Q1. クリストバライトとは何ですか?
Q2. クリストバライトはどんな性質がありますか?
Q3. アルミナ強化磁器との違いは?
Q4. クリストバライトは見えますか?
Q5. 他の製品にもクリストバライトが使われていますか?



 

Q6. 強度の測定方法は?
Q7. 強化磁器は割れますか?
Q8. 長く使っていると割れやすくなりますか?
Q9. 食器の胴に丸く穴のあいたようになるのですが?
Q10. 強度と肉厚は関係ありますか?
Q11. 形状によって強度が変わりますか?
Q12. 焼成方法によって強度は変わりますか?



 

Q13. 法的基準はどうなっていますか?
Q14. アルミナの溶出はありますか?
Q15. 絵に使っている絵の具の安全性を教えてください



  Q16. クリストバライト強化磁器のリサイクルについての説明


  Q17. 食器の表面に黒く「しみ」の様に汚れ
Q18. 食器の表面に黒く、又は光った汚れ
Q19. 食器の表面に薄っすらと膜状の汚れ  


  Q20. 強化磁器を使いたいのですが「設備改善」が必要と言われました
どのような場所をどのように改善すれば良いのですか?


 
 
 


 
Q1. クリストバライトとは何ですか?

A1. 結晶の名称です。
磁器の主成分の1つである石英を高温に熱すると結晶構造が変化し、
  石英→トリジマイト→クリストバライト となります。
クリストバライト結晶は、冷却時に周りの組織と結びつき強固になります。
その結びつきは常温でも継続されます。

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Q2. クリストバライトはどのような性質があるのですか?

A2. 接合している結晶を引き寄せる力が加わり、比重が小さくなります。
クリストバライト結晶は高温で生成され、徐々に温度が下がってくる時(約220℃域)急激に体積の収縮を起こします。この時に回りに付いている結晶を自分の方に引き寄せ常温下で力が持続します。
又、石英の比重は2.65ですがクリストバライト結晶になると比重が2.33になります。

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Q3. アルミナ強化磁器との違いは?

A3. アルミナ強化法に結晶強化を加えたものです。
強度を保ちながら軽さと透光性が得られます。

■軽さ
石英の比重は2.65でクリストバライトに変わることにより比重が2.33になります。
アルミナ強化磁器のアルミナ配合は普通30%程度です。
クリストバライトを生成する事で強度が増しますのでアルミナ配合を20%に押さえる事が出来ます。
アルミナの比重は3.90ですからその分製品全体の比重が下がります。
同じ形状、同じ肉厚のアルミナ強化磁器と比較すれば製品重量は軽くなります。

■透光性
陶磁器の良し悪しの判断基準に透光性があります。
アルミナは透明結晶となれば宝石のルビーやサファイアになりますが陶磁器の焼成温度では不透明な状態です。
当然、配合率が高くなれば透光性が無くなります。
クリストバライトは石英の変化したもので、アルミナの配合も押さえられますので透光性が増します。

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Q4.クリストバライトは見えますか?

A4.残念ながら肉眼では見えません。
この写真はクリストバライト強化磁器の断面の電子顕微鏡写真です。
写真下の白線は10ミクロンの単位です。

クリストバライト…回りが黒く中央に核があります
アルミナ…白く粒状の細かな結晶です
気泡…中が黒くて回りが白く光っているように見えます


このグラフはエックス線回折グラフです。


上段「NO.1」はクリストバライト強化磁器で
下段「NO.2」はアルミナ強化磁器です。
赤い丸の部分、クオーツの隣にクリストバライトのピークが出ています。
下段の同位置にはピークが出ていません。
〇…Mullite(ムライト)アルミナと他の成分の結晶
△…Quartz(クオーツ)石英
□…Cristobalite(クリストバライト)
●…Corundum(コランダム)アルミナの結晶

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Q5.他の製品にも使われていますか?

A5.高圧線の碍子(ガイシ)に使われています。
「碍子」とは、高圧線の鉄塔と電線を絶縁するために用いる器具です。
高圧線の鉄塔は山の高いところに設置されているため落雷による被害を受けやすく、
落雷による衝撃波にも耐えうる強度と、高所で取り付け作業を行えるよう軽量化が求められ
開発されたものがクリストバライト結晶強化です。
このクリストバライト結晶生成強化法を日本で初めて食器に導入したのが弊社のクリストバライト強化磁器です。

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Q6.強度を測る試験方法はどのようなものがありますか?

