JPS6033655B2 - 陶土の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は陶士の製造方法に係り、特に可塑性などの性能
に優れた陶土を、胸石を原料として低コストで大量に生
産することの出来る実用的な製造方法に関するものであ
る。

古くから、佐賀県有田市、伊万里市を中心とした地域に
おいて、所謂有田焼という白い地肌を持つ高級磁器が大
量に生産されている。

そして、このような磁器の磁士には主に陶士が用いられ
ているが、かかる陶土は伝統的に胸石を乾式スタンパー
にて粉砕し、水簸処理して微粒部分を集めることによっ
て、製造されている。ところで、この乾式スタンパーは
江戸時代から伝統的に使用されている機械で、これにて
得られる陶土はいわゆる可塑性に優れていると言われ、
最も良質の陶土として今日でも用いられているものであ
るが、生産性の面からみると、少量生産・労力多消費型
のために、得られる陶土がコスト高となる問題があった
。けだし、乾式スタンパーの処理能力は非常に小さいた
め、陶土の大量生産に不向きであり、それ故その処理量
（陶士製造量）を増やすには、その設置台数を多くしな
ければならず、大きな設置面積が必要となるからであり
、またスタンパーの１台づつに対して原石（陶石）の供
給と取出しを行なわねばならず、そのための多大な労力
も必要とされることとなるからである。このため、かか
る乾式スタンパーに代わる粉砕機が従来より種々検討さ
れてきており、これによって粉砕機種さえ選べば、大量
に生産でき、コストも安い陶土が得られるようになった
が、このようにして得られる陶土は、いずれも可塑性な
どの性能において、従来の乾式スタンパ一品に対して著
しく劣り、禾だ充分に実用化されていないのが実情であ
る。

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであって、その目的とするところは、可塑性な
どの性能に優れた陶土を低コストで大量に製造すること
の出来る有効な方法を提供することにあり、そしてかか
る目的を達成するために、本発明は、陶石を粗砕した後
、粉砕機にて３０仏以上粒子が１０％以上となるように
粉砕せしめ、ついで２５〜６０山の粒度で−次分級して
節下のものを集める一方、その齢上のものに対しては更
に３５〜１００ムの粒度で除建分級を施して節下のもの
を除去し、その筋上のもののみを取り出した後、それを
再び前記粉砕工程に供給せしめるようにすることにより
、大きな陶石粒子を再循環させつつ前記一次分級によっ
てその筋下のものを取得し、ついでこの得られた筋下の
一次分級物を一次分級点より細かい１０〜３０一の粒度
で二次分級せしめた後、得られた節下の二次分級物を３
仏以下の粒径の粒子が４０％以上となるように微粉砕せ
しめ、これに先の二次分級して得られた節上のものを混
合せしめることを特徴とするものである。

かくの如き本発明手法に従って良好な品質の陶土を与え
る陶石とは、白雲母族鉱物−カオリン族鉱物一石英質系
の岩石であって、石英とセリサィト及び／又はカオリナ
ィトからなる場合が多いが、葵轍石（パィロフィラィト
）も含有する場合がある。かかる胸石としては、例えば
、泉山陶石、天草胸石の如く生産地などの名称を冠した
各種の陶石が代表的であるが、熊本県、佐賀県以外にも
長崎県、岐阜県、石川県、福島県等、国外では中国、韓
国等広く分布している。本発明では、このような陶石を
採鉱した後、先ず次の粉砕機に供給するために、例えば
ジョ−・クラッシャーなどを用いて最大粒径がＩＱ収程
度以下の粒蓬に粗砕せしめられる。

ついで、この粗砕された一定粒度以下の粗砕陶石は、ロ
ーラーミル、タワーミル、チューブミル、乾式ボールミ
ルなどの適当な粉砕機を用いて、３０〃以上の粒子が１
０％以上、好ましくは１０％〜７０％となるように粉砕
せしめられる。

このような粒隆条件となるように選択的に粉砕せしめる
ことにより、陶土となる粘土分（セリサィト、カオリナ
ィト等）が、石英分の混入を抑制しつつ、効果的に採取
されるのである。即ち、３０仏禾満の粒子が多くなると
、陶石中の石英分が微細となって粘土分との分離が悪く
なり、最終的に陶土としての可塑性などの性能に悪影響
をもたらすのである。けだし、セリサィトやカオリナィ
ト粒は通常数仏以下であるのに対して、石英の粒径は、
原岩により異なるが、該セリサィト粒などより遥かに大
きく、それ故原岩を全べて一度に微粉砕すると、石英粒
までも粉砕されて微粒となり、その後分級を行なっても
粘土分の多い部分と石英分の多い部分との分離精度が非
常に悪くなるからであり、従って石英分は余り粉砕され
ないように上記条件下に維持されなければならないので
ある。特に、このような粒度を与え、過粉砕になりもこ
くい粉砕機として、本発明にあっては、回転せしめられ
るローラーの遠心力を利用して粉砕を行なう、所謂ロー
ラーミル、及び塔型粉砕機：タワーミルが推奨されるの
である。また、かかる粒度を与える粉砕機としては、単
なる粉砕操作のみの通常の粉砕機や、分級機構を内蔵し
た粉砕機、更には分級機を組み合わせた粉砕機があり、
更にはそれらの乾式タイプのもの、湿式タイプのもの等
もあるが、いずれにしても、前記本発明に従う粒度条件
を満たす粉砕物が得られることとなるならば、如何なる
粉砕機をも使用可能である。

