TW202140405A - 衛生陶器 - Google Patents

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Abstract

本發明係揭示一種可兼具低吸水性和輕量性的衛生陶器。此衛生陶器具備玻化瓷質的陶器坯體和釉層，前述坯體的一部分不具備釉層並露出於外部，其中，前述坯體含有(A)鈣長石和(B)鹼成分，相對於前述坯體，鹼成分的量以氧化物(A2 O)換算為5～10重量%。

Description

衛生陶器
本發明係關於一種在便器、洗臉盆等中使用的衛生陶器。
衛生陶器因其重量比餐具等重很多，因此若使用玻璃質多的瓷器，則在燒成中因自重而產生嚴重變形，製造變得困難。另一方面，若使用玻璃質少而結晶質多的陶器，則在未施釉的部分會產生吸水性。因此，有可能產生吸收污水、因凍害而破損等問題。於是，衛生陶器使用的是處於瓷器與陶器之間的、抑制燒成中的變形並儘量減小了吸水性的玻化瓷質的陶器坯體。
即，目前，衛生陶器一般為，具備玻化瓷質的陶器坯體和釉層，並且前述玻化瓷質的大部分形成有釉層、且前述玻化瓷質的一部分露出而構成的結構體。例如，在衛生陶器作為便器的情況下，通過這樣的結構，在就座負荷下幾乎不會變形，在保持足夠的強度的同時，表面不易產生破損，衛生性得以保持。另外，由於玻化瓷質的陶器坯體緻密，盡可能地消除了吸水性，因此還會防止由露出部分的吸水性引起的不良情形。
衛生陶器即使在陶瓷器製品中也是較大型的、且採用複雜的形狀，因此為了保持製品的強度而形成厚壁結構。在現有的上述坯體中，其彎曲強度為50～80MPa，就此強度論，製品的壁厚需要為7～12mm左右。因此，製品的重量增加，在運輸、施工、大型化方面依然需要更輕質的衛生陶器。
以往，提出了使彎曲強度維持在上述強度以上，並在降低吸水性的同時減輕製品重量的技術。
例如，日本專利特開2000-319061(專利文獻1)中揭示了：一種由坯體和形成於其上的必要部分的釉層構成的陶瓷器，其中，前述坯體的中央部由具吸水性的陶器質坯體構成，以前述坯體的表面中至少在未形成有釉層的部分，使鹼成分浸漬成形體後進行燒成，以使該部分的吸水性小於前述坯體的中央部
日本專利特開2002-68821(專利文獻2)中揭示了一種衛生陶器，其為由陶瓷器坯體和在前述坯體上的必要部分形成釉層而構成的衛生陶器，其特徵在於，構成前述坯體的主要成分為SiO2 ：50～75wt%、Al2 O3 ：20～45wt%、Na2 O：0.5wt%以上，此外，Na2 O、選自由Li2 O、K2 O所構成之群組中的至少1種成分、以及選自由CaO、MgO、BaO、BeO所構成之群組中的至少1種成分之和為2～6wt%，進一步地，包含選自由石英、方石英、莫來石、剛玉中所構成之群組中的至少1種以上作為結晶，相對於坯體整體的100，總結晶量為10～60wt%。
日本專利特開2001-348263(專利文獻3)中揭示了一種衛生陶器，其為由陶瓷器坯體和在前述坯體上的必要部分形成釉層而構成的衛生陶器，其特徵在於，前述坯體包含：以莫來石和石英作為主要成分的結晶相；以SiO2 、Al2 O3 作為主要成分的玻璃相；以及根據需要由選自方石英、紅柱石、矽線石、高嶺石、剛玉的礦物構成的結晶相，坯體的主要成分為SiO2 ：50～65wt%、Al2 O3 ：30～45wt%、鹼氧化物：0.1～2wt%以及二價金屬氧化物：0.1～10wt%，至少含有CaO成分作為前述二價金屬氧化物成分，在前述坯體中分散有前述CaO成分偏析的CaO成分偏析部。
