JPH0781956A - ガラス粉体を原料に用いた焼結焼成体 - Google Patents

ガラス粉体を原料に用いた焼結焼成体

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JPH0781956A
JPH0781956A JP22416493A JP22416493A JPH0781956A JP H0781956 A JPH0781956 A JP H0781956A JP 22416493 A JP22416493 A JP 22416493A JP 22416493 A JP22416493 A JP 22416493A JP H0781956 A JPH0781956 A JP H0781956A
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孝吉 花岡
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/06Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス廃棄材等から得られるガラス粉体を焼
結焼成体の原料に使用して、資源の再利用を図るととも
に、品質的にも優れた焼結焼成体として提供する。 【構成】 平均粒径が10メッシュ〜100メッシュの
ガラス粉体と窯業用粘土とを前記ガラス粉体の分量比を
上限で80重量%として混合し、水分調整して混練する
ことにより作製した成形用原料を用いて成形体を形成
し、この成形体を焼成温度1000℃〜1300℃で焼
成して成ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガラス粉体を原料に用い
た焼結焼成体に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラスの加工工程ではガラス粉体が副次
的に生じたり、また使用済みのガラス瓶でリサイクル限
界を超えたものは廃棄ガラスとして大量に得られるが、
近年、資源を有効活用する目的からこれらの不要なガラ
スの利用法が積極的に検討されるようになってきた。ガ
ラス製品に使用されるガラスは用途によっていろいろな
化学組成のものが従来用いられており、たとえばソーダ
石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス等がある。こ
れらガラス材料の成分組成で主要部を占めるのはシリカ
であって、ソーダ石灰ガラスでは70%程度、ホウケイ
酸ガラスでは70〜80%程度、鉛ガラスでは60%程
度シリカ分を含んでいる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】タイル等の焼き物は粘
土を主原料とし、これに陶土、骨材を加えて製造する。
タイル等の焼き物で用いる粘土の組成を示すと以下のよ
うになる。酸化鉄(Fe23) 1%以下、 アルミ
ナ(Al2O3) 15%以下、シリカ(SiO2) 70%
以下、 酸化ナトリウム 0.5%以下、酸化カル
シウム 0.5%以下、 (その他) このように粘土材料はシリカを主成分としており、シリ
カ成分のみを見ればシリカを主成分とするガラス材料を
タイル等の焼成体の原材料として利用する可能性はある
程度想定される。しかしながら、ガラスは焼き物にくら
べて融点がかなり低く、強度面からみると粘土材料を焼
成してなる焼成体よりもはるかに低い。このためガラス
を従来のタイルのような建築用構造材として用いること
はほとんど現実的でなく、このような構造材の原料とし
てガラス粉体を使用することは従来ほとんどなされてい
ない。
【0004】また、一般にガラス粉体は粒子の表面が滑
らかでなく複雑な形状をしており、多くの鋭利部分を有
している。したがって、ガラス粉体を焼成体の原料とし
て用いる場合、平均粒径が大きいガラス粉体を使用する
と焼成体の表面が均一の表面状態にならず、ざらつきが
生じ、ガラス粉体粒子の鋭利な表面が焼成体の表面にあ
らわれて痛感が感じられたり、ガラスの凝集が生じて外
観上の問題が生じたりする。本発明はこれら問題点に鑑
み、廃棄ガラス等から得られるガラス粉体を有効活用す
ることを目的としてなされたものであり、廃棄ガラス等
から大量に得られるガラス粉体を有効活用して資源の再
利用を図ることができるとともに、建築用構造材等に好
