JP2008291529A

JP2008291529A - 粘土瓦用配合粘土および粘土瓦

Info

Publication number: JP2008291529A
Application number: JP2007138674A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Mitsuharu; 隆彦三治
Original assignee: NOYASU SEIGA KK
Current assignee: NOYASU SEIGA KK
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2008-12-04

Abstract

【課題】廃棄上問題がある焼却灰を有効活用でき、亀裂の発生及び捻れ変形をより防止できると共に、焼成温度の低下による省エネルギー化、粘土瓦用粘土の減量化、粘土瓦の強化、軽量化および輸送コストの削減に資することができる粘土瓦用配合粘土または粘土瓦を提供する。
【解決手段】本発明の粘土瓦用配合粘土は、粘土瓦用粘土に焼却灰を配合したことを特徴とする粘土瓦用配合粘土である。また、本発明の粘土瓦は、粘土瓦用粘土に焼却灰を配合した粘土瓦用配合粘土を成形および焼成して形成したことを特徴とする粘土瓦である。このように、本発明では、粘土瓦用粘土に焼却灰を配合したため、フライアッシュなど廃棄上問題がある焼却灰を有効活用でき、亀裂の発生及び捻れ変形をより防止できると共に、焼成温度の低下による省エネルギー化、粘土瓦用粘土の減量化、粘土瓦の強化、軽量化および輸送コストの削減を図ることができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、例えばフライアッシュなどの焼却灰を有効活用した粘土瓦用配合粘土および粘土瓦に関する。

従来より、火力発電所や一般廃棄物処理施設で大量に発生する焼却灰はダイオキシンを含有しておりその処理方法が懸案となっている。現在の処理方法としては、セメントで固化して埋め立てる方法が一般的であり、一部がコンクリートの骨材として使用されている。
他方、焼却灰を活用した瓦としては、セメント瓦の骨材として焼却灰を利用するもの（特開平７−３３０４１４号公報）、フライアッシュを主原料として合成樹脂系結合剤により固結した軽量瓦（特開平１１−３０３３２４号公報）が提案されている。
特開平７−３３０４１４号公報特開平１１−３０３３２４号公報

このように、フライアッシュなどの焼却灰は、強度を向上させる性質、軽量化を促進させる性質を有しているが、一度高温で熱処理されているため、異常膨張がなく、収縮率や熱膨張係数も小さく焼成安定性に優れた性質を有している。
本願発明者は、そのような焼却灰の有益な特質に着眼し、焼却灰を粘土瓦に利用することを想起し本願発明をなしたものであり、すなわち、本発明の課題は、廃棄上問題がある焼却灰を有効活用でき、亀裂の発生及び捩れ変形をより防止できると共に、焼成温度の低下による省エネルギー化、粘土瓦用粘土の減量化、粘土瓦の強化、軽量化および輸送コストの削減に資することができる粘土瓦用配合粘土および粘土瓦を提供することにある。

上記課題を解決するものは、粘土瓦用粘土に焼却灰を配合したことを特徴とする粘土瓦用配合粘土である。また、上記課題を解決するものは、粘土瓦用粘土に焼却灰を配合した粘土瓦用配合粘土を成形および焼成して形成したことを特徴とする粘土瓦である。

請求項１または２に記載した発明によれば、廃棄上問題がある焼却灰を有効活用でき、亀裂の発生及び捩れ変形をより防止できると共に、焼成温度の低下による省エネルギー化、粘土瓦用粘土の減量化、粘土瓦の強化、軽量化および輸送コストの削減に資することができる。

本発明では、フライアッシュなどの廃棄上問題がある焼却灰を粘土瓦用粘土に配合することで、亀裂の発生及び捩れ変形をより防止できると共に、焼成温度の低下による省エネルギー化、粘土瓦用粘土の減量化、粘土瓦の強化、軽量化および輸送コストの削減に資することができる粘土瓦用配合粘土または粘土瓦を実現した。

本発明の粘土瓦用配合粘土は、粘土瓦用粘土に焼却灰を配合したものであり、また、本発明の粘土瓦は、さらにその粘土瓦用配合粘土を成形および焼成して形成した粘土瓦である。以下、詳述する。

本願で言う焼却灰とは、火力発電所や一般廃棄物処理施設で焼却された後に発生する焼却残さを広く包含する概念であり、例えば、燃焼室からガスと一緒に煙突に出ていく過程で捕らえられたフライアッシュ（飛灰）や燃焼室から底部に落ちたボトムアッシュ（クリンカアッシュ：主灰）などが含まれる。

