低温焼成リサイクル磁器の開発
堤靖幸・寺﨑信

天草低火度陶石を活用した低温焼成リサイクル陶土の開発を行い、鋳込用陶土については圧力鋳込成形で良好な成形性が得られ、1160℃還元焼成体は天草撰中と同等の性状を有した。細工用陶土については機械ろくろ成形ができ、1200℃焼成に適する素地を得た。釉薬については天目釉など 15 種類の色釉で十分な溶融性と発色性を確認できた。

2. 実験方法

1. はじめに
昨今、地球温暖化やごみ問題など環境問題への関

2.1 鋳込用陶土の開発

心は高まっており、当産地でも環境対策は課題となリサイクル原料として陶磁器製造工程からの排出っている。当センターではこれまでに低温焼成磁器物のうち有色不純物の混入が少ない窯道具のハマをやリサイクル陶土を開発した。低温焼成磁器につい15％用いエコマーク取得の基準配合率1）を満たした。ては現行の焼成作業温度の変更にともない、製造プ原料は前述のハマ以外には天草低火度陶石の酸処理ロセスの変更が必要だが、行政的な助成制度が整っ品（Ｈ19）、益田長石、ＳＰカオリンおよび本山蛙目ていないことなどから実用化がすすんでいない。ま粘土（特級）を用いた。500ｇ程度の小スケールで試たリサイクルについてはリサイクル製品認定制度な験をした後、圧力鋳込用として 20ｋｇ程度の泥漿をどが有り、販売も上向きだが、さらに競争力を高め調製した。
表１に配合割合と再生原料利用率を示す。

るため、付加価値の向上が求められている。この２

泥漿の調製条件は含水率 25％、珪酸ソーダ 0.2％でつの技術を応用することでより一層の環境負荷軽減行い、20ｋｇボールミルで粉砕混合した。この泥漿を行い、商品価値の向上を目指す。なお今年度よりで圧力鋳込み成形を行いガス炉により 1160℃で還この研究は九州知事会で承認された佐賀県、長崎県元焼成して得られた焼成体の諸物性を評価した。

および熊本県の三県共同研究「天草陶石を活用した環境対応型次世代陶磁器の開発」の分担課題となっ2.2 細工用陶土の開発
良質な天草陶石に随伴して産出する低火度陶石はている。

未利用であり、エコマークの基準配合原料では採石
表 1 試験素地（Ｎｏ.32）の原料割合

原料

ｍａｓｓ％

ハマセルベン15

低火度酸処理陶石

35

益田長石

20

ＳＰカオリン

10

本山蛙目粘土20合計

100

再生原料利用率15

表 2 試験素地（L6）の原料割合

原 料

mass%

低火度陶石(H18木山)

35

酸処理陶石(H10上田)

30

天草撰上陶土30

SPカオリン

5

合計

100

再生原料利用率351

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平成 19 年度

研究報告書

廃棄物と見なすことができ、35%以上の配合で同基準ない。これは粉砕時間を長くすれば近い分布にするを満たすことができる。前年、低火度陶石を利用しことが可能である。圧力鋳込みにより角皿、八角鉢

1）

細工用陶土の開発試験を行った 。比較的良好な結を成形した。歪みや切れ等の欠点はなく良好な成形果であったL6 調合物について、スタンパーによる粉性を示した。

砕を行い、水簸、混合し、フィルタープレスによりケーキを得た。さらに、真空土練機により細工用の陶土を作製した。この陶土により機械ろくろ成形を鋳込用陶土の焼成性状

3.2行い、成形性状を調べた。また、鋳込み成形により鋳込みで成形したテストピース焼成体の物性試験

20×7×125ｍｍの形状のテストピースを作製し、焼を行った。３点曲げ強度、吸水率、嵩比重、白色度、成性状を調べた。

熱膨張係数、Ｘ線回折による鉱物組成および 10ｃｍスパンでの焼き下がりを測定した。
表 3 に諸物性を、
図 2 にＸ線回折パターンを示す。

2.3 低温焼成用釉薬の開発
1200℃用の釉薬試験をする。白釉については以前行ったことがあり2）、その応用で調合試験をする。

表 3 試験素地（Ｎｏ.32）の焼成性状

また、色釉については市販のものを利用可能か焼成試験を行う。ガス炉により還元焼成する釉薬を 21

曲げ強度(MPa)74.4

吸水率（％）

0.09嵩比重2.37

白色度(LAB)

