JPH1179864A - 炭化セラミックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生物の生育の最も基本となるおいしくて細胞を
活性化させる水を作ることのできるセラミックスの作成 【解決手段】粘土、長石、珪石を主原料とするセラミ
ックスに於て、木節粘土の有機質を全体の５％〜４０％
となるようにし、還元雰囲気中で焼成し、その有機質分
を炭化した炭化セラミックスを作成した。 微生物を、この炭化セラミックスの作成にあたり、粘
土に混和するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、生物の成育を促進し
たり、水や食品などを、安全で害のないものに変える機
能性セラミックスに関する。

【０００２】

【従来の技術】 ４〜４００ミクロンの電磁波を遠赤外
線と呼び、このうち８〜１４ミクロンのものが動植物の
育成に役立つことが知られている。特開平５−１３８０
９号には、この８〜１４ミクロンの遠赤外線を放射する
セラミックスについて技術開示されている。また特開平
７−１０６４０には微生物を用いた機能性セラミックス
について技術開示され抗酸化物を生成する微生物の培溶
液と粘土を混和し焼き上げたセラミックスが植物の成育
促進や水質の浄化・悪臭抑制に役立つことが示されてい
る。

【０００３】また特開平８−１７５８６３号にはマンガ
ン（Ｍｎ）を含有せず、鉄とチタンの重量比によって限
定した焼結組成物を作り、波長４〜８ミクロンの遠赤外
線の放射率が高かったことが報告されている。

【０００４】生物の生育にとって水は不可欠である。と
ころが、工業化による都市への集中は、工場の煤煙、車
の排ガスなどによる大気汚染と処理しきれない廃棄物の
排出による大地と河川、海の汚染をもたらした。樹木は
酸性雨で立ち枯れ、飲水としての水道水は、消毒のため
に塩素が注入され、その塩素臭が水をまずくしたり、ト
リハロメタン等の毒物の生成原因となったりしている。

【０００５】そうしたこともあって近年、○○の自然水
や△△の天然水などが市販され、大きな産業となってい
る。これら市販のおいしい水とまずい水道水との違いは
いくつかあるが、まず第一の違いは、水の分子集団、ク
ラスターがおいしい水は小さいということである。クラ
スターが小さければ、細胞壁を自由に行き来し、細胞の
新陳代謝を促すことができる。

【０００６】次に人間の身体が必要とする微少ミネラル
が入っているかどうか。様々な地層を通り湧出した天然
の湧水や、急竣な流れを下り様々な岩石にぶつかり打ち
砕かれて流れてきた水には、こうしたミネラルが含まれ
ている。汚水のような河川水から汚れを取る為、多くの
活性炭を使った水道水の場合、その活性炭が汚れと共
に、含有しているミネラルをも取り去ってしまう。その
差は歴然としている。

【０００７】そして塩素の問題である。汚れは酸化腐敗
の原因となるため、源水の汚れがひどいほど水道水は塩
素を注入し、微生物を殺菌する。これが水道水をもっと
もまずくしている原因である。もちろん天然水に塩素が
含まれていないことは周知のことである。

【０００８】さて、これまで様々に開発されてきた機能
性セラミックスは、その放射する遠赤外線によって、水
のクラスターを小さくすることが分かっている。その意
味で、遠赤外線を放射するセラミックスはおいしい水を
作るのに寄与することができる。

【０００９】セラミックスは水に入れた時、素焼きの場
合（８００℃）ミネラルの溶出はあるが、本焼きの場合
（１３００℃）ほとんどないと見てよい。

【００１０】塩素の除去というか脱塩素については、素
焼き・本焼きのセラミックスを含め目立った作用はこれ
までなかった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】 そこで本題では、生
物の育成の最も基本となるおいしくて細胞を活性化する
水をつくることのできるセラミックスを作ることが目的
であり、そのためまず、水の中に入れたときに、塩素除
去できる働きを持つこと、水の中に微少ミネラルが混入
できること、その上でクラスターを小さくできるセラミ
ックスを作ることを課題とした。

【００１２】

【問題を解決するための手段】 本題では、粘土・長石
・珪石を主原料とするセラミックスに於て、該粘土に混
入する有機質を全体の５％〜４０％とし、還元雰囲気で
焼成し、その有機質分を炭化し、炭化物を均一に分布さ
せたセラミックス、炭化セラミックスを作ることによっ
て、上述した課題を実現した。

【００１３】また、酵母菌・光合成菌・放線菌・乳酸菌
・糸状菌等の有効微生物を、この炭化セラミックスを作
るにあたって、粘土に混和し、微生物の熟成を計るよう
にして還元焼成した。この場合、粘土に混入していた樹
木の破片や動物の死骸などの有機物を、この有効微生物
はエサにし、約１ミクロンの微生物が増殖、分布し、そ
れが焼成されたセラミックスの機能に影響を与えると共
に、還元焼成したときに炭化物となり、均一分布にも寄
与するようにした。

【００１４】なお、ここで本発明に用いた有効微生物と
して、抗酸性で乳酸を生産し、酪酸を生産せず、病原性
を有さず、特抗価５０以上のものとした。

【００１５】

【発明の具体的な実施例】 以下図面に沿って本願を説
明する。図１は、本願発明による生産工程の一実施例図
である。本願では、粘土として瀬戸特産の木節粘土を用
い、長石と珪石とを５：４：１の割り合いで材料（２）
をそろえ混入し、これをミル（４）で粉砕した。使用し
た木節粘土には、有機物が２０％含んでいたため、全体
としては１０％の有機物を混入したことになる。さらに
糖密（６）を０．０５％投入し熟成させた。この分を含
めると１０．０５％の有機物となる。

【００１６】微生物（８）は、ミル（４）もしくは攪拌
槽（１０）に投入し攪拌、熟成する。微生物の熟成、増
殖過程で、木片等の有機物が、微生物のエサとなり、細
かく分解したことが確かめられた。

【００１７】熟成したものを振動フルイ（１２）で、２
００メッシュ以上の物を取り除き、その後、高磁力磁選
機（１４）で鉄分（１６）を取り除いた。その上で２５
０メツシュの振動フルイ（１８）でさらにフルイをか
け，フィルタープレス（２０）で水分（２２）を除去
し、製品ケーキ（２４）を作り、型取り（２６）を行な
い、炉（２８）で還元焼成した。

【００１８】このように本願では、粘土、長石、珪石か
らなる原材料（２）をそろえ、それらをミル（４）で粉
砕し、ミル（４）ないし攪拌層（１０）で、撹拌、熟成
させる。熟成させるにあたり微生物（８）を投入し、糖
密（６）やオリゴ糖などのエサも入れる。その後、製品
ケーキ（２４）を製造するための製品ケーキ製造工程
（２３）を経て、製品ケーキ（２４）を作り、型取り
（２６）の後、還元焼成（２８）する訳である。

【００１９】粘土として、この生産工程では、木節粘土
を使ったが、木節粘土は、花崗岩の風化物であるカオリ
ナイト（Ａｌ_２Ｓｌ_２Ｏ_５（ＯＨ）_４）が、沼地の植物
や流木とともに埋没沈積したものであり、有機物を特に
豊富に含んでいる。そのため、これをミル（４）で粉砕
し、攪拌すれば微生物を培養するかっこうの培地とな
る。ミル（４）もしくは、攪拌層（１０）での微生物
（８）の熟成に際して、このカオリナイト、長石、珪石
など花崗岩風化原材料は、遠赤外線を出し、その育成波
長は、発酵合成型微生物の育成を助ける。ミル（４）で
粉砕されたとは言え、不均一に分布している有機物を、
この微生物の熟成のエサとして使い、微生物の増殖によ
り、より微細化した形での有機物の均一分布を計るので
ある。還元焼成によって取り出したセラミックス（３
０）は、有機物の部分が炭化し、その炭化部分を均一に
混在させた炭化セラミックスとして出来上がった。

【００２０】このように、本願では木節粘土等の原材料
（２）と、微生物の働きをうまく関連させ働かせる手法
により、製造工程を確立した。微生物については、もと
もと粘土中に生成しており、時間をかけて熟成させれ
ば、これらを働かせることも可能であるが、投入微生物
を使えば、それだけ熟成時間が短くなる。粘土として
は、木節粘土とほぼ同じ地域で取れる蛙目粘土は、同質
の原材料として使えるが、この場合、木節粘土ほど有機
物を含んでいないため、陶土作りの過程で廃棄物として
捨てられているカワキや、製材所の切粉であるオガコな
どの有機物を補充し炭化部分を調整することもできる。
また、木節粘土を使う場合もカワキやオガコなどの有機
物を補充することはある。いずれにせよ図１での説明
は、本願による一実施例図であり、本願はその内容に限
定される訳ではない。

【００２１】図２は、本願発明による円筒状の炭化セラ
ミックスの外観図である。セラミックスと水との接触面
積を大きくとるために形状に工夫しているが、第１図の
ような製造工程を通して作った円の直径４５ミリ、円筒
の長さ４５ミリのものを、１ｌの水を入れたビーカーの
中に２個入れる。投入後１５分で、その水を遊離残留塩
素を測定するためのＤＰＤ法で測定したところ、白色を
示し、測定値が「０」となった。これに対し、セラミッ
クスを投入しない水はピンク色を示し測定値「２０」を
示した。この結果、通常では測定値「２０」を示す残留
塩素が、本願発明による炭化セラミックスを使うことに
より、残留塩素が「０」となり、塩素除去の働きがある
ことが確認できた。

【００２２】一方、全く同じ方法で製品ケ−キを作り、
その後第２図と同じ型状で型取りをしたものを、還元焼
成ではなく、通常の酸化焼成して仕上げたセラミックス
は、有機物の部分が、焼成によって、ガス化したあと消
失し、細かな気泡となった後、焼成時間と焼成温度によ
っては、気泡もなくなり、体積収縮する形となる。一部
気泡を残した形のものを前述した１ｌの水道水に入れた
が、このセラミックスを投入して時間経過した後も、Ｄ
ＰＤ法によるピンク色は白色に変化することはなかっ
た。

【００２３】この炭化セラミックスと通常のセラミック
スとの比較実験から、有機物の還元焼成による炭化が塩
素除去に有効ということが確認できた。

【００２４】一方、短時間での塩素除去を可能にするこ
とができる有機物の炭化量を計測するため、有機物の量
を変えた成型焼成後の炭化セラミックスの塩素除去時間
を計測したところ、図３のようなデ−タが確認された。
ここでは、図２で示した炭化セラミックスを１ｌのビー
カーに２個投入してＤＰＤ法によって、色が白色に消失
する時間を計った。有機物の含有量が５％だと、塩素消
失に７０分かかり、実用上のギリギリの線と判断した。
２０％含有量のものでは１０分で消失し、３０％含有の
ものでも８分とそれほど変わらなかった。２０％含有の
ものでは、１ｌに対し投入炭化セラミックスの個数を増
やすと、２分を限度として比例的に時間が削減された。

【００２５】塩素除去能力は、有機物の量を増大させる
ほど大きいことが分かったが、炭化物が増えれば、もろ
くなり、セラミックスの特性が薄れる点と、そもそも有
機物が多いときセラミックスとして形状が決まらないた
め、その限界点を調べたところ、４０％と分かった。

【００２６】また、この還元焼成及び酸化焼成させたセ
ラミックスが、４〜１４ミクロンの育成光線を放射し生
物の活性化や水のマイクロクラスター化に対し影響力を
保持しているかどうかの簡易実験として磁気共鳴分析装
置で「抗酸化力」「免疫力」を計測して確認したとこ
ろ、いずれも同じ高い数値を示し、炭化の有無に関係な
く、セラミックスとしての独自の機能が保持できること
を確認した。

【００２７】

【発明の効果】 以上、具体的な発明の実施例で見たよ
うに、本発明による炭化セラミックスは、従来の機能セ
ラミックスやバイオセラミックスそして生物を活性化さ
せることのできるセラミックスができなかった水に含有
している塩素を短時間のうちに除去することができる。

【００２８】なお、本願の炭化セラミックスの実験に於
て、投入微生物を使わない場合も、一定の効果があるこ
とが実験で確認できたが、微生物を使った時、その微生
物が有機物をエサとして消化し分解しその過程で増殖
し、均一分布するため、炭化による塩素除去の効果と、
セラミックスの保持強度を調和よく高めることができる
こともわかった。

【００２９】また、抗酸化物を生成する微生物の培溶液
を粘土に混和することにより、植物を生育促進させ、悪
臭などを抑制するセラミックスについて、特開平７−１
０６４０に技術報告があるが、微生物を利用したものに
ついては、本願セラミックスは、こうした効果も併せ持
っているため、おいしくて生物を活性化する水の要件と
して２つの要件を併せ持ったセラミックスとして提供で
きる

【００３０】また、本願セミックスの場合、釉薬を塗
り、焼成後ガラス化した陶磁器とは異なり、セラミック
スの水への溶出はある。セラミックスの素材の長石、珪
石そして木節粘土などの場合、元々、花崗岩を出発素材
としており、ミネラルに富むものであり、焼成温度によ
って、溶出の程度は異なるが、水に投入したものへのミ
ネラル補給は確保できる。なお本願の場合、炭化部分以
外は、本焼きしたセラミックスと同様になっていて、素
焼きの物のように壊れやすいものではないため、長期間
使用するような場所、例えば各家庭の水道水の導入口な
どに取り付け、恒常的に使用することも可能になると言
う効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明による炭化セラミックスの製造工程
の一実施例

【図２】 本願発明衣による炭化セラミックスの外観図

【図３】 有機物の含有量と塩素除去時間との関連図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘土・長石・珪石を主原料としたセラミ
   ックスにおいて該粘土に混入する有機質を全体の５％〜
   ４０％とし、還元雰囲気で焼成してなる炭化セラミック
   ス
2. 【請求項２】 酵母菌・光合成細菌・放線菌・乳酸菌・
   糸状菌などの有効微生物を少なくとも１つ前記粘土に混
   和したことを特徴とする特許請求の範囲第１項の炭化セ
   ラミックス