JPH1121183A

JPH1121183A - 多孔質焼結体

Info

Publication number: JPH1121183A
Application number: JP17683197A
Authority: JP
Inventors: Kunii Nakada; 邦位中田
Original assignee: Nakata Giken KK
Current assignee: Nakata Giken KK
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで形成でき、高い吸水性等の好適な
特性を有する多孔質焼結体を提供すること。【解決手段】多孔質の無機質粒体と、ベントナイトと
を、水を添加して混練し、所定の形状に成形して焼成す
ることで形成されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多孔質焼結体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】古くから、無機質材であるセラミックの
粒子（以下、「無機質粒体」という）に水分を添加して
こね、所定の形状に成形して焼成することで、セラミッ
ク部材を形成している。この場合、焼成によって水分が
除去されると共に無機質粒体同士が焼結されるため、そ
の生成物であるセラミック部材は、焼成される前よりも
緻密化する。また、通常、通気性又は吸水性がない部材
になる。これに対して、セラミックの耐熱性、耐水性及
び耐薬品性等の好適な特性を有し、通気性又は吸水性が
ある多孔質のセラミック部材もある。その多孔質のセラ
ミック部材は、フィルタや吸水材等として特定の厳しい
条件で好適に利用できるため、需要がある。セラミック
部材を多孔質に形成するには、無機質粒体と、有機質粒
体等からなる燃焼物とに水分を添加して混練し、所定の
形状に成形して前記燃焼物を焼ききるまで焼成する方法
が考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記多
孔質のセラミック部材を形成する方法では、燃焼物を完
全に焼ききるために、焼成温度を高温にするか、長時間
焼成する必要があった。すなわち、焼成温度を高くする
と、無機質粒体同士の焼結が進み、充分な通気性又は吸
水性を得られなくなり、焼成温度を低くすると燃焼物を
焼ききることに長時間を要するという課題があった。従
って、非常に高い吸水性を有するセラミック部材である
多孔質焼結体を、経済的に形成することは難しいという
課題があった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、低コストで形成
でき、高い吸水性等の好適な特性を有する多孔質焼結体
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次の構成を備える。すなわち、本発明は、
多孔質の無機質粒体と、ベントナイトとを、水を添加し
て混練し、所定の形状に成形して焼成することで形成さ
れたことを特徴とする。

【０００６】また、前記多孔質の無機質粒体が石炭を燃
焼した後に発生するクリンカーの粒体であることで、多
孔質構造を好適に形成でき、石炭の燃焼廃棄物であるク
リンカーを好適に利用できる。

【０００７】また、前記多孔質の無機質粒体と前記ベン
トナイトとに、金属粉及び／又は金属粒子を配合したこ
と、又は、前記金属粉及び／又は金属粒子が酸化物であ
ることで、融点を下げることができ、多孔質焼結体を容
易に形成できる。

【０００８】また、前記酸化物が酸化鉄であることで、
融点を下げることができると共に、素焼の陶器のように
茶色に仕上がり、商品価値が向上する。

【０００９】また、通気性のあるフィルタの形態に形成
されたことで、耐熱性及び耐薬品性等の性能の優れたフ
ィルタとして、空中或いは液中に存在する汚染物を好適
に除去することができる。また、吸水性のある植木鉢の
形態に形成されたことで、その保水性を利用して植物を
好適に育成できる。さらに、海草が活着生育できる形態
に形成されたことで、海草を好適に育成することもでき
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる好適な実施
の形態を詳細に説明する。本発明によれば、多孔質の無
機質粒体と、ベントナイトとを、水を添加して混練し、
所定の形状に成形して焼成することで、多孔質焼結体を
形成するため、吸水性能の非常に高い多孔質構造を好適
に形成できる。このことは、多孔質の無機質粒体を一方
の基材とするため、その基材自体の多孔質構造を利用で
きると共に、他方の基材であるベントナイトを焼いた際
の特性も好適に利用できるためである。ベントナイト
は、粘土とは違って水分を含むと膨潤するため、乾燥す
る際にすが発生する。また、ベントナイトは水分を多く
保持でき、その水分は焼成される際に蒸気となってベン
トナイトから排出され、その際に微細孔を形成すると考
えられる。従って、ベントナイトは、多孔質の無機質粒
体同士を結合するバインダーとして作用すると共に、ベ
ントナイト自体が多孔質構造に好適に焼成される。ま
た、ベントナイトは、粘着材として作用し、焼成前の成
形性を向上させる。

【００１１】前記多孔質の無機質粒体が石炭を燃焼した
後に発生するクリンカーの粒体である場合、そのクリン
カーの粒体自体が燃焼によって理想的な多孔質構造に形
成されている。従って、そのクリンカーの粒体を利用し
た多孔質焼結体は、必然的に好適な多孔質構造に形成で
きる。また、クリンカーは、石炭の燃焼廃棄物であり、
低コストで得ることができる。このため、良好な多孔質
焼結体を低コストで形成できると共、廃棄物としてのク
リンカーの処理を好適に行うことができる。これによ
り、資源のリサイクルを好適に実行でき、環境問題に好
適に対応できる。

【００１２】また、多孔質の無機質粒体とベントナイト
とに、金属粉及び／又は金属粒子を配合したこと、又
は、前記金属粉及び／又は金属粒子が酸化物であること
で、融点を下げることができ、多孔質焼結体を容易に形
成できる。また、前記酸化物が酸化鉄であることで、融
点を下げることができると共に、素焼の陶器のように茶
色に仕上がり、商品価値が向上する。なお、酸化鉄とし
ては、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄等を利用できる。焼成温
度は、８００°以上、好ましくは９００〜１０００°Ｃ
程度で、吸水性のある多孔質焼結体を形成できた。

【００１３】

【実施例】次に、本発明にかかる好適な実施例を詳細に
説明する。（第１実施例）先ず、発電所で発生する石炭燃焼のクリ
ンカーにベントナイトを加水配合（水分を添加）混練し
た。混練は公知の混練機でクリンカーとベントナイトが
均一に分散混合されるようにする。均質構造にするた
め、クリンカーの粒子は、所定のサイズのものを利用す
るよう、その粒径サイズを振い分けて選別しておいた。
配合割合は、容積比で、３ｍｍアンダーのクリンカーを
８０％、ベントナイトを２０％とした。添加する水分の
分量は、所定の形状に成形でき、その形状を維持できる
程度にした。ベントナイトが粘結剤として作用するので
成形性は良好であった。これをプレス機でプレス加工し
て厚さ約１０ｍｍのフィルタ板の形状に成形し、蒸気乾
燥した。これを電気炉で９５０°Ｃで焼成した。その結
果、好適な通気性のあるセラミック板（多孔質焼結体）
ができた。このようにフィルタの形態に形成されたこと
で、耐熱性、耐水性及び耐薬品性等の優れた特性を有す
るフィルタとして、空中或いは液中に存在する汚染物を
好適に除去することができる。

【００１４】（第２実施例）図１は本発明による多孔質
焼結体の一実施例を示す断面図である。第１実施例と同
様のクリンカーとベントナイトとの配合に酸化鉄（Ｆｅ
₂Ｏ₃）を０．５％を配合して、直径１５ｃｍ、深さ２
０ｃｍの植木鉢をプレス成形し、自然乾燥した。成形性
はよかった。これを、電気炉によって９００°Ｃで焼成
した。その生成物（焼成物）である植木鉢１０で、草花
を育成したところ、下部からの吸水のみで、乾燥するこ
となく育成できる。この際、植木鉢１０の多孔質焼結体
部１２は、単に水２０を吸収するばかりでなく、水２０
を汲み上げることのできる汲水性に非常に優れた吸水性
セラミックスになっていた。外周表面１４からは水分が
蒸発しないように、その外周表面１４を釉薬加工してあ
る。また、内面の下部（内底面部１６）は釉薬、又はプ
ラスチック塗料で防水してある。Ｆｅ₂Ｏ₃の酸化鉄を
添加すると、融点を下げることができるため容易に焼成
できると共に、素焼の植木鉢のように茶色に仕上がり、
商品価値が向上する。このように吸水性のある植木鉢の
形態に形成されたことで、その保水性を利用して植物を
好適に育成できる。