81.97

熱膨張係数（×10-6/Ｋ)

7.28

焼き下がり(mm/10cm)

4.4

鉱物組成

α-石英
ムライト

種類、電気炉により酸化焼成する釉薬を 9 種類選定した。テストピースに施釉後、各々の炉により焼成し、焼成体を得た。外観観察、色差計及び光沢度計の測定により釉の焼成性状を評価した。

3. 結果と考察
3.1 鋳込用陶土の生性状調製した陶土の粒度分布を図 1 に示す。天草陶土と比較して平均粒径はさほど変わらないが分布は大きく異なり狭い分布となっている。粘土を配合した一般的な陶土の分布と比べると細かい粒径範囲が少100

Q

Q:α-石英Ｍ：ムライト60I(cps)

ふるい下重量割合（％）

80Q
天草40

MM

M M MQ

Q MQ

QQ

天草鋳込陶土
Ｎｏ.32陶土20

粘土配合陶土
Ｎｏ.3200110
粒子径（μｍ）

図 1 陶土の粒度分布

1010020302Θ405060

図2 試験素地焼成体のＸ線回折パターン
2佐賀県窯業技術センター

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曲げ強度、吸水率、嵩比重および白色度は天草素地の 1300℃での焼成性状と同等であった。熱膨張係数も通常の天草素地並みで粘土やセルベンを配合した素地としては高くなっており低温焼成用釉薬と適合させやすい。焼き下がりは天草素地より小さく、十分な焼腰がえられた。Ｘ線回折パターンからムライトの生成が認められ 1160℃でも焼結が十分進ん

図 4 機械ろくろ成形による試作でいることがうかがえる。図 3 に角皿と八角鉢の焼成品を示す。

図 3 圧力鋳込み成形による試作
図 5 試験素地（L6）の焼成性状
3.3 細工用陶土の物性試験

り本焼をした温度 1220℃は適正であったと判断さ

機械ろくろ成形は、少量多品種生産に向き、有れる。

田焼の製陶所でも多く用いられており、この成形法により成形できる意義は高い。図 4 に示すような湯3.4 低温焼成用釉薬の発色試験

飲みと茶付を成形したが、陶土の延びや成形後の離色釉は試験をした 30 種類のうち、15 種類が溶型性や保形性に問題は無く、陶土の調整は良好であ融不足であったが、他の 15 種類については十分溶融ったと判断できる。本焼はガス炉により 1220℃までしていた。溶融の良かった釉薬について 1300℃焼成8 時間で行ったが、軟化変形も認められず、透光性と 1200℃焼成で比較したものを表 4 に示す。表中、も有する白磁に焼きあがっていた。白色度 W(Lab)は上段 10 種類は還元焼成用釉薬で、下段 5 種類が酸化前年の試験データと同程度で、81.5 であった。天草

焼成用釉薬である。色差計により Lab*を測定し、陶土の撰中から撰下クラスの白さであるが、採石廃1300℃焼成体と 1200℃焼成体の色差ΔE*を調べた。

棄物の再利用であることを考えるとこの程度が限界

ΔE* < 3 では目視による感覚的な差も小さく、同じかとおもわれる。

ような発色を示すことがわかる。また、ΔE* が 4

また、今回製作した陶土により棒状のテストピー以上の大きかった釉薬について色の変化を調べるた

スを作製し、電気炉により 1175〜1275℃まで焼成しめ、図 6 の ab 色度図に示した。赤ワラ灰釉、ブルーた。素地の吸水率及び嵩密度を測定し、図 5 に示す

釉、黄磁マット釉では低温焼成により彩度が向上し焼成性状を評価した。1195℃から磁器化しているこていると判断される。イラホ釉、ルリ釉では彩度がとがわかる。また、1280℃までは嵩密度の変化も小低下しているが、還元の影響ど別な要因も考えられさく、焼成による軟化変形も問題ないと考えられる。

る。緑系の釉薬はいずれも色相が青味が増加するほ

この温度範囲が本焼温度の目安であり、ガス炉にようへ変化した。低温焼成により色の変化が大きかっ3

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表 4 色釉の Lab*表色系による発色と光沢
1300℃
No.

Name

L*a*

40

1200℃
b*

L*

a*

b*

ΔE*

○▲

光沢の変化

4 トルコ青磁釉

54.7 -15.1-2.8

50.8 -16.0

-7.3

6.0

同程度

5 黄磁マット

79.7 -10.0

32.1

76.1

-9.4

35.4

4.9

向上

7 黒釉

28.9

-0.9

1.0

26.6

-0.7

1.3

2.3

同程度

8 赤ワラ灰釉

61.9

14.8

5.6

48.5

20.9

5.1

14.8

同程度

黄磁マット

301300℃
1200℃

イラホ釉

2055.3

-0.7

26.3

50.7

-5.1

15.6

12.5

同程度

41.9 -13.97.6

52.8 -17.9

-3.8

16.2

同程度

15 ＹＢ−１５65.0 -17.2

5.7

61.6 -17.6

1.1

5.7

同程度

18 ルリ釉36.0

21.8 -39.8

33.3

21.4 -36.4

4.4

低下

20 ブルー釉60.4 -10.6 -11.4

48.9-8.5 -23.2

16.6

同程度

天目釉

30.2

-0.7

-0.2

30.4

-0.8

2.5

2.7

同程度

57.0

35.9

29.4

56.8

35.8

29.4

0.2

同程度

22 ゴールド釉

83.3

-2.2

59.7

83.1

-1.1

60.3

1.2

同程度

25 トルコグリーン

54.9 -25.5

0.9

58.4 -22.7

1.2

4.4

同程度

27 マリンブルー

62.7 -21.4 -12.2

64.5 -19.3-9.83.7同程度

28 ワインレッド

28.629.02.32.0同程度

21 赤釉

9.50.58.710YB-15釉 グリーン釉(LT)赤ワラ灰釉

0-20-100102030

トルコ青磁釉b*

9 イラホ釉13 グリーン釉(LT)-10-20
ブルー釉-30

た釉薬についても溶融性は良く、利用はできるもの-40と考えられる。

ルリ釉

テストピスースの平面性が良くないせいか、光沢-50計による測定では良い結果を得ることができなかっa*

た。表 4 に示す光沢の変化は目視による外観観察である。低温焼成でも 1300℃焼成と同程度の光沢が得られた。

図 6 色釉の発色を示す ab*色度図

1200℃焼成に適するものと判断される。
釉薬については天目釉など 15 種類の色釉で十白釉については、伝統釉薬のような釉調を望むニ分な溶融性と発色性を確認できた。有田焼では割ーズがあるが、今回の試験では乳濁や呉須の発色が烹食器などで色釉は多く使われており、低温焼成明るすぎるなど十分な結果はまだ得られなかった。

でも利用できるものと思われる。

4. まとめ参考文献

鋳込用陶土については圧力鋳込成形において良好

1） 堤 靖幸、寺﨑 信、佐賀県窯業技術センな成形性が得られ、焼成性状も天草撰中焼成品と同ター 平成 18 年度業務報告書、6-9（2006）等であった。

2） 寺﨑 信、佐賀県窯業技術センター 平成 9

細工用陶土については機械ろくろにより湯の年度業務報告書、67-71（1997）

み、茶付けの成形ができ、可塑性に問題はないことがわかった。また、焼成性状の結果により

4
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平成 19 年度

研究報告書