そして、このように選択粉砕された陶石粉砕物は、乾式
または湿式の分級機、例えば風簸若しくは水簸によって
、２５〜６０ｒの間の所定の粒度で分級（一次分級）せ
しめられる。

かかる２５〜６０ムの範囲内において、原岩（陶石）中
の石英粒の大きさにより最も効率のよい分離の出釆る粒
径を選んで分級せしめることにより、筋上のもの（分級
粒径より大なる粒子）には石英分が濃縮される一方、筋
下のもの（分級粒径より小なる粒子）には粘土分が濃縮
せしめられることとなるのであり、本発明では、かかる
粘土分の多い節下のものを集めて更に次の二次分級が施
されるのである。一方、かかる一次分級によって分離さ
れた、石英分の多い筋上のものには、そこに含まれてい
る石英分（Ｓｉ０２）を除去するために、３５〜１００
ムの間における所定の粒度での分級（除珪分級）操作が
施され、これにより石英分の更に濃縮されたものが節下
のものとして除去され得るのである。換言すれば、かか
る３５〜１００仏の範囲内において、原岩（胸石）中の
石英粒の大きさにより最も効率のよい分離の出来る粒径
（当然のことながら、一次分級時の粒径より大となる）
を選んで分級せしめることにより、節下のもの（一次分
級粒径よりは大きく、除珪分級粒径よりは小さな粒子）
には石英分がより一層濃縮され、そのためこれが廃棄さ
れる一方、節上のもの（除珪分級粒径より大なる粒子）
は、未だ充分な粉砕作用を受けておらず、それ故そこに
は石英分と共に粘土分も原岩と同程度に含まれているた
め、該除達分級操作によって取り出された筋上のものは
、再び前記粉砕工程に戻されて、原岩と同様に粉砕処理
を受けるのである。そして、この再粉砕されたものは、
再度前記一次分級操作を受け、２５〜６０仏の筋下の一
次分級物が取得これることとなる。このように、大きな
粒径の胸石粒子は再循環されて、幾度となく、粉砕、分
級処理を受けるのであり、これによって原岩（陶石）か
らの粘土分の採取効率（歩留り）の向上が達成されるこ
とは勿論、粉砕工程における原岩、再循環胸石粒子の粉
砕条件が緩和され、以て石英分の微粒化が効果的に抑制
されることにより、石英分の混入の少ない製品、換言す
れば、可塑性などに優れた製品を有利に取得し得ること
となったのである。かくの如く、大きな陶石粒子を再循
環させつつ、２５〜６０レの範囲における一次分級操作
を繰り返して取得された貸南下の一次分級物には、次い
で、本発明に従って所定の二次分級操作が施されること
となるが、この二次分級（再分級）は、上記一次分級操
作で得られた節下のものを、前記一次分級点よりも細か
い、好ましくは二次分級によって１０〜６０％のものが
筋上に残るように、１０〜３０山の間の所定の粒度で、
乾式または湿式の分級機（風簸、水簸）を用いて行われ
るものである。

そして、更にこの二次分級して得られた筋下のもの（分
級粒径より小なる粒子）には、３仏以下の粒子が小なく
とも４０％以上となるように、乾式または湿式の微粉砕
機、例えば振動ミル等を用いて更に微粉砕が施された後
、該微粉砕物に対して前記二次分級して得られた節上の
もの（分級粒径より大なる粒子）が混合せしめられ、こ
れによって目的とする陶土が得られるのである。なお、
このような特定の二次分級操作及び部分的な特定の微粉
砕操作、さらに再結合の工程を経ることによって、最終
的な陶土の粒度分布の調整が効果的に行なわれ、以て可
塑性などの性能に優れた陶土に仕上げられるのである。
なお、上記の如く微粉砕された筋下の二次分級物と二次
分級されたままの筋上のものとを混合して得られる混合
物（陶土）は、脱水して（湿式混合の場合）そのまま製
品として用いられたり、また他の粘土類、珪石粉、長石
粉等と混合せしめて陶土或は磁土などとして用いられる
こととなる。

