專利名稱：衛(wèi)生陶器毛坯用組合物及其制備方法、和使用該組合物的衛(wèi)生陶器的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于澆鑄成型的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物及其制備方法、和使用該組合物的衛(wèi)生陶器的制造方法。
背景技術：
制造衛(wèi)生陶器時，成型體的制作一般通過澆鑄成型進行，這是因為衛(wèi)生陶器的體積比較大，并且具有復雜的形狀。澆鑄成型例如可以如下進行首先往衛(wèi)生陶器毛坯的原料中加入適量水以賦予其流動性；然后用球磨機等將添加了水的原料混合粉碎，制備漿液；接著使所得的漿液直接流入澆鑄成型用模中。這樣，用于澆鑄成型的衛(wèi)生陶器毛坯用原料在成漿后不固化，而直接以漿液狀態(tài)用于澆鑄成型步驟。
另一方面，在通過塑性成型制作成型體的、瓷磚等陶瓷器的制造過程中，陶瓷器毛坯原料以漿液脫水得到的塑性成型用坯土，即固形物狀態(tài)用于成型步驟中。
特開平8-40777號公報中公開了下述方法將塑性成型用漿液組合物脫水制備塑性成型用坯土，用該塑性成型用坯土進行擠壓成型或動力轆轤成型(power jiggering)等塑性成型，從而得到成型體。

發(fā)明內容
本發(fā)明人此次發(fā)現(xiàn)，通過將澆鑄成型所用的衛(wèi)生陶器毛坯用原料漿液的含水率降至0～25重量％，可以長期在穩(wěn)定狀態(tài)下保存衛(wèi)生陶器毛坯用原料，并且，可以大幅減小原料運輸和保存過程中的負擔，還能以非常簡便的方法迅速再生成衛(wèi)生陶器毛坯用漿液后用于澆鑄成型。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種長期保存性、運輸性和漿液再生性好、用于澆鑄成型的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物及其制備方法，以及使用該衛(wèi)生陶器毛坯用組合物制造衛(wèi)生陶器的方法。
本發(fā)明用于澆鑄成型的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物含有衛(wèi)生陶器毛坯用原料的粉末凝集物，并且其含水率為0～25重量％，所述粉末以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑為1～15μm。
本發(fā)明用于澆鑄成型的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物的制備方法包括以下步驟準備衛(wèi)生陶器毛坯用原料；往上述衛(wèi)生陶器毛坯用原料中加入水；然后將上述加入了水的衛(wèi)生陶器用毛坯粉碎，形成澆鑄成型用漿液；將上述澆鑄成型用漿液脫水和/或干燥，得到衛(wèi)生陶器毛坯用組合物。
另外，本發(fā)明的衛(wèi)生陶器制造方法包括以下步驟往上述衛(wèi)生陶器毛坯用組合物中加水并攪拌，使?jié){液再生；將上述漿液倒入澆鑄成型用模中，并使其吃漿(cast)；將吃漿后的成型體從上述模中取出；干燥所得的成型體；給干燥后的成型體上釉；然后將上釉的成型體進行燒成。


圖1是實施例6和7以及比較例2中制作的西式大便器的立體圖。
圖2是圖1所示西式大便器的側視圖。
圖3是圖1所示西式大便器的主視圖。
具體實施例方式
定義本發(fā)明中“含水率”是指水在含水固體總重量中所占的比例，通過下式計算Z＝[(W-WD)/WD]×100式中，Z含水率(％)；W干燥前的樣品質量(g)；WD在110℃干燥24小時后的樣品質量(g)。
本發(fā)明中，術語“以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑”是指在通過激光衍射型粒度分布計測得的粒度分布測定數(shù)據(jù)中，從微粒一側開始計數(shù)，微粒的累積數(shù)量達到50％時的粒子粒徑。
本發(fā)明中，術語“以重量為基準的50％平均粒徑”是指在通過篩分法測得的重量基準的粒徑分布測定數(shù)據(jù)中，從微粒一側開始計數(shù)，微粒的累積重量達到50％時的粒子粒徑。本發(fā)明中，重量基準的粒徑分布測定按照JIS-Z 8815(1994年)用干式篩分裝置進行。該JIS標準連同其英文譯文可以很方便地從日本標準協(xié)會(日本東京都港區(qū)赤坂4-1-24)獲得。具體而言，使用具有JIS-Z 8801規(guī)定的試驗用篩的篩分裝置，使1個或數(shù)個重疊的篩振動，進行篩分。篩分時間是指從篩分開始至1分鐘內通過篩子的粒子群質量達到裝入樣品質量的0.1％以下時的時間。另外，篩分結束后測定的各篩上質量與篩孔最小的篩的篩下質量的合計值在裝入樣品質量的±2％范圍內。另外，堵在篩孔中的粒子通過使篩網(wǎng)底面朝上而將篩反過來，用除堵刷子除去。該堵塞粒子算作篩上的粒子。
