茨城県工業技術センター研究報告 第 40 号

リサイクル粘土研究会
久野 亘央 *
１. はじめに
小規模製陶産地である笠間や益子において，リサイクルやエコといった社会的課題に取り組むグループ12社に対し，当所ではリサイクル粘土研究会を開催して，当所設備を利用した廃陶器の粉砕・混練技術や強度・吸水試験について技術支援を行った。
資源の枯渇化や省エネが課題となる窯業業界にとって，産地のわかりやすい取り組みとしてPRしたい。

近藤 文 **

水試験についても個別に行う必要があった。
また可塑性の低下と焼成後の発色影響を考え，5～20％の混練を中心に試験を進めることにした。

図１ リサイクル粘土を精製するイメージ

3.3 粉砕機器の運転
当所設備のジョークラッシャー，スタンパミル，フレットミルを中心に機器運転の説明・実演・作業アドバイスを行った。これにより，会員が持ち寄った廃陶器 500kg～1t の量を，会員自身が数時間で粉砕することが可能となった。
ジョークラッシャーで一次粉砕し，スタンパミルでは，30 分粉砕で 0.25mm（60 メッシュ以下）程度，フレットミルでは，30 分粉砕で 0.15mm（100 メッシュ以下）程度の粉になる（図 2）。

２．目的
研究会会員（以下，会員）の目的は「廃陶器を減らして，リサイクル粘土として再生したい」ことである（図1）。このため本研究会では，設備を利用した原料の粉砕方法，混練作業，強度試験・吸水試験，施釉などの標準作業方法を確立し，会員自らが精製可能なリサイクル粘土の実用化を目的とした。

図２ 左：手作業の粗粉砕 右：スタンパミルによる粉砕

３．研究会内容
研究会は全6回開催した。概要は以下のとおりである。
また粉砕作業を行う際には，当所設備の安全運転と慣れが必要である。このため勉強会や現場での作業に時間を割いた。
① 活動計画、作業日程、基礎知識② リサイクル粘土の目標設定、粉砕機器の運転③ 強度試験・吸水試験④ 施釉⑤⑥ 粉砕と混練作業
このほか，リサイクル粘土による製品が受入れられる可能性について，調査⑦を行った。
3.1 リサイクル粘土について
廃陶器を粉砕し，粘土に均一に混練する場合，その粒度や混練する量のバランスが大切な課題となる。製品として，液体が浸みる・割れやすいという問題がないように留意することが重要になる。また会員による予備実験で，粉砕する陶磁器のちがいや釉薬成分の混入は，焼結性と発色に影響が出ないことがわかったため，廃陶器の分類は行わずに粉砕を行った。
3.2 リサイクル粘土の目標設定
リサイクル粘土の曲げ強度は，市販の粘土 20MPa（益子すいひ）～25MPa（笠間 B ブレンド）と同程度が必要となる。
しかし会員 12 社すべてが異なるブレンドの粘土を使用しているため，焼成試験・曲げ強度試験・吸*工芸技術部門**かさましこ再生土の会

3.4 強度試験，吸水試験
当所依頼試験と同じ方法を用いて，石膏型により，細い板状のテストピースを作った。素地土に 100 メッシュ以下の粉砕物を 5～20%添加した。ピース上に100mm の痕をつけ，乾燥・焼成後の収縮率を計測する
目安とする。煮沸吸水率もこのピースを利用した。
曲げ強度を計測するための素地は，等圧を加えられる金型成形で行った。
会員の素地土 27 点と，比較するためのサンプル 4点（笠間土 B ブレンド・益子すいひ土・磁器土・信楽特漉）を，4 つの条件（1200℃酸化焼成・1230℃酸化焼成・1250℃酸化焼成（表 1）・1250℃還元焼成）で焼成した後に，曲げ強度と吸水率を計測した。
表１ 1250℃酸化焼成時のデータ
全収縮（％） 吸水率（％） 強度（MPa）
会員素地
12.43
1.5129.2
笠間 B
12.15
0.3125.2
益子すいひ 12.60
0.3821.4
磁器土
10.55
0.0053.8
信楽特漉
11.75
1.3524.7
会員各自の焼成条件にもっとも近い 1250℃酸化焼成の場合で，平均的な吸水率が 1.51%，曲げ強度が29.2MPa であり，強度として，笠間 B と益子すいひに比べ良好な結果が得られた。

茨城県工業技術センター研究報告 第 40 号

3.5 施釉
粉砕物の混練量を増やすと，焼結性が変化する。このため，釉薬の調合例も併せて提示した。
基礎釉 A

0.20 KNaO（透明）

0.80 CaO

基礎釉 B
0.20 KNaO（マット） 0.80 CaO

0.25 Al2O3

2.0 SiO2
S/A=8.0

0.30 Al2O3

3.0 SiO2
S/A=10.0

表２ 釉薬データ
上記（表 2）の 2 つの基礎釉をもとに、それぞれ飴釉（二酸化マンガンと酸化鉄）・瑠璃釉（酸化コバルト）・緑釉（酸化銅）の調合例を示し，施釉について12 社個別に行った。使用原料は，釜戸長石・鼠石灰・
蛙目粘土・珪石・無鉛フリットである。

図３ 施釉の風景図５ 展示会（笠間工芸の丘）

3.6 粉砕と混練作業
また吸水率を下げ，強度を増すために，長石質材料を添加（図 4）した。5～10％の長石粉末を使用する会員が多く，長石の配合に応じた混練ノウハウを個別に行った。
粘土２．会員には，当所設備の安全運転と，効率的な作業の進め方を伝えることができた。混練ノウハ
ウについても，各会員が独自のブレンドを行うことが可能となった。
３．リサイクル粘土を使用した展示会（図5）の開催につながった。活動や製品について知られる機会になった。
４．個人作家が多い産地のために，これまで縁遠かった問合せ（県外の粘土メーカーからの，異なるリサイクル土についての試作・モニタリング依頼）や，ガラスのリサイクル業者から情報交換を求められるなど，取り組みのわかりやすいグループならではの波及効果が見られた。

＋ 粉砕物 ＋ 長石
5～20%

5～10%

図４ リサイクル粘土の混練イメージ
3.7 バイヤーの聞き取り調査
A 社：顧客ニーズの第一に「エコ商品を選びたい」というものがある。パンフレット・説明書何でもよいので、具体性のあるリサイクル活動であることを、客層に伝える必要がある。
B 社：バイヤーとしては笠間や益子の個人作家が魅力的。一点物やユニークな製品について，新規で取引したい意向がある。売り込みを歓迎したい。
おおむねリサイクル粘土製品に肯定的な意見であり,今後のビジネス展開として期待できる内容であった。
４．研究会の結果
１．従来の粘土に5～20％の再生粉（粉砕した廃陶器の粉）を配合して，市販粘土と同等の強度（29MPa程度）であるリサイクル粘土ができた。

５．まとめ
本研究会は，機械による量産が可能な産地の事例とは異なり、個々の企業が手作業で行う部分が特徴である。バイヤーからも，リサイクルやエコに賛同があり，個人作家のユニークさについての評価も得られた。
将来的には，この作業をとおして，産地全体が再生土を理解し，生産するところまでを見据えて，今後の支援を続けたいと考えている。
６．今後の課題
ここまでの取り組みでは，市販の粘土同等程度の強度しか出なかったが，材料を添加するなどで，「強度が高い・汚れにくい」などの長所が出せると，ユーザーの理解と購買意欲につながるだろう。
今後は，業界への技術移転を想定し，会員の相談に合わせて個別に対応していく。
７．謝辞
本研究会を開催するきっかけとなった「かさましこ再生土の会」のメンバーの皆様から貴重なデータを提供していただきました。あらためて感謝いたします。
参考文献
１．岐阜県セラミック技術研究所 研究報告2004
２．佐賀県窯業技術センター 研究報告2002