日本專利特開2002-68825(專利文獻4)中揭示了一種陶瓷器，其特徵在於，可利用包括如下步驟的方法製造衛生陶器用坯體，前述步驟為：成形步驟，對由陶石、矽石、壽山石、火泥、礬土葉岩、高嶺土所代表的骨架形成材料、陶土、木節土、高嶺土所代表的可塑性原料、矽灰石、石灰石、鈣長石所代表的鈣原料、以及視情況由長石、白雲石所代表的燒結助劑原料構成的窯業原料進行成形，得到成形坯體；施釉步驟，根據需要對必要的部分施釉；以及燒成步驟，其中，前述成形步驟的成形坯體的填充率為68體積%以上，並且，坯體的主要成分的組成為SiO2 ：45～70重量%、Al2 O3 ：25～50重量%，包含選自由Na2 O、K2 O、Li2 O所構成之群組中的至少1種鹼金屬氧化物和/或選自由CaO、MgO、BaO、BeO所構成之群組中的至少1種鹼土金屬氧化物作為其他組成成分，選自由Na2 O、K2 O、Li2 O所構成之群組中的至少1種鹼金屬氧化物的總量為2重量%以下，並且，選自由Na2 O、K2 O、Li2 O所構成之群組中的至少1種鹼金屬氧化物和選自由CaO、MgO、BaO、BeO所構成之群組中的至少1種鹼土金屬氧化物的總量為10重量%以下，至少含有CaO成分作為鹼土金屬氧化物成分。
WO97/26223(專利文獻5)中揭示了一種陶瓷器坯體，其特徵在於，在由結晶相和玻璃相構成、且玻璃相中包含鹼氧化物和鹼土類氧化物的陶瓷器坯體中，鹼土類氧化物相對於前述鹼氧化物和鹼土類氧化物的總量的摩爾比為30mol%以上。 該技術雖然降低了燒成變形量，但無法兼顧低吸水性和輕量化。
日本專利特開2001-287981(專利文獻6)中揭示了一種衛生陶器，其為由陶瓷器坯體和在前述坯體上的必要部分形成釉層而構成的衛生陶器，其特徵在於，構成前述坯體的主要成分的組成為SiO2 ：45～70重量%、Al2 O3 ：25～50重量%，在前述坯體中，還含有共計為6重量%以下的鹼金屬氧化物和選自由CaO、MgO、BaO、BeO所構成之群組中的的至少1種鹼土金屬氧化物，前述坯體中的鹼金屬氧化物量為2重量%以下，含有鹼金屬氧化物中的作為必須成分的Na2 O和作為任意成分的K2 O，並且，相對於Na2 O和K2 O的總量，Na2 O為20重量%以上。
日本專利特開2002-255630(專利文獻7)中揭示了一種衛生陶器，其為由陶瓷器坯體和在前述坯體上的必要部分形成釉層而構成的衛生陶器，其特徵在於，構成前述坯體的主要成分的組成為SiO2 ：45～70重量%、Al2 O3 ：25～50重量%，在前述坯體中，還含有共計為10重量%以下的鹼金屬氧化物和鹼土金屬氧化物，前述坯體中的鹼金屬氧化物量為2重量%以下，含有鹼土金屬氧化物中的作為必須成分的CaO和MgO，相對於CaO和MgO的總量，MgO為20重量%以上。
日本專利特開2002-80266(專利文獻8)中揭示了一種衛生陶器，其為由陶瓷器坯體和在前述坯體上的必要部分形成釉層而構成的衛生陶器，其特徵在於，前述坯體包含：以莫來石和石英作為主要成分的結晶相；以SiO2 、Al2 O3 作為主要成分的玻璃相；以及根據需要由選自方石英、紅柱石、矽線石、高嶺石、剛玉的礦物構成的結晶相，坯體的主要成分為SiO2 ：50～65wt%、Al2 O3 ：30～45wt%、鹼氧化物：0.1～2wt%、二價金屬氧化物：0.1～10wt%，至少含有CaO成分作為前述二價金屬氧化物成分，在前述坯體中分散有前述CaO成分偏析的CaO成分偏析部，使用長徑比為10以上的纖維狀矽灰石作為前述坯體原料。
日本專利特開2011-162376(專利文獻9)中揭示了一種輕量陶器，其特徵在於：由至少以莫來石、石英、鈣長石作為主要成分的結晶相、和以SiO2 、Al2 O3 作為主要成分的玻璃相構成燒成體坯體，在前述燒成體坯體中，形成有多個圍繞在鈣長石的周圍的獨立氣孔，堆密度為2.0～2.4g／cm3 。
進一步地，日本專利特開2002-97068(專利文獻10)、日本專利特開2002-114565(專利文獻11)、日本專利特開2002-114566(專利文獻12)中也揭示了一種在維持彎曲強度的同時也降低了製品重量的衛生陶器。
