JPS6225626B2 - - Google Patents
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- JPS6225626B2 JPS6225626B2 JP53147047A JP14704778A JPS6225626B2 JP S6225626 B2 JPS6225626 B2 JP S6225626B2 JP 53147047 A JP53147047 A JP 53147047A JP 14704778 A JP14704778 A JP 14704778A JP S6225626 B2 JPS6225626 B2 JP S6225626B2
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- bone ash
- boron
- ash
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/24—Manufacture of porcelain or white ware
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Description
本発明はボーンチヤイナの製造に使用のため
の、新規なホウ素含有骨灰及びその製造を供す
る。ボーンチヤイナを製造する際にフラツクスと
してホウ素含有材料を使用する効果はボーンチヤ
イナに特有である微結晶相の形成を促進すること
であり、従つてボーンチヤイナがより短時間及
び/又は通常より低温で広い焼成温度範囲で作ら
れることが可能になる。
ボーンチヤイナは粘土、骨灰及びフラツクスの
混合物を焼成することによつて作られる。通常に
はこの粘土は主としてカオリン又はチヤイナクレ
ーである。最も普通に使用されるフラツクスはコ
ーンウオール石(Cornish stone)であるが、霞
石、閃長岩のような他の天然の長石質材料も使用
できる。
ボーンチヤイナの製造に使用するような骨灰は
まず第一にゼラチン、コラーゲン及び他の有機物
を除去するように熱水又は沸騰水で動物の骨を処
理することにより作られる。この状態で骨は脱ゼ
ラチン化されていると言われる。その後残りの有
機物を焼却するためにこれを約1000℃の温度にか
焼する。か焼した骨又は骨灰は若干の炭酸カルシ
ウム又は少量のフツ化物と共に実質上(約80%)
リン酸カルシウムである。
ボーンチヤイナを作るためのセラミツク組成物
は代表的に50%の骨灰、25%のチヤイナクレー及
び25%のコールウオール石である。これらはプラ
スター鋳型で成形するために適した水性スラリ又
はスリツプ;又は低含有水量で鋳造され又は成形
される可塑性粘土を製造するように粒状成分を完
全に混合しかつ通常には湿式粉砕することによつ
てセラミツク素地に作る。水を蒸発するように乾
燥後に、低多孔度及び特有の半透明性の未施釉
“チヤイナ素焼”器物を生ずるように、“生の”状
態のこの成形器を1250℃の近くの温度に焼成す
る。続いてこの素焼器物に釉薬スリツプを被覆し
そして約1100℃の温度に再焼成して施釉磁器を製
造する。この方法で製造した器物の主な特性の一
つは白色であると共に、半透明性であり、このた
めにボーンチヤイナ(時々フアインチヤイナ又は
イングリツシユボーンチヤイナと称される)が名
高い。その強度の故に、これはまた他の形の焼き
物類の場合より更に薄い壁部分の物品を作ること
が可能であり、これが重量の軽さ、半透明性及び
熱衝撃に対する耐性を高める。
ボーンチヤイナの最終微細構造は焼成中の反応
から生じ、本来生じた結晶材料は溶解されそして
新しい結晶が形成した。焼成後ボーンチヤイナは
約70%の結晶及び30%のガラス相からなる。この
結晶は主としてリン酸β−三カルシウム及び灰長
石(ライムフエルドスパー)である。ボーンチヤ
イナの高い結晶含量がその良好な機械的強度を説
明する。
実質上前記の型式と組成のボーンチヤイナが二
百年間作られそして調合と製造の変化は革命的で
あつた。この組成物は磁器に必要とされるものよ
り高い焼成温度を必要とし、従つて焼成サイクル
は比較的長くかつ使用するキルンと燃料のコスト
はより高い。特有な強度と半透明性を付与するリ
ン酸カルシウム−ベース相の形成を許すために焼
成時間はまた磁器に比較して長い。
特定のホウ素含有組成物がフラツクスとして使
用され、粘土、フリント及びフラツクスから“白
色陶磁器”と称されるセラミツク粘土陶磁器を製
造する方法は公知である。米国特許第3532522号
によればアルカリ金属ホウ酸塩以外のホウ酸塩、
例えばホウ酸カルシウムがフラツクスとして使用
される。米国特許第3704146号によればその酸化
物分析においてB2O3を含む粉砕したガラス質フ
リツトがフラツクスとして使用される。
本発明はホウ素含有材料の含有によりリン酸カ
ルシウム微結晶相の形成を高める方法を供する。
このホウ素含有材料はフラツクス又はフラツクス
の一部として役立つ。この含有はガラス化を助け
そして低温で又は短時間に、又はこの両方で陶磁
器が製造されることを可能にする。加わつた利点
