JPH0624856A - 鉱物質材料から成る多孔質成型物の製造方法 - Google Patents
鉱物質材料から成る多孔質成型物の製造方法Info
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- JPH0624856A JPH0624856A JP14774692A JP14774692A JPH0624856A JP H0624856 A JPH0624856 A JP H0624856A JP 14774692 A JP14774692 A JP 14774692A JP 14774692 A JP14774692 A JP 14774692A JP H0624856 A JPH0624856 A JP H0624856A
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- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
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- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 強度及び透水性に優れた鉱物質材料からなる
多孔質成型物の製造方法を提供すること。 【構成】 鉱物粒子、セラミック粒子並びにガラス粒子
の少なくとも１種の表面を水ガラスでまぶし、次いで熱
風を送り込んで乾燥して被膜を形成させ、加圧成型した
ものを、加熱焼成して成型物を製造することを特徴とす
る、鉱物質材料から成る多孔質成型物の製造方法。
多孔質成型物の製造方法を提供すること。 【構成】 鉱物粒子、セラミック粒子並びにガラス粒子
の少なくとも１種の表面を水ガラスでまぶし、次いで熱
風を送り込んで乾燥して被膜を形成させ、加圧成型した
ものを、加熱焼成して成型物を製造することを特徴とす
る、鉱物質材料から成る多孔質成型物の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、歩道などに使用する水
はけの良いインターロッキングブロック、一般のセラミ
ックブロック、セラミックフィルター、建材などに利用
できる、適度な強度と透水性を持つ、鉱物質材料から成
る多孔質成型物を製造する方法に関するものである。
はけの良いインターロッキングブロック、一般のセラミ
ックブロック、セラミックフィルター、建材などに利用
できる、適度な強度と透水性を持つ、鉱物質材料から成
る多孔質成型物を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の用途に使用する鉱物質材
料としては、切出し石材とか、造粒セラミックスまたは
セラミックス破砕品を粘土で固めて焼成したり、合成樹
脂などで固めたり、或いはポリウレタン発泡体またはプ
レポリマーを鉱物材料懸濁液に浸漬後に焼成して製造さ
れてきたが、ある場合は強度不足であったり、多孔性不
良であったりして、本発明者が考える用途、例えば歩道
敷石などにした場合に、雨水などの透水性不良で水溜ま
りができたりする恐れがある。或いは天然石材が人手不
足から高価になるなどの問題もあり、これに代わる適度
な強度と良好な透水性を持つ、鉱物質材料から成る多孔
質成型物の製造方法の開発が望まれてきた。
料としては、切出し石材とか、造粒セラミックスまたは
セラミックス破砕品を粘土で固めて焼成したり、合成樹
脂などで固めたり、或いはポリウレタン発泡体またはプ
レポリマーを鉱物材料懸濁液に浸漬後に焼成して製造さ
れてきたが、ある場合は強度不足であったり、多孔性不
良であったりして、本発明者が考える用途、例えば歩道
敷石などにした場合に、雨水などの透水性不良で水溜ま
りができたりする恐れがある。或いは天然石材が人手不
足から高価になるなどの問題もあり、これに代わる適度
な強度と良好な透水性を持つ、鉱物質材料から成る多孔
質成型物の製造方法の開発が望まれてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来から、例えば鋳物
砂の成型などでは、砂に有機質水溶性高分子を配合する
ことが実施されてきた例があるが、この方法では、本発
明の意図する利用分野には、十分な強度が得られず不適
当である。
砂の成型などでは、砂に有機質水溶性高分子を配合する
ことが実施されてきた例があるが、この方法では、本発
明の意図する利用分野には、十分な強度が得られず不適
当である。
【０００４】また、単に水ガラスをバインダーとして使
用する時は、砂の表面に水ガラスを不均一にまぶしたよ
うな状態になり、水ガラスの過度に粘稠な物性の為に、