適に利用できるガラス粉体を原料に用いた焼結焼成体を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、平均粒径が10
メッシュ〜100メッシュのガラス粉体と窯業用粘土と
を前記ガラス粉体の分量比を上限で80重量%として混
合し、水分調整して混練することにより作製した成形用
原料を用いて成形体を形成し、この成形体を焼成温度1
000℃〜1300℃で焼成して成ることを特徴とす
る。また、湿式押し出し成形あるいは乾式プレス成形に
より成形し、酸化焼成あるいは還元焼成によって焼成し
たことを特徴とする。また、前記ガラス粉体として廃棄
用ガラスを破砕したものを使用したことを特徴とする。
【0006】
【発明の概要】本発明に係るガラス粉体を原料に用いた
焼結焼成体はガラスの加工工程等で生じるガラス粉体、
あるいは廃棄ガラスを破砕して得られるガラス粉体で平
均粒径が10メッシュ〜100メッシュのガラス粉体を
原料に使用することを特徴とし、窯業用粘土にこのガラ
ス粉体を加えて水分調整し、混練して成形用原料として
使用する。窯業用粘土に加えるガラス粉体が10メッシ
ュよりも粒径が大きいものである場合は窯業用粘土と混
練して焼成した場合に焼成体の表面が均一な表面になら
ず、ざらついたものとなり、鋭利なガラス面が残って使
用上で問題となる。したがって、ガラス粉体としては1
0メッシュよりも粒径の細かいものを使用するのがよ
い。
【0007】また、ガラス粉体として平均粒径が100
メッシュ以上の細粒を使用した場合は焼成時にガラスが
溶融しやすく、ガラスがふくれる原因になる。このよう
なガラスのふくれが生じると焼成体はでこぼこ状になっ
て充実した焼成体が得られなくなる。なお、ガラス粉体
と混合して用いる窯業用粘土は緻密な焼成体を得るため
に加えるものである。ガラス粉体はその分量比が大きい
ほどガラス廃棄材の有効利用の点からは効率的である
が、緻密で品質のよい焼成体を得るにはガラス粉体の分
量比は80%程度までが好適である。使用する窯業用粘
土としては従来一般に使用されている窯業用粘土が用い
られる。
【0008】ガラス粉体と窯業用粘土からなる成形用原
料はタイル等の所定形状に成形する。成形方法としては
湿式押し出し成形法、乾式プレス成形法のどちらの方法
も利用できる。成形後は焼成炉において焼成して焼結焼
成体とするが、焼成条件として酸化焼成あるいは還元焼
成のどちらも可能である。焼成温度としては1000℃
〜1300℃の温度範囲が好適である。ガラス単味のも
のの溶融温度はふつう800℃〜900℃であるが、本
願発明のようにガラス粉体と窯業用粘土を混合した成形
用原料を使用して焼成する場合はガラス単味のものより
も若干高温で良好に焼成される。1300℃以上になる
とガラスが溶融し、焼成体がガラス状になるため不適で
ある。
【0009】
【実施例】以下、ガラス粉体を原料に用いて得た焼結焼
成体の製造例について説明する。 (実施例1)ガラス加工副産ガラス粉体(平均粒径10
0メッシュ)と窯業用粘土を以下の分量比で混合して原
材料とした。 100メッシュガラス粉体 80重量% 窯業用粘土 15重量% 水 5重量% この混合物を混練して成形用原料を作製し、乾式プレス
成形法によってブロック体を成形し、1000℃で酸化
焼成した。焼結焼成体は表面にガラスの凝集物がなく緻
密な焼結体として得られた。
【0010】(実施例2)ガラス加工副産ガラス粉体
(平均粒径100メッシュ)と窯業用粘土を以下の分量
比で混合して原材料とした。 100メッシュガラス粉体 30重量% 窯業用粘土 55重量% 水 15重量% この混合物を混練して成形用原料を作製し、湿式押し出
し成形法によってブロック体を成形し、1300℃で還
元焼成した。焼結焼成体は表面にガラスの凝集物がなく
緻密で窯変色調を有する焼結体として得られた。なお、
窯変様色調は還元炉において炎のあたり方によって発現
するもので、独特の色むらのある色調となるものであ
る。
【0011】(実施例3)ガラス廃棄材を破砕して得た
平均粒径10メッシュのガラス粉体と窯業用粘土を以下
の分量比で混合して原材料とした。 10メッシュガラス粉体 5重量% 窯業用粘土 81重量% 水 14重量% この混合物を混練して成形用原料を作製し、湿式押し出
し成形法によってブロック体を成形し、1300℃で還
元焼成した。焼結焼成体は表面にガラスの凝集物がなく
