JP4056921B2 - 水簸粘土の製造方法及び蛙目粘土 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水簸粘土の製造方法及び水簸粘土に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛙目粘土、木節粘土等の水簸粘土は一般的に以下の製造方法により製造されている。すなわち、この製造方法では、水簸工程として、採掘され、岩石等が取り除かれた原土を水簸し、上澄み液と沈殿物とに分離する。水簸とは、原土を解膠剤とともに水に分散させて泥漿とし、この泥漿をタンク内に収容して不要な重い物質（主に珪砂）を沈殿させた後、必要な上澄み液だけを得る工程である（例えば、非特許文献１参照。）。そして、脱水工程において、上澄み液をフィルタープレス等によって脱水し、水簸粘土を得る。こうして得られた水簸粘土、例えば蛙目粘土は、５μｍ未満の粒径を有する粒子の積算質量が全体質量の９５％以上であり、１μｍ未満の粒径を有する粒子の積算質量が全体質量の７０〜７５％である。この蛙目粘土等の水簸粘土は陶磁器等の原料として用いられる。
【０００３】
【非特許文献１】
社団法人 日本セラミックス協会 「セラミックス辞典 第２版」
丸善株式会社、平成９年３月２５日、Ｐ．３３５
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の製造方法では、水簸工程によって泥漿を上澄み液と沈殿物とに分離し、上澄み液をそのまま脱水して水簸粘土を得ているに過ぎないため、得られる水簸粘土が特定の粒度分布に限定されやすい。その粒度分布を変更しようとしても、水簸工程の時間を加減し、水簸工程を長時間行うことにより粒度が全体的に細かい水簸粘土としたり、水簸工程を短時間行うことにより粒径の細かい粒子である細粒を多く含みつつ粒度が全体的に粗い水簸粘土としたりすることしかできず、所望の粒度分布の水簸粘土を製造することができない。このため、その水簸粘土を例えば泥漿鋳込成形に用いて陶磁器を製造しようとする場合、着肉部分の可塑性、強度及び着肉性の全てにおいて十分な満足が得られ難かった。
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、所望の粒度分布の水簸粘土を製造可能な水簸粘土の製造方法を提供することを解決すべき課題としている。また、本発明は、例えば泥漿鋳込成形に用いる場合の着肉部分の可塑性、強度及び着肉性の全てにおいて十分な満足が得られる新規な水簸粘土を提供することも解決すべき課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の水簸粘土の製造方法は、原土を水簸し、第１の上澄み液と第１の沈殿物とに分離する水簸工程と、
該第１の上澄み液を水位によって二分し、下位に区分された選択物を得、該選択物を再度水簸し、第２の上澄み液と第２の沈殿物とに分離する選択工程と、
該第２の沈殿物を脱水することによって水簸粘土を得る脱水工程とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の水簸粘土の製造方法では、水簸工程において、原土を水簸し、第１の上澄み液と第１の沈殿物とに分離する。次に、選択工程において、第１の上澄み液を水位によって二分し、下位に区分された選択物を得る。水位によって二分された選択物は水位に応じた粒度分布の粒子によって構成されている。上位に区分された選択物は粒径の細かい粒子である細粒によって構成され、下位に区分された選択物は粒径の粗い粒子である粗粒によって構成されている。また、その選択物を再度水簸し、第２の上澄み液と第２の沈殿物とに分離する。そして、脱水工程において、第２の沈殿物を脱水することによって水簸粘土を得る。
【０００８】
なお、特公昭５１−３７１６２号公報には、水簸を何回も行う製造方法が開示されている。しかしながら、この製造方法では、粒径が極めて細かい粒子である超微細粒を多く含む水簸粘土を得るため、前の水簸で最上位に区分された上澄み液を次の水簸に供し、その水簸で再度最上位に区分された上澄み液をさらに次の水簸に供し、最後の水簸で再度最上位に区分された上澄み液を乾燥することを行っており、各水簸で下位に区分された上澄み液を廃棄してしまっている。このため、この製造方法では、超微細粒を多く含む水簸粘土しか製造することができず、必ずしも所望の粒度分布の粘土を製造することができない。これに対し、本発明の製造方法では、水簸工程で得られた第１の上澄み液を選択工程において選択物とし、その選択物を再度水簸して第２の沈殿物を得、脱水工程において第２の沈殿物を脱水するため、超微細粒を多く含む水簸粘土ばかりでなく、所望の粒度分布の水簸粘土を製造することができる。
