ以下に粉砕精製さ
れたセリサイトを５０重量％以上含み、かつ、フリッ
ト、水酸化アルミニウム、シリカフューム、珪砂、板ガ
ラスカレット、珪酸ジルコニウム、亜鉛華から選ばれた
１種以上を加えて調合調整した釉薬で、養生かつ乾燥さ
れた焼結前の組成物成形体又は珪酸ソーダ水溶液に浸漬
された焼結前の組成物成形体の表面を処理していること
から、焼結時において釉薬層の微細気孔組織により上記
組成物成形体との熱膨張バランスをとることができ、か
つ、得られた多孔質焼結体はその表面に１μｍ〜２０μ
ｍ程度の微細気泡が５０％以上を占めかつその吸水率が
５％以下の釉薬層が形成されるため、この釉薬層による
色彩が付与されると共に適度の吸湿放湿性を有し放湿に
よる蒸発潜熱は地球温暖化防止に効果を発揮し、更に凍
結融解による抵抗性の向上を図ることが可能となる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。
る。
【００２８】［実施例１］セピオライトは、中国産セピ
オライトの原鉱を直径２ｍｍの金網を備える衝撃式粉砕
機により粉砕して繊維長２〜３ｍｍの繊維状粉体として
適用した。
オライトの原鉱を直径２ｍｍの金網を備える衝撃式粉砕
機により粉砕して繊維長２〜３ｍｍの繊維状粉体として
適用した。
【００２９】また、起泡剤は高級アルコール硫酸エステ
ルソーダを用いこの起泡剤を水に対して２重量％加えた
水溶液を適用した。
ルソーダを用いこの起泡剤を水に対して２重量％加えた
水溶液を適用した。
【００３０】まず、所定量のセピオライトを計量し、か
つ、このセピオライトに対して起泡剤が配合された水溶
液を重量比で４倍加えて５分間撹拌した後、下記の表１
に示された配合率に基づき予め粉末混合された混合物を
投入し、更に５分間撹拌混合して軟泥状態の組成物とし
これを取り出した。
つ、このセピオライトに対して起泡剤が配合された水溶
液を重量比で４倍加えて５分間撹拌した後、下記の表１
に示された配合率に基づき予め粉末混合された混合物を
投入し、更に５分間撹拌混合して軟泥状態の組成物とし
これを取り出した。
【００３１】次に、押出成型機を用いて幅１００ｍｍ×
長さ３００ｍｍ×厚み２０ｍｍの組成物成形体を鉄板の
上に取り出し、６０℃の温度で１２時間養生硬化し、更
に１００℃〜１２０℃にセットされた乾燥器で１時間乾
燥させた後、ローラーハウスキルンを用い１１００℃で
焼成して多孔質焼結体を製造した。
長さ３００ｍｍ×厚み２０ｍｍの組成物成形体を鉄板の
上に取り出し、６０℃の温度で１２時間養生硬化し、更
に１００℃〜１２０℃にセットされた乾燥器で１時間乾
燥させた後、ローラーハウスキルンを用い１１００℃で
焼成して多孔質焼結体を製造した。
【００３２】この多孔質焼結体のかつ比重、気孔率、曲
げ強度、耐凍害性（JISA5209）、及び、比強度（曲げ強
度／かさ比重）について下記の表２に示す。
げ強度、耐凍害性（JISA5209）、及び、比強度（曲げ強
度／かさ比重）について下記の表２に示す。
【００３３】［実施例２］実施例１と同様の工程により
軟泥状態の組成物を調製し、かつ、幅１００ｍｍ×長さ
３００ｍｍ×厚み２０ｍｍの組成物成形体を鉄板の上に
取り出し、６０℃の温度で１２時間養生硬化し、次い
で、この組成物成形体を３号珪酸ソーダの３倍水溶液中
へ１分間浸漬し、乾燥させた後、ローラーハウスキルン
を用い１１００℃で焼成して多孔質焼結体を製造した。
軟泥状態の組成物を調製し、かつ、幅１００ｍｍ×長さ
３００ｍｍ×厚み２０ｍｍの組成物成形体を鉄板の上に
取り出し、６０℃の温度で１２時間養生硬化し、次い
で、この組成物成形体を３号珪酸ソーダの３倍水溶液中
へ１分間浸漬し、乾燥させた後、ローラーハウスキルン
を用い１１００℃で焼成して多孔質焼結体を製造した。
【００３４】この多孔質焼結体のかつ比重、気孔率、曲
げ強度、耐凍害性（JISA5209）、及び、比強度（曲げ強
度／かさ比重）について下記の表２に示す。
げ強度、耐凍害性（JISA5209）、及び、比強度（曲げ強
度／かさ比重）について下記の表２に示す。
【００３５】
【表１】
【表２】
［実施例３］
セピオライトは実施例１と同一のものを適用し、また、
起泡剤は高級アルコール硫酸エステルソーダを用いこの
起泡剤を水に対して３重量％加えた水溶液を適用した。
起泡剤は高級アルコール硫酸エステルソーダを用いこの
起泡剤を水に対して３重量％加えた水溶液を適用した。
【００３６】まず、所定量のセピオライトを計量し、か
つ、このセピオライトに対して起泡剤が配合された上記
水溶液を重量比で７倍加えて撹拌した後、下記の表３に
示された配合率に基づき予め粉末混合された混合物を投
入し、更に撹拌混合して軟泥状態の組成物としこれを取
り出した。
つ、このセピオライトに対して起泡剤が配合された上記
水溶液を重量比で７倍加えて撹拌した後、下記の表３に
示された配合率に基づき予め粉末混合された混合物を投
入し、更に撹拌混合して軟泥状態の組成物としこれを取
り出した。
【００３７】次に、押出成型機を用いて幅１００ｍｍ×
