JPH11123711A - 石膏型成形用材料及び石膏型 - Google Patents

石膏型成形用材料及び石膏型

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JPH11123711A
JPH11123711A JP30936197A JP30936197A JPH11123711A JP H11123711 A JPH11123711 A JP H11123711A JP 30936197 A JP30936197 A JP 30936197A JP 30936197 A JP30936197 A JP 30936197A JP H11123711 A JPH11123711 A JP H11123711A
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JP
Japan
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gypsum
mold
slurry
gypsum mold
water
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JP30936197A
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Yoshihisa Yamada
芳久 山田
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Noritake Co Ltd
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Noritake Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00939Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for the fabrication of moulds or cores

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 着肉性が高く,全体の着肉性が均一である石
膏型及びこれを作製可能な石膏型成形用材料を提供する
こと。 【解決手段】 半水石膏100wt%に対して二水石膏
0.1〜3wt%を添加してなる石膏型成形用材料。混
水量が65%以上,かつ拡散係数が0.015〜0.0
35cm2 /秒である石膏型。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は,陶磁器製品用の未焼成形品の成
形等に使用される石膏型の成形用材料及び石膏型に関す
る。
【0002】
【従来技術】従来,陶磁器製品用の未焼成形品の成形方
法として,石膏型に泥漿を流し込んで,該泥漿中の水分
を石膏型に吸収させ,該泥漿中の固形分を石膏型の内面
に沿って着肉させ,所定形状の未焼成形品を得る方法が
広く利用されている。ここに上記石膏型は,半水石膏に
対し水を加えて作製した石膏スラリーを石膏型用成形型
に流し込み,該石膏スラリーを硬化させた硬化石膏より
構成されていた。
【0003】
【解決しようとする課題】しかしながら,上記従来の石
膏型は以下に示すごとき問題が生じていた。なお,特に
この問題は花瓶,食器等の小型の物品の成形に使用する
際の小型の石膏型よりは,衛生陶器,シンク,1m角以
上の大型セラミック板等の大型の物品の成形に使用する
大型の石膏型について顕著に生じていた。
【0004】つまり,石膏スラリーは半水石膏と水とを
混合した直後から硬化反応が始まり,流し込みの作業中
においても上記硬化反応は進行し続け,粘性が増加し続
ける。そして,特に大型の石膏型用成形型に対し石膏ス
ラリーを流し込むには相応の長い時間(数分程度)が必
要である。このため,大型の石膏型で石膏スラリーの流
し始めに形成された部位の拡散係数は大きく,流し終わ
りに形成された部位の拡散係数は小さくなる。
【0005】ところで,拡散係数の小さな石膏型にはよ
り多く泥漿が着肉できるが,拡散係数が大きい場合には
泥漿の着肉量が少なくなる。このため,部分的に拡散係
数の異なる石膏型にて作製した未焼成形品は厚みが不均
一となるおそれがあった。また,粘性の小さい流し始め
の頃の石膏スラリーには半水石膏と水とが分離し易く,
沈殿切れが発生するおそれがあった。一方,粘性の大き
い流し終わりの頃には成形型に石膏スラリーが行き渡り
難く石膏型の成形性が悪化するおそれがあった。
【0006】また,より厚肉の陶磁器製品を得る,ある
いはより短時間で着肉を終えるために,着肉性の高い石
膏型が要求されることがある。この場合,従来は石膏型
の作製において使用する半水石膏と水とよりなるスラリ
ーにおいて,水の量を減じることにより(即ち混水量を
小さくすることにより),拡散係数の小さく,着肉性の
高い石膏型を得ていた。