として、焼成のための温度範囲が広がる。このプ
ラクチスは燃料消費を減少し、より簡単なキルン
を使用することができ、焼成速度を速め、そして
所要に応じより広い温度範囲、並びにより低い温
度によつて陶磁器の変形を避けることを助ける。
かくして、本発明の一面では、ホウ素含有フラ
ツクスはホウ素灰と組合わされる;これは固有に
水不溶性のホウ酸塩又は白色陶磁器のためのフラ
ツクスとして前記のフラツクスの一つ、又は水溶
性骨酸化物含有材料(しかし水溶性の場合にはこ
れは不溶性になるように骨灰と結合されねばなら
ない)の何れかでよい。このホウ素含有材料は融
解され又は焼結され、又はか焼した骨と共にか焼
されることにより、又は脱ゼラチン化骨と共にか
焼されることによりホウ含有材料が骨灰に結合さ
れ、それでこのか焼により骨を骨灰に同時に変換
しそしてこのホウ素含有材料をこれに結合する。
このホウ素含有材料はリン酸ホウ素、アルカリ
金属ホウ酸塩以外の無機ホウ酸塩(例えば、ホウ
酸カルシウム)であり、又は米国特許第3704146
号又は英国特許第1254717号に記載されるように
その酸化物分析によりSiO2、B2O3、CaO及び/
又はMgO及びNa2Oを含む粉砕したガラス質フリ
ツトである。これらの材料を骨灰、カオリン及び
選択的にコーンウオール石と共にスリツプ(又は
可塑性粘土)へ粉砕すること、又は水溶性ホウ素
含有材料のために必要であるように骨又は骨灰と
これらを配合することの何れかによつてこの材料
を本発明の方法に使用できる。
このホウ素含有材料は別法としてホウ酸又はそ
の水溶性塩の一つと骨の反応により形成されるホ
ウ酸塩処理骨でよい。例えばホウ酸又はその塩は
骨灰と共に融解され又は焼結されることによつて
骨灰と配合でき、そして結果の材料はスリツプ中
に粉体として配合される。配合の別法は好ましく
は骨を脱ゼラチン化した後かつこれをか焼して骨
灰を作る前に、骨にB2O3含有材料の水溶液(又
は水不溶性ホウ素含有材料の水性懸濁液)を吸収
させ、そして次に骨及び吸着物又は吸収物をか焼
することである。好適な水溶性ホウ素酸化物供給
材料はホウ酸、Na2O:B2O比1:4のホウ酸ナ
トリウム、及びホウ砂(テトラホウ酸ナトリウム
10水和物)である。
ホウ酸又は類似の材料を含有する骨のか焼は
B2O3を完全に水不溶性にするために必ずしも十
分ではなく、そして少くとも一つの余分のガラス
形成性酸化物の前駆体例えばケイ酸ナトリウム、
炭酸カリウム、硫酸ナトリウム及び水酸化カルシ
ウムをまた使用することにより不溶化を改良でき
ることが判明している。別法として、又は追加的
に、不溶性ホウ素含有フラツクスとしてリン酸ホ
ウ素を使用できる。これはか焼前に骨にホウ酸と
リン酸の等モル混合物を添加することによりその
場で形成された調製リン酸ホウ素の形で添加でき
る。
B2O3及び選択的に別の酸化物の給源を含有す
る水性液体に骨の断片を浸漬し、乾燥しそして次
に反応するのに十分な、又は単に骨の表面上にガ
ラス状層を形成する温度でか焼する。このガラス
状層がこの段階でリン酸カルシウム基質と十分に
相互作用することは必須ではないが粘土及び他の
成分の際に満足すべきものになるように鋳造用ス
リツプ又は成形可能な粘土のため粉砕後に、形成
したホウ酸塩ガラスが水に十分に不溶性であるこ
とが望ましい。別法として、予めか焼した骨をま
たホウ酸塩含有液に浸漬し、乾燥しそして再びか
焼して粉砕前に吸収した又は吸着した塩を不溶化
する。骨灰リン酸カルシウムは大きな表面積を有
し、それ故に高い液体吸収性能を有することは周
知であるが、脱ゼラチン化した、しかし未か焼骨
の多孔度及び内部表面積は本発明の実施のために
十分なホウ酸又はホウ酸塩を受入れるのに適して
いることが判明している。脱ゼラチン化骨の利点
はただ1回のか焼及び粉砕が満足すべきセラミツ
ク体成分を調製するために必要であることで、か
くしてコストと燃料の節約に影響する。
ホウ酸(又はB2O3又はメタホウ酸)のみを
B2O3源として使用しかつ他のガラス形成性酸化
物前駆体を使用しない時には、か焼の際骨は反応
してCaO−P2O5−B2O3相を形成する。この三元
相系内ですべての可能な比の組成物は研究されて
いないようであるが、水により分解される組成物
2CaO−P2O5−B2O3のホウリン酸カルシウムは文
献に記載される。
ホウリン酸カルシウム組成物は高温に加熱の際
に不均化することが判明している。例えば、組成
物は2CaO・P2O5・B2O3は約1050℃で不適当に融
解してβ−2CaO・P2O5液体B2O3を形成する。こ
の三元系内に関連した組成物は類似して挙動しそ
してリン酸カルシウム晶出の効果及びB2O3−含
有液相のシネレシスはまたNa2Oが最初に導入さ
れる組成物で起こると思われる。従来のボーンチ
ヤイナの焼成中に骨リン酸塩、カオリン及びコー
ンウオール石が相互作用してガラス相を形成し、
これからβ−カルシウムリン酸塩及び灰長石が続
いて晶出する。全部の融解は起こらず、更に耐火
性の相が残り、そして焼成される物品の形状と相
対剛さを保持することを助ける。本発明によれ
ば、粒状成分の相互作用はか焼した骨中のB2O3
