セラミック製造プロセス

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1. セラミック原料の分類

（１）粘土

粘土原料は陶磁器の主要原料の一つです。粘土は可塑性と焼結性に優れているため、陶磁器の主要原料となっています。陶磁器業界における主要な粘土鉱物には、カオリナイト、モンモリロナイト、イライト（含水雲母）などがありますが、当社工場で主に取り扱っている粘土原料はカオリンであり、高堂カオリン、雲南カオリン、福建龍岩カオリン、清遠カオリン、従化カオリンなどが挙げられます。

（2）クォーツ

石英の主成分は二酸化ケイ素（SiO2）です。陶磁器製造において、石英を素地原料として添加することで、焼成前に素地の可塑性を調整することができます。また、焼成時の石英の加熱膨張により、素地の収縮を部分的に相殺することができます。さらに、釉薬に添加することで、釉薬の機械的強度、硬度、耐摩耗性、耐薬品性を向上させます。当社で使用している石英原料は、主に施釉石英、仏岡石英砂などです。

(3) 長石

長石は陶磁器原料の中で最も一般的に使用されるフラックス原料であり、陶磁器製造におけるブランクや釉薬フラックスなどの基本成分として使用されます。高温で溶融して粘性のガラス体を形成し、ブランク中のアルカリ金属酸化物の主な供給源となります。陶磁器素地の構成成分の溶融温度を下げることができ、磁器の形成に有益であり、焼成温度を下げる効果もあります。釉薬中でフラックスとして作用し、ガラス相を形成します。当工場の主な長石原料には、南江カリ長石、仏岡カリ長石、延豊カリ長石、従化アルバイト、インドカリ長石などがあります。

2. 素地と釉薬の準備

（1）原材料

バッチングとは、配合規定に基づいて各種原料を必要な重量に秤量し、混合してボールミルのバレルに投入することを指します。当社工場のブランクの原料は、主に白結晶泥、高結晶泥、高アルミニウム泥の3種類に分けられ、釉薬の原料は透明釉と色釉に分けられます。

（２）ボールミル

ボールミル粉砕とは、原料を投入したボールミルのバレルに水を加え、粉砕する工程です。ボールミル粉砕の原理は、シリンダー内のボールストーンの衝撃と摩擦を利用して、泥粒子を必要な細かさまで粉砕することです。通常、中アルミナ質ボールストーンはブランクの補助的なボールミル粉砕に使用され、高アルミナ質ボールストーンは釉薬の補助的なボールミル粉砕に使用されます。ボールミル粉砕工程では、通常、いくつかの原料を一定時間ボールミルに投入し、その後、残りの原料を加えて一緒に粉砕します。ボールミル粉砕時間は、原料によって10時間以上から30時間以上まで様々です。例えば、白結晶泥は通常約13時間粉砕され、高結晶泥は通常15〜17時間粉砕され、高アルミナ泥は通常約14時間粉砕され、釉薬は通常33〜38時間粉砕されますが、ボールミル処理後のスラリーを細かくするために、製造プロセスの要件を満たすために、合計ボールミル処理時間は変動します。

（３）ふるい分けと鉄の除去

ボールミル粉砕されたスラリーは、粒度試験により粒度要件を満たした後、篩を用いて粗粒子と残滓を除去します。当社工場で通常使用する篩布の仕様は、素地は一般的に160～180メッシュ、釉薬は一般的に200～250メッシュです。篩い分け後、湿式磁気分離機を用いて鉄不純物を除去します。この工程は脱鉄と呼ばれます。鉄が除去されない場合、焼成後の製品に黒い斑点が現れ、一般的に斑点または不純物と呼ばれます。篩い分けと脱鉄は通常2回行われます。

（５）プレスフィルター

選別され鉄分が除去された泥をプランジャーポンプを通してフィルタープレスに送り込み、フィルタープレスを使用して余分な水を絞り出します。

（６）クレートレーニング（ラフトレーニング）

濾過後に得られる泥団子は構造が不均一で、多くの空気を含んでいます。不均一な構造を持つ泥団子をそのまま製造に使用すると、その後の乾燥・焼成時に成形体の収縮が不均一になり、変形やひび割れの原因となります。粗精製後、泥団子の真空度は一般的に0.095～0.1の範囲にする必要があります。粗精製された泥団子のもう一つの利点は、一定の大きさの泥団子に加工できるため、輸送や保管が容易なことです。

(7) 古くなった

粗く精製された泥片は、一定の温度と湿度の環境に一定期間置かれます。このプロセスは熟成と呼ばれます。熟成の主な作用は、毛細管現象によって泥材料内の水分がより均一に分散されること、フミン酸物質の含有量が増加し、泥材料の粘度が向上し、成形性が向上することです。また、酸化還元反応が起こり、泥材料が緩く均一になります。熟成後、成形体の強度が向上し、焼成中の変形の可能性が低減します。熟成には通常5～7日かかりますが、最も速いのは3日です。

