(57)【要約】【課題】バインダーレスで環境にやさしい素材となるは勿論、製造が容易で、しかも、強度及び耐候性に秀れた実用的なセラミックス化したゼオライト石材を提供する。【解決手段】セラミックス化したゼオライト石材であって、地山から採取され所定形状に切り出された天然ゼオライト原石を焼成したもの。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス化したゼオライト石材であって、地山から採取され所定形状に切り出された天然ゼオライト原石を焼成して成るものであることを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材。
【請求項２】
請求項１記載のセラミックス化したゼオライト石材において、３５０〜８５０℃の温度で焼成されたことを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材。
【請求項３】
請求項２記載のセラミックス化したゼオライト石材において、ゼオライトに銀，銅，亜鉛若しくは錫のうちの１種若しくは複数種のイオンが担持されていることを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材。
【請求項４】
請求項１記載のセラミックス化したゼオライト石材において、１０００℃以上の温度で焼成されたことを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載のセラミックス化したゼオライト石材において、温度３５℃以上で、少なくとも波長５〜７．５μｍでの遠赤外線放射率が、黒体の遠赤外線放射率に比して０．８以上であることを特徴とするゼオライト石材。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１項に記載のセラミックス化したゼオライト石材において、炭化物が添着せしめられていることを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材。
【請求項７】
請求項１記載のセラミックス化したゼオライト石材において、前記天然ゼオライト原石にアルミニウム及びマグネシウムを付着せしめると共に１２００℃以上の温度で焼成・溶融化せしめて成るものであることを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか１項に記載のセラミックス化したゼオライト石材において、板状体若しくは球状体であることを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材。
【請求項９】
請求項１〜８いずれか１項に記載のセラミックス化したゼオライト石材において、建材，岩盤浴用石材若しくは直火焼調理器材として用いられることを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス化したゼオライト石材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゼオライトとは、化学的に見るとアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属を包含する含水アルミノケイ酸塩であり、結晶構造の中に微細な孔（細孔）を有するため、イオン交換機能，吸着機能，触媒機能などを持つ。この機能により、調湿，有機物の吸着・分解，ホルムアルデヒドの分解，防臭，ＮＯｘやＳＯｘの分解などの、所謂ゼオライト効果を発揮する。更に、副次効果として、軽量化，断熱などの効果を発揮する。
【０００３】
また、このゼオライトは、セラミックス化しても、高い遠赤外線放射率を有することが知られており、例えば特許文献１（特開２００３−４８７８８号公報）に開示されるようなセラミックス化せしめたゼオライト成形体が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４８７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されるように、従来のセラミックス化したゼオライト成形体は、地山から採取した天然ゼオライト原石を１ｍｍ以下に粉砕して粉末状にし、このゼオライト粉末に水やバインダー（結合材）等を加えて混練して所定形状に焼成することで形成される。
【０００６】
しかしながら、この場合、バインダーが必須であるが、近年、環境への配慮から、このバインダーをなくしたバインダーレスのゼオライト成形体が要望されている。
【０００７】
本発明は、上述のような現状に鑑み、バインダーレスで環境にやさしい素材となるは勿論、製造が容易で、しかも、強度及び耐候性に秀れた実用的なセラミックス化したゼオライト石材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００９】
セラミックス化したゼオライト石材であって、地山から採取され所定形状に切り出された天然ゼオライト原石を焼成して成るものであることを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材に係るものである。
【００１０】
また、請求項１記載のセラミックス化したゼオライト石材において、３５０〜８５０℃の温度で焼成されたことを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材に係るものである。
【００１１】
また、請求項２記載のセラミックス化したゼオライト石材において、ゼオライトに銀，銅，亜鉛若しくは錫のうちの１種若しくは複数種のイオンが担持されていることを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材に係るものである。
【００１２】
また、請求項１記載のセラミックス化したゼオライト石材において、１０００℃以上の温度で焼成されたことを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材に係るものである。
【００１３】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載のセラミックス化したゼオライト石材において、温度３５℃以上で、少なくとも波長５〜７．５μｍでの遠赤外線放射率が、黒体の遠赤外線放射率に比して０．８以上であることを特徴とするゼオライト石材に係るものである。
【００１４】
また、請求項１〜５いずれか１項に記載のセラミックス化したゼオライト石材において、炭化物が添着せしめられていることを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材に係るものである。
【００１５】
また、請求項１記載のセラミックス化したゼオライト石材において、前記天然ゼオライト原石にアルミニウム及びマグネシウムを付着せしめると共に１２００℃以上の温度で焼成・溶融化せしめて成るものであることを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材に係るものである。
【００１６】
また、請求項１〜７いずれか１項に記載のセラミックス化したゼオライト石材において、板状体若しくは球状体であることを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材に係るものである。
【００１７】
また、請求項１〜８いずれか１項に記載のセラミックス化したゼオライト石材において、建材，岩盤浴用石材若しくは直火焼調理器材として用いられることを特徴とするセラミックス化したゼオライト石材に係るものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、上述のように構成したから、バインダーレスで環境にやさしい素材となるのは勿論、製造が容易で、しかも、強度及び耐候性に秀れた実用的なセラミックス化したゼオライト石材となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２０】
地山から採取した天然ゼオライト原石を所定形状に切り出した（更に切削加工した）ものをそのまま焼成するものであるから、従来必須であった１ｍｍ以下の粉末に破砕する工程及びバインダーが不要となり、製造工程が簡易な上、環境にやさしい材料となる。
【００２１】
しかも、天然ゼオライト原石をそのまま用いるから、原石の秀れた強度（特に圧縮強度）や耐候性をそのまま発揮させることができる。
【００２２】
特に、製造時及び使用時に人体に害を与えることがなく、また、使用後は、粉砕して土壌改良材等として再利用することもできる。更に、廃棄時にも問題が生じない。
【００２３】
更に、バインダーを用いないことで、焼成時にバインダーが発泡することに起因する空隙が存せず、均質なものとなる。
【００２４】
また、天然ゼオライト原石は、ゼオライト粉末を焼成することでセラミックス化した従来のものとは異なる外観を呈し、用途が多様化する。
【実施例】
【００２５】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２６】
本実施例は、地山から採取する際（若しくは採取した後）、予め最終形状を見越した形にダイヤモンドカッター等で切り出した天然ゼオライト原石を焼成して成るセラミックス化したゼオライト石材である。尚、地山から採取する際に適当な形に切り出し、その後、適宜に表面を切削加工しても良い。
【００２７】
天然ゼオライト原石としては、切り出し成形が容易な硬質の山形県板谷産の天然ゼオライト原石を用いるのが好ましい。板谷産の天然ゼオライト原石は、クリノプチロライトを主成分とし、少量のモルデナイトを含んでいる。また、アルカリ金属等のイオンはＫ型を主体としＮａ型との混合型で、Ｃａ型ではない。
【００２８】
この天然ゼオライト原石を３５０〜８５０℃の温度で焼成すると、ゼオライトは結晶性を喪失せずにセラミックス化せしめられるが、遠赤外線放射率は黒体に近い値を保持し、更に、結晶性ゼオライトによる上記ゼオライト効果が発揮されることになる。尚、３５０℃以下であると焼成しても強度・耐候性が原石に比して高くならず、８５０℃以上であるとゼオライトが溶融化して結晶性が失われるおそれがある。
【００２９】
また、１０００℃以上の温度で焼成すると、３５０〜８５０℃で焼成した場合と同様、遠赤外線放射率は黒体に近い値を保持するが、ゼオライトは溶融化して結晶性を失い、上記ゼオライト効果は発揮しない。この場合、結晶性ゼオライトが有する吸水性が失われるため、高い遠赤外線放射率を有すると共に吸水性を有しない例えば風呂場のタイルや直火焼調理器（炭等により加熱して肉等を内部から焼くための発熱体）の材料として好適な材料となる。尚、溶融化は７００℃以上で徐々に行われるが、確実に溶融化するためには１０００℃以上で焼成するのが好ましい。
【００３０】
また、本実施例においてはゼオライト石材とは、ゼオライト効果の有無に関わらず、天然ゼオライト原石を切り出し焼成したものをいう。
【００３１】
本実施例においては、１０ｃｍ×１０ｃｍ×０．５ｃｍの天然ゼオライト原石を、昇温レート５〜６℃／分で１０５０℃を３時間程度保持し、徐冷却した。このゼオライト石材は、温度３５℃以上で、波長５〜７．５μｍでの遠赤外線放射率が、黒体の遠赤外線放射率に比して０．８（８０％）以上と高い遠赤外線放射率を有することを確認した（図１参照）。即ち、５〜７．５μｍ付近の波長領域においては９０〜９５％と高放射率であり、浸透性が強い４〜１４μｍ付近の育成光線の波長領域では、黒体に近い物質性状を示すことが分かる。
【００３２】
尚、同様に、昇温レート５〜６℃／分で８００℃を３時間程度保持し、徐冷却したものも、温度３５℃以上で、波長５〜７．５μｍでの遠赤外線放射率が、黒体の遠赤外線放射率に比して８０％以上であることを確認している。
【００３３】
また、３５０〜８５０℃の温度で焼成する場合には、ゼオライトに、銀，銅，亜鉛若しくは錫のうちの１種若しくは複数種のイオンを担持させる構成としても良い。この場合、結晶性ゼオライトが吸着した雑菌を殺菌する作用を発揮するため、これらを担持させる構成としても良い。
【００３４】
上記金属イオンを担持させる方法としては、例えば銀イオンの場合には、天然ゼオライト原石を常温で硝酸銀の溶液中に浸け込んでイオン交換したりすることで行うことができる。
【００３５】
また、炭化物（備長炭等の木炭，竹炭若しくは石炭などの燻煙炭または石炭，ヤシ殻若しくはオガクズから製造した活性炭）を添着せしめる構成としても良い。具体的には、接着材で天然ゼオライト原石に接着したり（焼成前、焼成後どちらでも良い）、上記高温焼成の場合には、ゼオライト原石の表面に適量の炭素原料を振りかけてゼオライトが溶融した段階でゼオライト内部に溶け込むようにしたり、釉薬として表面に塗布したりして添着せしめることができる。尚、焼成の際に炭素が燃えないように、還元焼成若しくは酸化焼成では炉内を窒素雰囲気として行うのが好ましい。
【００３６】
この場合、上記炭化物が、遠赤外線放射率平準化効果，有害物質の吸着効果及びマイナスイオン効果を発揮することで、遠赤外線放射効果及びゼオライト効果と相俟って一層良好な遠赤外線放射効果及び有害物質除去効果を発揮できることになる。尚、遠赤外線放射率平準化効果とは、炭化物は育成光線付近の波長領域では放射率が７５〜８５％程度とフラットな状態を維持することから、ゼオライト石材の遠赤外線放射率が落ちる波長領域（図１の約４〜５μｍ及び約８〜１０μｍでの落ち込み）を補完する効果をいう。
【００３７】
従って、本実施例は、例えば板状に成形して岩盤浴用石材として用いたり、球状や筒状に成形して直火焼調理器としたりすることができる。
【００３８】
尚、上述のように１０００℃以上で焼成したゼオライト石材は硬質製に富むがクリストバライトが多く存在するため、加熱して冷却する過程の５７３℃及び２２０℃付近でさめ割れを起こす。即ち、熱膨張に弱い性質を持つ。そこで、ゼオライトは、アルミニウム及びマグネシウムを加えて１０００℃以上で焼成すると相転移してコージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）となることを利用する。コージェライトは熱膨張性が小さいことから、１０００℃以上で焼成したゼオライト石材のさめ割れを防止することができる。
【００３９】
具体的には、１０００℃以上で焼成する際には、天然ゼオライト原石にアルミニウム及びマグネシウムを付着せしめると共に１２００℃以上の温度（好ましくは１３００〜１３５０℃）で焼成・溶融化せしめることで、ゼオライトをコージェライトに相転移せしめると良い。例えば、コージェライトの成分である、ＳｉＯ２はゼオライト（ＳｉＯ２・Ａｌ２Ｏ３・Ｎａ２Ｏ・Ｋ２Ｏ・ＣａＯ・ＭｇＯ）から得ることができ、Ｍｇはタルク（滑石）などから得ることができ（粉末状）、Ａｌは水酸化アルミニウムなどから得ることができる（粉末状）。従って、天然ゼオライト原石に化学理論組成分のアルミニウム及びマグネシウムを付着せしめて焼成することで、化学理論組成のコージェライトを得られることになる。
【００４０】
本実施例は、上記特性を有するから、特に、建材，濾過材，土壌改良材，岩盤浴用石材及び直火焼調理器材として用いた場合に有用となる。尚、他にも、融雪板，蓄暖材，遠赤外線ヒーター，オブジェ等としても用いることができる。
【００４１】
本実施例は上述のように構成したから、ゼオライトの結晶性を失わせる（細孔を塞ぐ）ことで、非吸水性（汗，老廃物，臭い等を吸着しないため、清掃が容易），硬質性（未焼成の原石に比し圧縮等の強度や耐久性が高まる），耐熱性（高温焼成によるため耐熱・耐火性に秀れる），遠赤外線放射性（黒体に近い高率で遠赤外線を放射する）及びデザイン性（高温焼成で褐色化し、原色の白色とは異なる趣を与える）等を発揮する。
【００４２】
特に、高い遠赤外線放射率を有し、温熱効果（身体を芯から温めたり、風呂の湯をまろやかにしたり、魚肉・獣肉を内部から焼いたりする効果）や、有機物分解効果（外部からエネルギーを得て水分子を励起させ、反応性が高く酸化分解力を有する活性酸素を創出して臭気分子や雑菌等を分解する効果）を良好に発揮できる。
【００４３】
尚、結晶性ゼオライトが溶融化せず細孔が塞がれていない低温焼成の場合には、ゼオライトにより物質の吸着機能，イオン交換機能及び触媒機能が発揮される。
【００４４】
従って、本実施例は、バインダーレスで環境にやさしい素材となるのは勿論、製造が容易で、しかも、強度及び耐候性に秀れた実用的なセラミックス化したゼオライト石材となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施例の遠赤外線放射率を示すグラフである。
【図１】
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