JPH0725085B2

JPH0725085B2 - 長尺セラミツク板の製造方法

Info

Publication number: JPH0725085B2
Application number: JP1437387A
Authority: JP
Inventors: 隆一高橋
Original assignee: 株式会社アイジー技術研究所
Priority date: 1987-01-23
Filing date: 1987-01-23
Publication date: 1995-03-22
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPS63182105A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は粘土鉱物を主成分とする原料を連続して任意形
状、例えば平板、中空体で押し出した連続体を変形な
く、かつクラック等を発生させずに約１〜30分位の短時
間に迅速に乾燥する長尺セラミック板の製造方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

瓦、タイル等は押出成形機の出口で短尺に切断され、こ
れは廃熱、自然乾燥の工程に送り、約１日〜１週間位で
乾燥し、次に施釉、焼成工程へ送給する方法によって製
造していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

セラミック板、例えば瓦、タイル等は押し出された成形
体が軟らかく、変形なく乾燥工程に移動することが困難
なため変形やクラックのない長尺の乾燥体を得ることが
できなかった。しかも、従来の乾燥工程は単に押出成形
体の外表面からのみ水分を蒸発させる方法のため、急激
な加熱をすれば割れたり、変形が大きかったりしてゆっ
くりと乾燥しなければならず、長時間乾燥とそれによる
コストアップと生産性の低さおよび広い面積の置場の問
題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような欠点を除去するため、押出成形体を
連続したままで、かつ押出速度で移動中にマイクロ波と
遠赤外線ヒータの雰囲気中を通過させると共に、特に中
空体においては内部にドライエアを押出方向に平行に送
給し、押出成形体の表、裏面には水蒸気を取り払うよう
にエア、ドライエア、温風等を吹込み連続した押出成形
体をより迅速に変形やクラックが生じないように直線ラ
イン上で乾燥させ、その後に定尺に切断してより中空部
内のドライエアの通風を改善して効率的に水分を蒸発さ
せて従前より長い、例えば0.5〜5m位の長尺セラミック
板を迅速に、高能率で、連続的に低コストで乾燥させて
製造する方法を提供するものである。