含有材料の存在によつて促進される。これはより
低温でかつより短い焼成スケジユールで、形状の
変形なしに、対応しかつ満足すべき程度のガラス
化が行なわれることを可能にする。この機構は完
全には理解されないが、B2O3富有相の放出、そ
してケイ質成分との相互作用及び結合がありそう
である。冷却後残る微結晶相は多分従来のボーン
チヤイナに含まれるものに類似しているが、その
クリスタライトの寸法と形状、及び各結晶相の比
率は異なる。
好適な温度へか焼の際に、ホウ酸ナトリウムの
ような最初に極めて可溶性のB2O3材料の不溶化
が骨のカルシウム及びリン酸塩成分との化学反応
によつて起こる。
かくして、本発明の一特徴はB2O3の給源をか
焼することによつて配合されたか焼した骨を含む
ボーンチヤイナの製造のための骨灰である。本発
明の別の特徴は動物骨を脱ゼラチン化すること、
B2O3含有化合物の水性溶液又は懸濁液に骨の断
片を浸漬して、これによつてB2O3又はその前駆
体が骨に吸収され又は吸着されること、そして骨
をか焼してこれを骨灰に転換することを含む骨灰
の製法である。かくして、ホウ酸塩フラツクスは
か焼の前又は間に骨に微粒子形で導入され、この
ためこのか焼工程の最終段階の間リン酸カルシウ
ムとB2O3含有材料が相互作用し始める。
骨−粘土混合物に配合されるB2O3含有化合物
の量は組成物中約0.5ないし約6重量%の、好ま
しくは約1ないし4重量%のB2O3を供するのに
十分でなければならない。ホウ素塩処理骨を使用
する時には、この骨は約1ないし約12%、好まし
くは約2ないし8%のB2O3を有すべきである。
下記の実施例は本発明を例示する:
実施例
ホウ酸塩処理骨の調製
第表の四つの骨試料、参照記号A、B、C及
びDを脱ゼラチン化しかつか焼した骨から調製
し、第表の五つの試料、参照記号E、F、G、
H及びJを脱ゼラチン化したが、か焼しない骨か
ら調製した。試料A及びEをホウ酸水溶液で処理
して第表に示す量のB2O3を導入した;試料B
及びFをホウ酸ナトリウム(1:4Na2O:
B2O3)の水溶液で処理して第表に示した量の
Na2O及びB2O3を導入した;試料C及びGをホウ
砂の水溶液で処理して第表に示した量のNa2O
及びB2O3を導入した;試料D及びHをホウ砂と
ケイ酸ナトリウムの水溶液で処理して第表に示
した量のB2O3、Na2O及びSiO2を導入した;そし
て試料Jをホウ酸とリン酸の水溶液と共に加熱し
て第表に示した量を導入した。
The present invention provides a novel boron-containing bone ash and its production for use in the production of bone china. The effect of using boron-containing materials as fluxes in producing bone chainers is to promote the formation of the microcrystalline phase that is characteristic of bone chainers, thus allowing bone chainers to be used for shorter times and/or at lower and wider firing temperatures than usual. It will be possible to make a range. Bone china is made by firing a mixture of clay, bone ash, and flux. Usually this clay is primarily kaolin or chiaina clay. The most commonly used flux is Cornish stone, but other natural feldspathic materials such as nepheline and syenite can also be used. Bone ash, such as that used in the manufacture of bone china, is first made by treating animal bones with hot or boiling water to remove gelatin, collagen and other organic matter. In this state, the bone is said to be degelatinized. This is then calcined to a temperature of about 1000°C to burn off the remaining organic matter. Calcined bone or bone ash is essentially (approximately 80%) with some calcium carbonate or small amounts of fluoride.
Calcium phosphate. The ceramic composition for making bone china is typically 50% bone ash, 25% china clay, and 25% coalwall stone. These are aqueous slurries or slips suitable for molding in plaster moulds; or by thoroughly mixing the granular components and usually wet milling to produce plastic clays that are cast or molded with low water content. It is made from ceramic base. After drying to evaporate the water, this molder in the "green" state is fired to a temperature close to 1250°C so as to yield an unglazed "China bisque" ware of low porosity and characteristic translucency. . The bisqueware is then coated with a glaze slip and refired to a temperature of approximately 1100°C to produce glazed porcelain. One of the main characteristics of vessels produced in this way is their white color and translucence, for which bone china (sometimes referred to as fine china or English bone china) is famous. Because of its strength, it also makes it possible to create articles with thinner walls than with other forms of pottery, which increases their light weight, translucency and resistance to thermal shock. The final microstructure of bone china resulted from reactions during firing, in which the originally formed crystalline material was dissolved and new crystals formed. After firing, bone china consists of approximately 70% crystalline and 30% glassy phases. The crystals are mainly β-tricalcium phosphate and anorthite (limefeldspar). Bone china's high crystal content explains its good mechanical strength. Bone china of substantially the type and composition described above has been in production for two hundred years and the changes in formulation and manufacturing have been revolutionary. This composition requires higher firing temperatures than those required for porcelain, so the firing cycles are relatively long and the cost of the kiln and fuel used is higher. Firing times are also longer compared to porcelain to allow the formation of a calcium phosphate-based phase that imparts unique strength and translucency. Certain boron-containing compositions are used as fluxes and methods are known for producing ceramic clay ware, referred to as "white porcelain", from clay, flint and flux. According to U.S. Pat. No. 3,532,522, borates other than alkali metal borates,
For example, calcium borate is used as a flux. According to US Pat. No. 3,704,146, a ground vitreous frit containing B 2 O 3 is used as a flux in the oxide analysis. The present invention provides a method of enhancing the formation of calcium phosphate microcrystalline phases through the inclusion of boron-containing materials.
This boron-containing material serves as a flux or part of a flux. This inclusion aids in vitrification and allows ceramics to be produced at low temperatures or in short periods of time, or both. An added advantage is that the temperature range for firing is expanded. This practice reduces fuel consumption, allows the use of simpler kilns, increases firing speeds, and helps avoid warping of the ceramics by allowing a wider temperature range as well as lower temperatures as required. Thus, in one aspect of the invention, the boron-containing flux is combined with boron ash; this may be an inherently water-insoluble borate or one of the fluxes mentioned above as a flux for white ceramics, or a water-soluble bone oxide. It may be any of the containing materials (but if water soluble this must be combined with the bone ash to become insoluble). The boron-containing material is melted or sintered, or calcined with calcined bone, or calcined with degelatinized bone to bind the boron-containing material to the bone ash, so that this simultaneously converts bone into bone ash and binds this boron-containing material thereto. The boron-containing material is boron phosphate, an inorganic borate other than an alkali metal borate (e.g., calcium borate), or U.S. Pat.
SiO 2 , B 2 O 3 , CaO and/or SiO 2 , B 2 O 3 , CaO and/or
or a crushed vitreous frit containing MgO and Na 2 O. Grinding these materials into slips (or plastic clays) with bone ash, kaolin, and optionally cornwallite, or blending them with bone or bone ash as required for water-soluble boron-containing materials. Either of these materials can be used in the method of the invention. The boron-containing material may alternatively be borated bone formed by the reaction of boric acid or one of its water-soluble salts with bone. For example, boric acid or its salts can be combined with the bone ash by being melted or sintered with the bone ash, and the resulting material is incorporated as a powder into the slip. An alternative method of formulation is to apply an aqueous solution of a B2O3 -containing material (or an aqueous suspension of a water-insoluble boron-containing material) to the bone , preferably after degelatinizing the bone and before calcining it to form bone ash. and then calcining the bone and adsorbent or absorbent. Suitable water-soluble boron oxide feedstocks include boric acid, sodium borate in a 1:4 Na2O : B2O ratio, and borax (sodium tetraborate).