A6.材質の強度を測る試験と製品強度を測る試験の二通りがあります。

■材質強度試験
材質「素材」強度を測るには丸棒状の試験用のサンプルを作成しこれを二箇所の支柱の上に置き、
中央上部から折損するまで圧力をかける方法です。
試験方法「試験サンプル(作成法、直径、長さ)、支柱間距離、圧力のかけ方、など」を定めた日本工業規格や日本セラミクス協会規格(JSRS-202)などがあります。

■製品強度試験
製品の強度を測るには、実際の製品をカケや割れが起きるまで振り子ハンマーで叩き、応力を測定する方法です。
PL(製造物責任)法施行時にJPIA(日本陶磁器検査協会)で設定された「通常有すべき安全性の基準」(強化磁器の形状別の基準値)ものがあります。
試験方法はASTM(American Society of Testing Materials)に陶磁器の製品強度を測る方法としてあるASTMC-368に準拠しています。

製品から板状に切り出して、曲げ強度を測定する方法もありますが食器の場合には平面が少ないので不向きであります。

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Q7.強化磁器は割れますか?

A7.割れます。
クリストバライト強化磁器は一般の磁器に比べ3倍程度の強度がありますが、高所からの落下や激しい衝撃が加われば割れたり欠けたりします。

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Q8.長く使っていると割れやすくなりますか?

A8.可能性はあります。
強化磁器はある程度の衝撃が加わっても割れることがない様に出来ていますが、
長い間強い衝撃が加わりつづけると突然割れる可能性もあります。
「どの程度の期間」「どの程度の衝撃」などは使用条件が異なりますので言明する事が出来ません。
実際に割れた製品の表面のガラス質の部分に細かなクラック(ひび割れ)が発生しているのは確認されています。

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Q9.食器の胴に丸く穴のあいたようになるのですが?

A9.衝撃による破損です。
強化磁器はある程度の衝撃が加わっても割れることがない様に出来ています。
許容以上の衝撃が加われば全体的にヒビが入り、割れますが極稀に穴があく事があります。
実例では、丼が水に浮いた状態で浮かんでいる所に上から丼が落ちて来て、胴の部分と水に浮いた丼の縁の部分ハマ底の部分が当たり、上から落ちてきた丼の胴部分や腰の部分に穴が空く事がありました。

底抜け状に割れる場合もあります。
丼を20個位積み重ねた状態で、テーブルの上に「ドスン」と置くと重量が最下段にかかり、腰の部分から抜け落ち、底抜け状に割れたことがありました。
ご指摘の「穴明き」が頻繁に起こるのであれば、洗浄機の出口での作業をチェックして下さい。
水槽に落下させているようであれば、滑り台を設け手で取り上げるようにして下さい。

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Q10.強度と肉厚は関係あるのですか?

A10.多いに関係あります。
同じ材料の肉厚を倍にすると強度は4倍になります。(厚みの二乗に比例)
肉厚を薄くすれば当然、強度が落ちます。

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Q11.形状によって強度が変わりますか?

A11.変わります。
一番衝撃に強い形状は球状です。
よって、食器においては円形状を多用します。
角皿などの場合でも角の部分を丸く仕上げるようにしています。


U形状とV形状を比較した場合矢印の方向からの衝撃に対する強度比較をすると上図のようになります。

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Q12.焼成方法によって強度は変わりますか?

A12.変わりません。
強化磁器の焼成法は「酸化焼成」と「還元焼成」の二通りがあります。
酸化焼成は空気を補給しながら焼成すること還元焼成は空気を遮断した状態で焼成する事です。
白い焼き物を作るには材料に含まれる鉄分が酸化して白が出せないので鉄分を酸化させないように酸素の補給を止めた蒸し焼き状態で焼きます。
一般の陶器では酸化焼成の場合、低い温度で焼きますので強度的に差が出ますが強化磁器の場合には還元焼成と同じ温度まで上げますので焼き締めによる強度は変わりません。
下図に比較がありますが、素地の色が違うだけです。


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Q13.法的基準はどうなっていますか?

