2005 Fiscal Year Annual Research Report
サブミクロン域原料粒子のハイブリッド化によるリサイクル磁器の高強度化の研究
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16560718
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
一伊達 稔 名城大学, 都市情報学部, 教授 (40367743)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若松 貴英 名城大学, 都市情報学部, 特任教授 (50025897)
葛谷 俊博 名城大学, 都市情報学研究科オープンリサーチセンター, 研究員(PD) (00424945)
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| Keywords | 高強度磁器食器 / リサイクル / 表面改質 / 超微粒子 / 環境負荷 / リサイクル磁器生産プロセス / 高圧鋳込み法 / ハイブリッド化 |
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| Research Abstract |
1.原料坏土設計の検討及び焼成と強度発現機構の解析
(1)複合表面改質粉の生成の可能性の検討
1.5μm平均径のセルベン粒子を、151μm平均径セルベン粒子の表面に付着して粒の化学特性を改質することを試みた。有機系バインダーを用いた場合、SEM写真により表面への付着は確認されたが、バインダーがない場合には、分散されるのみで付着しない。
標準坏土に、超微粒子を添加して焼成した場合とハイブリッド化粒子の添加した場合について焼成試験の結果、超微粒子添加の場合には、強度が向上するが、ハイブリッド化のみでは、粗粒の溶融不足とバインダーによる発泡により強度の維持が難しい。粗粒側の粒度低下が必要である。
2.リサイクルセルベンの粉体特性の調査
上記試験用粒子を得るため、振動ボールミル及びアトライターによるセルベンの粉砕試験を実施した。超微粉粒子を得るにはアトライターのボール径と当初粒子径の比を可能な限り大にする必要がある。また、アトライター粉砕粒子の形状は特に球状化はしない。
3.環境負荷評価
学校給食用高強度磁器のリサイクルにおける環境負荷を二酸化炭素を代表として、通常品との比較においてLCA評価をした。その結果、坏土生成段階までで、リサイクルセルベン16%添加において、45.0kgCO_2/tのCO_2削減が可能であることが判明した。焼成段階以降はプロセスを変更しないので変化がない。
4.最適デザインの検討
陶磁器食器についてのデザインと製品の製造法との関係は、リサイクル製品を実際に製造するプロセスを選択する上で重要であり、高圧鋳込み法による試作を試み、強度、形状とも規格を満たし、製品化可能と判断された。
5.リサイクル磁器生産プロセスの概念設計
上記4の試作により、環境負荷を削減できるリサイクルプロセスが確立できた。
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