本発明の粘土瓦用配合粘土は、粘土瓦用粘土に上記焼却灰を一種または二種以上添加し混練機を用いて混練、調製したものである。なお、必要に応じて予め焼却灰を混練、混合または粉砕等の前処理をした後、主材である粘土瓦用粘土に添加してもよい。さらに、可塑性や成形能を改良するために、公知の可塑剤や潤滑剤などを一種以上添加してもよい。

焼却灰の配合量としては３〜５０重量％であることが好ましい。３重量％未満である場合は、焼却灰の有効活用の観点からはそれなりに意味はあるが、亀裂発生及び捻れ変形防止、焼成温度の低下による省エネルギー化、粘土瓦用粘土の減量化、粘土瓦の強化および軽量化など効果面での有益性が小さくなる。他方、５０重量％を超えると、可塑剤や潤滑剤を多量に要するためコスト的に問題が生じる。ただし、最も好ましくは焼却灰の配合量は５〜１０重量％程度である。

そして、本発明の粘土瓦は、上記のような配合処理工程にて作製された粘土瓦用配合粘土を、成形工程、乾燥工程、施釉工程、焼成工程を経て作製したものである。それら各工程の概要としては、例えば、成形工程では、真空土練機で粘土瓦用配合粘土内の空気を抜いて真空状態とした後、プレス機により各種瓦形状にプレス成形し成形物を乾燥パレットに積み込みする。乾燥工程では、乾燥パレット上の成形物を温度、湿度および風力制御された乾燥室内で乾燥させる。施釉工程では、たらし掛け（フローコーター）又は噴霧（スプレー）により乾燥物を両面または片面釉薬掛けをする。さらに、焼成工程では、施釉した乾燥物を瓦焼成用トンネルキルンにて焼成温度約１０００℃〜１２００℃で８〜２０時間程度焼成して本発明の粘土瓦が作製される。

（実施例１）
粘土瓦用粘土に、火力発電所で発生したフライアッシュを重量割合で５％混合配合した後、テスト用真空土練機にてテストピース（３０×６０×１５ｍｍ）を６個作製し、さらに、これらを乾燥工程および施釉工程を経て瓦焼成用トンネルキルンにて焼成し焼成物を得た。

（実施例２）
実施例１と同一の粘土瓦用粘土に、火力発電所で発生したフライアッシュを重量割合で１０％混合配合した後、テスト用真空土練機にてテストピース（３０×６０×１５ｍｍ）を６個作製し、さらに、これらを実施例１と同様の乾燥工程および施釉工程を経て瓦焼成用トンネルキルンにて焼成し焼成物を得た。

（比較例１）
実施例１と同一の粘土瓦用粘土のみで、テスト用真空土練機にてテストピース（３０×６０×１５ｍｍ）を６個作製し、さらに、これらを実施例１と同様の乾燥工程および施釉工程を経て瓦焼成用トンネルキルンにて焼成して焼成物を得た。

（試験）
（１）実施例１、実施例２および比較例１について、焼成物の外観および釉薬の発色を目視により観察し評価を行った。
（２）実施例１、実施例２および比較例１について、乾燥後、焼成後および全体としての生地の収縮率（％）を測定し、それぞれの平均値を算出した。
（３）実施例１、実施例２および比較例１について、２４時間吸水率（％：焼成物を静水中で２４時間吸水させた後、表乾状態にしたときの吸水率）を測定し、それぞれの平均値を算出した。
（４）実施例１、実施例２および比較例１について、３点曲げ強さを測定し、それぞれの平均値を算出した。

（試験結果）
実施例１または実施例２の焼成物の外観および釉薬の発色は、比較例１の焼成物とほぼ同様で何ら問題はなかった。
また、上記（２）ないし（４）の物理的特性試験の結果は、以下の表１の通りであった。

（考察）
（１）実施例１または実施例２は、生地の収縮率が全体として比較例１より小さくなるため、収縮率が原因となる亀裂の発生及び捻れ変形をより防止できると考えられる。
（２）実施例１または実施例２は、２４時間吸水率が比較例１より小さくなるため、焼結し易くなると考えられ、焼成温度を低下または焼成時間を短縮でき省エネルギー化を図ることができる。推定では最高焼成温度を１０〜１５℃程度下げることができると考えられる。
（３）実施例１または実施例２は、３点曲げ強度が比較例１より大きくなるため、その分、粘土瓦を薄く形成することが可能となり、粘土瓦用粘土の減量化、粘土瓦の強化、軽量化および輸送コストの削減を図ることができる。推定では粘土瓦用粘土の使用量を１０〜１５％程度削減できると考えられる。

Claims

粘土瓦用粘土に焼却灰を配合したことを特徴とする粘土瓦用配合粘土。
粘土瓦用粘土に焼却灰を配合した粘土瓦用配合粘土を成形および焼成して形成したことを特徴とする粘土瓦。