5) 泉山陶石を活用した陶磁器製品製造プロセスの開発
吉田秀治、蒲地伸明、寺﨑 信
前年度開発した泉山陶土を主原料とした配合陶土1）を用い、鋳込み成形用泥漿の調製条件を解膠剤の種類、解膠剤の添加量および水分添加量について泥漿粘度を測定して最適な泥漿調製条件を検討した。その結果、良好な泥漿を調製するための解膠剤の種類、解膠剤の添加量及び水分添加量を決定することができた。また、圧力鋳込み成形方法により碗および皿を成形して成形性を検証した結果、通常通りに成形できることを確認した。

1. はじめによび A-6012 を 1 種または 2 種を混合して所定の量添加し、泉山陶石を原料として使用した陶土において、鋳込み含水率 26 mass％に調製した泥漿の粘度を測定して最も成形時に調製する泥漿は、泉山陶石に含有されている硫解膠状態が良好である添加量を検討した。

化鉄等の影響で天草陶土と同じ調製条件では良好に調製することができないことが知られている。

2.4 泥漿安定性の検討

そこで本研究では、前年度開発した配合陶土を用い、調製した泥漿を 1 日、2 日、3 日、1 週間、2 週間、3 週間

鋳込み成形に用いる泥漿の調製条件を解膠剤の種類、および 4 週間毎に泥漿の粘度を測定して、その粘度変化解膠剤の添加量および水分添加量を泥漿粘度を測定しにより泥漿安定性を検討した。て最適な泥漿調製条件の検討を目的として行った。また、得られた最適泥漿条件により泥漿調製を行い、圧力鋳込

2.5 泥漿含水率の検討

み成形法で碗（小型と大型）および皿（小型と大型）の成2.4 で得られた結果から最適な解膠剤を適量添加し、泥形を試み成形性を検証した。

漿含水量を変化させて調製した泥漿の粘度を測定して泥漿含水量の検討を行った。

2. 実験方法
2.1 試験泥漿の調製

2.6 圧力鋳込み成形方法における検証

試験泥漿は、泉山配合陶土に解膠剤としてケイ酸ナトリ

圧力鋳込み成形方法における検証は、得られた最適なウム（和光純薬（株）製）、ディーフ（太平窯業薬品（株）製）

鋳込み泥漿調製条件で調製した泥漿を用い、圧力鋳込および A-6012（アロン化成（株）製）を 1 種または 2 種を混み成形機によって鋳込み圧力 2kg/cm2 の鋳込み成形圧合して所定の量添加し、それに水を所定量加えてミキサ力で行った。試験成形体は、図 1 から図 4 に示した碗（小ーにより混合後、静置・脱泡させて調製した。

型と大型）および皿（小型と大型）とした。

2.2 泥漿粘度の測定調製した泥漿を 24 時間静置した後、撹拌機により 5分間撹拌し、ただちに B 型粘度計（東機産業（株）社製 DVH-BⅡ型）により粘度の測定を行って測定開始から 3 分後の粘度を泥漿粘度とした。
2.3 解膠剤添加量の検討
泥漿調製時に解膠剤としてケイ酸ナトリウム、ディーフお図 1 試験体（碗（小））の形状および寸法.4035
ケイ酸ナトリウム添加量
0.175mass％
粘度
149.00Pa・s

粘度（Pa・s）

3025201510500.10

図 2 試験体（碗（大））の形状および寸法.

0.150.20 0.25 0.30 0.35 0.40
ケイ酸ナトリウム添加量（mass%）

0.450.50

図 5 ケイ酸ナトリウム添加量が泥漿粘度に及ぼす影響.

3.1.2 ディーフの最適添加量
図 6 からディーフを解膠剤として添加した泥漿の粘度は、添加量が 0.125 mass％では 179Pa・s の値を示したが 0.15mass％添加時には 3.83 Pa・s まで急激に低下した。その後、0.20 mass％まで徐々に粘度は低下しそれ以上の添
図 3 試験体（皿（小））の形状および寸法.

加量では粘度は約1 Pa・sの値でほぼ一定の値を示した。
この結果から、ディーフの添加量は 0.15 mass％から 0.20mass%が最適であると考えられる。

4035

ディーフ添加量
0.125mass％
粘度179.0Pa・s

図 4 試験体（皿（大））の形状および寸法.

3. 結果と考察
3.1 解膠剤の種類と添加量
泉山配合陶土に解膠剤としてケイ酸ナトリウム、ディーフおよび A-6012 を 1 種または 2 種を混合して所定の量添加し、含水率を 26 mass％に調製した泥漿の粘度曲線を粘度（Pa・s）

3025201510
500.100.15

0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
ディーフ添加量（mass%）

0.450.50

図 6 ディーフ添加量が泥漿粘度に及ぼす影響.