長さ３００ｍｍ×厚み２０ｍｍの組成物成形体を鉄板の
上に取り出し、６０℃の温度で１２時間養生硬化し、か
つ、乾燥させた後、この組成物成形体を３号珪酸ソーダ
の３倍水溶液中へ２分間浸漬した。
長さ３００ｍｍ×厚み２０ｍｍの組成物成形体を鉄板の
上に取り出し、６０℃の温度で１２時間養生硬化し、か
つ、乾燥させた後、この組成物成形体を３号珪酸ソーダ
の３倍水溶液中へ２分間浸漬した。
【００３８】次いで、珪酸ソーダにより処理された組成
物成形体に対し、セリサイト：６０重量％、板ガラス粉
末：２０重量％、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの粒度の珪
砂：２０重量％で構成された釉薬をかけた後、ローラー
ハウスキルンを用い１１３０℃で焼成して多孔質焼結体
を製造した。
物成形体に対し、セリサイト：６０重量％、板ガラス粉
末：２０重量％、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの粒度の珪
砂：２０重量％で構成された釉薬をかけた後、ローラー
ハウスキルンを用い１１３０℃で焼成して多孔質焼結体
を製造した。
【００３９】この多孔質焼結体のかつ比重、気孔率、曲
げ強度、耐凍害性（JISA5209）、及び、比強度（曲げ強
度／かさ比重）について下記の表４に示す。
げ強度、耐凍害性（JISA5209）、及び、比強度（曲げ強
度／かさ比重）について下記の表４に示す。
【００４０】尚、この実施例において上記起泡剤の濃度
を５重量％にして同様の実験を試みたが、多孔質焼結体
中における残存気孔率の増加は確認されなかった。
を５重量％にして同様の実験を試みたが、多孔質焼結体
中における残存気孔率の増加は確認されなかった。
【００４１】
【表３】
【表４】
『表面釉薬の気孔分布と吸水率』また、この実施例３に
係る多孔質焼結体について釉薬層のみを剥離し、顕微鏡
にてこの釉薬層内の気孔の分布とサイズを目視により観
察したところ、２０μｍ以下の気孔は約６０％を占める
ものであった。
係る多孔質焼結体について釉薬層のみを剥離し、顕微鏡
にてこの釉薬層内の気孔の分布とサイズを目視により観
察したところ、２０μｍ以下の気孔は約６０％を占める
ものであった。
【００４２】『各実施例に係る多孔質焼結体と従来品の
特性比較』
特性比較』
【表５】
［評価］
この表に示された数値から明らかなように各実施例に係
る多孔質焼結板の比強度（曲げ強度／かさ比重）は、従
来品である耐火断熱煉瓦Ａ−７級、及び、耐火断熱煉瓦
Ｂ−５級の比強度に較べて略１．５から略２倍以上、泡
ガラス（米国コーニング社製）の比強度に較べて略同等
から略１．５倍であった。
る多孔質焼結板の比強度（曲げ強度／かさ比重）は、従
来品である耐火断熱煉瓦Ａ−７級、及び、耐火断熱煉瓦
Ｂ−５級の比強度に較べて略１．５から略２倍以上、泡
ガラス（米国コーニング社製）の比強度に較べて略同等
から略１．５倍であった。
【００４３】また、各実施例に係る多孔質焼結板は微細
気孔組織をもち、せっ器質に焼結された表面釉薬層（実
施例３）は凍害を受けることなく適度の吸放湿性を有す
るため、地球温暖化防止と高い断熱効果を有しており、
住宅用等の外装断熱タイルとして充分満足できるもので
あった。
気孔組織をもち、せっ器質に焼結された表面釉薬層（実
施例３）は凍害を受けることなく適度の吸放湿性を有す
るため、地球温暖化防止と高い断熱効果を有しており、
住宅用等の外装断熱タイルとして充分満足できるもので
あった。
【００４４】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、組織中に
微細球状の気孔を均一に分散させることができ、軽量で
曲げ強度が強い多孔質焼結体を製造できる効果を有して
いる。
微細球状の気孔を均一に分散させることができ、軽量で
曲げ強度が強い多孔質焼結体を製造できる効果を有して
いる。
【００４５】一方、請求項２に係る発明によれば、ガラ
ス質層の作用により焼結体の表面強度が向上し、かつ、
吸水性が少なくなる分、凍結融解作用の繰返しに伴う組
織の劣化が起こり難い多孔質焼結体を製造できる効果を
有している。
ス質層の作用により焼結体の表面強度が向上し、かつ、
吸水性が少なくなる分、凍結融解作用の繰返しに伴う組
織の劣化が起こり難い多孔質焼結体を製造できる効果を
有している。
【００４６】また、請求項３に係る発明によれば、釉薬
層による色彩が付与され、かつ、地球温暖化防止に寄与
できる程度の吸湿放湿性を有すると共に、凍結融解によ
る抵抗性の向上が図れる多孔質焼結体を製造できる効果
を有している。
層による色彩が付与され、かつ、地球温暖化防止に寄与
できる程度の吸湿放湿性を有すると共に、凍結融解によ
る抵抗性の向上が図れる多孔質焼結体を製造できる効果
を有している。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 38/00 - 38/10
Claims (3)