另一方面，作為衛生陶器用的釉，例如利用WO99/61392(專利文獻13)中記載的釉。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2000-319061； 專利文獻2：日本專利特開2002-68821； 專利文獻3：日本專利特開2001-348263； 專利文獻4：日本專利特開2002-68825； 專利文獻5：WO97/26223； 專利文獻6：日本專利特開2001-287981； 專利文獻7：日本專利特開2002-255630； 專利文獻8：日本專利特開2002-80266； 專利文獻9：日本專利特開2011-162376； 專利文獻10：日本專利特開2002-97068； 專利文獻11：日本專利特開2002-114565； 專利文獻12：日本專利特開2002-114566； 專利文獻13：WO99/61392； 專利文獻14：日本專利特開平4-2679。
發明所要解決的課題
對於衛生陶器，依然需求一種在確保低吸水性的同時維持強度、且降低製品重量的技術。
本發明目的在於提供一種可兼具低吸水性和輕量性的衛生陶器。 用於解決課題的方法
這一次，本發明人發現：在玻化瓷質方面，通過以現有知識看難以稱之為合適的組分來作為衛生陶器的組分，來實現兼具低吸水性和輕量性的衛生陶器。本發明基於上述發現完成。
並且，本發明的衛生陶器， 為具備玻化瓷質的陶器坯體和釉層、且前述坯體的一部分不具備釉層而露出於外部，其特徵在於，前述坯體含有： (A)鈣長石；和 (B)鹼成分， 其中，相對於前述坯體，前述鹼成分的量以氧化物(A2 O)換算為5～10重量%。
衛生陶器和坯體
在本說明書中，“衛生陶器”是指廁所和洗臉盆、以及在其周邊使用的陶器製品，具體而言，是指大便器、小便器、水箱、眼板(Eye plate)、洗臉盆、洗手器等。本發明的衛生陶器較佳為：其材質記載於JIS A5207：2019的“7.1 材料的種類”、並且滿足“7.2 陶器的品質”中記載的諸多特性的陶器。
本發明的衛生陶器，其坯體基本上是玻化瓷質的陶器坯體。在本說明書中，用語“玻化瓷質的陶器坯體”具有在與衛生陶器相關的技術領域中所理解的一般含義，因此，作為本發明的衛生陶器的坯體的“玻化瓷質的陶器坯體”除具備後述的本發明的特徵以外，理解為一般含義。
本發明的衛生陶器中的“玻化瓷質的陶器坯體”含有(A)鈣長石和(B)鹼成分，相對於坯體，此鹼成分的量以氧化物(A2 O)換算為5重量%～10重量%，適合的是6重量%～10重量%。其中，鹼成分例如較佳為Li、Na和K，因此其氧化物是指Li2 O、Na2 O、K2 O。
根據以往的知識，在像衛生陶器這樣的大型陶器製品中，鹼成分量在上述範圍對製品的強度和燒成中的變形等方面不利，通常認為是不合適的量。然而，在認為是這樣的大量的鹼成分與(A)鈣長石共存的坯體的情況下，由於吸水率低且可獲得高強度，因此能夠使製品輕量化。
根據本發明的較佳之態樣，本發明的衛生陶器的坯體還可通過其閉氣孔來表徵。在本說明書中，所謂“閉氣孔”是指存在於坯體內部的不與外界空氣相通的氣孔，而且，在本發明的較佳之態樣中，按照後述的“閉氣孔率”的測定方法得到的閉氣孔率為15容積%以上。
根據本發明的較佳之態樣，本發明的衛生陶器的坯體也可通過其吸水率來表徵。在本說明書中，按照後述的“吸水率”的測定方法得到的吸水率小於2%。
在本發明中，關於呈低吸水性、且輕量化的衛生陶器得以實現的理由尚不明確，但認為有以下的理論。此理論終歸是假說，本發明不受此理論的限制。
作為理論之一可認為，在坯體中，在900℃～1000℃下生成鈣長石時產生的氣孔被保持直至達到最高燒成溫度，之後可使開氣孔閉合。
若將包含高嶺土的玻化質坯體升溫，則首先通過高嶺土的脫水反應生成偏高嶺石。若事先混合了石灰石作為坯體原料，則在900℃～1000℃下，偏高嶺石與石灰石反應，生成鈣長石(CaAl2 Si2 O8 )。 Al2 O3 ·2SiO2 + CaCO3 → CaAl2 Si2 O8 + CO2 ・・・(1) 此時，石灰石被消耗的部分變為氣孔，在氣孔的周圍生成鈣長石。
在為普通的衛生陶器坯體的情況下，在1000℃以上，偏高嶺石分解，生成莫來石和SiO2 玻璃。相應地，有可能在閉氣孔量減少的同時，最高溫度下的助熔劑成分增加。 3(Al2 O3 ・2SiO2 ) → 3Al2 O3 ・2SiO2 + 4 SiO2 ・・・(2)
然而，認為在升溫中相對較低溫度下發生的鈣長石生成反應(反應式(1))中，消耗了偏高嶺石，從而沒有發生反應式(2)，沒有生成莫來石和SiO2 玻璃，並且，在鈣長石生成反應中產生的氣孔容易直接殘留。
這樣一來，直至產生熔化反應的1100℃～1200℃的最高燒成溫度為止的氣孔量達到最大，在熔化反應中，通過形成高濃度的鹼成分，降低升溫中的增量得到抑制的相對少量的玻璃的黏性，從而使流動性提高，能夠可靠地使開氣孔閉合。此結果是，可認為能夠在開氣孔閉合的同時還使大量的閉氣孔殘留，實現優異的低吸水性和輕量性。
作為有助於生成鈣長石的原料，可使用矽灰石等含鈣(Ca)的原料代替石灰石。在本發明中，含鈣的原料為選自由石灰石、矽灰石、白雲石和磷灰石所構成之群組中的至少1種，較佳為石灰石、矽灰石中的任一者或兩者。這些含鈣的原料在900℃～1000℃下與偏高嶺石(Al2 O3 ·2SiO2 )反應，生成鈣長石。
在使用矽灰石作為含鈣的原料的情況下，認為鈣長石是通過下式(反應式(3))的反應來生成。 Al2 O3 ·2SiO2 + CaSiO3 → CaAl2 Si2 O8 +SiO2 ・・・(3) 在生成鈣長石的反應式(3)的反應中，由於沒有生成CO2 氣體，所以不伴有氣孔的增加，燒成過程中的密度變化小。另外，在反應式(3)的反應中，由於生成剩餘的SiO2 玻璃，因此，此剩餘的SiO2 玻璃與之後的熔化反應中生成的玻璃一起有助於使開氣孔閉合。即，在使用矽灰石作為含鈣的原料的情況下，與使用石灰石的情況相比，燒成後的坯體的閉氣孔量減少，在能夠縮小燒成所伴隨的變形這點上是有利的。
根據本發明的較佳之態樣，坯體中的鈣長石的量較佳為10～45重量%，更佳為13～31重量%。通過對利用粉末分析法得到的X光繞射圖型進行Rietveld分析，並由所確定的水垢係數推測各結晶相的存在量，可求出鈣長石的量。詳細的鈣長石的定量方法如後述的實施例所記載。
根據本發明的較佳之態樣，相對於坯體，鹼成分的氧化物換算量為5～10重量%，更佳為6～9重量%。此外，閉氣孔率更佳的下限值為20容積%，更佳的上限值為31 容積%，此外，吸水率較佳為小於1%。
另外，根據本發明的較佳之態樣，以氧化物(CaO)換算，衛生陶器坯體含有3～10重量%的鈣，較佳為含有3～9重量%，更佳為含有4～9重量%。
(C)成分：骨料 本發明的衛生陶器坯體，從其強度的觀點來看，可以含有骨料成分。通常能夠利用如下成分作為骨料成分：添加在玻化瓷質的陶器坯體中的、燒成時不發生反應且抑制燒成時的收縮或軟化變形的成分、或者對燒成體的強度產生影響的成分。
根據本發明的較佳之態樣，作為骨料成分、即(C)成分，較佳為含有選自由剛玉、火泥、石英、空心二氧化矽、空心氧化鋁、氧化鋯、鋯石、堇青石、莫來石所構成之群組中的至少1種。