図 5 から図 8 に示した。

3.1.1 ケイ酸ナトリウムの最適添加量

3.1.3 A-6012 の最適添加量

図 5 からケイ酸ナトリウムを解膠剤として添加した泥漿の図 7 から A-6012 を解膠剤として添加した泥漿の粘度は、粘度は、添加量が 0.175 mass％では 149Pa・s の値を示し

添加量が 0.225 mass％では 167Pa・s の値を示したが 0.25

たが 0.20 mass％添加時には 6.18 Pa・s まで急激に低下しmass％添加時には 3.97 Pa・s まで急激に低下した。そのた。その後、0.25 mass％まで徐々に粘度は低下しそれ以後、0.30 mass％まで徐々に粘度は低下しそれ以上の添

上の添加量では粘度は約 1 Pa・s の値でほぼ一定の値を加量では粘度は約1 Pa・sの値でほぼ一定の値を示した。

示した。この結果から、ケイ酸ナトリウムの添加量は 0.20

この結果から、A-6012 の添加量は 0.25 mass％から 0.30mass％から 0.25 mass％が最適であると考えられる。

mass%が最適であると考えられる。

漿の粘度の経時変化を示した。この図から、解膠剤として

4035

ケイ酸ナトリウム添加し調製した泥漿は、1 日間経時すると粘度（Pa・s）

30

A-6012添加量
0.225mass%
粘度
166.9Pa・s2520

泥漿粘度が 7Pa・s から 80Pa・s に上昇し、その後も徐々に増粘していくことが明らかとなった。これは、陶土中に含15有されている硫化鉄等が泥漿中に溶解し硫酸イオン等が10発生して陶土粒子が再凝集を起こしたためと考えられる。

5

このことから、ケイ酸ナトリウムを解膠剤として泉山配合陶

00.20

0.25

0.30
0.35
0.40
A-6012添加量（mass%）

0.450.50

土に添加して調製した泥漿は、泥漿状態の経時的な安定性が不良と推察される。

図 7 A-6012 添加量が泥漿粘度に及ぼす影響.

250

3.1.4 ディーフ：ケイ酸ナトリウム（1：1）混合系
200て添加した泥漿の粘度は、添加量がディーフとケイ酸ナトリウム合量で 0.15 mass％では 6Pa・s の値を示したが 0.25粘度（Pa・s）

図 8 からディーフ：ケイ酸ナトリウム混合系を解膠剤とし

150
100mass％添加時には 1 Pa・s まで徐々に低下した。その後、

500.25 mass％以上の添加量では粘度は約 1 Pa・s の値でほ0ぼ一定の値を示した。この結果から、ディーフ：ケイ酸ナト

0510リウム（1：1）混合系の添加量は 0.15 mass％から 0.252530

図 9 ケイ酸ナトリウムを解膠剤として使用した泥漿の粘度の経時変化.

mass%が最適であると考えられる。

3.2.2 ディーフで調製した泥漿の粘度の経時変化

4035

図 10 に解膠剤としてディーフを添加し調製した泥漿の30

粘度（Pa・s）

1520
経過日数（day）粘度の経時変化を示した。この図から、解膠剤としてディ2520ーフを添加して調製した泥漿は、泥漿調製時から 4 週間15後まで粘度が 1Pa・s から 2Pa・s 程度でほぼ一定の値をし10ました。このことから、ディーフを解膠剤として泉山配合陶5土に添加して調製した泥漿は、泥漿状態が経時的に安定00.100.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45
ケイ酸ソーダ1：ディーフ添加量1（mass%）

0.50であると推察される。

図 8 ケイ酸ナトリウム 1：ディーフ 1 混合系添加量が泥漿粘度に20及ぼす影響.

183.1 の結果で得られた各解膠剤の最適添加量で含水率を 26mass％に調製した泥漿の経時における粘度の変化を図 9 から図 12 に示した。

粘度（Pa・s）

163.2 鋳込み泥漿の安定性

141210864203.2.1 ケイ酸ナトリウムで調製した泥漿の粘度の経時変化
図 9 に解膠剤としてケイ酸ナトリウムを添加し調製した泥05101520
経過日数（day）25

図 10 ディーフを解膠剤として使用した泥漿の粘度の経時変化.