内部への十分な含浸が困難であり、加圧成型をしても粘
着力の不足から、６００〜１３００℃で焼成するには、
成型保持力が十分とは言えない。
用する時は、砂の表面に水ガラスを不均一にまぶしたよ
うな状態になり、水ガラスの過度に粘稠な物性の為に、
内部への十分な含浸が困難であり、加圧成型をしても粘
着力の不足から、６００〜１３００℃で焼成するには、
成型保持力が十分とは言えない。
【０００５】本発明は、こうした実情の下に上述の各利
用分野に適した、適度の強度と良好な透水性を持つ、鉱
物質材料から成る多孔質成型物を製造する方法を提供す
ることを目的とするものである。
用分野に適した、適度の強度と良好な透水性を持つ、鉱
物質材料から成る多孔質成型物を製造する方法を提供す
ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討し
た結果、本発明に至った。
た結果、本発明に至った。
【０００７】すなわち、本発明は、鉱物粒子、セラミッ
ク粒子並びにガラス質粒子の少なくとも１種の表面を水
ガラスでまぶし、次いで熱風を送り込んで乾燥して被膜
を形成させ、加圧成型したものを、加熱焼成して成型物
を製造することを特徴とする、鉱物質材料から成る多孔
質成型物の製造方法を要旨とするものである。
ク粒子並びにガラス質粒子の少なくとも１種の表面を水
ガラスでまぶし、次いで熱風を送り込んで乾燥して被膜
を形成させ、加圧成型したものを、加熱焼成して成型物
を製造することを特徴とする、鉱物質材料から成る多孔
質成型物の製造方法を要旨とするものである。
【０００８】本発明に使用する鉱物質粒子としては、天
然石を粉砕した例えば０．１〜５ｍｍ程度の範囲のも
の、場合によってはその範囲の均一な粒度のものが使用
される。天然石としては、例えば流紋岩、黒曜石、真珠
岩などの玻璃質岩石が好ましい。セラミック粒子やガラ
ス粒子も同様な粒径のものが使用できる。
然石を粉砕した例えば０．１〜５ｍｍ程度の範囲のも
の、場合によってはその範囲の均一な粒度のものが使用
される。天然石としては、例えば流紋岩、黒曜石、真珠
岩などの玻璃質岩石が好ましい。セラミック粒子やガラ
ス粒子も同様な粒径のものが使用できる。
【０００９】水ガラスとしては市販の各種水ガラスが用
い得るが、中でも、層構造を有する酸性白土より得られ
たゲル状の特殊ケイ酸を原料として、これに苛性ソ−ダ
を反応させて合成したケイ酸ソ−ダ（商品名、ＭＩＺＵ
ＫＡＮＥＸ−１００、水沢化学工業（株）製）等が有利
に用いられる。
い得るが、中でも、層構造を有する酸性白土より得られ
たゲル状の特殊ケイ酸を原料として、これに苛性ソ−ダ
を反応させて合成したケイ酸ソ−ダ（商品名、ＭＩＺＵ
ＫＡＮＥＸ−１００、水沢化学工業（株）製）等が有利
に用いられる。
【００１０】本発明においては、まず、これらの粒子に
水ガラスを重量で３〜１５％程度配合し、混合する。混
合後、熱風を送り込んで４０〜７０℃程度で加熱乾燥す
る。熱風は、粒子全体にいきわたり、これを水ガラスと
ともに均一に加熱混合することができ、粒子表面の水ガ
ラスは加熱により適度な粘性を帯びる。この粘性を粒子
間の接着に利用することにより、成型が容易となり、保
形性のよい多孔質成型品を得ることができる。
水ガラスを重量で３〜１５％程度配合し、混合する。混
合後、熱風を送り込んで４０〜７０℃程度で加熱乾燥す
る。熱風は、粒子全体にいきわたり、これを水ガラスと
ともに均一に加熱混合することができ、粒子表面の水ガ
ラスは加熱により適度な粘性を帯びる。この粘性を粒子
間の接着に利用することにより、成型が容易となり、保
形性のよい多孔質成型品を得ることができる。
【００１１】すなわち、水ガラスと混合された鉱物質粒
子は乾燥後、水ガラスをバインダーとして、底面に離型
用板を入れた金型で、粒子間に適度な隙間を保持させる
ように、例えば１００〜５００Ｋｇ／ｃｍ2程度で加圧
成型される。加圧成型品は、水ガラスバインダーにより
十分な保形性を有し、その後に続く焼成を支障なく行う
ことができる。なお、粒子表面の水ガラスは、乾燥によ
り粒子表面に水ガラスの被膜を形成するが、これにより
金型に付着することはなく脱型することができる。一方
粒子表面のバインダー膜同志は接触部において圧着する
ことができ、かくして、得られた成型品を焼成すること
により形を保ったまま焼結させることができる。
子は乾燥後、水ガラスをバインダーとして、底面に離型
用板を入れた金型で、粒子間に適度な隙間を保持させる
ように、例えば１００〜５００Ｋｇ／ｃｍ2程度で加圧
成型される。加圧成型品は、水ガラスバインダーにより
十分な保形性を有し、その後に続く焼成を支障なく行う
ことができる。なお、粒子表面の水ガラスは、乾燥によ
