坯土粒及陶瓷板制造技术

本发明专利技术在于提供显示出良好的性质、尤其是优异的耐冲击性的陶瓷板以及适于制造该陶瓷板的坯土粒。根据本发明专利技术的坯土粒由含有粘土与无机纤维的颗粒构成，其特征在于，与所述颗粒的外侧相比空隙偏在于内侧，据此具备致密的外壳以及被该外壳包围的内部。将该坯土粒通过干式冲压成形并烧成所得到的陶瓷板的耐冲击性优异。

Soil particle and ceramic plate

The present invention is to provide a ceramic plate which exhibits good properties, especially excellent impact resistance, and a ground particle suitable for making the ceramic plate. According to the invention of the clay particle composed of clay and inorganic fiber particles, characterized in that, compared with the outside of the particles is partial void inside, accordingly have dense shell and the shell surrounded by the. The ceramic particles are formed by dry pressing and firing, and the obtained ceramic plate has excellent impact resistance.

【技术实现步骤摘要】
坯土粒及陶瓷板
本专利技术涉及适于制造大型陶瓷板的坯土粒及使用该坯土粒制造的陶瓷板。
技术介绍
逐渐实用化并广泛利用能够使接缝少，并能够实现施工的简略化、设计的多样化的大型陶瓷板。陶瓷板大体分为以下两类：吸水率(自然吸水：JIS(日本工业标准)A5209(1994))超过5％、小于22％的所谓“陶器质”，以及吸水率超过1％、小于5％的所谓“炻器质”。大型的炻器质板具有低吸水性以及高硬度，另一方面，大型的陶器质板具有制造容易且能够低价制造的优点。进而，陶瓷板的制造法具有以下方法：将原料与水混合并制成具备可成形的硬度与塑性的湿式坯土，并将其成形从而烧成的被称作湿式成形的方法；以及将粉体或颗粒形成的原料填充于模具，并施加压力来成形从而进行烧成的被称作干式成形的方法。干式成形与湿式成形相比，在如下方面有利，用于使成形体干燥所使用的能量少，还能够使制造时间缩短等。然而，由于在大型陶瓷板中追求优异的耐冲击性，故而可知与干式成形相比，湿式成形更有利。作为用于干式成形的原料，日本特开2003-335570号公报(专利文献1)公开了将玻璃粉与粘土等混合，并通过喷雾干燥器进行颗粒粉末化的原料。在此，粉碎后的玻璃粉末的尺寸为约70～400μm左右。另外，日本特开2006-290695号公报(专利文献2)公开了如下烧窑业用原料的制造方法，将无机质微小发泡中空球体与泥浆的混合流体供给于喷雾干燥器并干燥，从而制成规定的粉体状原料。作为烧成时与素坯反应而形成玻璃相的原料，例示了硅灰石(段落0016)，但没有除例示以外的具体公开。专利文献1日本特开2003-335570号公报专利文献2日本特开2006-290695号公报
技术实现思路
此次，本专利技术者得到了如下见解，从无机纤维与粘土进行颗粒造粒的坯土粒具有特殊的结构，使用该坯土粒通过干式成形所得到的陶瓷板显示出良好的性质，尤其是优异的耐冲击性，即被冲击也难以破碎。因此，本专利技术所要解决的技术课题在于提供如下坯土粒，具有特定的结构并可通过干式成形来制造良好性质的陶瓷板。另外，本专利技术所要解决的技术课题在于提供使用根据本专利技术的坯土粒所制造的尤其是耐冲击性优异的陶瓷板的制造方法。其次，根据本专利技术的坯土粒由含有粘土与无机纤维的颗粒构成，其特征在于，与所述颗粒的外侧相比空隙偏在于内侧，据此具备致密的外壳以及被该外壳包围的内部。另外，根据本专利技术的陶瓷板的制造方法包含将上述根据本专利技术的坯土粒通过干式冲压来成形并进行烧成的工序。另外，根据本专利技术的陶瓷板含有来自粘土的成分及无机纤维，其特征在于，观察其截面时，观察到所述无机纤维以及围绕该无机纤维的环状结构，且观察到来自粘土的成分偏在于该环状结构区域。附图说明图1为根据本专利技术的坯土粒截面的扫描电子显微镜(SEM)的反射电子图像。黑色的部分为空隙，空隙集中于中央部。图2为不包含无机纤维的坯土粒截面的扫描电子显微镜(SEM)的反射电子图像。黑色的空隙均匀分布且未偏在。图3(a)为使用根据本专利技术的坯土粒通过干式成形所得到的陶瓷板的截面的SEM反射电子图像，(b)为将致密区域进行可视化的处理图像。从(b)的照片观察到在根据本专利技术的陶瓷板的截面中，相对较大尺寸的无机纤维以及来自粘土的成分偏在于围绕该无机纤维的环状区域的情况。具体实施方式坯土粒根据本专利技术的坯土粒为含有粘土与无机纤维的颗粒。其次，其特征在于，与颗粒的外侧相比，空隙偏在于内侧，据此具备致密的外壳以及被该外壳包围的内部。在本专利技术中，粘土意味着作为烧窑业原料的粘土，优选粘土矿物，作为具体例，可列举陶石、高岭土、绢云母、可塑性粘土，可优选列举陶土、木节粘土(kibushiclay)、乌克兰粘土等的可塑性粘土。在本专利技术中，无机纤维意味着由无机物质构成的具有长轴的针状、带状或柱状的粒子。根据本专利技术的优选方式，作为无机纤维，优选纤维矿物，更优选硅灰石，更优选长宽比为2以上的纤维质的硅灰石。另外，将硅灰石以其单体进行评价时，优选通过激光衍射·散射法求得的50％径为20μm以上。硅灰石的粒径测定，例如可使用激光衍射·散射式粒度分布计“MICROTRAC”158139-SVR(LEEDS&NORTHRUPCOMPANY公司制)如下进行。(i)在偏磷酸钠1wt％水溶液100ml中加入1g试样，一边用超声波清洗器搅拌一边经5分钟分散于溶液中。(ii)将250ml的偏磷酸钠1w％水溶液加入到测定器中进行搅拌。(iii)将上述(i)的混悬液用移液管滴下，并调整到适于测定的浓度来进行测定。(iv)测定为进行2次30秒的扫描，通过其平均值计算粒径。制造坯土粒时，可将原料调合物通过碾磨机进行研磨，此时，优选不进行过度研磨以便不大量包含长宽比为2以下的无机纤维。在本专利技术中，对于无机纤维而言，根据后述实施例所示的方法将坯土粒的截面以倍率200倍进行SEM观察时，优选具有如下程度的分布，即可观察到数μm～数100μm的长轴方向的长度的纤维。优选同样观察时的个数平均长度为10～50μm、更优选10～20μm、进一步优选11～16μm。另外，优选所观察的无机纤维的个数的50％小于50μm，更优选小于30μm，进一步优选小于10μm。根据本专利技术的坯土粒所包含的粘土与无机纤维的含有比，优选粘土为30～80质量％、更优选40～70质量％，无机纤维优选为20～70质量％、更优选30～60质量％。根据本专利技术的坯土粒除粘土及无机纤维以外，还可进一步包含陶磁器原料，例如，可任意添加长石、滑石等的陶磁器原料。根据本专利技术的坯土粒为颗粒，具有如下结构：与其外侧相比空隙偏在于内侧，据此具备致密的外壳以及被该外壳包围的内部。在此，空隙意味着不存在任何坯土成分的部位，具体而言，将坯土粒经研磨的截面用扫描电子显微镜(SEM)的反射电子图像进行观察时，坯土粒内部的信号强度低，作为其结果，为观察到为黑色的部分。另外，致密意味着因不存在空隙，而相对仅由坯土成分形成的部分。根据本专利技术的一个方式，根据本专利技术的坯土粒具有如下结构，在无机纤维中，相对较长的纤维分布于坯土粒的内侧，相对较短的纤维分布于坯土粒的外侧。根据优选的方式，长轴方向的长度为100μm以上的无机纤维大多分布于坯土粒的内侧。另一方面，外壳具有包含粘土以及长轴方向的长度为50μm以下的无机纤维的结构。根据更优选的方式，长轴方向的长度为50μm以上的无机纤维，6成以上(个数)存在于坯土粒的内侧，进一步优选存在6～9成。根据本专利技术的坯土粒，优选通过喷雾干燥，所谓的喷雾干燥(spray-dry)进行制造。具体而言，通过如下方法来制造，将粘土与无机纤维、进而任意的陶磁器原料混合到水中形成浆料后，将其用喷雾干燥器形成颗粒从而得到坯土粒。通过这样进行制造，认为能高效地实现上述根据本专利技术的坯土粒的特征性的内部结构。根据本专利技术的优选方式，作为通过JISR1639-1(1999)“精细陶瓷颗粒特性的测定方法”的“机械筛分法”计测的结果，坯土粒的粒径具有250μm～600μm的粒子为80质量％以上的粒度分布。根据本专利技术的坯土粒具有作为烧窑业原料的用途。根据本专利技术的优选方式，优选用于以下说明的陶瓷板的制造。陶瓷板根据本专利技术的其他方式，提供使用上述根据本专利技术的坯土粒所制造的陶瓷板。其次，该陶瓷板含有来自粘土的成分以及无机纤维，其特征在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种坯土粒，由含有粘土与无机纤维的颗粒构成，其特征在于，与所述颗粒的外侧相比空隙偏在于内侧，据此具备致密的外壳以及被该外壳包围的内部。

【技术特征摘要】
2015.09.29 JP 2015-192307;2015.09.29 JP 2015-192301.一种坯土粒，由含有粘土与无机纤维的颗粒构成，其特征在于，与所述颗粒的外侧相比空隙偏在于内侧，据此具备致密的外壳以及被该外壳包围的内部。2.根据权利要求1所述的坯土粒，其特征在于，所述无机纤维中，相对较长的纤维分布于颗粒内侧，相对较短的纤维分布于颗粒外侧。3.根据权利要求2所述的坯土粒，其特征在于，长轴方向的长度为100μm以上的无机纤维大多分布于颗粒内侧。4.根据权利要求1～3中任一项所述的坯土粒，其特征在于，所述外壳包含粘土以及长轴方向的长度为50μm以下的无机纤维。5.根据权利要求1～4中任一项所述的坯土粒，其特征在于，所述粘土为可塑性粘土。6.根据权利要求1～5中任一项所述的坯土粒，其特征在于，所述无机纤维为硅灰石。7.一种陶瓷板的制造方法，其特征在于，包含将权利要求1～6中任一项所述的坯土粒通过干式冲压来成形并进行烧成的工序。8.根据权利要求7所述的陶瓷板的制造方法，其特征在于，长幅为1000mm以上。9.根据权利要求7或8...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥治树，田泽诗织，青岛利裕，菅野充诚，
申请(专利权)人：TOTO株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP