JPH0729843B2

JPH0729843B2 - 粘土成形体の迅速乾燥装置

Info

Publication number: JPH0729843B2
Application number: JP21675786A
Authority: JP
Inventors: 隆一高橋
Original assignee: 株式会社アイジー技術研究所
Priority date: 1986-09-12
Filing date: 1986-09-12
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: JPS6369747A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は粘土を主成分とする原料を所定形状で連続して
押し出された押出成形体を10分〜１時間位の短時間で乾
燥し、それを定尺に走行中に切断しうる粘土成形体の迅
速乾燥装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、粘土を用いた内、外装材、瓦は所定形状で押出
成形され、これを直ちに短尺、例えば10〜30cmの長さに
切断し、これを焼成炉の廃熱を利用する構造の乾燥装置
では約１〜３日間位で水分を１〜０％まで低減し、焼成
炉に供給する構成の装置が普通であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の粘土成形体の乾燥装置は乾燥に数日を要するばか
りでなく、特に従前より長めの粘土成形体は下敷板を用
いないと運搬搬することができず、生産性に劣り、かつ
コストアップを招くと共に、広大な敷地を必要とした。
さらに、従前の表面から熱を付加して乾燥する乾燥装置
では乾燥時間を１日短縮すると、表面層が最初に乾燥し
内部が未乾燥のため、内部の水蒸気によって瓦、タイ
ル、外壁材に捩じれ、クラック、反り、破壊が生じ、乾
燥時間の短縮は非常に困難であった。また、表面からの
加熱による乾燥に代わって内部加熱による装置、例えば
マイクロ波加熱機、遠赤外線ヒータによる乾燥も知られ
ている。しかしながら前者のマイクロ波加熱機は粘土の
水分を短時間に低減できるが被乾燥物を130℃位までに
昇温するのに大量のエネルギーを要し、経済性と大量の
エネルギーによる悪影響から水分を１％以下に乾燥させ
ることが困難であった。また、遠赤外線ヒータ単体では
乾燥時間がマイクロ波より長時間を要し、かつ、加熱ゾ
ーンもマイクロ波に比し長い反面、被加熱物を130℃に
昇温できるものであった。従って、両加熱装置にはいず
れも一長一短があり、実用化に欠ける不利があった。さ
らに、マイクロ波で加熱した際はエネルギーコストが高
く、大量の水蒸気が加熱ゾーンに充満し、被加熱物表
面、加熱ゾーン内壁への結露、乾燥時間の遅延等の不都
合があった。しかも、マイクロ波加熱機の加熱ゾーンは
駆動ベルトによって被加熱物を搬送する構造のため、柔
らかい被加熱物が搬送中に約10％位収縮する寸法差を吸
収できず被加熱物をベルトコンベア間の摩擦抵抗によっ
て被加熱物が変形したり、反ったり、クラックが入った
り、破断したりする欠点があった。さらに、従来は押出
成形機から走行カッタまでを一貫して行う工程は不可能
であった。

〔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、押出成形機の
押出口の次にこれをスムーズに次工程に送給する移送機
を介してマイクロ波加熱機、遠赤外線ヒータ装置の順に
送給し、連続した状態で押出成形体を乾燥させ、これを
走行カッタで所定長さに切断するように構成し、乾燥時
に押出成形体が変形、反り、捩じれ、クラックの発生も
なく、しかも押出成形体の10％位の体積収縮をも吸収し
て搬送できると共に、乾燥を10〜60分間位で達成できる
ようにした粘土成形体の迅速乾燥装置を提案するもので
ある。

〔実施例〕

以下に、図面を用いて本発明に係る粘土成形体の迅速乾
燥装置の一実施例について詳細に説明する。第１図
（ａ）、（ｂ）は上記装置の代表的な一例を示す説明図
である。図において、１は押出成形機で粘土を主材とす
る原料を例えば第２図（ａ）〜（ｊ）に示す断面形状の
押出成形体Ａを連続して押し出すものであり、例えば押
出速度は押出成形体Ａの厚さ、幅によって異なるが100
〜2000mm/min位である。なお、粘土は天然物であり、各
産地により成分が異なるものであり、これらの長所、短
所を相互に相殺させて所定の混合粘土を得るものであ
る。その具体例としては陶石、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
楽粘土、シャモットなどを打ち砕き、水を加えて練り上
げるものである。また、この粘土には必要によりマグネ
ットで除鉄するものである。２は移送機で例えばフリロ
ーラ、あるいは図示しないが押出速度に同調した駆動ベ
ルト等の少なくとも１種以上からなるものであり、押出
成形体Ａを押出速度のままで次工程に変形なくスムーズ
に送給するためのものである。特に、フリローラ３は押
出成形体Ａを静摩擦抵抗なしに押し出された状態で移送
するのに役立ち、駆動ベルトコンベア４は出口から0.5
〜2m位離れた位置で押出された時より幾分硬く、かつ押
出時の力が先に押し出された押出時の重さに抵抗しきれ
ず圧縮され、縮むのを防止するために押出時とほぼ同じ
速度で押出成形体Ａを連続して次工程に移送するもので
ある。５はマイクロ波加熱機でオーブン連続方式構造と
し、主に押出成形体Ａの内部へ浸透して熱伝導にほとん
ど時間を要することなくマイクロ波Ｂを熱エネルギーに
変換し、数秒から数分までに発熱して粘土内の水分を例
えば５〜10％（重量％）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
％位含有されており、そのうちの５〜10％を蒸発せしめ
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である。そこで、マイ
クロ波加熱機５を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Ｂを所要個所に
案内する導波管６と、案内されたマイクロ波Ｂを反射す
る反射板７と、反射されたマイクロ波Ｂを撹拌する回転
羽根８と、押出成形体Ａを押出速度で移動させると共
に、マイクロ波Ｂが押出成形体Ａの裏面からも照射され
るようにしたフリローラ９からなる搬送部10と、押出成
形体Ａの入口、出口となると共に、マイクロ波Ｂが外部
へ漏洩しないように減衰させるフィルター部11、12とエ
ア等Ｃを被加熱空間13に案内するエア供給口14と、マイ
クロ波Ｂが被加熱空間13から外部へ漏洩しないように囲
んだ包囲体15とから構成したものである。また、押出成
形体Ａの被加熱空間13の大きさ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
10は押出成形体Ａが乾燥中に約１割程度体積収縮するた
め、これを無理なくフリローラ９で吸収するものであ
る。また、エア供給口14はマイクロ波Ｂの加熱により水
蒸気が大量に、短時間の間に放出するのを入口、出口11
a、12aから外部へ放出し、押出成形体Ａの表面、包囲体
15の内壁に結露が発生しないようにして乾燥時の悪影響
（クラック、爆裂）を防止し、かつ押出成形体Ａ表面の
水蒸気を風によって常時、吹きとばし、より乾燥時間を
短縮するのに役立つものである。16は赤外線、特に遠赤
外線を熱源とする遠赤外線ヒータ装置で押出成形体Ａの
水分を１〜０％まで低減するために押出成形体Ａを130
℃以上まで上昇させるものである。その構成はフリロー
ラ、駆動ベルトからなる搬送機構17と遠赤外線ヒータ18
と保温箱19とからなり、加熱ゾーンは約２〜5m位であ
る。勿論、加熱ゾーンは半乾燥体となった押出成形体Ａ
の厚さ、幅、大きさ、搬送速度によって異なるものであ
る。20は走行カッタで乾燥された連続体状の押出成形体
Ａを所定寸法に走行中に切断するものであり、丸ノコ状
の回転刃、あるいは図示しないがレーザ、加圧水等を利
用して切断するものである。

次に動作について説明する。

まず、信楽粘土とシャモットと減水剤と水からなる粘土
を原料として準備する。なお、その重量％は例えば信楽
粘土61.5％、シャモット18％、減水剤0.5％（商品名：
セルフロー、第一工業製薬社製）、水20％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１としては押し出し能力100〜150/hrの型
名MV−FM−Ａ−１型（宮崎鉄工社製）を用いた。また、
移送機２としてはフリローラ３、駆動ベルトコンベア４
の順に配列したもの、マイクロ波加熱機５としては周波
数2450MHz、出力5kw、被加熱空間13の長さは3mとし、必
要によりエアを被加熱空間13に大量に包囲体15の一壁面
から送給され、入、出口11a、12aから加熱時に発生する
水蒸気Ｃ′を外部へ放出し、被加熱空間13内の水蒸気圧
を低下し、被加熱物、包囲体15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10はテ
フロン製パイプからなるフリローラ９とした。また、遠
赤外線ヒータ装置16は遠赤外線ヒータ18を複数個、約３
〜10mのゾーン内に配列したものであり、その出力は例
えば20kwとした。なお、マイクロ波加熱機５では押出成
形体Ａの水分18％（重量％）を５％（重量％）まで蒸発
させ、残りの水分を遠赤外線ヒータ装置16で蒸発させる
ように設定した。さらに押出成形機１の押出速度は300
〜1000mm/minであり、ここでは400mm/minとした。その
他、押出成形体Ａ（ここでは連続成形体状である）のパ
スラインは同一高さとし、押出成形体Ａは押出成形機１
の押出速度をそのまま駆動ベルトでマイクロ波加熱機５
に送給され、マイクロ波加熱機５内の搬送部10のフリロ
ーラ９で水分蒸発に生ずる体積収縮による速度の差を吸
収するようにしたものである。そこで、押出成形機１に
供給された粘土はその出口から第２図（ｇ）に示す断面
の連続体で送出される。送出された押出成形体Ａは移送
機２を介してマイクロ波加熱機５に送給され、マイクロ
波加熱機５の被加熱空間13を通過中に押出成形体Ａの水
分を５％（重量比）まで５分間で低減し、その出口から
遠赤外線ヒータ装置16へ送給し、遠赤外線ヒータ装置16
では水分を１％（重量比）に約10分間で蒸発させ乾燥さ
せた。その結果、、押出成形機１の出口から遠赤外線ヒ
ータ装置16までを連続帯とした押出成形体Ａを約15〜20
分で乾燥体として走行カッタ20に送給し所定寸法に切断
した。勿論、図示しないがその後は続いて施釉、もしく
は焼成工程に連続して送給することも可能である。

以上説明したのは本発明に係る粘土成形体の迅速乾燥装
置の一実施例にすぎず、第１図（ａ）において一点鎖線
で示す位置にエア、温風、ドライエア、熱風を併用して
供給し、押出成形体Ａのより一層の乾燥促進を図ること
もできる。またエア供給口14は被加熱空間13内の気体を
図示しないポンプにより吸引することも同様に可能であ
る。

〔発明の効果〕

上述したように本発明に係る粘土成形体の迅速乾燥装置
によれば、水分を22〜15％位（重量比）含有した粘土押
出成形体（短尺、長尺、連続体）の水分の1/3位を押出
成形体の内部を含み平均に蒸発させて歪なく乾燥させる
マイクロ波加熱機と、残り2/3の含水分をマイクロ波よ
り高熱に効率よくできる遠赤外線ヒータ装置の２段階の
加熱によってクラック、爆裂、捩じれ、反りもなく、し
かも従前の1/100〜300に乾燥時間を短縮できる特徴があ
る。また、押出成形体の体積は押出時に比べ乾燥体は１
割以上収縮することがそれによる搬送速度への影響をフ
リローラによって吸収し次工程に移送できる特徴があ
る。さらに、本発明では押出から乾燥までを直線状に配
列したため、長尺体等をスムーズに乾燥できる特徴があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明に係る粘土成形体の迅速
乾燥装置の一実施例を示す構成略図とそのイ−イ線断面
図、第２図（ａ）〜（ｊ）は押出成形体の断面を示す説
明図である。１……押出成形機、５……マイクロ波加熱機、16……遠
赤外線ヒータ装置、20……走行カッタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粘土を主材とした原料を連続して所定形状
で押し出す押出成形機と、該押出成形機から送出される
押出成形体の水分を短時間で低減するオーブン連続方式
のマイクロ波加熱機と、該マイクロ波加熱機を通過した
押出成形体の主に温度上昇を図る遠赤外線ヒータ装置
と、該遠赤外線ヒータ装置を通過した連続乾燥状態の押
出成形体を定尺に切断する走行カッタの順に、直列に配
設したことを特徴とする粘土成形体の迅速乾燥装置。