り粒子表面に水ガラスの被膜を形成するが、これにより
金型に付着することはなく脱型することができる。一方
粒子表面のバインダー膜同志は接触部において圧着する
ことができ、かくして、得られた成型品を焼成すること
により形を保ったまま焼結させることができる。
【００１２】すなわち、離型用板の上に成型された成型
品をそのまま又は乾燥させた後、９００〜１３００℃で
焼成して製品とするかあるいは必要な時には成型品を更
に５０〜７０℃の乾燥炉にて１０〜３０分乾燥後所望の
強度に合わせて、水ガラスを５０〜７０℃の温度の製品
上に、スプレーあるいはディッピングなどの方法で含浸
させ、再び乾燥する。この乾燥した成型品を９００〜１
３００℃にて焼成して十分な強度を有する製品とする。
品をそのまま又は乾燥させた後、９００〜１３００℃で
焼成して製品とするかあるいは必要な時には成型品を更
に５０〜７０℃の乾燥炉にて１０〜３０分乾燥後所望の
強度に合わせて、水ガラスを５０〜７０℃の温度の製品
上に、スプレーあるいはディッピングなどの方法で含浸
させ、再び乾燥する。この乾燥した成型品を９００〜１
３００℃にて焼成して十分な強度を有する製品とする。
【００１３】焼成製品の多孔性については、上記の粒度
範囲の鉱物質原料を使用する場合、粒子表面の水ガラス
の被膜が、０．１ｍｍ以下になる場合に、粒子間に作ら
れた隙間で気孔が形成しやすい。粒子と粒子が接点で焼
結するので連続した多くの気孔が得られる。
範囲の鉱物質原料を使用する場合、粒子表面の水ガラス
の被膜が、０．１ｍｍ以下になる場合に、粒子間に作ら
れた隙間で気孔が形成しやすい。粒子と粒子が接点で焼
結するので連続した多くの気孔が得られる。
【００１４】焼結性については、水ガラスが鉱物質粒子
表面に浸透し合って焼結するので、粒子間の接着を強化
し、強固な多孔質成型品が得られる。
表面に浸透し合って焼結するので、粒子間の接着を強化
し、強固な多孔質成型品が得られる。
【００１５】これは、例えば無水水ガラスと少量の水か
ら生成された水和水ガラスのような弾性を持つバインダ
ーとして、鉱物質粒子と粒子の間を多孔質を形成しなが
ら互いに強固に接着していると考えられる。
ら生成された水和水ガラスのような弾性を持つバインダ
ーとして、鉱物質粒子と粒子の間を多孔質を形成しなが
ら互いに強固に接着していると考えられる。
【００１６】本発明により、従来考えられなかった安定
で強固な多孔質成型品が製造されるに至った。
で強固な多孔質成型品が製造されるに至った。
【００１７】水ガラスのゲル化については、珪酸モノマ
ーの重合から、コロイド集合した粒子間がシロキサン結
合により溶液全体に広がり強固に結合されたゲルを形成
すると言われる。
ーの重合から、コロイド集合した粒子間がシロキサン結
合により溶液全体に広がり強固に結合されたゲルを形成
すると言われる。
【００１８】しかし、本発明によれば、通常の水ガラス
を使用しても、撹拌しながら熱風で乾燥後、成型した後
で、加熱焼成することにより、同様に乾燥戻りしない弾
性のある接着状態が保たれ、安定な成型品が得られるこ
とが見出だされた。
を使用しても、撹拌しながら熱風で乾燥後、成型した後
で、加熱焼成することにより、同様に乾燥戻りしない弾
性のある接着状態が保たれ、安定な成型品が得られるこ
とが見出だされた。
【００１９】このようにして、本発明により歩道用イン
ターロッキングブロック、一般用セラミックブロック、
セラミックフィルター、建材などに利用できる、適当な
強度と良好な透水性を持つ、鉱物質材料から成る多孔質
成型体を製造することができる。
ターロッキングブロック、一般用セラミックブロック、
セラミックフィルター、建材などに利用できる、適当な
強度と良好な透水性を持つ、鉱物質材料から成る多孔質
成型体を製造することができる。
【００２０】本発明を一層理解し易くするために、さら
に図面により本発明を説明する。
に図面により本発明を説明する。
【００２１】図１ａ〜ｃは、本発明の焼結体の製造方法
を模式的に説明するもので、ａは鉱物質粒子に水ガラス
を混合し、熱風乾燥して鉱物質粒子表面における水ガラ
ス被膜の形成を説明するもの、ｂは水ガラス被膜を形成
した鉱物質粒子の加圧成型を説明するもので、粒子間で
水ガラス被膜の接触点で結合し、粒子間には連続気孔が
形成される。ｃはこの成型体を焼成するとき水ガラスは
粒子内部にも浸透して強固な焼結体を形成することを説
明するものである。
を模式的に説明するもので、ａは鉱物質粒子に水ガラス
を混合し、熱風乾燥して鉱物質粒子表面における水ガラ
ス被膜の形成を説明するもの、ｂは水ガラス被膜を形成
した鉱物質粒子の加圧成型を説明するもので、粒子間で
水ガラス被膜の接触点で結合し、粒子間には連続気孔が