（8）精製粘土

精製は主に、真空泥精製機で泥片を再度真空処理することです。精製により、泥片の硬度と真空度が製造プロセスの要件を満たし、泥片の可塑性と密度がさらに向上し、組成がより均一になり、成形体の乾燥強度が向上します。同時に、このプロセスのもう1つの目的は、後続のプロセスで成形するためのさまざまな仕様の粘土片を提供することです。グラウト泥と釉薬の製造プロセスは、基本的にプラスチック泥の製造プロセスと同様です。通常、ボールミルされた泥は、プレス濾過によって脱水されて泥ケーキになり、その後、泥ケーキを細かく砕き、電解質を混合タンクに加えてスラリーにします。釉薬を脱水するためにフィルタープレスを使用するほか、自然脱水もあります。

3. 形成

（１）金型の製造

金型製作は成形工程の前提条件です。当社工場の金型の主な材料は通常、石膏です。石膏はコストが比較的低く、操作が簡単で、吸水性が良いためです。しかし、レリーフ製品の金型はシリコン製です。新製品を開発する際、職人はまず石膏で原板と同じ型を作り、その型に基づいて石膏で一連の型を流し込み、その型を型に加工します。生産型は、型に基づいて複製されます。通常、エンボス加工の型はシリコン製です。シリコンは靭性に優れているためです。

一般的に、当社工場の金型は、成形方法の違いにより、ローリング金型、押し出し金型、グラウト金型の3種類に分けられます。ローリング金型の製造工程は比較的簡単で、石膏と水を混ぜて型に流し込むだけです。10分間固化した後、流し込みます。ただし、注入量が多く、消費量も比較的多くなります。押し出し金型は排水と排気が必要です。製造工程は複雑で、石膏を流し込む前に排気管を設置する必要があります。約25℃で排気を開始し、2～3時間排気を続けます。これにより、気孔や気泡を減らすことができます。押し出しダイは金型の数が少なく、耐久性も高くなります。グラウト金型は、中空グラウト金型と高圧グラウト金型に分けられます。中空グラウト金型の製造工程は比較的簡単ですが、注入量は比較的多くなります。高圧グラウト用金型の製造は比較的複雑であり、金型自体も高圧グラウト機に合わせてより大きな容量が必要になります。

（２）形成

成形とは、用意された石膏型を用いて、様々な成形方法を用いて必要なブランクを作製することです。現在、当工場で一般的に使用されている成形方法は、ロール成形、押し出し成形、グラウト成形の3つです。

a.ロール成形

ロール成形では、泥を保持するモデルとローリングヘッドがそれぞれの軸を中心に一定の速度で回転します。ローリングヘッドは泥を保持するモデルに徐々に近づき、泥を「転がし」「押し付け」ます。 ロール成形は、雄型転造と雌型転造に分けられます。雄型転造は、ローラーヘッドを使用してブランクの外面を成形します。この方法は、平らで口の広い容器や容器の内側にレリーフがある製品によく使用されます。雌型転造は、ローリングヘッドを使用してブランクの内面を成形します。この方法は、小型で深い容器や容器の外側にレリーフがある製品によく使用されます。ロール成形は生産の立ち上がりが速く、品質が安定しているため、一般的にこの成形方法が優先されます。

b.押出成形

押し出し成形とは、精製された泥状材料を押し出し金型に入れ、油圧プレスの作用を利用して様々な形状の成形体を押し出すことです。三角形、楕円形、四角形などの特殊形状部品は、一般的に押し出し成形によって製造されます。押し出し成形は生産開始が遅く、品質が比較的安定していますが、金型の製造工程が比較的複雑です。

c. グラウトモールディング

グラウト成形は、中空グラウトと高圧グラウトの2種類に分けられます。グラウト成形の生産は遅く、この方法は中空の缶、鍋などの製品などの一部の立体部品の製造によく使用されます。中空グラウトは、石膏型に泥を注入し、接触面から水が石膏型に浸透して表面に硬い層を形成します。硬い層が一定の厚さに達すると、余分な泥が注ぎ出されます。高圧グラウトは、高圧を使用して、事前に固定された石膏型に泥を注入します。石膏型の吸水性を利用して泥内の水を吸収します。石膏型内の泥が一定の硬度に達した後、高圧バルブを閉じ、同時に射出成形金型を開きます。スラリーバルブを開いて余分な泥を排出します。乾燥：製品が成形されたら、乾燥に送る必要があります。製品がカップの場合は、すぐに乾燥する必要はありません。まず自然乾燥させてから、カップの耳を接着してください。カップの耳を貼り付ける前に、まずカップの口を滑らかにし、カップを泥で滑らかにします。耳がしっかりと接着されたら、泥を洗い流し、完成後に乾燥させます。乾燥後、高圧空気ダクトを使用して、エアスラリーと割れた耳がないか確認します。トリミング：トリミングする前に、灯油を使用して製品の底にひび割れがないか確認します。そうでない場合は、トリミングできます。ローラーにサンドペーパーを使用して、製品の上部と下部の端のエッジと側面を滑らかにします。