衛(wèi)生陶器毛坯用組合物本發(fā)明的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物是通過加水并攪拌形成衛(wèi)生陶器毛坯用的原料漿液的組合物，其用于澆鑄成型。該組合物含有衛(wèi)生陶器毛坯用原料的粉末凝集物，其含水率為0～25重量％。另外，以構成凝集物的粉末數(shù)量為基準的50％平均粒徑為1～15μm。利用上述本發(fā)明的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物，可以長期在穩(wěn)定狀態(tài)下保存用于澆鑄成型的衛(wèi)生陶器毛坯用原料，并且可以大幅減小原料運輸和保管過程中的負擔，還能以非常簡便的方法迅速再生成衛(wèi)生陶器毛坯用漿液后用于澆鑄成型。
即，由于本發(fā)明的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物具有0～25重量％的低含水率，因而與固化前的漿液相比，可以大幅減小體積和重量。因此，可以大幅降低原料運輸和保管過程中的負擔，提高運輸和保管效率。另外，漿液的含水率通常為40～60％左右。
并且，本發(fā)明的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物不是漿液，因此不會發(fā)生漿液在長期儲存時易于出現(xiàn)的漿液性狀變化，例如固體成分沉淀。即，可以長期在穩(wěn)定狀態(tài)下保存衛(wèi)生陶器毛坯用原料。另外，雖然干燥后所得的粉末在儲存和保管期間含水率多少發(fā)生變化，但只要在再成漿時加水調節(jié)水的量就足夠了，因此可以說不成問題。
另外，本發(fā)明的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物以構成凝集物的粉末數(shù)量為基準的50％平均粒徑為1～15μm，該粒徑分布相當于用于澆鑄成型的衛(wèi)生陶器毛坯用漿液一般具有的粒徑分布。因此，本發(fā)明的組合物可以通過加水攪拌這種極其簡便的方法立即再生成衛(wèi)生陶器毛坯用漿液后用于澆鑄成型。因此，與將瓷石、長石和粘土等衛(wèi)生陶器毛坯用原料直接保管的情況不同，可以迅速對付緊急需要的增加。
作為本發(fā)明中衛(wèi)生陶器毛坯用原料，只要是衛(wèi)生陶器制造中通常使用的毛坯用原料即可，沒有特別限制，可以使用例如瓷石、硅石、長石、高嶺土和粘土等。
對該衛(wèi)生陶器毛坯用原料中各成分的配合比例沒有特別限定，作為優(yōu)選的例子，可以列舉如下配合。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，衛(wèi)生陶器毛坯用組合物的含水率優(yōu)選為0～9重量％，更優(yōu)選3～7重量％。如果含水率處于上述范圍，則組合物的流動性好，并且再生成漿液用于澆鑄成型時，可以確保足夠的吃漿厚度。另外，含水率在3～7重量％范圍時，難于產(chǎn)生粉塵，再生成漿液時，僅僅通過添加水就容易實現(xiàn)固化前的漿液粘度。
根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選方案，衛(wèi)生陶器毛坯用組合物的含水率優(yōu)選為15～25重量％。如果含水率處于上述范圍，在組合物的制備過程中可以省去費時的干燥步驟。另外，使?jié){液通過壓濾機脫水得到組合物時，沒有必要使用高壓，因此可以減小濾布和機械的負擔。并且，難于得到大塊狀的組合物，保存時的作業(yè)性和再成漿時的溶解性好。
本發(fā)明的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物中，以構成凝集物的粉末數(shù)量為基準的50％平均粒徑為1～15μm，優(yōu)選為1～10μm，更優(yōu)選為5～10μm。另外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，以在構成凝集物的全部粉末中所占的個數(shù)為基準，10μm或10μm以下的粒子比例優(yōu)選為45～70％，更優(yōu)選50～65％。這樣的粒徑分布相當于用于澆鑄成型的衛(wèi)生陶器毛坯用漿液一般具有的粒徑分布。因此，本發(fā)明的組合物可以通過加水攪拌這樣極其簡便的方法立即再生成衛(wèi)生陶器毛坯用漿液而用于澆鑄成型。