A13.食品衛生法第8条により、食器や調理器具は「清潔で衛生的でなくてはならない。」と定められています。
又、第9条では「有害な若くは有害な物質が含まれ、若くは付着して人の健康をそこなうおそれがある器具、若くは容器包装又は食品若くは添加物に接触してこれらに有害な影響を与えることにより、人の健康をそこなうおそれがある器具若くは容器包装はこれを販売し、販売に供するために製造し、若くは輸入し、又は営業上使用してはならない。」と記述されています。
従って、有害な物質が溶出して人の健康をそこなうおそれのあるような食器具は使用できないことになっています。
では、「人の健康をそこなうおそれがない場合」とはどのような場合かというと、食品衛生法施行規則第1条に次のように記されています。

1. 有毒な又は有害な物質であっても、自然に食品又は添加物に含まれ又は付着して入るものであって、その程度又は処理により一般に人の健康をそこなうおそれが無いと認められる場合。

2. 食品又は添加物の生産上有毒な又は有害な物質が混合し又は添加することがやむを得ない場合であって、かつ人の健康をそこなうおそれが無いと認められる場合。

従って、食器具から溶出する化合物の量が、人に影響を与える量に比べて明らかに少なければ、その食器具は安全なものと考えてよいでしょう。
食品衛生法では厚生大臣が食器具について規格基準を設けることが出来ることとなっています。
その規格基準が厚生省告示第370号に示されています。
この中で食器具に用いられる着色料については「食品衛生法施行規則の別表第2に掲げる着色料以外の化学合成品たる着色料を含むものであってはならない。(ただし、溶出するおそれのない場合を除く)」と定められています。

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Q14.アルミナはアルミニウムの原料と聞いています。
アルツハイマーの原因にアルミニウムが脳に蓄積...と騒がれていましたが強化磁器からアルミナが溶け出る事があるのですか?

A14.アルミナは岩石や土壌の中に多く含まれる成分です。
下記アルミニウム製造方法の中にある通り、アルミニウムの原料ではありますが、
食器の製造工程ではアルミナがアルミニウムになることはありません。
又、食器に使用している限りではアルミニウムになることもありません。

「食器からアルミナが溶け出るか?」
と言う事ですが、過去、日本陶磁器検査協会で4%酢酸「鉛、カドミウムの溶出試験法」を用い、アルミナの溶出試験をして溶出しない事が確認されています。

【アルミニウムの製造方法】
ボーキサイト「アルミナを多く含む鉱石」に苛性ソーダを混合し加圧加熱すると、アルミナ分が溶け出します。ここから不純物を取り除き、攪拌、冷却すると、水酸化アルミニウムの結晶が析出されます。この結晶を真空ろ過機で取り出し、約1,000℃の温度で焼成すると、純白のアルミナが作り出されます。
アルミナを氷晶石やふっ化アルミニウムを高温で溶かしたものに混合し、電解炉に入れ還元するとアルミニウムになります

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Q15.絵に使っている絵の具の安全性は?

A15.有害な鉛やカドミウムが入った絵の具は使用していません。
当社の絵の付け方は「下絵」と「イングレーズ」で行っています。
間違って入った場合でも食器表面のガラス質の部分が溶出を防ぎます。
又、下絵1300℃、イングレーズ1240℃で焼成しますので安全です。

「上絵」
表面のガラス質の上に色を付ける方法のため、鮮やかな色調を得る事が出来ます。
金、銀、ブラチナなどを使い、豪華さを表現できます。

「イングレーズ」
表面のガラス質の溶ける温度まで上げることにより、絵の具がガラス質の部分に沈み込むように絵付けします。
上絵ほどの立体感、鮮明さはありませんが多色が使えますので表現が自由になります。
金、銀、プラチナは高温のため使えません。

「下絵」
高温のため通常三色しか使えません。
又、ガラス質による乱反射で絵の鮮明さが損なわれます。

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Q16.クリストバライト強化磁器のリサイクルについての説明

A16.製品のリニューアル 製品の表面にスリキズが着いた物は工場で再焼成「表面のガラス質が溶ける温度」にすれば元の状態に修復が可能です。
製品のリサイクル カケたり、割れたりした製品はリニューアルできませんが、粉砕し製品材料としてリサイクルが出来ます。但し、絵の付いた物はクリストバライト強化磁器の材料としては使えません。タイルや色の付いた陶磁器材料の原料となります。

★リニューアルの処理
1.使用者のほうできれいに洗浄を願います。
2.輸送破損の出ないように梱包の上、工場に送り返してください。
3.再焼成処理の後、使用者にお送り致します。

★リニューアルの費用
  工場までの輸送費と再焼成加工代が必要となります。
  詳しくは営業までお問い合わせ下さい。

★リサイクルの処理
1.割れたり、カケたりした製品を使用者の方で保管下さい。
2.一定量纏まりましたら工場にお送り下さい。
  工場で出る不良品と併せて粉砕工場に送ります。
3.粉砕されたものは製土会社で引き取り、材料に混ぜて使います。
4.製品に戻さないものはゴムや建築材料の増量材として活用されます。

★リサイクルの費用
  工場までの搬送費をご負担願います。

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Q17.器の表面に黒く「しみ」の様な汚れがつくのですがどうしてでしょうか?
付かないように出来ますか?
直す事が出来ますか?

A17.食器を重ねた時、食器のハマ底部分と内底のガラス質の部分が摩擦し、食器内側のガラス質の部分が削れ、擦りガラス状になり、ハマ底部分の汚れが移る事が原因です。
食器表面はガラス質で覆われていますがハマ底部分だけ素地が露出しています。
強化磁器の素地硬度がガラス質より硬いため、削る結果となります。
「しみ」の様に部分的に擦りガラス状になるのは表面に若干の凹凸があり凸部分の上部が削れることによるものです。付かないようにするには、

1.ハマ底部分の研磨をして表面を滑らかにする。
2.ガラス質の表面硬度より、やや柔らかなガラス質の膜をハマ底部分に
  コーティング加工をすることで防げます。

直すにはリニューアル処理を行います。
付いてしまった場合には、表面のガラス質の部分が溶ける温度で再焼成すれば元の状態に戻ります。
表面のガラス質の部分の溶融点や焼成方法がそれぞれのメーカーにより異なります。
この処理をする場合には必ず製造メーカーに依頼するようにして下さい。

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Q18.食器の表面に黒く、又は光った汚れがつくのですが、こすり洗いをしても取れません。
付かないようにすることはできますか?また、汚れを取ることは可能ですか?

A18.食器表面のガラス質の部分が食器篭、ステンレスの台、アルミ盆などと摩擦し、ガラス質の部分に金属「メタルマーク」が付着したことが原因です。
食器のガラス質の表面硬度が金属の表面硬度より硬い事が要因です。

付かないようにするには、食器と金属の摩擦する個所の点検をします。
予測される場所は、
食器篭  洗浄機出口  洗浄機のコンベアー  洗浄機内部の食器押さえ  作業台  など

摩擦する個所の金属を樹脂製に替えます。

汚れを取るには
物理的に擦って取る方法があります。
メラミンフォームなどのスポンジより硬いもので擦り取ります。
化学的に処理する方法もあります。
1.リニューアル処理「再焼成」する方法。
  汚れの付いた食器を高温で焼成し直す「燃やす」事です。
  金属を酸化させますので金属の種類によっては黒くシミ状になる場合があります。
  この処理をする場合には必ず製造メーカーに依頼するようにして下さい。
2.イオン分解「酸性洗剤で汚れを分解」する方法。
  塩酸系の洗剤に汚れの付いた食器を漬けて、汚れの元となる金属をイオン化させて取る方法です。
  メッキの逆と考えて頂いても結構です。
  この処理をする場合には中和の作業が伴います。
  中和には「苛性ソーダ」を含んだ中和剤を使いますので劇薬物取り扱い責任者の立会いが必要です。

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Q19.食器の表面に薄っすらと膜状の汚れがつきます。汚れを取るには?

A19.食器表面のガラス質の部分に油膜、水垢、でんぷん質などが付着したものと思われます。
漂白処理をすれば取れます。
自動食器洗浄機は水圧で汚れを除去します。
水圧で除去出来なかった油分やでんぷん質、又、水に含まれるカルシウム分やその他の鉱物が食器表面のガラス質に付着し、食器消毒時に高温で固められたのが原因です。

漂白処理をすれば取れます。
塩素系漂白剤、酸素系漂白剤のどちらも使用可能です。
漂白剤に漬け、取り出して水洗いすればきれいになります。
学期に一度とか月に一度の様に定期的に実施下さい。
この処理で取れない汚れがあればメタルマーク「金属汚れ」です

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Q20.強化磁器を使いたいのですが「設備改善」が必要と言われました
どのような場所をどのように改善すれば良いのですか?