在本發明的情況下，通過使用這些骨料成分，預測可得到如下前述的優點。即，如上述，在通過鈣長石生成反應(反應式(1))消耗偏高嶺石，並生成了相對大量的鈣長石的情況下，在其反應溫度範圍內有可能產生較大的收縮。若產生此收縮，則會損壞與釉的配合。其中，發現了上述骨料是與上述反應式(1)無關、並且在熔化反應中使助熔劑成分難以增加的材料。因此，從低吸水性和輕量化的觀點來看，使用這些骨料是有利的。進一步地，根據本發明的較佳之態樣，通過使用這些骨料成分，能夠得到耐熱衝擊性優異的衛生陶器。
在本發明中，能夠根據衛生陶器的研磨面的掃描型電子顯微鏡(SEM)的反射電子圖像和能量分散型X光分析(EDX)的元素映射，來鑑定骨料成分的形狀和成分。
衛生陶器坯體的原料和組成 關於形成衛生陶器坯體的原料，可斟酌其組成，由以往已知的原料進行調製。具體而言，能夠使用矽砂、長石、石灰石、矽灰石、黏土、氧化鋁、火泥等。本發明的衛生陶器的坯體的組成較佳如下，混合陶器坯體原料以形成下述的組成。 SiO2 40～65重量份 Al2 O3 20～50重量份 CaO　3～10重量份 MgO　0.1～1重量份 K2 O　3～6重量份 Na2 O　0.5～5重量份 Li2 O　0～2重量份
釉層 雖然對本發明的衛生陶器的釉層沒有限定，但根據本發明的較佳之態樣，釉層的組成較佳為具備換算成氧化物並如下所示的組成。 SiO2 55～80重量份 Al2 O3 5～13重量份 Fe2 O3 0.1～0.4重量份 CaO　8～17重量份 MgO　0.8～3.0重量份 ZnO　3～8重量份 K2 O　1～4重量份 Na2 O　0.5～2.5重量份 ZrO2 0～15重量份 顏料　0～20重量份
關於釉層的原料，可斟酌其組成，由以往已知的原料進行調製。例如，可列舉：矽砂、長石、石灰石、白雲石、氧化鋁、鋅華、鋯石等。
根據本發明的較佳之態樣，衛生陶器坯體和釉層較佳為，在燒成後，坯體和釉層彼此在變形量上沒有大的差別、且不會對衛生陶器的形狀或表面的狀態產生不良影響的組合。
例如，此較佳的組合為後述的實施例中的與釉的配合以變形量計為5mm以內。另外，根據本發明的另一態樣，較佳為坯體的線性膨脹係數比釉的線性膨脹係數高5×10-7 /K～10×10-7 /K左右的組合。
衛生陶器的製造 本發明的衛生陶器可通過使用石膏等模型澆鑄由上述的坯體原料調製的泥漿得到成形體，將其乾燥後進行施釉、燒成而得到。在本發明的情況下，如上述，在生成鈣長石時產生的氣孔被保持直至達到最高燒成溫度為止，之後使開氣孔閉合，從而能夠實現良好的低吸水性、強度、且輕量化，因此較佳為確定其燒成條件以可靠地產生這些反應和現象。根據本發明的一個態樣，燒成較佳為每小時升溫200℃左右，並在最高溫度1180℃～1200℃下保持2小時來進行。
本發明中所定義的“閉氣孔率”和“吸水率”的測定方法如下。
吸水率 作為測定樣品，準備成形或切成為7mm×8mm×70mm的燒成體。將此樣品在110℃下乾燥24小時，測定樣品重量，將其作為乾燥重量。之後，將樣品放入容器中，使用真空泵脫氣20分鐘。在保持真空的狀態下，向裝有樣品的容器內注入蒸餾水，再脫氣60分鐘。開放大氣，把樣品浸入水中，用布等擦去撈出的樣品表面的水，測定重量。將其作為吸水時的重量。通過以下的算式算出吸水率。 (數學式1)
Figure 02_image001
閉氣孔率 根據為了得到上述吸水率而求得的數值，通過下式求出表觀密度。 (數學式2)
Figure 02_image003
進一步如下前述測定“真密度”。即，將坯體燒成體粉碎至不含閉氣孔的程度，以水為溶劑，使用比重瓶測定其粉體的密度。將其作為坯體的“真密度”。
根據以上得到的表觀密度和真密度，用下式來定義閉氣孔率。 (數學式3)
Figure 02_image005
(實施例) 通過以下的實施例，進一步詳細地說明本發明，但本發明並不限於這些實施例。
衛生陶器的製造 原料 準備下述表1所記載的原料，之後，根據表2所記載的組合，混合成表3所記載的組成，並根據需要使用球磨機等進行粉碎，形成衛生陶器坯體原料。