- 【請求項１】鎖状粘土鉱物であるセピオライト[(ＯＨ2)
4 (ＯＨ)4 Ｍｇ8Ｓｉ12Ｏ30 Ｈ2Ｏ]の粉末１重量部に、
起泡剤が１重量％以上含まれた水溶液３重量部〜７重量
部を加え撹拌して多孔質の泥奨を調製し、次いでポルト
ランドセメント、高炉セメント、アルミナセメントから
選ばれた１種以上のセメント２重量部〜３重量部と、ガ
ラスカレット、珪砂、高炉スラグ、磁器セルベン、珪石
灰、フライアッシュ、珪藻土、木節粘土から選ばれた１
００メッシュ以下で１種以上の乾燥粉末５重量部〜７重
量部を上記多孔質の泥奨中に加えて撹拌し、混合、混練
りして軟泥状の組成物とし、かつ、この組成物を所定形
状に成形し養生かつ乾燥した後、上記組成物成形体を１
０００℃以上の温度で焼成することを特徴とする多孔質
焼結体の製造方法。 - 【請求項２】珪酸ソーダが１０重量％〜１５重量％含ま
れる珪酸ソーダ水溶液中に、養生かつ乾燥された焼結前
の上記組成物成形体を１分間以上浸漬することを特徴と
する請求項１記載の多孔質焼結体の製造方法。 - 【請求項３】粒度５μｍ以下に粉砕精製されたセリサイ
トを５０重量％以上含み、かつ、フリット、水酸化アル
ミニウム、シリカフューム、珪砂、板ガラスカレット、
珪酸ジルコニウム、亜鉛華から選ばれた１種以上を加え
て調合調整した釉薬で、養生かつ乾燥された焼結前の上
記組成物成形体又は珪酸ソーダ水溶液に浸漬された焼結
前の上記組成物成形体の表面を処理することを特徴とす
る請求項１又は２記載の多孔質焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14512794A JP3464043B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 多孔質焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14512794A JP3464043B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 多孔質焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0812465A JPH0812465A (ja) | 1996-01-16 |
| JP3464043B2 true JP3464043B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=15378033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14512794A Expired - Fee Related JP3464043B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 多孔質焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3464043B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4980582B2 (ja) * | 2005-04-27 | 2012-07-18 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | 多孔質材の製造方法、及び緑化用の多孔質材 |
| US8252492B2 (en) | 2008-09-10 | 2012-08-28 | Kyocera Document Solutions Inc. | Toner for electrostatic development, image forming apparatus, and image forming method |
| JP2010092004A (ja) | 2008-09-10 | 2010-04-22 | Kyocera Mita Corp | フルカラー用トナーセット、および画像形成方法と画像形成装置 |
| KR102174793B1 (ko) * | 2020-05-13 | 2020-11-05 | 장화신 | 방화제 조성물을 이용한 내화보드 |
| CN112250467B (zh) * | 2020-10-29 | 2023-09-15 | 湖南工程学院 | 一种海泡石加气混凝土砌块及其制备工艺 |
| CN117401989B (zh) * | 2023-10-24 | 2024-03-05 | 邹平金石节能科技有限公司 | 硅酸铝轻质耐火砖及其制备方法 |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP14512794A patent/JP3464043B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0812465A (ja) | 1996-01-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |