JPS5820762B2 - 陶磁器用素地シ−トの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は陶磁器製造用素地シートの製造方法に係わるも
のである。

さらに詳しくは予めパルプに高分子凝集剤を含ませてお
き、パルパーでのパルプ繊維の離解に伴い、高分子凝集
剤が順次液中に溶出する一方、陶磁器用陶土スラリーを
前記のパルプ溶液に添加、攪拌することにより容易にパ
ルプ繊維表面に陶土スラリーを吸着させ抄紙可能なフロ
ックを生成し、通常の湿式抄紙法によってシート状とす
るものである。

従来、紙もしくは合成樹脂の繊維シートに無機物を含浸
させるか、もしくは表面に塗布して無機物の被膜を形成
し、しかるのち焼成して焼結体を製造することは公知で
ある。

しかしながら、それらの製造法では繊維質に対する無機
物の含有率が低いため、繊維質を焼失させ、無機物を焼
結するためには極めて長時間の焼成が必要であり、しか
も繊維シート内の無機物の分布状態の不均一さから焼成
中に変形が生じることが避けられない等の問題があった
。

また、従来混練り法と称して、パルプ、おがくず等の夾
雑物と樹脂バインダーを無機粉体と共に混練り成形して
焼成する方法も提案されている。

しかし、この方法では薄手で大面積の成形物を得ること
が困難で、しかも焼成されたものは面と直角に力を加え
ると薄手のものは極めて割れやすいという欠点を有した
。

また、結晶化ガラスを繊維質材として用い、無機物を樹
脂バインダーにより結晶化ガラスと共存させ、焼成する
方法もあるが、結晶化ガラス繊維は市場では極めて高価
であるので、特定の用途にしか実用できず、また結晶化
ガラスを用いるので焼成温度等の焼成条件の設定がむつ
かしいという欠点を有する。

他方、水に不溶の無機粉体は、それ自体の懸濁液又は樹
脂や繊維を含む懸濁液として存在する場合、凝集剤を用
いて懸濁分子を凝集沈降させる方法も知られている。

換言すれば凝集沈降する物質を同一槽内で懸濁液として
おき、必要に応じてｐＨ調整等を施し、適正な凝集剤を
添加して凝集物を得ていた。

例えばパルプ繊維と陶土スラリーのように比重の大きく
異なる物質を含む懸濁液を均一状態で保持するためには
、その懸濁液をかなり激しく攪拌する必要がある。

この均一懸濁液の攪拌状態に高分子凝集剤を添加すると
フロックが得られる。

しかし高分子凝集剤は強い機械的シャーには高分子鎖の
切断があり、凝集力の低下をみることが多く、効率よく
抄紙法に適するフロックを得るためには、攪拌や添加タ
イミングや抄紙タイミング等の工程管理に困難がともな
った。

本発明は、効率よく抄紙適性を有するフロックを生成し
、湿式抄紙法によって陶磁器用素地シートを得るために
、予め高分子凝集剤を含浸したパルプを使用することに
特徴がある。

以下詳細にのべると、 セルロースパルプや合成樹脂パルプを高分子凝集剤溶液
に浸せき含浸したり、スポンジロールやスプレーによる
塗布含浸したり、減圧含浸等の方法により含浸させる。