Figure 02_image007
Figure 02_image009
Figure 02_image011
表中，坯體組成是將所燒成的坯體粉碎，使用螢光X光分析裝置(XRF)，通過玻璃珠法進行測定。其中，關於坯體組成中Li2 O量，由所使用的原料(透鋰長石)中的Li2 O量和混合量得到的計算值表示。
準備以下的組成作為釉，對上述衛生陶器坯體施釉，以表2所示的燒成溫度作為最高溫度進行燒成。
SiO2 56.8重量份 Al2 O3 8.3重量份 Fe2 O3 0.1重量份 CaO　10.1重量份 MgO　1.1重量份 ZnO　5.1重量份 K2 O　1.9重量份 Na2 O　1.4重量份 ZrO2 5.6重量份 顏料　0.01重量份
進行燒成而得到的衛生陶器的諸多物性如下述表4所記載。
Figure 02_image013
表中，鹼金屬氧化物總量表示表3坯體組成中的Li2 O、Na2 O、K2 O成分的總量。
另外，所含礦物的鑑定是將所燒成的坯體粉碎，將其粉碎粉加壓成形成圓盤狀，將所得之物作為測定試料，使用X光繞射裝置(XRD)來進行定性分析。
鈣長石定量 對通過粉末分析法得到的X光繞射圖型進行Rietveld分析，由所確定的水垢係數推測各結晶相的存在量，從而求出鈣長石的量。具體而言，按照以下的順序求出鈣長石的量。
作為預處理，將所得的坯體粉碎至平均粒徑為10μm以下，得到粉末。在本例中，使用碳化鎢(WC)制的研缽和研杵。需要說明的是，對粉碎方法沒有限定，可使用普通的球磨機或研缽等用於粉碎工具。
平均粒徑通過以下的步驟進行測定。 使用Malvern Panalytical公司製造的超聲波式分散裝置HYDRO LV，調製坯體的粉末的水分散體。分散條件設定為如下所示。 ・分散劑：無； ・頻率：40kHz； ・照射時間：15秒； ・測定開始前的暫停時間：10秒； ・泵速：3500rpm。
使用所得的水分散體，測量前述的平均粒徑。在測量中，使用Malvern Panalytical公司製造的MASTERSIZER3000雷射繞射式粒子測定裝置和軟體MASTERSIZER 3.72版，並利用基於Mie理論的雷射繞射/散射法，求出體積平均值。分散介質的折射率為1.33。
然後，使用前述粉末獲得X光繞射圖型。X光繞射圖型是使用Malvern Panalytical公司製造的X’ PERT，利用X光源CuKα射線(波長λ＝0.15406nm)、繞射角(2θ)10˚～60˚、採樣範圍0.02˚的條件獲得的。所得的結晶相的X光繞射峰越大，認為定量的精度越高，由此，以X光繞射峰中最高峰的強度為1萬計數以上的方式進行測定。使用軟體High Score Plus (4.9版)對得到的X光繞射峰進行分析。
坯體中所含的結晶相以如下方式鑑定：將在前述條件下獲得的X光繞射圖型與國際繞射資料中心(ICDD：International Centre for Diffraction Data)的粉末繞射文件(PDF：Powder Diffraction File)資料進行比較，通過選定一致的結晶相來進行鑑定。
關於已鑑定的結晶相，通過外部標準法進行Rietveld分析。使用純度為99.99%以上的Al2 O3 用作外部標準試料。由此外部標準試料在與前述粉末相同的測定條件下，獲得X光繞射圖型，根據晶體學開放資料庫(COD：Crystallography Open Database)檔，與得到的X光繞射的面積進行比較，算出其存在量(重量%)，以此為基準。
接下來，獲得實施例和比較例的各坯體的X光繞射資料，僅針對所鑑定的結晶相的繞射圖型，參照與各結晶相對應的COD檔進行定量評價。由於得到的各結晶相的總量(重量%)小於100%，因此將從100%中減去各結晶相的總量而得的量作為玻璃相(非晶相)的定量值(重量%)。
