(57)【要約】【課題】任意の方式の焼成炉で無機質基材を焼成する場合にも、無機質基材を積み重ねて焼成する場合にも、どのような温度で無機質基材を焼成する場合にも、正確に焼成温度を把握することができる無機質基材の焼成温度判定方法を提供する【解決手段】無機質基材１を焼成処理する際に、無機質基材１の焼成温度を判定する方法に関する。焼成処理する前の無機質基材１の基材色と、複数段階の温度で焼成処理した後の各無機質基材１の基材色との間の色差とから、焼成温度と色差との関係を予め求めておく。そして、焼成処理した後の無機質基材１の基材色を測定して焼成する前の基材色との間の色差を求め、この色差を上記の焼成温度と色差との関係に照合することによって、無機質基材１の焼成処理の温度を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機質基材を焼成処理する際に、無機質基材の焼成温度を判定する方法であって、焼成処理する前の無機質基材の基材色と、複数段階の温度で焼成処理した後の各無機質基材の基材色との間の色差から、焼成温度と色差との関係を予め求めておき、実工程において、焼成処理した後の無機質基材の基材色を測定して焼成する前の基材色との間の色差を求め、この色差を上記の焼成温度と色差との関係に照合することによって、無機質基材の焼成処理の温度を判定することを特徴とする無機質基材の焼成温度判定方法。
【請求項２】
無機質基材がアスベスト含有無機質基材であり、焼成処理が無機質基材中のアスベストを無害化するための処理であることを特徴とする請求項１に記載の無機質基材の焼成温度判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機質基材を焼成処理するにあたって、その焼成温度を判定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セメント等の窯業系基材など無機質基材を焼成処理することがある。例えば、石綿セメント板などのアスベストを含有する無機質基材の処理が最近問題になっており、アスベストの規制前に建材として使用されたアスベスト含有無機質基材の廃棄物を再生利用するためには、無機質基材に含有されるアスベストを無害化する必要がある。そしてアスベストは１５００℃以上の温度で焼成すると、アスベストは溶融して無害化されるといわれている。従って、アスベスト含有無機質基材の廃棄物を再生利用するために、無機質基材を高温で焼成処理する必要がある。
【０００３】
上記のように無機質基材を焼成処理するにあたって、焼成は例えばローラーハース型連続炉に無機質基材を通すことによって行なわれるが、トンネル式の長い炉のローラー上に無機質基材を何枚も重ねて投入する方式であるため、各無機質基材の焼成温度を測定することが難しく、特に積載した中央部の無機質基材の到達温度は不明であり、焼成温度を把握することが困難であった。
【０００４】
ここで、温度測定の方法としては、従来から以下に示すような種々のものが提供されている。例えば熱電対を用いて無機質基材の温度を測定する方法がある。熱電対を用いる場合、固定式の焼成炉では測定可能であるが、移動式トンネル型の焼成炉では熱電対と測定装置との配線ができないために、実用上採用することはできない。
【０００５】
アルミナなどのセラミックス粉末を成形したリファサーモは、加熱されることによって収縮緻密化が進行するものであり、この収縮緻密化の度合いによって加熱温度を測定することができ、移動式トンネル型の焼成炉においても温度測定が可能である。しかしリファサーモは十分な温度保持時間が得られないと正確な温度測定ができず、ばらつきが大きいので、これも採用することはできない。
【０００６】
またＪＩＳ  Ｒ８１０１で規格されるゼーゲルコーンは、高熱工業用標準指標として焼成の管理などに使用されており、各種の分野で使用されている（例えば特許文献１参照）。またゼーゲルコーンは移動式トンネル型の焼成炉においても温度測定が可能である。しかしゼーゲルコーンを用いても、無機質基材を積載して焼成する場合に、積み重ねた中の無機質基材の温度を測定することはできない。
【０００７】
放射温度計を用いて温度測定をする方法もある。放射温度計は物体の持つ熱が他の物体に伝わる性質（熱伝導）を測定するもので、接触式と非接触式がある。しかし接触式の放射温度計は、移動式トンネル型の焼成炉において使用することができず、また非接触式の放射温度計は、測定箇所が限定され、全体での焼成温度を測定することができないものであり、また無機質基材を積載して焼成する場合に、積み重ねた中の無機質基材の温度を測定することはできない。
【０００８】
さらにサーモテープを用いて温度測定をする方法もあるが、サーモテープによる温度測定の最高温度は４００〜５００℃程度であり、無機質基材を焼成処理するような高温を測定することはできない。