A20.強化磁器を使う場合には、重量対策、破損対策、汚染対策をして下さい。
対策は注意と指導で大半は解決しますが物理的な問題があれば設備改善をして下さい。

■重量対策
強化磁器は樹脂製と比較して比重が重いため、保管、移送について重量対策が必要になります。
1.保管
  食器消毒保管庫の棚強度の改善。
  加重計算は食器篭の収納数×1篭(食器を入れた状態)重量
  保管庫のメーカーに確認願い、足らなければ補強をして下さい。
  重量の重い篭は下段、軽い篭は上段に収納するようにして下さい。
2.移送
  食器は篭に入れた状態で移送が行われます。
  篭が大きいと多く積め込み重く持てなくなります。
  篭を小さくして1篭重量を減らします。
  移送距離が長い場合には台車を利用下さい。
  厨房内で上下に移送する個所があれば高さの調整をして下さい。

■破損対策
強化磁器は高所からの落下や強い衝撃が加わると「割れる」事があります。
厨房内での破損、移送時破損、食事時の破損があります。
1.厨房内
  食器を積み重ねる場合には上向きで安全に積める高さまでにして下さい。
  食器篭に入れたまま、積み重ねる場合には二段以上の積み重ねはしない様にして下さい。
  食器が落下する場所「洗浄機出口」では食器を手で取り上げるように
  出口にスロープを付け、緩やかに滑るようにすると便利です。
2.移送
  移送途中に段差があるところにはスロープを付けて食器に衝撃が加わらないようにして下さい。
3.教室、ランチルーム
  低学年児童は配膳盆から滑り落とす事がありますので、滑り止めの盆を使用することを薦めます。

■汚染対策
強化磁器の表面は硬いガラス質に覆われています。
このため、通常の汚れは非常に付きにくく、付いても水洗いで簡単に落ちます。
しかしながら、表面硬度が硬いために金属との摩擦により金属を削り、それが付着する(メタルマーク)が問題であります。
ガラス質の表面に金属がこびりついた状態のため、水洗いや擦り洗いでは簡単に取れません。
金属との摩擦個所をチェックし、樹脂製の物への転換を願います。
1.特に食器篭は移送途中での摩擦によりメタルマークの原因になります。
2.厨房内の次の個所をチェックして下さい。
  食器洗浄機のコンベアー
  食器洗浄機のコンベアー上部の食器押さえ
  食器洗浄機出口のエプロン
  作業台上部
3.配膳盆
  アルミ製のものであれば、ナフキンなどを使用するか若しくは樹脂製に変更ください。
4.食事後には調理に使われたアルミホイルやスプーン、フォークなどを
  食器に挟まないように指導下さい。「分別回収」

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PL「製造物責任」法上の注意

食器以外に使用しないで下さい。

クリストバライト強化磁器は食器として作られています。
食器以外の目的には使用しないで下さい。
更に食器として使う場合下表の注意をお守り下さい。

製品にヒビの入ったものがあれば使用しないで下さい。
使用中に割れ、身体にケガを負わす原因になります。
安全な場所に廃棄して下さい。

製品にカケがあるものは使用しないで下さい。
使用中に割れ、身体にケガを負わす原因になります。
安全な場所に廃棄して下さい。

調理や加温のため、食器の中に食材を入れ直接火にかけないでください。
使用中に割れ飛散し、身体にケガを負わす原因になります。
危険ですので絶対に行わないで下さい。

1.高温火傷に注意して下さい。
熱い物を入れたり、高温で消毒した後は食器自体が熱を持っている場合があります。

2.低温火傷に注意して下さい。
低温でも長く食器に触れていると低温火傷の原因になりますので注意して下さい。

使用中、破損した場合には速やかに掃除をして破片を除去し、安全な場所に廃棄して下さい。
飛散した細かな破片が手に付き、そのまま目を擦ったりすると目を傷つける場合がありますのでご注意下さい。

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