30

3.3 鋳込み泥漿の含水率

図11に解膠剤としてA-6012を添加し調製した泥漿の粘図13 から図15 に解膠剤としてディーフ、A-6012 および度の経時変化を示し た。この図から 、解膠剤としてディーフ：ケイ酸ナトリウム（1：1）混合系を添加し含水率変A-6012 を添加して調製泥漿は、泥漿調製時から 4 週間後化させ調製した泥漿の粘度の変化を示した。これらの図まで粘度が 3Pa・s から 4Pa・s 程度でほぼ一定の値をしまから、天草陶土泥漿の圧力鋳込み成形に用いられる一般した。このことから、ディーフを解膠剤として泉山配合陶土的な泥漿粘度である 70Pa・s と同程度の泥漿にするために添加して調製した泥漿は、泥漿状態が経時的に安定でにはディーフおよび A-6012 では、含水率を 23mass％であると推察される。

あることが明らかとなった。また、ディーフ：ケイ酸ナトリウ

粘度（Pa・s）

3.2.3 A-6012 で調製した泥漿の粘度の経時変化

ム（1：1）混合系では、含水率を 22mass％であることが明ら

20181614121086420かとなった。これらの結果から、圧力鋳込み成形法において、成形体の歪みを小さくするために泥漿含水率は小さくすることが望まれることから、解膠剤としてディーフ：ケイ酸ナトリウム（1：1）混合系を添加し含水率を 22mass％として泥漿を調製することが最適であると推察される。
05101520
経過日数（day）

2530100
解膠剤
ディーフ ：0.2mass%90

図 11 A-6012 解膠剤として使用した泥漿の粘度の経時変化.

3.2.4 ディーフ：ケイ酸ナトリウム（1：1）混合系で調製した粘度（Pa・s）

80706050

泥漿の粘度の経時変化

40

図 12 に解膠剤としてディーフ：ケイ酸ナトリウム（1：1）混3022.5

合系を添加し調製した泥漿の粘度の経時変化を示した。

23

この図から、解膠剤としてディーフ：ケイ酸ナトリウム（1：1）
混合系を添加して調製泥漿は、泥漿調製時から 4 週間後

23.5
含水率（mass%）24

図 13 ディーフ解膠剤として使用した泥漿の含水率が粘度にまで粘度が 3Pa・s から 4Pa・s 程度でほぼ一定の値をしま及ぼす影響.

した。このことから、ディーフ：ケイ酸ナトリウム（1：1）混合系を解膠剤として泉山配合陶土に添加して調製した泥漿
95は、泥漿状態が経時的に安定であると推察される。

解膠剤
A6012：0.2mass%

20181614121086420

粘度（Pa・s）

粘度（Pa・s）

8575655545352522.505101520
経過日数（day）

2530

図12 ディーフ：ケイ酸ナトリウム（1：1）混合系を解膠剤として使用した泥漿の粘度の経時変化.

2323.5含水率（mass%）2424.5

図 14 A-6012 ディーフ解膠剤として使用した泥漿の含水率が粘度に及ぼす影響.

100
解膠剤
ディーフ：0.1mass%
ケイ酸ナトリウム：0.1mass%

90
粘度（Pa・s）

80
70
60
50
4030
21.5

2222.523
含水率（mass%）

23.5

24

図 15 ケイ酸ナトリウムを解膠剤として使用した泥漿の含水率が粘度に及ぼす影響.

図 17 本焼き焼成した試験体の写真.

3.4 圧力鋳込み成形法による検証

4. まとめ解膠剤としてディーフ：ケイ酸ナトリウム（1：1）混合系を泉山配合陶土で鋳込み泥漿を調製する際に、解膠剤と添加し含水率を 22mass％として調製した泥漿で圧力鋳込して天草陶土で一般的に使用されているケイ酸ナトリウムみ法で成形を行い素焼した成形体の写真を図 16 に示しのみを添加すると、泥漿の経時変化における泥漿安定性た。また、図 17 に素焼した成形体に施釉し本焼き焼成しは不良となる。しかし、ディーフ、A-6012 およびディーフ：た試験体の写真を示した。図 16 に示したように、4 アイテ

ケイ酸ナトリウム（1：1）混合系の解膠剤を使用すると泥漿ム合計120 個の成形体の成形を試みた結果、全て成形体の経時変化における泥漿安定性が良好となる。また、これが成形できた。また、。図 17 に示したように、素焼試験体

ら 3 種の解膠剤の中で圧力鋳込み成形用泥漿の含水率に施釉した後、本焼き焼成した試験品も良好であった。こを最も小さくできる解膠剤は、ディーフ：ケイ酸ナトリウム

れらのことから、泉山配合陶土は、解膠剤としてディーフ：（1：1）混合系の解膠剤であることが明らかとなった。

ケイ酸ナトリウム（1：1）混合系を添加し含水率を 22mass％として調製した泥漿を用いることで圧力鋳込み法による成参考文献形が可能であることが明らかとなった。

1）吉田秀治, 蒲地伸明, 寺﨑信, 佐賀県窯業技術セン
ター平成 23 年度研究報告書, 24-26（2012）.

図 16 圧力鋳込み法で成形した試験体素焼の写真.