【０００９】
またサーモクレヨンを用いて温度測定する方法もあるが、無機質基材を焼成処理する際の高温が作用すると、サーモクレヨンの表面の有機物が燃焼されるなどして、測定温度のばらつきが大きく、これも採用することはできない。
【特許文献１】特開２００４−１３６３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように従来のいずれの方法も、無機質基材の焼成温度を測定する実用的な方法といえるものではない。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、任意の方式の焼成炉で無機質基材を焼成する場合にも、無機質基材を積み重ねて焼成する場合にも、どのような温度で無機質基材を焼成する場合にも、正確に焼成温度を把握することができる無機質基材の焼成温度判定方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１に係る無機質基材の焼成温度判定方法は、無機質基材を焼成処理する際に、無機質基材の焼成温度を判定する方法であって、焼成処理する前の無機質基材の基材色と、複数段階の温度で焼成処理した後の各無機質基材の基材色との間の色差から、焼成温度と色差との関係を予め求めておき、実工程において、焼成処理した後の無機質基材の基材色を測定して焼成する前の基材色との間の色差を求め、この色差を上記の焼成温度と色差との関係に照合することによって、無機質基材の焼成処理の温度を判定することを特徴とするものである。
【００１３】
この発明によれば、熱電対や固定式の焼成炉などを用いた予備試験で、焼成処理する前の無機質基材の基材色と焼成処理後の無機質基材の基材色との間の色差と、焼成温度との関係を求めておき、そして実機を用いた実工程において無機質基材を焼成処理する際に、焼成処理した後の無機質基材の基材色と焼成する前の基材色との色差を求めることによって、予め求めておいた上記の焼成温度と色差との関係から、焼成温度を判定することができるものであり、任意の方式の焼成炉で無機質基材を焼成する場合にも、無機質基材を積み重ねて焼成する場合にも、どのような温度で無機質基材を焼成する場合にも、正確に焼成温度を把握することができるものである。
【００１４】
また請求項２の発明は、請求項１において、無機質基材がアスベスト含有無機質基材であり、焼成処理が無機質基材中のアスベストを無害化するための処理であることを特徴とするものである。
【００１５】
この発明によれば、焼成温度を正確に把握して、無機質基材中のアスベストを無害化するための焼成処理を行なうことができるものであり、アスベストを確実に無害化する処理を行なうことができるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、熱電対や固定式の焼成炉などを用いた予備試験で、焼成処理する前の無機質基材の基材色と焼成処理後の無機質基材の基材色との間の色差と、焼成温度との関係を求めておき、そして実機を用いた実工程において無機質基材を焼成処理する際に、焼成処理した後の無機質基材の基材色と焼成する前の基材色との色差を求めることによって、予め求めておいた上記の焼成温度と色差との関係から、焼成温度を判定することができるものであり、任意の方式の焼成炉で無機質基材を焼成する場合にも、無機質基材を積み重ねて焼成する場合にも、どのような温度で無機質基材を焼成する場合にも、正確に焼成温度を把握することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１８】
無機質基材としては、セメント等の窯業系基材など任意のものを用いることができるものであり、無機質基材に含まれるアスベストを無害化するために無機質基材を焼成処理する場合には、無機質基材としてアスベスト含有無機質基材を用いることができる。
【００１９】
本発明では、予備試験を行なって、焼成処理する前の無機質基材の基材色と焼成処理後の無機質基材の基材色との間の色差と、焼成温度との関係を予め求めておく。この予備試験において無機質基材の焼成は、バッチ式に無機質基材を焼成することができる固定式の焼成炉を用いて行なうことができるものであり、また無機質基材の温度は、正確に温度測定をすることができる熱電対を用いて行なうことができるものである。
【００２０】
上記の焼成温度と色差の関係を求める具体的な方法の一例を説明する。
【００２１】
無機質基材１としては、アスベスト２０質量％、セメント３９質量％、微硅砂２６質量％、還元スクラップ１５質量％の組成からなる基材１ａの表面に、アスベスト１５質量％、白色セメント４１質量％、炭酸カルシウム３９質量％、顔料５質量％の組成からなる塗装層１ｂを施した、図３のようなアスベスト含有無機質基材を用いた。尚、化粧層１ｂの表面には少量の着色硅砂が付着している。
