JPH0139987B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は陶土の製造方法に係り、特に可塑性な
どの性能に優れた陶土を、陶石を原料として低コ
ストで大量に生産することの出来る製造方法に関
するものである。 古くから、佐賀県有田市、伊万里市を中心とし
た地域において、所謂有田焼という白い地肌を持
つ高級磁器が大量に生産されている。そして、こ
のような磁器の磁土には主に陶土が用いられてい
るが、かかる陶土は伝統的に陶石を乾式スタンパ
ーにて粉砕し、水簸処理して微粒部分を集めるこ
とによつて、製造されている。ところで、この乾
式スタンパーは江戸時代から伝統的に使用されて
いる機械で、これにて得られる陶土はいわゆる可
塑性に優れていると言われ、最も良質の陶土とし
て今日でも用いられているものであるが、生産性
の面からみると、少量生産・労力多消費型のため
に、得られる陶土がコスト高となる問題があつ
た。けだし、乾式スタンパーの処理能力は非常に
小さいため、陶土の大量生産に不向きであり、そ
れ故その処理量（陶土製造量）を増やすには、そ
の設置台数を多くしなければならず、大きな設置
面積が必要となるからである。またスタンパーの
１台づつに対して原石（陶石）の供給と取出しを
行なわねばならず、そのための多大な労力も必要
とされることとなるからである。 このため、かかる乾式スタンパーに代わる粉砕
機が従来より種々検当されてきており、これによ
つて粉砕機種さえ選べば、大量に生産でき、コス
トも安い陶土が得られるようになつたが、このよ
うにして得られる陶土は、いずれも可塑性などの
性能において、従来の乾式スタンパー品に対して
著しく劣り、未だ充分に実用化されていないのが
実情である。 ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景に
して為されたものであつて、その目的とするとこ
ろは、可塑性などの性能に優れた陶土を低コスト
で大量に製造することの出来る有効な方法を提供
することにあり、そしてかかる目的を達成するた
めに、本発明は、陶石を粉砕した後、粉砕機にて
30μ以上の粒子が３〜25％且つ44μ以上の粒子が
10％以下となるように粉砕せしめ、ついで25〜
44μの粒度で分級して篩下のものを集め、更にこ
の得られた篩下の一次分級物を10〜18μの粒度で
二次分級せしめた後、得られた篩下の二次分級物
を3μ以下の粒径の粒子が40％以上となるように
微粉砕せしめ、これに先の二次分級して得られた
篩上のものを混合せしめることを特徴とするもの
である。 かくの如き本発明手法に従つて良好な品質の陶
土を与える陶石とは、白雲母族鉱物―カオリン族
鉱物―石英質系の岩石であつて、石英とセリサイ
ト及び／又はカオリナイトからなる場合が多い
が、葉蝋石（パイロフイライト）も含有する場合
がある。かかる陶石としては、例えば、泉山陶
石、天草陶石の如く生産地など名称を冠した各種
の陶石が代表的であるが、熊本県、佐賀県以外に
も長崎県、岐阜県、石川県、福島県等、国外では
中国、韓国等広く分布している。 本発明では、このような陶石を採鉱した後、先
ず次の粉砕機に供給するために、例えばジヨー・
クラツシヤーなどを用いて最大粒径が10mm程度以
下の粒径に粗砕せしめられる。 ついで、この粗砕された一定粒度以下の粗砕陶
石は、ローラーミル或は乾式ボールミルなどの適
当な粉砕機を用いて、30μ以上の粒子が３〜25％
且つ44μ以上の粒子が10％以下となるように粉砕
せしめられる。このような粒径分布となるように
選択的に粉砕せしめることにより、陶土となる粘
土分（セリサイト、カオリナイト等）が、石英分
の混入を抑制しつつ、効果的に採取されるのであ
る。即ち、44μを越える粒子が多くなると、それ
らの粒子にも粘土分が含まれているので、陶土と
しての歩留りが悪くなるのであり、また30μ未満
の粒子が多くなると、陶石中の石英分が細粉とな
つて粘土分との分離が悪くなり、最終的に陶土と
しての可塑性などの性能に悪影響をもたらすので
ある。けだし、セリサイトやカオリナイト粒は通
常数μ以下であるのに対して、石英の粒径は、原
岩により異なるが、該セリサイト粒などより遥か
に大きく、それ故原岩を全べて一度に微粉砕する
と、石英粒までも粉砕されて微粒となり、その後
分級を行なつても粘土分の多い部分と石英分の多
い部分との分離精度が非常に悪くなるからであ
り、従つて石英分は余り粉砕されないように上記
範囲内に維持されなければならないのである。特
に、このような粒度を与え、過粉砕になりにくい
粉砕機として、本発明にあつては、回転せしめら
れるローラーの遠心力を利用して粉砕を行なう。
所謂ローラーミルが推奨されるのである。 なお、かかる粒度を与える粉砕機としては、単
なる粉砕操作のみの通常の粉砕機や、分級機構を
内蔵した粉砕機、更には分級機を組み合わせた粉
砕機があり、またそれらの乾式タイプのもの、湿
式タイプのもの等があるが、いずれにしても、前
記本発明に従う、粒度分布の粉砕物が得られるこ
ととなるならば、如何なる粉砕機でも使用可能で
ある。 そして、このように選択粉砕された陶石粉砕物
は、乾式または湿式の分級機、例えば風簸若しく
は水簸によつて、25〜44μの間の所定の粒度で分
級（一次分級）せしめられる。かかる25〜44μの
範囲内において、原岩（陶石）中の石英粒の大き
さにより最も効率のよい分離の出来る粒径を選ん
で分級せしめることによにり、篩上のもの（分級
粒径より大なる粒子）には石英が濃縮される一
方、篩下のもの（分級粒径より小なる粒子）には
粘土分が濃縮せしめられることとなるのであり、
本発明では、かかる粘土分の多い篩下のものを集
めて更に次の二次分級が施されるのである。 すなわち、二次分級（再分級）は、上記一次分
級で得られた篩下のものを、10〜18μの間の所定
の粒度で、乾式または湿式の分級機（風簸、水
簸）を用いて行なわれる。ついで、この二次分級
して得られた篩下のもの（分級粒径より小なる粒
子）には、3μ以下の粒子が少なくとも40％以上
となるように、乾式または湿式の微粉砕機、例え
ば振動ミル等を用いて更に微粉砕が施された後、
該微粉砕物に対して前記二次分級して得られた篩
上のもの（分級粒径より大なる粒子）が混合せし
められ、これによつて目的とする陶土が得られる
のである。そして、このような特定の二次分級操
作及び部分的な特定の微粉砕操作、さらに再混合
の工程を経ることによつて、最終的な陶土の粒度
分布の調整が効果的に行なわれ、以て可塑性など
の性能に優れた陶土に仕上げられるのである。 なお、上記の如く微粉砕された篩下の二次分級
物と二次分級されたままの篩上のものとを混合し
て得られる混合物（陶土）は、脱水して（湿式混
合の場合）そのまま製品として用いられたり、ま
た他の粘土類、珪石類、長石粉等と混合せしめて
陶土或は磁土などとして用いられることとなる。 従つて、かくの如き本発明によれば、生産性の
高い粉砕機が利用出来ることとなり、これによつ
て可塑性のある良質の陶土が低コストで大量に生
産することが出来、そのための設備に必要な面積
も少なくて済むようになつたのである。因みに、
粉砕機としてローラーミルを使用する場合、設置
面積が同じなら、生産量は従来のスタンパーミル
の約40倍にもなるのであり、またボールミルを使
用する場合にあつても、約10倍の生産量を挙げる
ことが可能であるのである。また、原石からの陶
土の歩留りも、ローラーミルで78〜83％、ボール
ミルで75〜78％にもなるのである。 以下に、本発明を更に具体的に明らかにするた
めに二、三の実施例を示すが、本発明がこれら実
施例の記載によつて何等の制約をも受けるもので
ないことは言うまでもないところである。なお、
実施例中の百分率は特に断わりのない限り全べて
重量基準で示されている。 実施例 １ 内山産陶石（態本県天草群天草町下田北内山地
区産出）を粗砕して得られた１cm角以下の大きさ
のもの500Kgを、ローラーミル（石井粉砕機械製
作所製）に順次供給しつつ、37μ以上の粒子が６
％となる条件下にローラーミル粉砕を施した。得
られた粉砕物は、30μ以上の粒子を23％、44μ以
上の粒子を５％含むものであつた。 ついで、かかる粉砕機を風簸分級機（安川電気
製作所製ミクロプレツクス）で分級せしめ、37μ
以下を分離、捕集した。この分離捕集物（一次分
級篩下のもの）を試料Ａとする。そして、この
37μ以下の分級捕集物を15μで再分級（二次分級）
そ、37〜15μ（篩上）のもの35％と15μ以下（篩
下）のもの65％とに分けた。 更に、かくして得られた15μ以下のものを、湿
式振動ミル（内容積60、玉石10mm、アルミナボ
ール100Kg、スラリー濃度45％）で３時間、粉砕
せしめることにより、3μ以下の粒子が60％とな
つた微粉砕物を得た。 ついで、この15μ以下のものの微粉砕物と前記
二次分級して得られた篩上の37〜15μのものとを
湿式混合せしめ、脱水・製土することにより、目
的とする陶土（試料Ｂ）を得た。原石からの歩留
りは80％であつた。 比較例 １ 上記実施例１で用いた内山産陶石の４mm角以下
の大きさのものを、従来のスタンパーミルを用い
て１臼当り200Kg入れ、12時間粉砕せしめた後、
水簸により、37μ以下のものを集め、従来と同様
な陶土（試料Ｃ）を得た。水簸歩留りは45％であ
つた。 実施例 ２ 伊西産陶石（岐阜県吉城群神岡町字伊西地区産
出）の１cm角以下の大きさのもの（粗砕物）を用
い、その300Kgを実施例１と同様なローラーミル
に供給せしめ、35μ以上の粒子が８％となる条件
下にローラーミル粉砕を施した。得られた粉砕物
は、30μ以上の粒子を20％、44μ以上の粒子を４
％含むものであつた。 ついで、かかる粉砕物を実施例１と同様な風簸
分級機にて分級せしめ、35μ以下を捕集せしめた
後、その捕集物を更に15μで再分級し、35〜15μ
のものを30％と15μ以下のもの70％とに分けた。 そして、この15μ以下の再分級物を実施例１と
同様な条件下に湿式振動ミルにて微粉砕せしめた
ところ、3μ以下の粒子が57％を占める微粉砕物
が得られた。 かくして得られた微粉砕物に、先の再分級にて
分けられた35〜15μのもの湿式混合せしめた後、
脱水・製土して、目的とする本発明に係る陶土
（試料Ｄ）を得た。 実施例 ３ 橙ノ迫産陶石（態本県天草群天草町下田北橙ノ
迫地区産出）の５mm下の粗砕物20Kgと２〜５cm径
の玉石20Kgとを、内容積60のボールミルに供給
して、８時間、乾式粉砕せしめることにより、
30μ以上の粒子が24％、44μ以上の粒子が10％の
粉砕物を得た。 ついで、この粉砕物を水簸により分級し、40μ
以下（篩下）の粒子を分離捕集した（この採集物
を試料Ｅとする）後、更にこの40μ以下のものを
水簸して15μで再分級し、40〜15μのもの35％と
15μ以下のものを65％に分離せしめた。 そして、かかる15μ以下のものを更に実施例
１、２と同様な振動ミルを用いて微粉砕せしめる
ことにより、3μ以下の粒子が50％を占める微粉
砕物を得、更にこの微粉砕物と先に分離せしめた
40〜15μのものとを湿式混合し、脱水・製土する
ことにより、目的とする陶土（試料Ｆ）を得た。 ―性能試験― 上記実施例及び比較例で得られた試料Ａ〜Ｆの
化学組成並びに累積粒度分布（比重計法による）
を求め、その結果を第１表、第２表にそれぞれ示
した。 これらの表より明らかなように、本発明に従つ
て得られた陶土Ｂ、Ｄ、Ｆは、それぞれの原石に
対して、SiO₂成分が少なくなる一方、Al₂O₃成
分、K₂O成分が増えているのである。また、本発
明に従つて得られる陶土の粒度分布も、スタンパ
ーミル製品のように粒度の小さな領域で多くなつ
ていることが理解されるであろう。

【表】

【表】 また、試料Ａ〜Ｆを用いて、鋳込み成形並びに
ローラーマシン成形を行ない、それぞれの成形特
性を評価し、その結果を第３表に示した。 なお、鋳込み成形は、スラリー濃度（％；100
×固形乾粉／スラリー）が略66％となるようにス
ラリーを調製し（解こう剤として水ガラスを固形
乾粉量に対して0.22％含有せしめる）、このスラ
リー1000mlを、石膏型を用いて鋳込み成形するこ
とにより、実施された。なお、この時の脱型性と
は、石膏型に所定のスラリーを流し込み、型表面
に着肉せしめたあと、残りのスラリーを除去せし
め、そのあとの着肉した素地と石膏型との分離の
具合と仕上り状態をいうものであり、また半仕上
性とは、上記脱型された素地に存在する余分な部
分を細い鉄線で切り離すときの仕上りの良し悪し
をいうものである。 また、ローラーマシン成形は、日本陶器(株)製の
ローラーマシンにて直径100mm、高さ15mmの皿を
成形することによつて行なわれ、その成形性と
は、ローラーマシン成形時の素地の仕上り性をい
い、更に成形後の切れ発生とは、ローラーマシン
成形後の素地の切れ（ヒビ割れ）の有無を意味す
るものである。 第３表の結果より明らかなように、本発明に従
う試料Ｂ、Ｄ、Ｆはいずれも優れた成形特性を有
することが認められ、乾式スタンパー品Ｃと同様
に可塑性に優れたものであることが確認された。

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 陶石を粗砕した後、粉砕機にて30μ以上の粒
   子が３〜25％、且つ44μ以上の粒子が10％以下と
   なるように粉砕せしめ、ついで25〜44μの粒度で
   分級して篩下のものを集め、更にこの得られた篩
   下の一次分級物を10〜18μの粒度で二次分級せし
   めた後、得られた篩下の二次分級物を3μ以下の
   粒径の粒子が40％以上となるように微粉砕せし
   め、これに先の二次分級して得られた篩上のもの
   を混合せしめることを特徴とする陶土の製造方
   法。