含浸後、直ちに連続して次工程で含浸、ン々ルプを離解
する場合、特に強制乾燥は必要としないが、連続的に使
用しない時はストック品として保存することもできる。

その際は取扱上指触乾燥程度以上に乾燥した方が望まし
い。

この時乾燥温度は高分子凝集剤が熱変質しない温度にお
さえる必要がある。

例えば高分子凝集剤がポリアクリルアミドの場合５０℃
以下であり、それぞれの高分子凝集剤によって異なる。

高分子凝集剤のパルプに対する含浸量は固形分換算で、
パルプの乾燥重量の０．１〜１％がよい。

陶土スラリーを添加した時、０．１重量％以下であれば
凝集効果が悪く上澄液の濁りがみられ、１重量％以上は
凝集効果に対して特別の意味をもたないからである。

このようにして得た含浸パルプは水中でまずパルパーで
パルプ繊維に離解される。

パルパーは、一般的には乾燥パルプの離解に使用され、
プロペラ式攪拌が多くとられており、この方法によると
パルプ繊維の切断はほとんどないといわれている。

水溶液１００１に対しパルプ０．５ ｋｇ〜５ ｋｇ
（乾燥重量）、即ち０，５〜５％濃度のパルプ液となる
任意の配合比でパルパーに入れられる。

パルパー内では、前述のように物理的方法によりパルプ
に含浸した高分子凝集剤を含むパルプが水溶液中でゆる
やかに攪拌することにより、パルプ繊維への離解が始ま
る。

同時に溶液に接するパルプ繊維表面に付着蓄積した高分
子凝集剤も溶液中に溶出しはじめる。

しかし、高分子凝集剤の溶解速度はかなり遅いため、パ
ルプ繊維内部に存在する高分子凝集剤のの溶出は、長時
間にわたりパルプ繊維側から溶液中へ溶出の形態をとる
。

換言すればパルプ繊維表面での溶出高分子凝集剤濃度は
溶液中の濃度よりも若干高い。

また、このようなパルプ繊維を含む溶液においてはパル
プに保護されて高分子凝集剤の高分子鎖の切断も比較的
少なく、陶土スラリー添加後の凝集効果も高いことが分
った。

凝集剤を含む離解パルプ液に所望の陶土スラリーを添加
攪拌すると、まず溶液中に存在する高分子凝集剤が陶土
スラリーの微粒子表面に存在するゼータ電位を低下させ
、互いに凝集し始める。

次いでパルプ繊維表面に存在する溶出高分子凝集剤によ
りパルプと陶土粒子全体で吸着、架橋が進み凝集が粗大
化し抄紙法に適するフロックを形成する。

プロペラ式攪拌におけるプロペラ回転数は、回転数が小
さいとパルプの離解及び高分凝集剤の溶出に時間がかか
り、回転数が太きすぎると前記の理由によりフロック形
成が若干不安定となり、実験的には毎分３００〜９００
回転が良かった。

本発明に使用する高分子凝集剤は、陶土スラリーが一般
的には表面で負荷の電荷を有しており、高分子凝集剤の
作用効果を高める為、カチオン性又は中性のタイプがよ
い。

高分子凝集剤をパルプへ、無機凝集剤（後述）を陶土ス
ラリーへ混合した複合的使用法も相当凝集効果がある。

ｐＨが弱酸性〜中性域で凝集効果がある硫酸アルミニウ
ムや硫酸第２鉄のような無機系凝集剤を弱酸性を示す陶
土スラリーに使用する払陶土スラリーの粒子の表面電位
を中和する作用と表面吸着の作用があり、凝集フロック
を生成するが、そのフロックの大きさや沈降速度に限度
がある。

しかし、陶土スラリー溶液で小フロックを生成して高分
子凝集剤を含むパルプ液に混入攪拌すれば高分子凝集剤
の作用による接着、架橋でパルプ繊維との大きく生成し
たフロックを得ることができる。

また陶土粉末は溶液中で充分に分散できる程度に小さい
もので、通常では２００メツシユの篩を通過する粒径の
微粉末である陶磁器用の素地土が適している。

焼成条件については、パルプは焼成の初期段階で焼失す
るものであるから、その後の焼結のための温度条件等は
各々の素地土に合わせて決定すればよい。

このような凝集フロックより湿式抄紙法により陶磁器製
造用素地シートを得るがフロックを構成するパルプと陶
土粉末の配合比率は抄紙と焼成から限定される。

パルプは、酸化雰囲気下の焼成により燃焼飛散するもの
であるが、焼成前のシート状成形物にあっては吸着凝集
した陶土微粉末を保持する担体であり、この意味からも
、パルプは乾燥時に少なくとも２重量％は必要である。

勿論、陶土微粉末が５０重量％以下では焼成しても焼結
物を得ることが困難であり、５０重量％が陶土微粉末の
下限となる。

本発明により得た抄紙シートは、未焼成成形物に必要と
される無機微粉末の均一な分布状態というものは抄造段
階においてすでに実現されているのであり、乾燥後シー
ト状成形物を直ちに焼成しても変形や割れを生じる恐れ
がない。

また無機微粉末の存在状態も抄造されて強制的に層状状
態になったパルプの規則だった並び方に沿って並んでお
り、このことが焼成後の焼結体が薄手のものであっても
面に対して直角方向の力に対しても割れにくい性質を持
たせるものである。

それ故、従来のプレス法や混練り法等の成形法では製造
不可能な大型タイルの製造も可能となった。

さらに未焼成の湿潤状態のシート状成形物は紙のような
性質を持ち、折ったり曲げたりの成形ができるという特
徴を有する。

その他、本発明の製造方法によれば、パルプに高分子凝
集剤を含浸した状態で、そのパルプを保存することがで
きる。

それ故に、需要者において、含浸状態のパルプのみを購
入し、自分のところで所望の陶土粉末と混抄して陶磁器
用素地シートとすることができ、工場のみならず、学校
や家庭内で陶磁器製作を楽しめる。

もちろん、工場内において、抄紙槽に凝集剤を含浸した
パルプと陶土微粉末を連続的に混入し、抄紙槽の−方か
ら抄紙することで、陶磁器用素地シートを連続的に製造
することができる。

以上の・ように、本発明は単品製造にも連続生産にも適
し、極めて優れている。

実施例 １ 厚み１．２ｍｍ、坪量１００ＣＨ？／ｍの未晒クラフト
バルブシートに高分子凝集剤として非イオン性ポリアク
リルアミドの０．５％水溶液をスポンジロールにより、
ポリアクリルアミドの固形分が５ｇ／Ｚとなるように塗
布含浸した後、４０℃、１０分熱風乾燥した高分子凝集
剤を含むバルブシートを得た。

この含浸バルブシートをパルパー内でパルプが１％濃度
のパルプ水溶液となるように水で調整した後、毎分５０
０回転の攪拌でパルプ離解と高分子凝集剤の溶解を２時
間行なった。

一方、５０％陶土スラリー（粘度、珪砂、長石等の微粉
末を含む陶土／水−１／１、重量比）を用意し、上記の
１％濃度のパルプ水溶液１０００重量部に対し、５０％
陶土スラＩＪ−１８０重量部の割合で混入攪拌すると、
パルプに陶土が吸着され、凝集フロックが形成される。

このフロックを通常の湿式抄紙法により、厚さ７ｍｍの
シート状としエンボス機により片面エンボスのストライ
プ模様を施し、乾燥後、１２００°Ｃで焼成して凹凸模
様を有する平板の焼結体を得た。

実施例 ２ 前記と同様のクラフトパルプに０，２％非イオン性高分
子凝集剤溶液をスポンジロールの塗布含浸法により処理
し、ポリアクリルアミドの固形分が３ 、！ｉ’ ／
ｍとなるような含浸バルブシートを得た。

この含浸バルブシートを、パルパー内でパルプが２％濃
度のパルプ水溶液となるように、水を加えた後、毎分５
００回転の攪拌でパルプ離解と高分子凝集剤の溶解を行
った。

一方、前記と同様の陶土スラリーを用意し、これに無機
凝集剤である硫酸アルミニウムの２０％水溶液を、５０
％陶土スラ’Ｊ−１８０重量部に対し１０重量部添加し
攪拌する。

次に、手記高分子凝集剤を含むパルプ液５０重量部に対
し、無機凝集剤を含む５０％陶土スラリー１８０重量部
の割合で投入し攪拌すると陶土がパルプに吸着され、大
きな凝集フロックを得た。

このフロック液を通常の湿式抄紙法により厚さ５ｍｍの
シートとし、湿潤シートの状態で所望の大きさに切りと
り、湯のみ茶わんやアクセサーに手加工し、乾燥後１２
００℃で焼成して焼結体を得た。

実施例 ３ 厚み１．２ｍｖｔ１坪量１０００ｇ／ｍ２の晒クラフト
バルブシートを、０．２％カチオン性高分子凝集剤溶液
に浸せき含浸法により高分子凝集剤の固形分が５ ｇ／
ｍ２となるような含浸バルブシートを得た。

この含浸バルブシートをパルパー内で１％濃度パルプ水
溶液となるように水を加えた後、毎分６００回転の攪拌
でパルプの離解と高分子凝集剤の溶解を行った。

一方前記と同様の５０％陶土スラリーを用意し、カチオ
ン性高分子凝集剤を含む１％濃度パルプ水溶液５０重量
部に対し、５０％陶土スラＩＪ −２００重量部の割合
で混合攪拌するとパルプに陶土が吸着され、凝集フロッ
クが形成される。

前記と同様に湿式抄紙法により厚さ５７ｎ１１Ｌのシー
トとし、乾燥後平板状態を無機顔料インキを使い、所望
の絵付けをした後１２００℃で焼成し、絵柄付き焼結体
を得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ あらかじめ凝集剤を含浸させたパルプを水中で懸濁
   分散させ、これに陶磁器製造用素地粘土を添加して、該
   パルプ表面に粘土を吸着、凝集させた後、通常の抄紙法
   によりシート状にすることを特徴とする陶磁器用素地シ
   ートの製造方法。