【００２２】
そして、この無機質基材１を図４（ａ）のように４枚を組み合わせて重ね、図４（ａ）（ｂ）に示すように４枚の無機質基材１の間にシース熱電対２を差し込み、これを電気炉に入れて、５００℃、６００℃、７００℃、８５０℃、１０００℃の温度でそれぞれ加熱して焼成処理した。無機質基材１の温度がこれらの焼成温度に到達したことを、熱電対２の計測温度で確認した。このようにこれらの温度で焼成処理した無機質基材１の色を図２に示す。無機質基材１の表面側は塗装層１ｂとして形成されているので、焼成温度と色変化の間に一定の関係はみられないが、無機質基材１の背面は基材の地がそのまま表れており、基材の色は焼成温度に応じて一定の関係で変化していることがみられる。
【００２３】
そこで、無機質基材１の背面の基材色について、焼成処理する前の無機質基材１の基材色と、５００℃、６００℃、７００℃、８５０℃、１０００℃の各温度で焼成処理した後の各無機質基材１の基材色との間の色差（ΔＥ）を求めた。色差の測定は、エックスライト（Ｘ−Ｒｉｔｅ）株式会社製測色計「ＳＰ６４」を用いて行なった。尚、各無機質基材１の背面の５点測定の平均値として色差を測定し、また各温度で焼成処理した２枚の無機質基材１について色差の測定を行なった。測定結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
そして、表１のように得られた焼成温度と色差のデータを、縦軸を焼成温度、横軸を色差（ΔＥ）とするグラフにプロットすることによって、図１のような焼成温度と色差の関係を求めることができる。図１にみられるように、グラフにプロットされるデータ点から得られる焼成温度と色差の関係の寄与率Ｒ２は１に極めて近く、焼成温度と色差の相関関係は非常に高いことがわかる。従って、これらのデータ点を回帰式にあてはめて得られる回帰直線を求めることによって、精度の高い検量線Ｌを得ることができる。
【００２６】
上記のようにして、予備試験で、焼成処理する前の無機質基材１の基材色と焼成処理後の無機質基材１の基材色との間の色差と、焼成温度との関係の検量線Ｌを求めることができるものである。尚、上記の予備試験は、電気炉で無機質基材１の焼成処理を行なうようにしたが、マイクロ波焼成炉で同様に試験を行なった場合にも、同様な結果を得ることができ、再現性が高いことを確認した。
【００２７】
本発明は、上記のようにして得た、焼成処理する前の無機質基材１の基材色と焼成処理後の無機質基材１の基材色との間の色差と、焼成温度との関係の検量線Ｌに基づいて、焼成処理の温度を判定するものである。
【００２８】
すなわち、この検量線Ｌを求めるのに用いた無機質基材１と同じ組成の基材１ａからなる無機質基材１を、ローラーハース型連続炉などの実機の焼成炉に無機質基材１を通して、実工程で焼成処理を行なうにあたって、焼成処理を行なう前の無機質基材１の背面側の基材色と、焼成処理をした後の無機質基材１の背面側の基材色との色差（ΔＥ）を測定し、この色差に対応する焼成温度を検量線Ｌから求めることによって、この焼成処理した無機質基板１の焼成温度を判定することができるものである。
【００２９】
従って、熱電対、リファサーモ、ゼーゲルコーン、放射温度計、サーモテープ、サーモクレヨンなどの温度測定具を用いて焼成炉中で焼成温度を測定する必要がなくなるものであり、任意の方式の焼成炉で無機質基材を焼成する場合にも、無機質基材を積み重ねて焼成する場合にも、どのような温度で無機質基材を焼成する場合にも、これらの条件に拘束されることなく正確に焼成温度を把握することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】予備試験で得た、焼成処理する前の無機質基材の基材色と焼成処理後の無機質基材の基材色との間の色差と、焼成温度との関係を示すグラフである。
【図２】焼成処理する前の無機質基材の色と、５００℃、６００℃、７００℃、８５０℃、１０００℃の各温度で焼成処理した後の各無機質基材の色を示す写真である。
【図３】無機質基材を示す概略図である。
【図４】予備試験で焼成する無機質基材を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は一部の平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  無機質基材
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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