decahydrate). Calcination of bones containing boric acid or similar materials
It is not necessarily sufficient to make the B2O3 completely water-insoluble, and at least one extra glass-forming oxide precursor such as sodium silicate,
It has been found that insolubilization can be improved by also using potassium carbonate, sodium sulfate and calcium hydroxide. Alternatively or additionally, boron phosphate can be used as the insoluble boron-containing flux. This can be added in the form of a prepared boron phosphate formed in situ by adding an equimolar mixture of boric acid and phosphoric acid to the bone before calcination. Immerse the bone fragments in an aqueous liquid containing B2O3 and optionally another oxide source, dry and then add enough to react, or simply deposit a glassy layer on the surface of the bone . Calcinate at forming temperature. After grinding for a casting slip or moldable clay, it is not essential that this glassy layer interacts fully with the calcium phosphate matrix at this stage, but is satisfactory in the case of clay and other ingredients. It is desirable that the borate glass formed be sufficiently insoluble in water. Alternatively, pre-calcined bone is also soaked in a borate-containing solution, dried and calcined again to insolubilize absorbed or adsorbed salts prior to grinding. Although it is well known that bone ash calcium phosphate has a large surface area and therefore high liquid absorption capacity, the porosity and internal surface area of degelatinized but uncalcined bone are not sufficient for the practice of the present invention. It has been found suitable for receiving boric acid or borate salts. The advantage of degelatinized bone is that only one calcination and grinding step is required to prepare a satisfactory ceramic body component, thus impacting cost and fuel savings. Only boric acid (or B 2 O 3 or metaboric acid)
When used as a B2O3 source and no other glass- forming oxide precursors are used, the bone reacts during calcination to form the CaO- P2O5 - B2O3 phase . It appears that all possible ratios of composition within this ternary phase system have not been studied, but compositions that are decomposed by water
Calcium borates of 2CaO- P2O5 - B2O3 are described in the literature. Calcium borate compositions have been found to become disproportionate upon heating to high temperatures. For example, the composition 2CaO.P 2 O 5 .B 2 O 3 undesirably melts at about 1050° C. to form β-2CaO.P 2 O 5 liquid B 2 O 3 . Related compositions within this ternary system behave similarly and the effect of calcium phosphate crystallization and syneresis of the B 2 O 3 -containing liquid phase also appears to occur in the composition where Na 2 O is first introduced. It can be done. During traditional bone china firing, bone phosphate, kaolin and cornwall stone interact to form a glassy phase;
β-calcium phosphate and anorthite subsequently crystallize from this. Total melting does not occur; a further refractory phase remains and helps retain the shape and relative stiffness of the fired article. According to the present invention, the interaction of particulate components is B2O3 in calcined bone.
Facilitated by the presence of containing materials. This allows a corresponding and satisfactory degree of vitrification to take place at lower temperatures and shorter firing schedules, without shape deformation. The mechanism is not completely understood, but release of a B 2 O 3 rich phase and interaction and binding with siliceous components is likely. The microcrystalline phase that remains after cooling is likely similar to that contained in conventional bone china, but the size and shape of the crystallites and the proportions of each crystalline phase are different. Upon calcination to a suitable temperature, insolubilization of initially highly soluble B 2 O 3 materials, such as sodium borate, occurs by chemical reaction with the calcium and phosphate components of the bone. Thus, one feature of the invention is bone ash for the production of bone china containing calcined bone formulated by calcining a source of B 2 O 3 . Another feature of the invention is degelatinizing animal bones;
immersing the bone fragments in an aqueous solution or suspension of a B 2 O 3- containing compound, whereby the B 2 O 3 or its precursors are absorbed or adsorbed into the bone; and the bone is calcined. This is a method for producing bone ash, which involves converting it into bone ash. Thus, the borate flux is introduced in particulate form into the bone before or during calcination, so that during the final stages of this calcination process the calcium phosphate and B 2 O 3 -containing materials begin to interact. The amount of B2O3 - containing compound incorporated into the bone-clay mixture must be sufficient to provide about 0.5 to about 6%, preferably about 1 to 4 %, by weight B2O3 in the composition. No. When boron salt treated bone is used, the bone should have about 1 to about 12% B2O3 , preferably about 2 to 8%. The following examples illustrate the invention: EXAMPLE Preparation of borated bone The four bone samples of Table 1, reference symbols A, B, C and D, were prepared from degelatinized and calcined bone, Five samples in Table 1, reference symbols E, F, G,
H and J were prepared from degelatinized but uncalcined bone. Samples A and E were treated with an aqueous boric acid solution to introduce the amount of B 2 O 3 shown in the table; Sample B
and F as sodium borate (1:4Na 2 O:
B 2 O 3 ) in the amount shown in the table.
Na 2 O and B 2 O 3 were introduced; Samples C and G were treated with an aqueous solution of borax to introduce the amounts of Na 2 O shown in the table.
Samples D and H were treated with an aqueous solution of borax and sodium silicate to introduce the amounts of B 2 O 3 , Na 2 O and SiO 2 shown in the table ; J was heated with an aqueous solution of boric acid and phosphoric acid and the amounts shown in the table were introduced.