形成される。ｃはこの成型体を焼成するとき水ガラスは
粒子内部にも浸透して強固な焼結体を形成することを説
明するものである。
【００２２】
実施例１ 乾燥した５ｍｍ以下の流紋岩粒に、水ガラスを１２％添
加後、ミキサーにて３０分混合し、養生混練機にて、５
０〜６０℃の熱風を送り込み、混練、乾燥する。
加後、ミキサーにて３０分混合し、養生混練機にて、５
０〜６０℃の熱風を送り込み、混練、乾燥する。
【００２３】流紋岩表面に粘性が現れたことを確認して
から、計量ホッパーに移す。規定重量を秤量し、金型に
取り板を入れ充填する。
から、計量ホッパーに移す。規定重量を秤量し、金型に
取り板を入れ充填する。
【００２４】フレキションプレスにて成型し、取り板を
外し、二次乾燥室にて、１００〜１５０℃で完全乾燥
後、焼成炉に入れ、９５０℃で１０時間焼成して完成品
とする。
外し、二次乾燥室にて、１００〜１５０℃で完全乾燥
後、焼成炉に入れ、９５０℃で１０時間焼成して完成品
とする。
【００２５】実施例２ 乾燥した２ｍｍ以下０．５ｍｍ以上の珪砂に水ガラスを
１５％添加後、ミキサーにて１時間混合し、養生混練機
にて５０〜６０℃の熱風を送り込み、混練、乾燥する。
１５％添加後、ミキサーにて１時間混合し、養生混練機
にて５０〜６０℃の熱風を送り込み、混練、乾燥する。
【００２６】珪砂の表面に粘りが出たら、計量ホッパー
に移し、規定重量を秤量し、金型に取り板を入れ充填す
る。
に移し、規定重量を秤量し、金型に取り板を入れ充填す
る。
【００２７】プレスで成形し、取り板を外して１００〜
１５０℃で完全乾燥後、焼成炉で１２００℃で１２時間
焼成して完成品とする。
１５０℃で完全乾燥後、焼成炉で１２００℃で１２時間
焼成して完成品とする。
【００２８】実施例３ ０．５〜１ｍｍのムライト粒に、水ガラスを６％添加
後、ミキサーにて３０分混合し、養生混練機にて、５０
〜６０℃の熱風を送り込み、混練、乾燥する。
後、ミキサーにて３０分混合し、養生混練機にて、５０
〜６０℃の熱風を送り込み、混練、乾燥する。
【００２９】ムライト粒表面に粘性が現れたことを確認
してから、計量ホッパーに移す。規定重量を秤量し、金
型に取り板を入れ充填する。
してから、計量ホッパーに移す。規定重量を秤量し、金
型に取り板を入れ充填する。
【００３０】フレキションプレスにて成形し、取り板を
外し、二次乾燥室にて１００〜１５０℃で完全乾燥後、
焼成炉に入れ、１２５０℃で１３時間焼成して完成品と
する。
外し、二次乾燥室にて１００〜１５０℃で完全乾燥後、
焼成炉に入れ、１２５０℃で１３時間焼成して完成品と
する。
【００３１】実施例４ 廃品ガラス粒子の４ｍｍアンダー品に水ガラス１４％を
添加し、ミキサーにて２０分混合し、養生混合機にて６
０〜８０℃の熱風を送り込み、５０分混合乾燥する。ガ
ラス粒子表面に粘性が現れたことを確認してから計量ホ
ッパーに移す。規定重量を秤量し、金型に取り板を入れ
充填する。フレキションプレスにて成型し、取り板を外
し、二次乾燥室にて１００〜１５０℃で完全乾燥後、焼
成炉に入れ、８００℃で１０時間焼成して完成品とす
る。
添加し、ミキサーにて２０分混合し、養生混合機にて６
０〜８０℃の熱風を送り込み、５０分混合乾燥する。ガ
ラス粒子表面に粘性が現れたことを確認してから計量ホ
ッパーに移す。規定重量を秤量し、金型に取り板を入れ
充填する。フレキションプレスにて成型し、取り板を外
し、二次乾燥室にて１００〜１５０℃で完全乾燥後、焼
成炉に入れ、８００℃で１０時間焼成して完成品とす
る。
【００３２】実施例５ 廃品ガラスの４ｍｍアンダー品９０部と、陶長石２ｍｍ
アンダー品１０部の混合物に水ガラス１５％添加し、ミ
キサーにて２０分混合し、以下実施例４と同様にして完
成品とする。
アンダー品１０部の混合物に水ガラス１５％添加し、ミ
キサーにて２０分混合し、以下実施例４と同様にして完
成品とする。
【００３３】実施例６ 廃品ガラス４ｍｍアンダー品８５部と、陶磁器の廃品３
ｍｍアンダー品１５部の混合物に、水ガラス１５％添加
し、ミキサーにて２０分混合し、以下実施例４と同様に
して完成品とする。
ｍｍアンダー品１５部の混合物に、水ガラス１５％添加
し、ミキサーにて２０分混合し、以下実施例４と同様に
して完成品とする。
【００３４】実施例７ 廃品ガラス２ｍｍアンダー品３０部と、陶磁器の廃品４
ｍｍアンダー品７０部との混合物に、水ガラス１５％添
加し、ミキサーにて２０分混合し、以下実施例４と同様
にして完成品とする。
ｍｍアンダー品７０部との混合物に、水ガラス１５％添
加し、ミキサーにて２０分混合し、以下実施例４と同様
にして完成品とする。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は鉱物質粒
子とバインダーとしての水ガラスを熱風の下で混合し
て、粒子表面に均一な水ガラス被膜を形成したことによ
り、保形性のよい成型品とすることができ、これを焼成
して強度と透水性に優れた多孔質成形体を得ることがで
きる。
子とバインダーとしての水ガラスを熱風の下で混合し
て、粒子表面に均一な水ガラス被膜を形成したことによ
り、保形性のよい成型品とすることができ、これを焼成
して強度と透水性に優れた多孔質成形体を得ることがで
きる。
【図１】本発明の製造法の模式的説明図。
Claims (1)
- 【請求項１】 鉱物粒子、セラミック粒子並びにガラス
粒子の少なくとも１種の表面を水ガラスでまぶし、次い
で熱風を送り込んで乾燥して被膜を形成させ、加圧成型
したものを、加熱焼成して成型物を製造することを特徴
とする、鉱物質材料から成る多孔質成型物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4147746A JP2500221B2 (ja) | 1992-05-01 | 1992-06-08 | 鉱物質材料から成る敷石材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-112705 | 1992-05-01 | ||
| JP11270592 | 1992-05-01 | ||
| JP4147746A JP2500221B2 (ja) | 1992-05-01 | 1992-06-08 | 鉱物質材料から成る敷石材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0624856A true JPH0624856A (ja) | 1994-02-01 |
| JP2500221B2 JP2500221B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=26451809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4147746A Expired - Fee Related JP2500221B2 (ja) | 1992-05-01 | 1992-06-08 | 鉱物質材料から成る敷石材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500221B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107721358A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-23 | 上海大学 | 矿渣微粉掺珍珠岩尾矿免烧陶粒及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60261521A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | セラミツクフイルタ−の製造方法 |
| JPH02156031A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-15 | Suzuki Motor Co Ltd | 金属複合材料用プリフォームの成形方法 |
-
1992
- 1992-06-08 JP JP4147746A patent/JP2500221B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60261521A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | セラミツクフイルタ−の製造方法 |
| JPH02156031A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-15 | Suzuki Motor Co Ltd | 金属複合材料用プリフォームの成形方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107721358A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-23 | 上海大学 | 矿渣微粉掺珍珠岩尾矿免烧陶粒及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2500221B2 (ja) | 1996-05-29 |
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