緻密で窯変様色調を有する焼結体として得られた。
【0012】(実施例4)ガラス廃棄材を破砕して得た
平均粒径50メッシュのガラス粉体と窯業用粘土を以下
の分量比で混合して原材料とした。 50メッシュガラス粉体 45重量% 窯業用粘土 39重量% 水 16重量% この混合物を混練して成形用原料を作製し、湿式押し出
し成形法によってブロック体を成形し、1200℃で酸
化焼成した。焼結焼成体は表面にガラス凝集物がなく緻
密で均一色の焼結体として得られた。
【0013】実施例3の方法によって得られた焼結焼成
体(200×250×200mm)について品質試験を
行った結果を以下に示す。 吸水率 2.3% 摩耗減量 0.03g 曲げ強度 230N/cm 耐凍害性 10サイクルで異常なし 耐薬品性 3%塩酸溶液及び3%水酸化ナトリ
ウム溶液で異常なし なお、吸水率は(吸水時質量−乾燥時質量)÷(乾燥時
質量)によって得た値である。吸水率が5.0%以下の
場合をせっ器質といい、1.0%以下の場合を磁器質と
いう。床、モザイクタイル用建材の摩耗減量のJIS規
格は0.1g以下であるが、上記例はこの規格を満たし
ている。また、JIS規格による曲げ強さの規格は、内
装壁用12N/cm以上、内装床用60N/cm以上、
外装(160mm以下) 80N/cm以上、外装(160mm超) 1
00N/cm以上、床用120N/cm以上である。上
記例の製品はこれらの基準を満足する。
【0014】以上のように、本発明に係るガラス粉体を
原料に用いて得られた焼結焼成体はすぐれた物性を有す
るものであり、建築用構造建材等として十分に利用する
ことが可能である。また、ガラス粉体と窯業用粘土を原
料として上記方法によって焼成して得られた焼結焼成体
はその表面に無数の球面状の凸部が形成され、これによ
って滑り抵抗の大きな焼成体として得られるとともに、
外観的にも見栄えのよい製品として得ることができ、従
来の窯業用粘土単味のものによって得られる焼成体とは
異なる特徴のある製品として提供することができる。ま
た、上記実施例に示すように、本発明に係る焼結焼成体
はガラス粉体を有効活用して利用価値の高いタイル等の
焼成体として提供することが可能になる。
【0015】とくに、廃棄ガラスから得られるガラス粉
体は安価であり、焼成体の原料として容易に利用するこ
とができ、また、焼成体の原料として使用する場合は量
的にも大量消費が見込めるから、ガラス廃棄材の有効活
用が可能になって資源の再利用を効果的に図ることがで
きるとともに、環境保全にも有効に役立つ等の効果があ
る。
【0016】
【発明の効果】本発明に係るガラス粉体を原料に用いた
焼結焼成体は、ガラス粉体を原料に用いて緻密に焼成さ
れた焼結焼成体として得ることができ、強度等の物性面
でも優れた特性を有することから建築用構造材として使
用できる他、種々用途への利用が可能になる。また、廃
棄ガラス等から得られるガラス粉体を有効に活用するこ
とができ、これによって資源の再利用を可能にし、環境
保全に有効に資することができる等の著効を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花岡 孝吉 長野県上田市大字上田1041 (72)発明者 齋木 計男 岐阜県土岐市肥田町浅野734番地 株式会 社日本アートエイド内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒径が10メッシュ〜100メッシ
    ュのガラス粉体と窯業用粘土とを前記ガラス粉体の分量
    比を上限で80重量%として混合し、水分調整して混練
    することにより作製した成形用原料を用いて成形体を形
    成し、この成形体を焼成温度1000℃〜1300℃で
    焼成して成ることを特徴とするガラス粉体を原料に用い
    た焼結焼成体。
  2. 【請求項2】 湿式押し出し成形あるいは乾式プレス成
    形により成形し、酸化焼成あるいは還元焼成によって焼
    成したことを特徴とする請求項1記載のガラス粉体を原
    料に用いた焼結焼成体。
  3. 【請求項3】 ガラス粉体として廃棄用ガラスを破砕し
    たものを使用したことを特徴とする請求項1記載のガラ
    ス粉体を原料に用いた焼結焼成体。
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