背景的處理、基於Kα2或Kβ的繞射峰或平滑處理等的定量化所需的X光繞射圖型的處理等通過“HighScore Plus”軟體來實施。
另外，表中的“吸水率”和“閉氣孔率”按照上述的測定方法進行測定，進一步地，“堆密度”、“燒成收縮率”、“軟化變形量”、“彎曲強度”、“耐熱衝擊性”的測定如下所示。
堆密度 依據JIS R1634：1988 精細陶瓷的燒結體密度·開孔率的測定方法進行測定。
燒成收縮率 將燒成前的坯體切成7mm×8mm×70mm，準備成形體樣品。測定此成形體樣品的中央部的長度。接下來，燒成此樣品，測定燒成後的樣品的中央部的長度。由收縮量的差值算出收縮率。
軟化變形量 將寬30mm、厚10mm、長250mm的成形體的試驗片以200mm的跨距保持，並在此狀態下進行燒成，測定燒成後的試驗片的中央部的下垂量，並作為軟化變形的測定值。由於軟化變形的大小與厚度的平方成反比，因此將換算成10mm的厚度而得到的值作為軟化變形量的值。 (數學式4)
Figure 02_image015
彎曲強度 依據JIS A1509-4：2014進行測定。具體而言，如下前述。作為長方體樣品，準備了成形成或切成7mm×8mm×70mm的燒成體。測定此樣品的3點彎曲強度。測定條件設定為：跨距50mm、十字頭速度0.5mm/分鐘。
作為圓棒樣品，準備了直徑14mm×150mm的燒成體。測定此樣品的3點彎曲強度。測定條件設定為：跨距100mm、十字頭速度2.5mm/分鐘。
與釉的配合 首先，將衛生陶器坯體原料成形，準備了20mm×8mm×150mm的試驗片。在此試驗片的一個面上施以0.6～0.7mm的厚度的釉，將厚8mm×長150mm的面(側面)朝下，進行燒成。燒成後，以長度方向為基準，測量未施釉面一側的中央部的翹曲，將其翹曲量作為變形量。
耐熱衝擊性 以寬25mm、厚10mm、長110mm的燒成體作為試驗片。將試驗片加熱至規定溫度，在該溫度下保持1小時以上，之後投入到水中進行驟冷，通過墨水檢查確認裂紋的產生。慢慢加大驟冷的溫度差(進行加熱的規定溫度與水溫之差)，重複進行此操作，直至試驗片中產生裂紋。將試驗片的N數的50%產生裂紋的驟冷的溫度差作為試驗坯體的耐熱衝擊性。

Claims (8)

  1. 一種衛生陶器，其具備玻化瓷質的陶器坯體和釉層、且前述坯體的一部分不具備釉層而露出於外部，其特徵在於， 前述坯體含有： (A)鈣長石；和 (B)鹼成分， 其中，相對於前述坯體的重量，前述鹼成分的量以氧化物(A2 O)換算為5～10重量%。
  2. 如請求項1的衛生陶器，其中， 前述坯體還含有(C)選自由剛玉、火泥、石英、空心二氧化矽、空心氧化鋁、氧化鋯、鋯石、堇青石、莫來石中所構成之群組中的至少1種。
  3. 如請求項2的衛生陶器，其中， 前述(C)成分為剛玉。
  4. 如請求項1～3中任一項的衛生陶器，其中， 前述釉層含有SiO2 ：55～80重量份、Al2 O3 ：5～13重量份、Fe2 O3 ：0.1～0.4重量份、MgO：0.8～3.0重量份、CaO：8～17重量份、ZnO：3～8重量份、K2 O：1～4重量份、以及Na2 O：0.5～2.5重量份。
  5. 如請求項4的衛生陶器，其中， 前述釉層還含有ZrO2 ：0～15重量份、顏料：0～20重量份。
  6. 如請求項1～5中任一項的衛生陶器，其中， 前述坯體的閉氣孔率為15容積%以上。
  7. 如請求項1～6中任一項的衛生陶器，其中， 前述坯體的吸水率小於2%。
  8. 如請求項1～7中任一項的衛生陶器，其中， 前述坯體以氧化物(CaO)換算含有3～10重量%的鈣。
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