另外，本發(fā)明的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物中，以衛(wèi)生陶器毛坯用原料粉末數(shù)量為基準的50％平均粒徑和10μm或10μm以下的粒子的比例測定可以如下進行。首先，通過往衛(wèi)生陶器毛坯用組合物中加水并攪拌，分解凝集物，得到衛(wèi)生陶器毛坯用原料粉末均勻分散的漿液。然后用激光衍射型粒度分布計測定所得漿液的粒度分布?；谒玫牧６确植紲y定數(shù)據(jù)，確定以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑，即，從微粒一側開始計數(shù)，微粒的累積數(shù)量達到50％時的粒子粒徑。另外，由所得的粒度分布測定數(shù)據(jù)還可以知道以在構成凝集物的全部粉末中所占的個數(shù)為基準，10μm或10μm以下的粒子比例。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，衛(wèi)生陶器毛坯用組合物本身，即以凝集物重量為基準的50％平均粒徑優(yōu)選為1～10mm，更優(yōu)選為2～8mm。如果處于上述范圍，則難于產(chǎn)生粉塵，因此可以防止回收率降低和作業(yè)環(huán)境的惡化。另外，運輸或再成漿時的作業(yè)性也好。另外，以凝集物重量為基準的50％平均粒徑用干式篩分裝置根據(jù)JIS-Z 8815(1994年)進行測定。
衛(wèi)生陶器毛坯用組合物的制備方法本發(fā)明衛(wèi)生陶器毛坯用組合物的制備方法中，首先，往上述衛(wèi)生陶器毛坯用原料中加水作為分散介質的水，然后粉碎該衛(wèi)生陶器毛坯用原料，制作用于澆鑄成型的漿液。
對水的添加量沒有特別限制，但優(yōu)選使?jié){液的含水率為40～60重量％的量。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，加水時，還可以添加作為抗絮凝劑的可溶性鹽類等。由此可以調節(jié)原料漿液的粘度。作為可溶性鹽類的優(yōu)選例子，例如硅酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸酯。可溶性鹽類具有防止過濾器堵塞或凝集附著以及可以使壓濾餅容易從過濾器中除去的優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，添加了水和根據(jù)需要作為抗絮凝劑的可溶性鹽類等的原料漿液可以通過球磨機等公知的粉碎機進行粉碎，配制成以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑達到1～15μm。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，粉碎后的原料漿液優(yōu)選調整至適合于澆鑄成型用漿液的粘度。例如，調整至用B型粘度計在轉子轉速為60rpm的條件下測得的粘度在200～1000mPa·s范圍內。
然后，將所得的用于澆鑄成型的漿液脫水和/或干燥，得到衛(wèi)生陶器毛坯用組合物。
漿液的脫水可以通過壓濾機、離心分離機等公知的脫水機進行，沒有特殊限制，但優(yōu)選用壓濾機進行。壓濾機是通過過濾器將漿液分成固體成分和水分的機器。
作為干燥方法的優(yōu)選例子，例如噴霧干燥、太陽干燥、熱風干燥和冷凍干燥等，更優(yōu)選噴霧干燥。采用噴霧干燥器進行噴霧干燥時，干燥速度快，因而生產(chǎn)效率高，容易調整干燥后所得組合物的凝集物粒徑，并且可以大幅降低組合物的含水率。另外，與壓濾相比，噴霧干燥可以極力防止?jié){液中所含的可溶性鹽類的損失，因此可以說對于再成漿是優(yōu)選的固化方法。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，優(yōu)選干燥所得的漿液，得到含水率為0～9重量％，優(yōu)選3～7重量％的組合物。
根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選方案，通過將漿液脫水，從而降至保持流動性那樣的含水率為20～30重量％，形成壓濾餅，然后將該壓濾餅干燥，由此可以得到含水率為0～9重量％，優(yōu)選3～7重量％的組合物。
根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選方案，也可以將所得漿液脫水，得到含水率15～25重量％的壓濾餅，將該濾餅作為衛(wèi)生陶器毛坯用組合物。另外，也可以使所得的壓濾餅通過造粒機(pelleter)整飭為薄片狀或面條狀。由此可以提高作業(yè)性或縮短再成漿的時間。進一步地，還可以將上述薄片狀或面條狀的組合物干燥使含水率降至0～9重量％，此時，可以進一步實現(xiàn)減量或輕質化，同時由于組合物分離更細，還可以提高運輸?shù)男省?br> 使用衛(wèi)生陶器毛坯用組合物的衛(wèi)生陶器的制造方法本發(fā)明衛(wèi)生陶器的制造方法中，首先往上述衛(wèi)生陶器毛坯組合物中至少加入水并攪拌，使其再生成用于澆鑄成型的漿液。
優(yōu)選適當確定水的添加量，使?jié){液的濃度和粘度成為適合于所用窯的條件、澆鑄成型模的種類等成型條件的適當濃度和粘度。例如，可以預先由組合物的含水率計算要得到給定漿液濃度所必需的水的量，然后往衛(wèi)生陶器毛坯用組合物中加入該計算量的水。
對混合和攪拌方法沒有特別限制，例如可以通過攪拌器或圓筒摻合機等攪拌機進行。
對再成漿所用的水沒有特別限定，優(yōu)選不大量含有氯離子(Cl-)和硫酸根離子(SO42-)等導致凝聚和沉淀生成的離子。當再成漿所用的水中大量含有這樣的離子時，優(yōu)選對該水進行蒸餾或離子交換處理，使用由此獲得的蒸餾水或離子交換水。
本發(fā)明的優(yōu)選方案中，再成漿時，為了調整燒成時的收縮率或澆鑄成型時的吃漿量，優(yōu)選添加補充的粉末原料。即，當成型體在多個窯中進行燒成時，由于所用窯的條件而可導致收縮率不恒定的情況。因此，通過往再生漿液中添加補充的粉末原料調整燒成時的收縮率，可以不受所用窯的影響而制作具有恒定收縮率的燒成物。另外，由于衛(wèi)生陶器的種類和形狀繁多，因此必須獲得適合于該形狀和種類的毛坯厚度。因此，通過添加補充的粉末原料可以將澆鑄成型時的吃漿量調整到適合于衛(wèi)生陶器種類和形狀的量。特別是對于衛(wèi)生陶器，考慮到大便器、小便器、洗臉器和洗手器等多種種類和形狀，因此如上所述調整吃漿厚度是有效的。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，作為補充的粉末原料，可以使用選自長石、白云石、霞石中的至少1種以上。這些粉末原料在衛(wèi)生陶器原料中起助熔劑的作用，因此使燒成過程中成型體的熔融開始溫度降低。所以，通過往再生漿液中添加這些粉末原料，在用溫度低的窯進行燒成時，可以實現(xiàn)適度的收縮率。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，作為補充的粉末原料，可以使用選自瓷石、硅石和氧化鋁中的至少1種以上。這些粉末原料在衛(wèi)生陶器原料中起骨料的作用，因此使燒成過程中成型體的熔融開始溫度升高。所以，通過往再生漿液中添加這些粉末原料，在用溫度高的窯進行燒成時，可以實現(xiàn)適度的收縮率。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，作為補充的粉末原料，可以使用選自瓷土、球土和可塑性粘土中的至少1種以上。這些粉末原料主要起調整澆鑄成型時的吃漿量和成型時的可塑性的作用，但因原料不同，有時也為了調整成漿時的粘性而加入。因此，通過往再生漿液中添加這些粉末原料，可以制成具有適當漿液粘性和可塑性的毛坯，并且可以獲得適合于待制造衛(wèi)生陶器的形狀和種類的毛坯厚度。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，相對于衛(wèi)生陶器毛坯用組合物100重量份，上述補充粉末原料的添加量優(yōu)選為0.01～10重量份，更優(yōu)選0.01～6重量份。粉末原料的添加量處于上述范圍時，可以保持燒成體的高強度，同時得到調整熔融開始溫度等所需的效果。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，再成漿時，為了調整漿液的粘性，優(yōu)選添加可溶性鹽類。即，使再生漿液的粘度有時比固化前的漿液粘度高一些。其理由尚不明確，但認為可能是衛(wèi)生陶器毛坯原料起初包含的可溶性鹽類在脫水或干燥時少量損失，導致漿液的粘度上升。通過在再成漿時添加可溶性鹽類，可以防止這樣的粘度上升，得到粘度適合于澆鑄成型的漿液。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，作為可溶性鹽類，可以使用選自硅酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸酯中的至少1種以上。這些可溶性鹽類在衛(wèi)生陶器原料漿液中通過吸附到原料粒子上并帶電，從而引發(fā)粒子之間的靜電排斥力，由此在漿液中起分散劑的作用。因此，通過往再生漿液中添加這些可溶性鹽類，可以往低調整漿液的粘性。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，相對于衛(wèi)生陶器毛坯用組合物100重量份，上述可溶性鹽類的添加量優(yōu)選為0.001～0.2重量份。可溶性鹽類的添加量處于上述范圍時，可以降低漿液的粘性而不產(chǎn)生凝聚效果。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，在使用衛(wèi)生陶器毛坯用組合物制造衛(wèi)生陶器之前，優(yōu)選用再生漿液在與預定工藝相同的條件下制造衛(wèi)生陶器試驗片，然后基于所得試驗片的收縮率等結果進行再生漿液的微調。該微調可以在使上述衛(wèi)生陶器毛坯用組合物再成漿時通過適當添加各種粉末原料進行。例如，事先得到的試驗片收縮率偏小時，往漿液中添加作為助熔劑的長石、白云石和霞石等粉末原料以增大燒成時的收縮，調整漿液以獲得適當?shù)氖湛s率。相反，事先得到的試驗片收縮率偏大時，往漿液中添加作為骨料的瓷石、硅石和氧化鋁等粉末原料以減小燒成時的收縮率，調整漿液以獲得適當?shù)氖湛s率。另外，根據(jù)制作試驗片成型體時所獲得的吃漿量和可塑性結果，為了得到具有適合于待制造衛(wèi)生陶器的形狀和種類的漿液粘性、毛坯厚度以及可塑性的毛坯，往漿液中加入瓷土、球土和可塑性粘土等粉末原料。