従って、かくの如き本発明によれば、生産性の高い粉砕
機が利用出来ることとなり、これによって可塑性のある
良質の胸士が低コストで大量に生産することが出来、そ
のための設備に必要な面積も少なくて済むようになった
のである。因みに、粉砕機としてローラーミルを使用す
る場合、設置面積が同じなら、生産量は従来のスタンパ
−ミルの約４Ｍ音にもなるのであり、またボ−ルミルを
使用する場合にあっても、約１針音の生産量を挙げるこ
とが可能であるのである。また、原石からの陶土の歩留
りも、ローラーミルやタワーミルで７５〜８５％、ボー
ルミルで７５〜８０％にもなるのである。以下に、本発
明を更に臭体的に明らかにするために二、三の実施例を
示すが、本発明がこれら実施例の記載によって何等の制
約をも受けるものでないことは言うまでもないところで
ある。なお、実施例中の百分率は特に断わりのない限り
全べて重量基準で示されている。実施例 １ 村山脈産陶石（綿石）を粗砕して得られた１肌角以下の
大きさのものを５０００ｋ９を、湿式粉砕機；タワーミ
ルＶＷ−７母型（日本タワーミル株式会社製）にて湿式
粉砕を施した。

得られた粉砕物は、３０ム以上の粒子を約３２％含むも
のものであった。ついで、かかる粉砕物を遠心分級機；
デカンターＺ幻型（田辺鉄工所製）で分級せしめ、４０
仏以下のものを分離、補集した。この分離構築物（一次
分級節下のもの）を試料Ａとする。また、４０仏以上の
節上の粒子に対しては、更に湿式分級機；湿式サイクロ
ンＭＤ−３型（三菱金属株式会社製）を用いて分級点：
６０ｒで湿式分級（除珪分級）を施し、その節下に分離
された６０〆以下の粒子（石英分が濃縮された粒子）を
廃棄する一方、６０一以上の粒径の粒子（節上のもの）
を再び前記湿式粉砕機に戻し、粉砕、分級操作を繰り返
した。このような粉砕、分級操作の繰り返しによって、
前記粉砕物中の石英分（Ｓｉ０２）を濃縮、除去し、こ
れによって得られた、粘士分が濃縮された４０仏以下の
前記遠心分級機の競下の一次分級物を、再度前記遠心分
級機を用いて１５Ａで再分級し、１５〜４０山（節上）
のもの３０％と１５山以下（節下）のもの７０％とに分
けた。

更に、かくして得られた１５レ以下のものを、湿式振動
ミル（内容積２６ど、玉石軽１仇肋、アルミナボール３
０ｋ９、スラリー濃度４０％）で３時間、粉砕せしめる
ことにより、３山以下の粒子が６０％となった微粉砕物
を得た。ついで、この１５仏以下のものの微粉砕物と前
記二次分級して得られた節上の１５〜４０ムのものとを
緑式混合せしめ、脱水、製士することにより、目的とす
る陶土（試料Ｂ）を得た。

原石からの歩留りは８０％であった。比較例 １上記実
施例１で用いた村山脈産陶石４仰角以下の大きさのもの
を、従来のスタンパーミルを用いて１日当り２００ｋ９
入れ、１２時間粉砕せしめた後、水簸により、５０〆以
下のものを集め、従来と同様な陶土（試料Ｃ）を得た。

水簸歩留ゆま４５％であつた。実施例 ２ 皿山脈産陶石（綿石）を粗砕して得られた１肌角以下の
もの（粗砕物）５０００ｋ９を、実施例１と同様なタワ
ーミルに供給せしめ、３０れ以上の粒子が約２７％とな
る条件下に湿式粉砕を施した。

ついで、かかる粉砕物を実施例１と同様な遠心分級機に
て３５仏の分織点で一次分級せしめ、節下の３５仏以下
のものを集める一方、筋上の３５〆以上のものに対して
は、実施例１と同様な湿式分級機にて６０仏の分級点で
更に除珪分級を施した。そして、その節下の６０山以下
のもの（石英分濃縮のもの）を廃棄する一方、鯛上の６
０ｒ以上の粒径のものを再び前記粉砕機に戻し、実施例
１と同様に粉砕、分級を繰り返した。かくして得られた
、粘土分が濃縮された３５仏以下の一次分級物を、前記
遠心分級機にて１５仏の分級点で二次分級せしめ、１５
〜３５仏（筋上）のもの３０％と１５ム以下（騎下）の
もの７０％に分離せしめた。