【0007】しかしながら,石膏スラリー中の水の一部
は半水石膏の水和反応に消費され,その残りが気孔形成
に作用する。このため,混水量の少ない石膏型は気孔率
が小さくなる。そして,石膏の針状結晶の絡みにより形
成された気孔(毛細管)での毛細管現象により泥漿中の
水分が気孔に取り込まれることにより泥漿の着肉が発生
する。このため,混水量を小さくすることで石膏型が取
込める水分の絶対量が減り,着肉性(給水能力)が悪化
し,未焼成形品の生産効率が低下するおそれがあった。
【0008】本発明は,かかる問題点に鑑み,着肉性が
高く,全体の着肉性が均一である石膏型及びこれを作製
可能な石膏型成形用材料を提供しようとするものであ
る。
【0009】
【課題の解決手段】請求項1の発明は,半水石膏100
wt%に対して二水石膏0.1〜3%wtを添加してな
ることを特徴とする石膏型成形用材料にある。
【0010】上記二水石膏の添加量が0.1wt%未満
である場合には本発明にかかる効果を得られないおそれ
がある。一方,石膏型成形用材料に水を添加して作製し
た石膏スラリーの粘性は時間と共に増大する。上記二水
石膏は石膏スラリーの粘性の増大速度を速める作用を有
しており,ここに二水石膏の添加量が3wt%を越えた
場合には,石膏スラリーの粘性の増大速度が速くなり,
成形型全体に石膏スラリーが行き渡る様に流し込むこと
ができなくなるおそれがある。
【0011】また,粘性の増大を弱めるために遅延剤を
添加することもできるが,遅延剤の添加は硬化石膏を構
成する針状結晶の絡みによる組織構造の形成を阻害する
ことから,得られた石膏型の強度が低下するおそれがあ
る。
【0012】なお,本発明にかかる石膏型成形用材料に
は,添加物として,二水石膏,遅延剤等を添加すること
ができる。
【0013】本発明の作用につき,以下に説明する。本
発明にかかる石膏型成形用材料は半水石膏に所定量の二
水石膏を添加したものである。半水石膏と水とを混合す
ることにより硬化石膏が得られるが,該硬化石膏は半水
石膏から水和反応により生成する針状結晶が互いに複雑
に絡み合うことから形成された組織構造を有している。
この組織構造において,針状結晶間が気孔として作用す
る。二水石膏を添加することにより,該二水石膏の粒子
が上記針状結晶間に入り込むため,硬化石膏の気孔径が
小さくなり,拡散係数が小さくなることとなる。そし
て,前述したごとく気孔率は混水量と比例する。また,
混水量は拡散係数と比例する(図1参照)。従って,本
発明にかかる石膏型成形用材料によれば,混水量が大き
く(つまり気孔率が高く),拡散係数が小さい石膏型を
作製することができる。即ち,着肉性に優れた石膏型を
得ることができる。
【0014】また,本発明にかかる石膏型成形用材料の
粘性の増大速度は小さい。このため,特に大型の石膏型
を作製する際等においても(石膏スラリーの流し始めか
ら流し終わりにかかる時間が長くなる場合において
も),全体が均一な拡散係数となる石膏型を得ることが
できる。つまり着肉性が均一な石膏型を得ることができ
る。
【0015】以上のように,本発明によれば,着肉性が
高く,全体の着肉性が均一である石膏型を作製可能な石
膏型成形用材料を提供することができる。
【0016】次に,請求項2の発明は,混水量が65%
以上,かつ拡散係数が0.015〜0.035cm2
秒であることを特徴とする石膏型にある。
【0017】本発明にかかる石膏型は混水量が高いこと
から,気孔率が高い石膏型である。また,拡散係数が上
記所定の範囲内にかかる小さな値である。この二点よ
り,上記石膏型は着肉性に優れている。
【0018】また,該石膏型を石膏スラリーより作製す
る際,石膏スラリーの粘性の増加速度が小さい。このた
め,石膏型用成形型に対する石膏スラリーの流し始めか
ら流し終わりにかかる時間が長くなる場合においても,
得られた石膏型の拡散係数は全体が均一となる。つま
り,本発明にかかる石膏型全体の着肉性は均一である。
【0019】以上のように,本発明によれば,着肉性が
高く,全体の着肉性が均一である石膏型を提供すること
ができる。
【0020】また,混水量が65%未満である場合には
石膏型の気孔率が低くなり,着肉性が低くなるおそれが
ある。また,混水量の上限は,石膏型の割れ防止という
理由から,90%以下とすることが好ましい。
【0021】また,拡散係数が0.015cm2 /秒未
満である場合には,気孔径が細くなりすぎ,型乾燥が遅
くなるおそれがある。一方,拡散係数が0.035cm
2 /秒より大である場合には,着肉性に劣る石膏型とな
るおそれがある。
【0022】
【発明の実施の形態】
実施形態例 本発明の実施形態例にかかる石膏型成形用材料及び該材
料により作製された石膏型の性能につき,図1〜図3を
用いて説明する。本例の石膏型成形用材料は半水石膏1
00wt%に対して二水石膏0.5wt%を添加した材
料である(後述する試料1)。そして,この材料からは
混水量が65%以上,かつ拡散係数が0.015〜0.