將如上所述獲得的再生漿液倒入石膏或樹脂制的澆鑄成型用模中，吃漿后脫模，得到成型體。將所得的成型體干燥，然后在必要部分上釉。將上釉后的成型體進行燒成，得到衛(wèi)生陶器。
作為這些澆鑄成型以后的步驟，只要采用衛(wèi)生陶器制造中通常進行的步驟即可，沒有特殊限定。作為釉，只要是適合于制造衛(wèi)生陶器的釉，也沒有特別限制，可以使用公知的釉。作為燒成溫度，只要是適合于制造衛(wèi)生陶器的溫度，沒有特別限定，但通常為1100～1200℃。
實施例比較例1準備包含瓷石、長石和粘土等的衛(wèi)生陶器毛坯用原料。將該衛(wèi)生陶器毛坯用原料800kg、水260kg、硅酸鈉1kg和磨球720kg裝入1t滾筒中，用球磨機粉碎約20小時，得到毛坯原料的漿液A。
將漿液A的含水率調至40重量％，然后用激光衍射型粒度分布計測定粒徑，結果10μm或10μm以下的粒子為55.3重量％，以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑為8.3μm。
另外，用B型粘度計在轉子轉速為60rpm的條件下測得漿液A的粘度為460mPa·s。
然后將漿液A注入石膏模中進行澆鑄成型，制作長250mm、寬30mm、厚10mm的板狀成型體。將該成型體在45℃干燥一晚(約16小時)。將干燥后的成型體在1100～1200℃的溫度下燒成24小時，得到燒成體。
測定所得燒成體的尺寸，與剛澆鑄成型后的成型體尺寸進行比較，由此算出收縮率為11.5％。
另外，從開始配置原料至得到用于澆鑄成型的漿液所需的時間約為30小時。
比較例2將比較例1中獲得的漿液A注入用于成型西式大便器的石膏模中進行澆鑄成型。將得到的成型體在45℃干燥一晚(約16小時)，然后上釉。將上釉后的成型體在1100～1200℃的溫度下燒成24小時，得到西式大便器。同法制造10個西式大便器。圖1、圖2和圖3分別表示所制造的西式大便器1的立體圖、側視圖和主視圖。
分別測定所得10個西式大便器燒成體的進深、寬度和高度的尺寸，確認是否處于包括允許誤差在內的規(guī)格值范圍內。其中分別測定圖2中所示的a的長度作為進深、圖3中所示的b的長度作為寬度、圖2中所示的c的長度作為高度。結果，進深、寬度和高度均處于規(guī)格值的大概中央位置，因此尺寸檢查全部合格。
另外，通過比較10個樣品剛澆鑄成型后的成型體與燒成體的高度尺寸，計算收縮率。結果收縮率的平均值為12.4％，其中測定圖2所示的c的長度作為高度。
實施例1準備比較例1所得的漿液A約200kg。將該漿液A投入噴霧干燥器中，在環(huán)境溫度為80℃的條件下使?jié){液霧化，由此進行干燥和造粒，得到毛坯原料粉末凝集的顆粒狀組合物約120kg。測得該組合物的含水率為5.5重量％。用干式篩分裝置按照JIS-Z 8815(1994年)測定以組合物的重量為基準的50％平均粒徑，結果為2.1mm。
將所得的組合物2.5kg、水1kg和磨球4kg裝入6kg的陶器罐中，用球磨機混合攪拌約10分鐘，得到再生漿液B。另外，到用噴霧干燥后的固化物得到用于澆鑄成型的漿液為止所需的時間約為30分鐘。
將漿液B的含水率調至40重量％，然后用激光衍射型粒度分布計測定粒徑，結果10μm或10μm以下的粒子為54.8重量％，以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑為8.4μm。
另外，用B型粘度計在轉子轉速為60rpm的條件下測得漿液B的粘度為620mPa·s。
然后將漿液B注入石膏模中進行澆鑄成型，制作長250mm、寬30mm、厚10mm的板狀成型體。將該成型體在45℃干燥一晚(約16小時)。將干燥后的成型體在1100～1200℃的溫度下燒成24小時，得到燒成體。
測定所得燒成體的尺寸，與剛澆鑄成型后的成型體的尺寸進行比較，算出收縮率為11.2％。
實施例2準備比較例1所得的漿液A約200kg。將該漿液A投入噴霧干燥器中，在環(huán)境溫度為80℃的條件下使?jié){液霧化，由此進行干燥和造粒，得到毛坯原料粉末凝集的顆粒狀組合物約120kg。測得該組合物的含水率為7.0重量％。用干式篩分裝置按照JIS-Z 8815(1994年)測定以組合物重量為基準的50％平均粒徑，結果為2.3mm。
將所得的組合物2.5kg、水1kg、硅酸鈉0.5g(0.02％)和磨球4kg裝入6kg的陶器罐中，用球磨機混合攪拌約10分鐘，得到再生漿液C。另外，到用噴霧干燥后的組合物得到用于澆鑄成型的漿液為止所需的時間約為30分鐘。