【０００９】
したがって、本発明の製造方法によれば、所望の粒度分布の水簸粘土を製造することができる。
【００１０】
選択工程として、第１の上澄み液を水位によって二分し、下位に区分された選択物を得る。下位に区分された選択物は粗粒によって構成されているため、こうして水簸粘土を製造すれば、細粒をほとんど含まない粒度が全体的に粗い水簸粘土を製造することが可能である。
【００１１】
その際、水簸工程によって第１の上澄み液を得た後、その第１の上澄み液をタンク内に収容して第２の沈殿物を沈殿させる再度の水簸を行い、この再度の水簸によって得られた第２の沈殿物を選択物として脱水工程に供すれば、第２の沈殿物は下位に区分された選択物として粗粒によって構成されていることとなる。このため、こうして得られた水簸粘土は、細粒をほとんど含まない粒度が全体的に粗いものとなる。
【００１２】
発明者らは、こうして本発明の蛙目粘土を製造した。この蛙目粘土は、本発明の水簸粘土の製造方法によって製造された蛙目粘土であって、５μｍ未満の粒径を有する粒子の積算質量が全体質量の９５％以上であり、１μｍ未満の粒径を有する粒子の積算質量が全体質量の５５〜６５％であることを特徴とする。
【００１３】
発明者らの試験結果によれば、本発明の水簸粘土の粒度分布は、カオリンの粒度分布と酷似している。そして、この水簸粘土を例えば泥漿鋳込成形に用いた場合、着肉部分の可塑性及び強度においてはカオリンと同等の特性が得られ、着肉性においてはより優れた特性が得られた。このため、この水簸粘土をカオリンの代替原料として衛生陶器等の製造に用いることも可能であり、これにより衛生陶器の製造コストの低廉化を実現できる。
【００１４】
なお、特公昭５７−５２２０８号公報には、原土を含む泥漿を収容するタンクと、このタンク内に水位可変に設けられた泥漿抜きノズルとを備えた水簸装置が開示されている。しかしながら、この水簸装置では、泥漿抜きノズルによって上方に区分された上澄み液のみを取り出すことととしており、特公昭５１−３７１６２号公報記載の製造方法と同様、細粒を多く含む水簸粘土しか製造することができず、必ずしも所望の粒度分布の粘土を製造することができない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明を具体化した実施形態を実施例及び比較例１、２を図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
実施例の水簸粘土の製造方法では、図１に示すように、水簸工程Ｓ１０において、採掘され、岩石等が取り除かれた原土を用意し、この原土と水と解膠剤とを混合した泥漿１を用意する。そして、図２に示すように、泥漿１をタンク１０に収容する。タンク１０に収容された泥漿１を静置する。その際、タンク１０内では、泥漿１が上澄み液１０ａと沈殿物１０ｂとに分離されることとなる。そして、上澄み液１０ａを回収し、沈殿物１０ｂを他に用いる。こうして、原土が水簸されることとなる。
【００１７】
次に、図１に示す選択工程Ｓ２０において、図２に示す上澄み液１０ａを別のダンク２０に収容する。そのタンク２０に収容された上澄み液１０ａを２４時間静置する。その際、そのタンク２０内では、上澄み液１０ａが水位によって二分される。こうして、上澄み液１０ａを水位によって区分し、区分毎の選択物２０ａ、２０ｂを得る。上位に区分された選択物２０ｂは粒径の細かい粒子である細粒によって構成されている。また、下位に区分された選択物２０ａは粒径の粗い粒子である粗粒によって構成されている。そして、上位に区分された選択物２０ｂを他に用い、下位に区分された選択物２０ａを回収する。選択物２０ａは、水簸工程Ｓ１０によって上澄み液１０ａを得た後、その上澄み液１０ａをタンク２０内に収容して再度の水簸によって得られるため、選択物２０ａは、上澄み液１０ａを静置して得られる第２沈殿物であり、細粒をほとんど含まない粒度が全体的に粗いものとなる。
【００１８】
そして、図１に示す脱水工程Ｓ３０において、所望の選択物２０ａをフィルタープレス機で脱水する。こうして、選択物２０ａを構成する粒子からなる実施例の新蛙目粘土が得られる。
【００１９】
（評価）
一般に市販されている蛙目粘土を比較例１とし、一般に市販されているカオリンを比較例２として用意する。実施例の新蛙目粘土、比較例１の蛙目粘土及び比較例２のカオリンの粒度分布測定を行う。その結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】

【００２１】
表１に基づき、実施例及び比較例１、２の水簸粘土を構成する粒子に関し、粒子の粒径（μｍ）に対する粒子の累積度（％）を図３に示す。また、粒子の粒径（μｍ）に対する粒子の頻度（％）を図４に示す
【００２２】
また、実施例及び比較例１、２の水簸粘土を石膏板上に着肉させる。そして、その水簸粘土を着肉させた石膏板を１時間放置した後、石膏を傾斜させる。こうして、石膏上に残った実施例及び比較例１、２の水簸粘土の質量を測定する。その際、比較例２の質量の値を１.００とし、実施例及び比較例１の質量の値を求める。
【００２３】
さらに、実施例及び比較例１、２の水簸粘土を用いて棒状の試験片を得る。そして、各試験片の抗折強度をオートグラフを用いて測定する。その際、比較例２の抗折強度の値を１.００とし、実施例及び比較例１の抗折強度の値を求める。着肉性及び抗折強度の結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】

【００２５】
表１及び図３、４に示すように、実施例の新蛙目粘土は、５μｍ未満の粒径を有する粒子の積算質量が全体質量の９５％以上であり、１μｍ未満の粒径を有する粒子の積算質量が全体質量の５５〜６５％である。この新蛙目粘土は、比較例２のカオリンの粒度分布と酷似していることが判る。
【００２６】
また、実施例の新蛙目粘土は、表２から判るように、比較例１の蛙目粘土に比して、着肉性が良好であり、比較例２のカオリンに比して、着肉性はほぼ同等である。また、実施例の新蛙目粘土は、比較例１の蛙目粘土に比して、抗折強度が若干劣るものの、比較例２のカオリンに比して、抗折強度はほぼ同等である。
【００２７】
さらに、発明者らの目視によれば、抗折強度を測定する際、実施例の新蛙目粘土は、比較例２のカオリンと同等の可塑性を有していることが観察できた。
【００２８】
こうして、実施例の新蛙目粘土は、例えば泥漿鋳込成形に用いた場合、着肉部分の可塑性及び強度においてはカオリンと同等の特性が得られ、着肉性においては従来の蛙目粘土より優れた特性が得られることが判る。このため、この新蛙目粘土をカオリンの代替原料として衛生陶器等の製造に用いることが可能であり、その場合には、新蛙目粘土の原価がカオリンの原価に比して低いことから、衛生陶器の製造コストの低廉化を実現できることが判る。
【００２９】
したがって、実施例の製造方法により、所望の粒度分布の新蛙目粘土を製造することができる。また、その製造方法で得られる新蛙目粘土は、泥漿鋳込成形に用いる場合の着肉部分の可塑性、強度及び着肉性の全てにおいて十分な満足が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係り、水簸粘土の製造方法の工程図である。
【図２】実施形態に係り、水簸粘土の製造方法の概略図である。
【図３】実施形態に係り、粒度分布に対する累積度のグラフである。
【図４】実施形態に係り、粒度分布に対する頻度のグラフである。
【符号の説明】
１０ａ…上澄み液
１０ｂ…沈殿物
Ｓ１０…水簸工程
２０ａ、ｂ…選択物
Ｓ２０…選択工程
Ｓ３０…脱水工程

Claims (2)

1. 原土を水簸し、第１の上澄み液と第１の沈殿物とに分離する水簸工程と、
   該第１の上澄み液を水位によって二分し、下位に区分された選択物を得、該選択物を再度水簸し、第２の上澄み液と第２の沈殿物とに分離する選択工程と、
   該第２の沈殿物を脱水することによって水簸粘土を得る脱水工程とを備えたことを特徴とする水簸粘土の製造方法。
2. 請求項１の水簸粘土の製造方法によって製造された蛙目粘土であって、５μｍ未満の粒径を有する粒子の積算質量が全体質量の９５％以上であり、１μｍ未満の粒径を有する粒子の積算質量が全体質量の５５〜６５％であることを特徴とする蛙目粘土。

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