035cm2 /秒の範囲にある石膏型を得ることができ
る。
【0023】次に,本例の石膏型成形用材料にかかる試
料1の性能につき試験1〜試験3を行って従来技術にか
かる比較試料C1と比較する。ここに対照する比較試料
C1は二水石膏を全く含んでいない半水石膏のみよりな
る石膏型成形用材料である。なお,両者共に流込時間を
8分に揃えるため,遅延剤を少量(0.007〜0.0
15%)使用した。
【0024】まず,試験1及びその結果について説明す
る。上記試料1及び比較試料C1を用いてそれぞれ混水
量を違えた石膏スラリーをいくつか作製する。得られた
石膏スラリーを型に流し込み,大きさ3cm×3cm×
10cmの直方体よりなる硬化石膏を作製した。また,
上記硬化石膏の作製に当たっては,石膏スラリー作製よ
り,標準流込時間の8分が経過した後,または(標準流
込時間−4)分が経過した後,それぞれ型へ石膏スラリ
ーを流し込んだ。
【0025】なお,標準流込時間とは,JIS規格で定
義されているが,石膏と水とを混合してから,石膏スラ
リーを攪拌棒でかき回した時に攪拌棒の跡が微かに現れ
ても直ちに消滅するような粘度となる時までの時間であ
り,この粘度の時には型に流し込むに最適な状態に石膏
スラリーがなっている。また,混水量とは,{水の重さ
(g)/石膏型成形用材料の重さ(g)}×100
(%)である。
【0026】そして,得られた硬化石膏の拡散係数を以
下に示すごとく測定した。即ち,上記直方体の硬化石膏
を水槽に満たした水面に立てた。すると,上記直方体の
水と接触した底面から水が吸い上げられる。ある高さま
で水を吸い上げるに必要な時間を測定し,{〔水を吸い
上げた高さ(cm)〕2 /水を吸い上げるに要した時間
(秒)}という式より得られた値を拡散係数とした。
【0027】以上の結果を図1にかかる線図にまとめて
記載した。縦軸は得られた硬化石膏の拡散係数である。
横軸は石膏型成形用材料に対する混水量である。また,
黒印は標準流込時間に型への流し込みを行った場合,白
印は(標準流込時間−4)に型への流し込みを行った場
合である。また,三角印は本例にかかる試料1,四角印
は比較試料C1である。
【0028】同図によれば,混水量が等しい場合には,
試料1の拡散係数がより低いことが分かった。また,混
水量が等しい場合,試料1,比較試料C1の双方共に
(標準流込時間)に型への流し込みを行ったほうが,よ
り拡散係数の低い硬化石膏を得たことが分かった。但
し,試料1のほうが比較試料C1よりも拡散係数の差が
小さいことが分かった。
【0029】また,試料1からは,混水量が65%以上
と大きく,かつ拡散係数が0.015〜0.035cm
2 /秒と小さい優れた石膏型を作製できることが分かっ
た。しかしながら,比較試料C1においては,同図に記
載した点線より知れるごとく,混水量と拡散係数とが逆
比例関係にあることから,上述のごとき優れた石膏型は
作製できないことが分かった。
【0030】次に,試験2について説明する。試料1及
び比較試料C1を用いてそれぞれ混水量75%,標準流
込時間で凹型の石膏型(その内径が縦20cm,横10
cm,高さ10cmである)を作製し,この石膏型を用
いて実際に未焼成形体を鋳込み作製する試験を行った。
なお,上記未焼成形体を作製する当たっては,衛生陶器
用の泥漿を利用した。
【0031】まず試料1及び比較試料C1にかかる各石
膏型に対し泥漿を導入した。次いで,この石膏型を1時
間放置し,泥漿の着肉を行った。その後,石膏型に水分
が吸収されて泥漿が硬化し,未焼成形体となった。これ
を石膏型より取出し,未焼成形体の重量を測定した。上
記プロセスを一日に2度実行し(午前に1度,午後に1
度),夜間は石膏型を乾燥させ,泥漿より吸収した水分
を放出させた。なお,このプロセスは実際の未焼成形体
の鋳込の工程と同様の条件で行った。
【0032】以上の結果について図2に記載した。とこ
ろで同図によれば1度目と2度目との間にて着肉重量が
減少しているのは,石膏型の気孔に1度目の泥漿から水
分が吸収されたため,2度目には水分の吸収能率が低下
したためである。これは同じ石膏型を用いて連続的に
(つまり間に乾燥工程を挟まず)成形を行う場合には一
般的に見られる現象である。
【0033】そして,2度目と3度目との間にて着肉重
量が増大しているのは,この間に石膏型の乾燥を行った
ため,気孔に吸収された水分が外部に放出され,石膏型
の吸水能率が回復したためである。同図によれば,試料
1にかかる石膏型の着肉重量は比較試料C1にかかる石
膏型のそれと比較して常に高いことが分かった。
【0034】次に,試験3について説明する。試験2と
同様の石膏型を用い,試験2と同様に泥漿より未焼成形
体を作製するプロセスを回数多く何度も繰り返した。各
々のプロセスにて得られた未焼成形体の厚みを非接触系
厚み測定機(レーザー使用)で測定し,これを着肉厚み
とした。この測定結果を図3に記載した。これによれ
ば,長期間に渡り石膏型を用いた場合においても,常に
試料1にかかる石膏型の着肉厚みのほうが厚いことが分
かった。
【0035】次に,本例における作用効果につき説明す
る。本例にかかる石膏型成形用材料は半水石膏に所定量
の二水石膏を添加したものである。半水石膏と水とを混
合することにより硬化石膏が得られるが,該硬化石膏は
半水石膏から水和反応により生成する針状結晶が互いに
複雑に絡み合うことから形成された組織構造を有してい
る。この組織構造において,針状結晶間が気孔として作
用する。二水石膏を添加することにより,該二水石膏の
粒子が上記針状結晶間に入り込むため,硬化石膏の気孔
径(毛細管)が細くなり,拡散係数が小さくなる。
【0036】よって,本発明にかかる石膏型成形用材料
は,混水量が大きく,つまり気孔率が高い,拡散係数が
小さい石膏型を作製することができる。即ち,着肉性に
優れた石膏型を得ることができる。
【0037】また,二水石膏を添加した石膏スラリーは
粘性の増大速度が小さい。従って,本例にかかる石膏型
成形用材料の粘性の増大速度は小さい。このため,特に
大型の石膏型を作製する際等においても(石膏スラリー
の流し始めから流し終わりにかかる時間が長くなる場合
においても),全体が均一な拡散係数となる石膏型を得
ることができる。つまり着肉性が均一な石膏型を得るこ
とができる。
【0038】以上のように,本例によれば,着肉性が高
く石膏型全体の着肉性が均一である石膏型と該石膏型を
作製することができる石膏型成形用材料を提供すること
ができる。
【0039】また,本例にかかる石膏型成形用材料よ
り,混水量が65%以上,かつ拡散係数が0.015〜
0.035cm2 /秒である石膏型を作製することがで
きる。この石膏型は,着肉重量,着肉厚みが共に高い優
れた石膏型である。また,石膏スラリーの粘度の増加速
度が小さく,大型の石膏型作製の際に,成形型全体に石
膏スラリーが行き渡る様に流し込むことができる。ま
た,流し始めと流し終りに形成された部分の拡散係数の
差が小さく(図1参照),全体に均一に着肉可能な石膏
型を得ることができる。
【0040】
【発明の効果】上記のごとく,本発明によれば,着肉性
に優れ,石膏型全体の着肉性が均一である石膏型を作製
可能な石膏型成形用材料と,着肉性に優れ,石膏型全体
の着肉性が均一である石膏型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例における,拡散係数と混水量との関
係を示す線図。
【図2】実施形態例における,着肉重量と鋳込み回数と
の関係を示す線図。
【図3】実施形態例における,着肉厚みと鋳込み回数と
の関係を示す線図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半水石膏100wt%に対して二水石膏
    0.1〜3wt%を添加してなることを特徴とする石膏
    型成形用材料。
  2. 【請求項2】 混水量が65%以上,かつ拡散係数が
    0.015〜0.035cm2 /秒であることを特徴と
    する石膏型。
JP30936197A 1997-10-22 1997-10-22 石膏型成形用材料及び石膏型 Pending JPH11123711A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007055055A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Ulvac Material Kk 成形型、板状焼結体及びその製造方法、並びにスパッタリングターゲット及びその製造方法
JP2010514593A (ja) * 2006-12-29 2010-05-06 ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー ウォールボード充填剤として粉末石膏を使用する方法
JP2022064014A (ja) * 2020-10-13 2022-04-25 耕一 平田 石膏パック、及び石膏パックの使用方法

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