將漿液C的含水率調至40重量％，然后用激光衍射型粒度分布計測定粒徑，結果10μm或10μm以下的粒子為55.7重量％，以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑為8.2μm。
另外，用B型粘度計在轉子轉速為60rpm的條件下測得漿液C的粘度為588mPa·s。
然后將漿液C注入石膏模中進行澆鑄成型，制作長250mm、寬30mm、厚10mm的板狀成型體。將該成型體在45℃干燥一晚(約16小時)。將干燥后的成型體在1100～1200℃的溫度下燒成24小時，得到燒成體。
測定所得燒成體的尺寸，與剛澆鑄成型后的成型體的尺寸進行比較，算出收縮率為11.3％。
實施例3準備比較例1所得的漿液A約200kg。將該漿液A投入壓濾機中，在加壓壓力10kg/cm2下保持30分鐘進行脫水，得到含水率約22重量％的壓濾餅。將該壓濾餅投入造粒機(沖模直徑為10mm)中，得到半固體化的毛坯原料面條狀物約160kg。測得該面條狀物的含水率為21重量％。
將所得的面條狀物2.5kg、水700g、硅酸鈉0.3g(0.01％)和磨球4kg裝入6kg的陶器罐中，用球磨機混合攪拌約20分鐘，得到再生漿液D。另外，到用上述面條狀物得到用于澆鑄成型的漿液為止所需的時間約為50分鐘。
將漿液D的含水率調至40重量％，然后用激光衍射型粒度分布計測定粒徑，結果10μm或10μm以下的粒子為56.2％，以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑為8.0μm。
另外，用B型粘度計在轉子轉速為60rpm的條件下測得漿液D的粘度為500mPa·s。
然后將漿液D注入石膏模中進行澆鑄成型，制作長250mm、寬30mm、厚10mm的板狀成型體。將該成型體在45℃干燥一晚(約16小時)。將干燥后的成型體在1100～1200℃的溫度下燒成24小時，得到燒成體。
測定所得燒成體的尺寸，與剛澆鑄成型后的成型體的尺寸進行比較，算出收縮率為11.0％。
實施例4準備比較例1所得的漿液A約200kg。將該漿液A投入噴霧干燥器中，在環(huán)境溫度為80℃的條件下使?jié){液霧化，由此進行干燥和造粒，得到毛坯原料粉末凝集的顆粒狀組合物約120kg。測得該組合物的含水率為7.0重量％。用干式篩分裝置按照JIS-Z 8815(1994年)測定以組合物重量為基準的50％平均粒徑，結果為2.2mm。
將所得的組合物2.5kg、水1kg、硅酸鈉0.5g(0.02％)、磨球4kg和長石125g裝入6kg的陶器罐中，用球磨機混合攪拌約10分鐘，得到再生漿液E。另外，到用噴霧干燥后的組合物得到用于澆鑄成型的漿液為止所需的時間約為35分鐘。
將漿液E的含水率調至40重量％，然后用激光衍射型粒度分布計測定粒徑，結果10μm或10μm以下的粒子為55.0％，以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑為8.0μm。
另外，用B型粘度計在轉子轉速為60rpm的條件下測得漿液E的粘度為540mPa·s。
然后將漿液E注入石膏模中進行澆鑄成型，制作長250mm、寬30mm、厚10mm的板狀成型體。將該成型體在45℃干燥一晚(約16小時)。將干燥后的成型體在1100～1200℃的溫度下燒成24小時，得到燒成體。
測定所得燒成體的尺寸，與剛澆鑄成型后的成型體的尺寸進行比較，算出收縮率為12.2％。
實施例5準備比較例1所得的漿液A約200kg。將該漿液A投入噴霧干燥器中，在環(huán)境溫度為80℃的條件下使?jié){液霧化，由此進行干燥和造粒，得到毛坯原料粉末凝集的顆粒狀組合物約120kg。測得該組合物的含水率為7.0重量％。用干式篩分裝置按照JIS-Z 8815(1994年)測定以組合物重量為基準的50％平均粒徑，結果為2.1mm。
將所得的組合物2.5kg、水1kg、硅酸鈉1.5g(0.06％)和磨球4kg裝入6kg的陶器罐中，用球磨機混合攪拌約10分鐘，得到再生漿液F。另外，到用噴霧干燥后的粉末得到用于澆鑄成型的漿液為止所需的時間約為35分鐘。
將漿液F的含水率調至40重量％，然后用激光衍射型粒度分布計測定粒徑，結果10μm或10μm以下的粒子為55.7％，以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑為8.2μm。
另外，用B型粘度計在轉子轉速為60rpm的條件下測得漿液F的粘度為460mPa·s。
然后將上述漿液F注入石膏模中進行澆鑄成型，制作長250mm、寬30mm、厚10mm的板狀成型體。將該成型體在45℃干燥一晚(約16小時)。將干燥后的成型體在1100～1200℃的溫度下燒成24小時，得到燒成體。
測定所得燒成體的尺寸，與剛澆鑄成型后的成型體的尺寸進行比較，算出收縮率為11.4％。
實施例6除了改變衛(wèi)生陶器毛坯用原料中的成分比例之外，其它與比較例1同樣制備漿液G 12t。將該漿液G投入噴霧干燥器中，在環(huán)境溫度為80℃的條件下使?jié){液霧化，由此進行干燥和造粒，得到毛坯原料粉末凝集的顆粒狀組合物約11t。測得該粉末的含水率為4.5重量％。用干式篩分裝置按照JIS-Z 8815(1994年)測定以組合物重量為基準的50％平均粒徑，結果為2.1mm。
將所得的組合物5.0t、水2.0t、硅酸鈉1.0kg(0.02％)和磨球4800kg裝入5t的滾筒中，通過滾筒碾磨機混合攪拌約30分鐘，得到再生漿液H。另外，到用噴霧干燥后的組合物得到用于澆鑄成型的漿液為止所需的時間約為55分鐘。
將漿液H的含水率調至40重量％，然后用激光衍射型粒度分布計測定粒徑，結果10μm或10μm以下的粒子為53.6％，以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑為8.6μm。
另外，用B型粘度計在轉子轉速為60rpm的條件下測得漿液H的粘度為484mPa·s。
然后將漿液H注入與比較例2使用的石膏模相同的石膏模中進行澆鑄成型。干燥所得的成型體后上釉。將上釉了的成型體在1100～1200℃的溫度下燒成24小時，得到西式大便器。同樣制造10個西式大便器。
與比較例2同樣，分別測定所得10個西式大便器燒成體的進深、寬度和高度尺寸，確認是否在包含產(chǎn)品允許誤差的規(guī)格值范圍內。結果，雖然進深、寬度和高度均接近包含允許誤差的規(guī)格值的上限，但尺寸檢測全部合格。
另外，與比較例2同樣，通過分別比較10個樣品剛澆鑄成型后的成型體與燒成體的高度尺寸來計算收縮率。結果收縮率的平均值為11.3％。
實施例7往實施例6通過噴霧干燥獲得的組合物5.0t中加入瓷土200kg、蛙目粘土(gairome clay)50kg和長石粉末50kg。將所得混合物與水2.0t、硅酸鈉1.0kg(0.02％)和磨球4800kg一起裝入5t的滾筒中，通過滾筒碾磨機攪拌混合約30分鐘，得到再生漿液J。另外，到用噴霧干燥后的組合物得到用于澆鑄成型的漿液為止所需的時間約為60分鐘。
將漿液J的含水率調至40重量％，然后用激光衍射型粒度分布計測定粒徑，結果10μm或10μm以下的粒子為54.9％，以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑為8.2μm。
另外，用B型粘度計在轉子轉速為60rpm的條件下測得漿液J的粘度為598mPa·s。
然后將漿液J注入與比較例2使用的石膏模相同的石膏模中進行澆鑄成型。將所得的成型體干燥后上釉。將上了釉的成型體在1100～1200℃的溫度下燒成24小時，得到西式大便器。同樣制造10個西式大便器。
與比較例2同樣，分別測定所得10個西式大便器燒成體的進深、寬度和高度尺寸，確認是否在包含產(chǎn)品允許誤差的規(guī)格值范圍內。結果進深、寬度和高度均處于規(guī)格值的大概中央位置，尺寸檢查全部合格。
另外，與比較例2同樣，通過分別比較10個樣品剛澆鑄成型后的成型體與燒成體的高度尺寸來計算收縮率。結果收縮率的平均值為12.2％。
結果比較例1和實施例1～5中的各測定值如表1所示。
表1

由表1所示的結果可知，實施例1～5中，由顆粒狀組合物再生得到的漿液性狀、和用該再生漿液得到的樣品的收縮率與比較例1中沒有制成顆粒狀組合物而制備的漿液基本相同。因此，由此可知本發(fā)明的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物具有優(yōu)良的漿液再生性，可以優(yōu)選用于衛(wèi)生陶器的澆鑄成型。另外，通過比較比較例1和實施例1～5中漿液的制備時間，可知采用本發(fā)明可以大幅縮短漿液制備時間。
比較例2和實施例6～7中的各測定值如表2所示。
表2

由表2所示的結果可知，實施例6和7中，由顆粒狀組合物再生得到的漿液的性狀、和用該再生漿液制造的衛(wèi)生陶器的燒成收縮以及尺寸精確度與比較例2中沒有制成顆粒狀組合物而制備的漿液基本相同。因此，可知本發(fā)明的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物具有優(yōu)良的漿液再生性，可以優(yōu)選用于衛(wèi)生陶器的澆鑄成型。即，通過使用本發(fā)明的衛(wèi)生陶器毛坯組合物，可以在與使用固化前的漿液同樣的成型條件和燒成條件下制造衛(wèi)生陶器。另外，通過比較比較例2和實施例6和7中漿液的制備時間，可知采用本發(fā)明可以大幅縮短漿液制備時間。
權利要求
1.一種用于澆鑄成型的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物，其含有衛(wèi)生陶器毛坯用原料的粉末凝集物，含水率為0～25重量％，所述粉末以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑為1～15μm。