【００１５】（第３実施例）第２実施例と同様のクリン
カーとベントナイトとの配合で、同様に成形及び焼成し
て図２に示すようなに円筒状のセラミックパイプ３０を
製作した。本実施例では、外径１５ｃｍ、内径１０ｃ
ｍ、長さ２０ｃｍの筒であり、漁礁として利用すること
にした。その結果、海草を好適に生育させる漁礁用パイ
プ（セラミックパイプ３０）として好適に活用できる。

【００１６】（第４実施例）また、図３に示すように、
第３実施例のセラミックパイプ３０を複数、コンクリー
トで固めることで、複数のセラミックパイプ３０が組み
込まれたコンクリートブロックを形成してもよい。この
ような形態によっても、セラミックパイプ３０の内壁面
に、海草が好適に活着生育でき、海草を好適に育成する
ことができる。

【００１７】（第５実施例）第２実施例と同様のクリン
カーとベントナイトとの配合で、直径約２０ｃｍのボー
ルを成形し、ロータリーキルンで９００°Ｃで焼成した
ところ、表面が茶色の吸水性セラミックスボールができ
た。このセラミックスボールは、園芸用、及び水質浄化
用等の広い分野に利用できる。以上、本発明につき好適
な実施例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの実
施例に限定されるものではなく、例えば、前記配合割合
を、生成される目的物に合わせて調整するなど、発明の
精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿
論のことである。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、多孔質焼結体が、多孔
質の無機質粒体とベントナイトとを、水を添加して混練
し、所定の形状に成形して焼成することで形成される。
このため、従来の多孔質焼結体を形成する際のような燃
焼物を焼ききる工程を要しない。また、多孔質の無機質
粒体と、焼成されたベントナイトとの両者の特性によっ
て、好適な多孔質構造を得ることができる。従って、本
発明によれば、多孔質焼結体を低コストで形成でき、そ
の多孔質焼結体は高い吸水性等の好適な特性を有すると
いう著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる多孔質焼結体の一実施例を示す
植木鉢の断面図である。

【図２】本発明にかかる多孔質焼結体の他の実施例を示
す斜視図である。

【図３】図２の実施例をコンクリートブロックに適用し
た実施例の斜視図である。

【符号の説明】

１０植木鉢２０セラミックパイプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔質の無機質粒体と、ベントナイトと
を、水を添加して混練し、所定の形状に成形して焼成す
ることで形成されたことを特徴とする多孔質焼結体。
【請求項２】前記多孔質の無機質粒体が石炭を燃焼し
た後に発生するクリンカーの粒体であることを特徴とす
る請求項１記載の多孔質焼結体。
【請求項３】前記多孔質の無機質粒体と前記ベントナ
イトとに、金属粉及び／又は金属粒子を配合したことを
特徴とする請求項１又は２記載の多孔質焼結体。
【請求項４】前記金属粉及び／又は金属粒子が酸化物
であることを特徴とする請求項３記載の多孔質焼結体。
【請求項５】前記酸化物が酸化鉄であることを特徴と
する請求項４記載の多孔質焼結体。
【請求項６】通気性のあるフィルタの形態に形成され
たことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の
多孔質焼結体。
【請求項７】吸水性のある植木鉢の形態に形成された
ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の多
孔質焼結体。
【請求項８】海草が活着生育できる形態に形成された
ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の多
孔質焼結体。