〔実施例〕

以下に、図面を用いて本発明に係る長尺セラミック板の
製造方法の一実施例について詳細に説明する。第１図は
本発明の実施に供する装置の概略を示す説明図である。
図において、１は粘土で数種の原料とシャモット等を混
練機（図示せず）を介して混合したものであり、これを
押出成形機、例えば真空押出成形機２で口金３から例え
ば第２図（ａ）〜（ｓ）に示す断面形状で押し出すもの
である。また、口金３には必要により中空体の押出成形
体用の例えば第３図（ａ）〜（ｃ）に示すような中子４
と中空体内部に気体を吸気、あるいは排気する管５を中
子４に１本、もしくは各格子4aに１本づつ装着した構成
であり、格子4aとしては根本から出口に向かって断面積
が拡大する構成が押し出し抵抗の関係等で好ましい。さ
らに管５には制御バルブ６、所要の気体を送給したり、
排気したりする気体吸、排気装置７を連結し、中空体内
部の水蒸気を押出成形体Ａへ排出するように移動、圧送
して連続状体の押出成形体Ａの内部を迅速に乾燥するた
めのものである。なお、連続体の押出成形体Ａとは乾燥
後までの長尺体であり、その後は定尺にカットするもの
である。なお、粘土１は天然物であり、各産地により成
分が異なるものであり、これらの特長、弱点を相互に利
用して所定の混合粘土を得る。その粘土１の一例として
は陶石、長石、カオリンナイト、ハロサイト、メタハロ
サイト、木節粘土、蛙目粘土、信楽木粘土などを打ち砕
き、水を加えて練り上げるものである。また、この粘土
１は必要によりマグネットによって除鉄されることもあ
る。８は搬送機でフリローラ９、駆動ベルト10等の１種
以上を口金３の出口と同一レベルで、かつ押出方向に沿
って直線状に配列したものであり、押出成形体Ａをその
ままの状態でかつ、押出速度で次工程に搬送するための
ものである。11はマイクロ波加熱装置で押出成形体Ａの
内部へマイクロ波αが浸透して熱伝導に時間を要するこ
となくマイクロ波αを熱エネルギーに変換し、数秒から
数分で発熱して粘土１内の水分を蒸発せしめるためのも
のである。なお、水分が押出成形体Ａにおいて重量比で
22〜15％位含有させており、そのうち、例えば５〜10％
を蒸発する能力を有するものである。特に、この種押出
成形体Ａは水分が５〜８％位になるまで体積が収縮する
が、それ以下の水分になると体積の収縮が生じないもの
となる。そこで、マイクロ波加熱装置11を第４図
（ａ）、および、（ｂ）（第４図（ａ）におけるイ−イ
線断面図）を用いて具体的に説明すると、図示しないマ
イクロ波発振器から発振されたマイクロ波αを所要個所
に案内する導波管12と、案内されたマイクロ波αを反射
する反射板13と、反射されたマイクロ波αを攪拌する回
転羽根14と、押出成形体Ａを押出速度で移動させると共
に、誘電はするがスパークしない構成のフリローラから
なる搬送部15と、押出成形体Ａの入口、出口16、17とエ
ア等βを大量に被加熱空間18から吸引したり、被加熱空
間18へ供給したりするエア供給口19と、マイクロ波αが
外部へ漏洩しないように囲んだ包囲体20とから構成した
ものである。なお、入口、出口16、17はマイクロ波αが
外部へ漏洩しないフィルターとしても機能する構造、長
さに形成したものである。また、押出成形体Ａを加熱す
る被加熱空間18は目的に応じて異なるが、例えば１〜5m
位としたものである。さらに、搬送部15はマイクロ波
α、エア等βが押出成形体Ａに均一に照射もしくは送風
されることと、押出成形体Ａが乾燥する際に１割程度全
体が収縮するため、これを吸収しながら押出成形体Ａを
搬送できる構成としたものである。その一例を図示する
と第５図（ａ）、（ｂ）に示すように、固定された芯棒
20とテフロンからなるパイプ状のフリローラ21と第６図
に示すような芯棒支持具22とから構成したものである。
さらに説明すると第５図（ａ）においてフリローラ21は
幅を例えば３分割し、押出成形体Ａ通過時の抵抗をより
小さくした構成、（ｂ）図は一本で構成したフリローラ
21aである。また、芯棒支持具22はマイクロ波αが押出
成形体Ａの裏面からも照射されるように通過孔22aを穿
設したものである。また、エア供給口19はコンプレッ
サ、リングブロア等のエア（ドライエア、温風、熱風空
気も含む）の送風、もしくは吸引可能なエアサイクル用
原動機23に連結し、押出成形体Ａの表、裏面側の表層に
存在する水蒸気をより効率的に排除し、水蒸気の蒸発を
助長するのに役立つものである。なお、搬送機８は搬送
部15と同一レベルに対応させ、かつ直列に配列したもの
である。24は遠赤外線ヒータ装置で押出成形体Ａの中心
部から表層まで短時間に乾燥するのに有効なものであ
り、粘土１の水分を例えば８〜10％のものを１〜０％位
までに低減し、保形性を強化するためのものである。そ
の構成はフリローラの搬送部25と複数個の遠赤外線ヒー
タ26と包囲体27と必要により設ける送給、排気口28とか
らなり、押出成形体Ａの特に、表層部をより加熱して水
分を低減し、乾燥体とするものである。なお、エア等β
は図示しないファン等で攪拌し、水蒸気の押出成形体Ａ
の表面からの蒸発をより効率的に行うことができる。