そして、この１５ｒ以下の二次分級物を実施例１と同様
な条件下に緑式振動ミルにて微粉砕せしめたところ、３
山以下の粒子が６０％を占める微粉砕物が得られた。

かくして得られた微粉砕物に、先の二次分級にて分けら
れた１５〜３５ムのものを湿式混合せしめた後、脱水、
製土して、目的とする本発明に従う陶土（試料Ｄ）を得
た。

実施例 ３ 村山脈産陶石（三等）の１肌角以下の粉砕物５００ｋｇ
を、ミゼット型ローラーミル（石井粉砕機製作所製）に
て乾式粉砕せしめ、３０一以上の粒子約４２％を含む粉
砕物を得た。

ついで、この粉砕物を、風力分級機：ミクロプレックス
４００ＭＰＬ（安川電機製作所製）を用いて４４仏の分
級点にて一次分級し、筋下の４４山以下のもの（試料Ｅ
）を集める一方、筋上の４４仏以上のものに対しては、
更に前記風力分級機にて７０山の分級点で除珪分級を施
し、節下の石英分が濃縮された７０仏以下の粒子を廃棄
する一方、節上の７０仏以上の粒子を再び前記ローラー
ミルに戻し、粉砕、分級操作を繰り返した。

ついで、このようにして得られた前記風力分級機節下の
粘土分の濃縮された４４仏以下の粒子を、再度前記風力
分級機にて２０仏の分級点で二次分級し、２０〜４０仏
（節上）のもの３０％と２０仏以下（節下）のもの７０
％とに分離した。

そして、かかる２０山以下のものを更に実施例１、２と
同様な振動ミルを用いて微粉砕せしめることにより、３
ｒ以下の粒子が６０％を占める微粉砕物を得、更にこの
微粉砕物と先に分離せしめた２０〜４４仏のものとを湿
式混合し、脱水・製士することにより、目的とする陶土
（試料Ｆ）を得た。

−性能試験−上記実施例及び比較例で得られた試料Ａ〜
Ｆの化学組成並びりに累積粒度分布（比重計法による）
を求め、その結果を第１表、第２表にそれぞ＊れ示した
。

第１表 第２表 これらの表より明らかなように、本発明に従って得られ
た陶土（Ｂ、Ｄ、Ｆ）は、それぞれの原石に対して、Ｓ
ｉ０２成分が少なくなる一方、Ｎ２０３成分、Ｋ２０成
分が増えているのである。

また、本発明に従って得られる陶土の粒度分布も、スタ
ンパーミル製品のように粒度の４・さな領域で多くなっ
ていることが理解されるであろう。また、試料Ａ〜Ｆを
用いて、鋳込み成形並びにローフーマシン成形を行ない
、それぞれの成形特性を評価し、その結果を第３表に示
した。

なお、鋳込み成形は、スラリー濃度（％；１００×固形
乾粉／スラリー）が略６５％となるようにスラリーを調
製し（解こう剤として水ガラスを固形乾粉量に対して０
．２２％含有せしめる）、そしてこのスラリー１０００
泌を、石膏型を用いて鋳込み成形することにより、実施
された。

なお、この時の脱型性とは、石膏型に所定のスラリーを
流し込み、型表面に着肉せしめたあと、残りのスラリー
を除去せしめ、そのあとの着肉した素地と石膏型との分
離の具合と仕上り状態をいうものであり、また半仕上性
とは、上記脱型された素地に存在する余分な部分を細い
鉄線で切り離すときの仕上りの良し悪しをいうものであ
る。また、ローフーマシン成形は、日本陶器欄製のロー
ラーマシンにて直径１０仇松、高さ１５側の皿を成形す
ることによって行なわれ、その成形性とは、ローフーマ
シン成形時の素地の仕上り性をいい、更に成形後の切れ
発生とは、ローフーマシン成形後の素地の切れ、（ヒビ
割れ）の有無を意味するものである。

第３表の結果より明らかなように、本発明に従う試料Ｂ
、Ｄ、Ｆはいずれも優れた成形特性を有することが認め
られ、乾式スタンパー品Ｃと同様に可塑性に優れたもの
であることが確認された。

第３表（言王） ×：不可 △：可 ○：良

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 陶石を粗砕した後、粉砕機にて３０μ以上の粒子が
   １０％以上となるように粉砕せしめ、ついで２５〜６０
   μの粒度で一次分級して篩下のものを集める一方、その
   篩上のものに対しては更に３５〜１００μの粒度で除珪
   分級を施して篩下のものを除去し、その篩上のもののみ
   を取り出した後、それを再び前記粉砕工程に供給せしめ
   るようにすることにより、大きな陶石粒子を再循環させ
   つつ前記一次分級によつてその篩下のものを取得し、つ
   いでこの得られた篩下の一次分級物を一次分級点よりも
   細かい１０〜３０μの粒度で二次分級せしめた後、得ら
   れた篩下の二次分級物を３μ以下の粒径の粒子が４０％
   以上となるように微粉砕せしめ、これに二次分級して得
   られた篩上のものを混合せしめることを特徴とする陶土
   の製造方法。