4. グレージング

施釉とは、陶器の表面に釉薬を塗ることです。一般的に、釉薬掛け、ろくろ掛け、流し込み掛けの3種類に分けられます。

（1）釉薬を塗る

釉薬浸漬とは、素地を釉薬スラリーにしばらく浸漬した後、取り出し、素地の吸水率を利用して釉薬スラリーを素地に付着させる方法です。釉薬層の厚さは、素地の吸水率、釉薬スラリーの濃度、浸漬時間によって制御されます。

（2）ホイール釉

輪形釉は、回転するターンテーブルの上に素地を置き、回転させながら、ボウルやスプーンなどを用いて、用意した釉薬スラリーを素地の中心に注ぎます。遠心力の作用により、釉薬スラリーは均一に広がり、製品に均一な厚さの釉薬を塗布した後、余分な釉薬スラリーを捨てます。輪形釉は、主に皿などの平らな物に適しています。

（3）釉薬

釉薬は機械で半自動的に塗布されます。ブランクホルダーとブランクを機械のコンベアベルト上に配置し、伝動ホイールでコンベアベルトを駆動します。ブランクが均一な釉薬膜を通過すると、ブランクの前面（上側）に釉薬をかけることができます。片面に釉薬をかけた後、従業員は本体を裏返します。このとき、本体の反対側も釉薬膜を通過して釉薬をかけることができます。この釉薬掛け方法は効率が高く、大量生産に適しています。施釉された本体の底部には、一般に底付け処理が施されます。これは、焼成中に本体底部の釉薬がホウ素板に付着するのを防ぐために、本体底部の釉薬を除去するためです。

5. 燃焼

焼成は磁器製造工程において非常に重要な工程です。成形と施釉を経た半製品は、高温下で一連の物理的・化学反応が起こり、最終的に見かけの気孔率がほぼゼロになるまで、完全に緻密な磁器の現象を達成することができます。この工程は「焼成」と呼ばれます。

（１）トンネル窯

現在、工場の器具の焼成にはトンネル窯が主に使用されています。トンネル窯は、約150メートルの長い直線状の窯で、側面と上部には固定壁とアーチがあり、下部にはレールが敷かれ、窯車が走行します。トンネル窯は、予熱ゾーン、焼成ゾーン、冷却ゾーンの3つの部分に分かれています。工場にはトンネル窯に加えて、ローラー窯とシャトル窯も設置されています。コーム窯は温度調整が可能で、毎日炉を停止することができます。窯内の残留温度は製品の乾燥工程で十分に利用でき、省エネで環境に優しく、消費エネルギーも比較的少ないです。

（2）焼成工程

素地の焼成は、量的変化から質的変化へと進む過程です。物理的変化と化学的変化が複雑に絡み合い、変化は複雑です。一般的に、陶磁器食器の焼成工程は、1. 蒸発期、2. 酸化分解・結晶転移期、3. ガラス化・磁器化期、4. 冷却期の4段階に分けられます。

6. ソート

焼成または焙焼された製品は、選別工場で選別され、等級が決定されます。選別レベルは、第一級、第三級（合格品）、第四級（スクラップ品）の5段階に分かれています。第一級製品と第三級製品は一定の割合で輸出されます。不合格製品は販売または流通してはならず、スクラップ倉庫に送られて処分されます。

7. 装飾と包装

（1）装飾

当工場では現在、陶磁器の装飾に、主に色釉、転写、レリーフを使用しています。a. 色釉とは、さまざまな色の釉を素地の表面に塗る工程です。色釉は、釉に色材を加えて作ります。b. 転写とは、色材を装飾紙にし、その装飾紙を素地の表面に貼り付ける工程です。転写が必要な製品は、焼成・選別後、転写工房に送って転写することができます。転写紙には、イングレーズ、オーバーグレーズ、アンダーグレーズの3種類があります。オーバーグレーズは焼成品に転写したもので、800℃程度の温度で焼き上げます。焼き上がると紙の模様が手で触れることができます。釉薬メディウムは焼成品に転写したもので、1200℃程度の温度で焼き上げます。焼成後、転写文様は磁器に深く埋め込まれます。下絵付けは、一般的に製品の底面など、青や黒などの濃い色に使用されます。文様をつけるには、白釉で洗った後に下絵付けや花紙を貼り、磁器に焼き付けるか、洗って下絵付けや花紙を貼り、透明釉をかけて焼き付けます。当工場では通常、上絵付けと下絵付けの2種類の化粧紙を使用しています。c. レリーフとは、ロンシリーズ製品のように、型を通して本体の表面に凹凸の文様を押し出す工程を指します。

（2）包装

現在、工場製品に使用されている梱包材は主に仕切りとカートンです。お客様のご要望に応じて、適切なカートンサイズと仕切りを設計し、輸送中の製品保護を確保します。梱包部門は設計要件に従って製品を梱包し、輸出倉庫へ出荷します。