次に本発明に係る長尺セラミック板の製造方法について
説明する。まず粘土１としては例えば信楽粘土とシャモ
ット減水剤と水からなる原料を準備する。なお、その重
量％は信楽粘土61.5％、シャモット20％、減水剤0.5％
（商品名セルフロー：第一工業製薬社製）、水18％を土
練機（MP−100型宮崎鉄工社製）で混練したものであ
る。また、押出成形機２は押し出し能力100〜150l/hrの
型名MV−FM−Ａ−１型（宮崎鉄工社製）を用いた。気体
吸、排気装置は2HPで排気するように設定した。また、
マイクロ波加熱装置11は周波数が2450MHZ、出力5KW、ヒ
ータ加熱空間18の長さは3mとし、エア等βを被加熱空間
18に大量に包囲体20のエア供給口19から送給し、入、出
口16、17から加熱時に発生する水蒸気β′を外部へ放出
し、被加熱空間18内の水蒸気圧を低下し、被加熱物、包
囲体20の内壁に結露水が発生するのを防止できる構成と
したものであり、搬送部15はテフロン製パイプからなる
フリローラとした。なお、マイクロ波加熱は押出成形体
Ａの水分18％（重量％）を７％（重量％）まで蒸発させ
ると仮定する。さらに、遠赤外線ヒータ装置24として
は、遠赤外線ヒータ26として波長４μ〜400μの遠赤外
線パネルヒータを10メートル間に10個配列し、押出成形
帯Ａ内部の水分を表面に拡散して脱水を迅速化し、水分
を１〜０％まで低減しうるものである。また、遠赤外線
ヒータ装置24内はファンによってエアが攪拌され、より
押出成形体Ａの表面部の水蒸気が拡散されやすくした。
そこで、いま第２図（ａ）に示す断面のセラミック板の
押出成形体Ａを0.5〜10m/min、ここでは400mm/minで連
続して厚さ20mmで押し出すと仮定する。押し出された連
続成形体Ａは口金３から搬送機８を介して押出速度で直
線的に、変形やクラックが生じないようにして搬送し、
マイクロ波加熱装置11に送給し、押出成形体Ａの22〜18
％の水分を約５〜10分で７〜５％に平均に低減し、次に
遠赤外線ヒータ装置24に連続体状で送給し、残りの水分
を約１〜10分位で蒸発させ、乾燥体とするものである。
この際、水蒸気β′はエア等βと同時にマイクロ波加熱
装置11の入、出口16、17、遠赤外線ヒータ装置24の入出
口から噴射するごとく外部へ放出される。これは押出成
形体Ａの表面に出た水蒸気をふきはらうと共に、中空体
内部の水蒸気β′はドライエアによって外部へ放出され
るようになり、より水蒸気の蒸発を強化するものであ
る。なお、エアの流れと押出成形体Ａの進行方向への移
動との相乗効果によってより蒸発が促進される。また、
比較例としてはマイクロ波加熱装置11にエアが供給され
ないと、水蒸気が包囲体内に飽和状態となり、エアを供
給した場合に比べ約1/3の蒸発と、結露による不利が生
ずる。

以上、説明したのは本発明に係る長尺セラミック板の製
造方法の一実施例にすぎず、マイクロ波加熱装置11、遠
赤外線ヒータ装置24に関係しない焼成炉の廃熱を利用す
ることもできる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明に係るセラミック板の製造方法
によれば、粘土からなる押出成形体を変形させずに、か
つクラックを生じないようにして迅速にしかも低コスト
で効率よく乾燥して次工程に送給できる特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る長尺セラミック板の製造方法の実
施に供する装置の概略を示す説明図、第２図（ａ）〜
（ｓ）は長尺セラミック板の断面の一例を示す説明図、
第３図（ａ）〜（ｃ）は中子の一例を示す斜視図、第４
図（ａ）、（ｂ）、第５図（ａ）、（ｂ）および第６図
はマイクロ波加熱装置の一例を示す説明図である。１……粘土、２……押出成形機、４……中子、７……気
体吸、排気装置、11……マイクロ波加熱装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粘土鉱物からなる原料を押出成形機の出口
から連続して口金に対応した任意形状の平板、中空体で
押し出し、該連続して押し出された押出成形体を搬送機
を介してそのまま平行移動させマイクロ波加熱装置、遠
赤外線ヒータ装置の順に押出速度に対応して搬送し、該
搬送中に連続した押出成形体の中空部内壁に対して、ド
ライエアを押出成形体の進行方向に全部の中子からドラ
イエアの量、湿度、温度を制御しつつ送給し、また少な
くともマイクロ波加熱装置内の連続体状の押出成形体の
表、裏面の水蒸気を強制的な送風により排除して水分を
押し出しから乾燥までを約１〜30分位で１〜０％に迅速
に、かつ均質に連続体状の押出成形体を乾燥したことを
特徴とする長尺セラミック板の製造方法。