【表】
各試料に対して、骨を水溶液に浸漬し、乾燥し
そして次に1000℃でか焼した。か焼後に、か焼し
た粉末から作つた試料AないしDを軽く焼結しそ
して350B・S・メツシユを通過するように再粉
砕した。か焼後に処理した骨の小塊の形である試
料EないしJを破壊しそして350B・S・メツシ
ユを通過するように粉砕した。
実施例
セラミツク組成物
実施例の試料AないしJの各々をセラミツク
ミツクスの一成分として使用し、そしてか焼した
が未ホウ酸処理骨の二つの試料をセラミツクミツ
クスに対照として同様に使用した。11のミツクス
の組成物を第表に示す。Table: For each sample, the bones were soaked in an aqueous solution, dried and then calcined at 1000°C. After calcination, samples A through D made from the calcined powder were lightly sintered and reground to pass through a 350 B.S. mesh. Samples E through J, in the form of bone pellets treated after calcination, were broken and ground to pass through a 350 B.S. mesh. EXAMPLES Ceramic Compositions Each of Samples A through J of the Examples was used as a component in ceramic materials, and two samples of calcined but unborated bone were similarly used as controls in ceramic materials. . The compositions of the 11 mixes are shown in Table 1.
【表】【table】
【表】
この乾燥粉末を完全に混合しそして直径1/2イ
ンチ×長さ1インチの棒に圧縮した。これらをキ
ルンに入れ、100℃/時の割合で1050℃に温度を
上げ、6時間1050℃に保ち、そして周辺温度に
徐々に冷却した。更に、“標準のボーンチヤイ
ナ”ミツクス(対照2)の試料を1250℃即ちボー
ンチヤイナに対して通常の焼成温度に加熱した。
圧縮強さ測定を試料で行なつてガラス化の程度
を示した。その結果を第表に示す。Table: The dry powder was thoroughly mixed and compressed into 1/2 inch diameter x 1 inch long rods. These were placed in a kiln, heated to 1050°C at a rate of 100°C/hour, held at 1050°C for 6 hours, and gradually cooled to ambient temperature. In addition, a sample of the "standard bone china" mix (Control 2) was heated to 1250 DEG C., the normal firing temperature for bone china. Compressive strength measurements were performed on the samples to indicate the degree of vitrification. The results are shown in Table 1.
【表】
実施例
セラミツク組成物
B2O3含有材料が予め配合されている骨の使用
に対する別法として、骨及び他の素地成分と混合
した別の組成物としてセラミツクミツクスに
B2O3を導入することが可能である。本例では、
か焼した骨50部、米国特許第3707146号に記載さ
れるホウ酸塩フラツクス“24S50”10部、チヤイ
ナクレー20部及びコーンウオール石20部を共に粉
砕することによつて作つた素地を1050℃で6時間
焼成した。この焼成素地は12600Psiの圧縮強さを
有し、これは同一の条件下で調製しかつ焼成した
対照素地(骨50部、チヤイナクレー25部及びコー
ンウオール石25部)より26倍強く、かつ1250℃で
焼成した対照素地より1.2倍強かつた。
実施例
本例は本発明のホウ酸塩処理骨を使用する時に
別のフラツクスの使用は必須ではないことを示
す。か焼した骨100部を無水ホウ砂20部及びシリ
カ10部と混合した。この混合物を1000℃でか焼し
そして350B・S・メツシユに通過するように粉
砕した。
素地ミツクスをこのホウ酸塩処理骨65部及びチ
ヤイナクレー35部から調製し、実施例における
ように圧縮しかつ1050℃で焼成した。焼成素地は
1250℃で焼成した対照素地の強度と等しい強度の
ものであつた。
実施例
本例は単一フラツクス剤として本発明のフラツ
クスを使用しかつ1250℃より実質上低い温度に焼
成して適切な強度と半透明性を有するボーンチヤ
イナ素地を調製できることを示す。
水に第表の組成物をこね合わせパリスバツト
のプラスターで過剰の水を除去し、そして通気パ
グミルを通して押出すことによつて素地を調製し
た。半透明性の測定のために直径1/2″×長さ6″の
棒を作つた。4インチ中心に支持した試料を破壊
するために要した中点に加えた荷重を測定するこ
とにより破壊係数を測定した。試料を透過した光
を測定することにより半透明性を測定しそして
1250℃で焼成した標準のボーンチヤイナを透過し
た同一の強度の光の量の百分率として表わす。こ
の結果を第表に示す。[Table] Examples Ceramic Compositions B As an alternative to the use of bone pre-blended with a 2O3 - containing material, ceramic compositions can be prepared as a separate composition mixed with bone and other matrix ingredients.
It is possible to introduce B2O3 . In this example,
A substrate made by grinding together 50 parts of calcined bone, 10 parts of the borate flux "24S50" described in U.S. Pat. It was baked for 6 hours. This fired body has a compressive strength of 12,600 Psi, which is 26 times stronger than a control body (50 parts bone, 25 parts China clay, and 25 parts Cornwall stone) prepared and fired under the same conditions and at 1250°C. It was 1.2 times stronger than the control material fired at EXAMPLE This example shows that the use of a separate flux is not required when using the borated bone of the present invention. 100 parts of calcined bone were mixed with 20 parts of anhydrous borax and 10 parts of silica. The mixture was calcined at 1000° C. and ground to pass through a 350 B.S. mesh. A green mix was prepared from 65 parts of this borated bone and 35 parts of china clay, compacted and fired at 1050°C as in the examples. The firing base is
The strength was the same as that of the control material fired at 1250°C. EXAMPLE This example shows that bone china green bodies can be prepared with adequate strength and translucency using the flux of the present invention as the sole fluxing agent and firing to temperatures substantially below 1250°C. The bodies were prepared by kneading the composition of the table in water, removing excess water with a plaster of Paris vat, and extruding through an aerated pug mill. A 1/2" diameter x 6" length rod was made for translucency measurements. The modulus of rupture was determined by measuring the load applied at the midpoint required to fracture a sample supported on a 4 inch center. Translucency is measured by measuring the light transmitted through the sample and
It is expressed as a percentage of the amount of light of the same intensity transmitted through standard bone china fired at 1250°C. The results are shown in Table 1.
【表】【table】
【表】
実施例
酸化物基準の分析値がNa2O10%、CaO10%、
B2O325%、A2O35%及びSiO25%を英国特許明
細書第1254717号に記載の方法により調製し、350
英国標準篩で350メツシユを通過するのに充分な
粉末に粉砕した。
脱ゼラチン化した骨725g(約500gが固体で
225gが吸収された水)を平均大きさが約1cmの
小塊の形で60mlの水でスラリーとなつている
64.5gの微粉のフリツトと混合した。混合物を3
時間1000℃でか焼した。得られたものは乾式粉砕
し、湿式ミルにかけて3.59%のB2O3を含む微粉で
容易にフラツクス化した骨を得た。このフラツク
ス化した骨を用いて、下記組成のボーンチヤイナ
のスリツプを調整した。
フラツクス化した骨 69g
チヤイナクレー 31g
水 50ml
混合物はポリアクリル酸塩の解こう剤で解こう
した後、泥漿鋳込に適した低い粘度で自由流動性
のスリツプとなつた。
実施例
(i) 英国特許明細書第1254717号に記載の
Na2O10.3%、CaO11.7%、B2O344.7%及び
SiO233.3%を含むフリツトを調製し、微粉砕し
た。脱ゼラチン化した725gの骨(初めは吸収
された水を含む)を、50mlの水でスラリーとな
つたフリツト37.5gと混合した。混合物をか焼
し、実施例のように粉砕して3.95%のB2O3を
含む容易にフラツクス化した骨を得た。
(ii) 容易にフラツクス化した骨を、Na2O10.3
%、MgO11.7%、B2O344.7%及びSiO233.3%を
含むフリツトを用いて、(i)に述べたように調製
した。CaOを含有フリツトとMgO含有フリツ
トの両方でホウ酸塩化した骨をチヤイナリレー
及び水と共にスリツプにした。そしてこれも泥
漿鋳込みに適したスリツプであつた。
実施例
実施例及びに記載のホウ酸塩化した骨、粘
土及び水を含む組成物は脱水してペースト様の粘
稠なものにすることができる。得られたスリツプ
より含水量の低い塑性粘土を公知の技術で板、ソ
ーサー及び他の皿様形状に成型できる。
本発明の種々の変更と変型を行なうことができ
るがこの変型が本発明の精神と結び付く限り、こ
れらは特許請求の範囲内に含まれるものである。[Table] Example Analytical values based on oxides are Na 2 O 10%, CaO 10%,
25% B 2 O 3 , 5% A 2 O 3 and 5% SiO 2 were prepared by the method described in British Patent Specification No. 1254717,
It was ground to a powder sufficient to pass 350 mesh through a British standard sieve. 725g of degelatinized bone (approximately 500g is solid)
225 g of absorbed water) is slurried in 60 ml of water in the form of pellets with an average size of about 1 cm.
Mixed with 64.5g of finely ground frit. 3 of the mixture
Calcined at 1000℃ for an hour. The resulting material was dry ground and wet milled to obtain easily fluxed bone with a fine powder containing 3.59% B 2 O 3 . Using this fluxed bone, slips of bone chainers having the following composition were prepared. 69 g of fluxed bone 31 g of china clay 50 ml of water The mixture, after being deflocculated with a polyacrylate peptizer, resulted in a free-flowing slip with a low viscosity suitable for slurry casting. Examples (i) As described in British Patent Specification No. 1254717
Na 2 O 10.3%, CaO 11.7%, B 2 O 3 44.7% and
A frit containing 33.3% SiO 2 was prepared and milled. 725 g of degelatinized bone (including initially absorbed water) was mixed with 37.5 g of frit slurried in 50 ml of water. The mixture was calcined and ground as in the example to obtain easily fluxed bone containing 3.95% B2O3 . (ii) Easily fluxed bone was treated with Na 2 O10.3
%, MgO 11.7%, B 2 O 3 44.7% and SiO 2 33.3%. Bone borated with both CaO-containing and MgO-containing frits was made into slips with chain relays and water. This slip was also suitable for slurry casting. EXAMPLES The compositions comprising borated bone, clay and water described in the Examples and in can be dehydrated to a paste-like consistency. The resulting plastic clay, which has a lower water content than the slip, can be molded into plates, saucers and other dish-like shapes using known techniques. Various modifications and variations of the present invention may be made and, as long as such modifications are consistent with the spirit of the invention, they are intended to be included within the scope of the claims.
Claims (1)
て、か焼した骨灰上に、水溶性又は水不溶性のホ
ウ素含有物質のか焼又は焼結によりホウ素化合物
を加えてなる骨灰。 2 ホウ素酸化物の給源が酸化物基準で分析して
B2O3を含む粉砕ガラスフリツトである、特許請
求の範囲第1項に記載の骨灰。 3 フリツトが酸化物基準で分析してB2O3、
SiO2、Na2O及び少なくともCaOとMgOの一種を
含む、特許請求の範囲第2項に記載の骨灰。 4 フリツトが更にAl2O3も含む、特許請求の範
囲第2項に記載の骨灰。 5 動物の骨を脱ゼラチン化すること、B2O3又
は加熱でB2O3へ変換される化合物の水性溶液又
は懸濁液に骨の断片を浸漬して、これにより
B2O3又はその前駆体を骨に吸収させ又は吸着さ
せること、そして骨をか焼してこれを骨灰へ転換
することを特徴とする骨灰の製法。 6 ホウ素酸化物の給源として水性ホウ酸又は水
性ホウ酸ナトリウムを使用する、特許請求の範囲
第5項に記載の方法。 7 上質物質が酸化物基準の分析でB2O3を含
む、粉砕ガラスフリツトである特許請求の範囲第
5項に記載の方法。 8 フリツトが酸化物基準で分析してB2O3、
SiO2、Na2O及び少なくともCaOとMgOの一種を
含む、特許請求の範囲第7項に記載の方法。 9 フリツトの酸化物基準の分析でAl2O3も含
む、特許請求の範囲第8項に記載の方法。 10 動物の骨を脱ゼラチン化しかつか焼するこ
と、B2O3又は加熱でB2O3へ変換される化合物の
水溶液に骨灰を浸漬して、これによりB2O3又は
その前駆体を骨灰に吸収させ又は吸着させるこ
と、そして骨灰をか焼することを特徴とする、骨
灰の製造方法。[Claims] 1. Bone ash for producing bone china, which is obtained by adding a boron compound to calcined bone ash by calcination or sintering of a water-soluble or water-insoluble boron-containing substance. 2 The source of boron oxide is analyzed on an oxide basis.
Bone ash according to claim 1, which is a ground glass frit containing B 2 O 3 . 3 Fritt analyzed B 2 O 3 based on oxides,
Bone ash according to claim 2, comprising SiO 2 , Na 2 O and at least one of CaO and MgO. 4. Bone ash according to claim 2, wherein the frit further comprises Al 2 O 3 . 5. Degelatinizing the animal bones, by immersing the bone fragments in an aqueous solution or suspension of B 2 O 3 or a compound that is converted to B 2 O 3 by heating.
A method for producing bone ash, which comprises absorbing or adsorbing B 2 O 3 or its precursor into bone, and converting the bone into bone ash by calcining the bone. 6. The method according to claim 5, wherein aqueous boric acid or aqueous sodium borate is used as the source of boron oxide. 7. The method of claim 5, wherein the quality material is ground glass frit containing B 2 O 3 on an oxide basis analysis. 8 Fritz analyzed B 2 O 3 based on oxides,
8. The method of claim 7, comprising SiO2 , Na2O and at least one of CaO and MgO. 9. The method of claim 8, wherein the oxide-based analysis of the frit also includes Al 2 O 3 . 10 Degelatinizing or calcining animal bones, soaking the bone ash in an aqueous solution of B 2 O 3 or a compound that is converted to B 2 O 3 on heating, thereby converting B 2 O 3 or its precursors. A method for producing bone ash, which comprises absorbing or adsorbing it into bone ash and calcining the bone ash.
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