2.權利要求1所述的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物，其中所述含水率為0～9重量％。
3.權利要求1所述的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物，其中所述含水率為3～7重量％。
4.權利要求1所述的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物，其中所述含水率為15～25重量％。
5.權利要求1～4中任意一項所述的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物，其中所述凝集物以重量為基準的50％平均粒徑為1～10mm。
6.制備用于澆鑄成型的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物的方法，該方法包括以下步驟準備衛(wèi)生陶器毛坯用原料；往該衛(wèi)生陶器毛坯用原料中加入水；將該加入了水的衛(wèi)生陶器用毛坯粉碎，形成用于澆鑄成型的漿液；將該用于澆鑄成型的漿液脫水和/或干燥，得到衛(wèi)生陶器毛坯用組合物。
7.權利要求6所述的方法，其中在上述加水時還往該衛(wèi)生陶器毛坯用原料中加入用于調整漿液粘性的可溶性鹽類。
8.權利要求7所述的方法，其中所述可溶性鹽類是選自硅酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸酯中的至少一種。
9.權利要求6～8中任意一項所述的方法，其中所述干燥用噴霧干燥器進行。
10.權利要求6～9中任意一項所述的方法，其中所述脫水用壓濾機進行。
11.權利要求6～10中任意一項所述的方法，其中用B型粘度計在轉子轉速為60rpm的條件下測得上述用于澆鑄成型的漿液的粘度為200～1000mPa·s。
12.通過權利要求6～11中任意一項所述的方法制備的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物。
13.衛(wèi)生陶器的制造方法，該方法包括以下步驟往權利要求1～5和12中任意一項所述的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物中加水并攪拌，使其再生成漿液；將該漿液倒入澆鑄成型用模中，使其吃漿；將吃漿后的成型體從上述模中取出；干燥所得的成型體；在該干燥后的成型體上涂釉；將該涂了釉的成型體進行燒成。
14.權利要求13所述的方法，其中在上述加水時還加入用于調整燒成時的收縮率或澆鑄成型時的吃漿量的補充粉末原料。
15.權利要求14所述的方法，其中所述補充粉末原料是選自長石、白云石和霞石中的至少一種。
16.權利要求14或15所述的方法，其中所述補充粉末原料是選自瓷石、硅石和氧化鋁中的至少一種。
17.權利要求14～16中任意一項所述的方法，其中所述補充粉末原料是選自瓷土、球土和可塑性粘土中的至少一種。
18.權利要求14～17中任意一項所述的方法，其中相對于上述衛(wèi)生陶器毛坯用組合物100重量份，所述補充粉末原料的添加量為0.01～10重量份。
19.權利要求14～18中任意一項所述的方法，其中在上述加水時還加入用于調整漿液粘性的可溶性鹽類。
20.權利要求19所述的方法，其中所述可溶性鹽類是選自硅酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸酯中的至少一種。
21.權利要求19或20所述的方法，其中相對于上述衛(wèi)生陶器毛坯用組合物100重量份，所述可溶性鹽類的添加量為0.001～0.2重量份。
22.通過權利要求13～21中任意一項所述的方法制造的衛(wèi)生陶器。
23.權利要求1～5和12中任意一項所述的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物在衛(wèi)生陶器制造中的用途。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種長期保存性、運輸性和漿液再生性好、用于澆鑄成型的衛(wèi)生陶器毛坯用組合物及其制備方法，以及使用衛(wèi)生陶器毛坯用組合物制造衛(wèi)生陶器的方法。所述衛(wèi)生陶器毛坯用組合物含有衛(wèi)生陶器毛坯用原料的粉末凝集物，并且含水率為0～25重量％，所述粉末以粒子數(shù)量為基準的50％平均粒徑為1～15μm。通過往該衛(wèi)生陶器毛坯用組合物中加水并攪拌，可以得到用于澆鑄成型的衛(wèi)生陶器毛坯原料漿料。
文檔編號C04B33/02GK1684922SQ0382312
公開日2005年10月19日 申請日期2003年9月26日 優(yōu)先權日2002年9月27日
發(fā)明者石川秀美, 川上克博, 小關剛, 荒川高親, 町田光義 申請人:東陶機器株式會社