技術解説（もっと教えて！"C1"テクノロジー）

なるほどファインセラミックス！（ファインセラミックフィルターの話）

ファインセラミックフィルターはルビーと同じ？

ファインセラミックフィルターの超微細孔お茶碗やコーヒーカップなど、自然界にある粘土を焼き固めてつくられるのが、セラミックス（オールドセラミックス）です。粘土とは岩石が風化や変成で非常に細かな粒子になったもので、大部分が「結晶性珪酸塩」が占めています。化学成分としては珪酸（シリカ）、アルミナが主成分で、そのほかに鉄やマグネシウム、カルシウムなども含まれています。これに対して、原料となる物質の純度を高めて作られるのが、ファインセラミックスです。粒度が均一で純度の高い原料から作られるために特別な機能や安定した性能を発揮します。
20年ほど前、クルマのエンジンにはじめてセラミックターボが採用されて話題を呼びましたが、この時のターボファンはSi系のファインセラミックで作れらました。これに対して、"C1"のファインセラミックフィルターはアルミナを原料にしています。アルミナは珪酸に次いで岩石中に豊富に存在している天然物質であり、「純度を上げやすい」という大きな特徴をもっています。
ところで純度の高いアルミナを高温で焼成するとうすいピンク色になります。これが単結晶化したものが、ルビーやサファイヤです。色の違いは、どのような微量成分が含まれているかの違いによるものです。

1000個以上の孔があいたレンコンにコーティング

レンコンのような円柱型をした
ファインセラミックフィルター"C1"の場合、まず少し粗めに粒度をそろえたアルミナを練って粘土状にして、型に流し込み押し出します。1000個以上もの穴があいたレンコンのような円柱ができあがります。これを乾燥して焼いていきます。3日ほどかけて徐々に温度を上げ、約1200度になったところでまた時間をかけて温度を下げていきます。急激に温度を変化させると、割れたりひびが入ってしまうので、慎重な作業になります。こうした工程は、窯で焼き物を作るのと同様です。
焼き上がった土台に、さらに粒度の細かなアルミナをコーティングしていきます。いうなれば、焼き物の表面に上薬をかけるようなものです。違いは、レンコン状に開いた1000個以上の孔の表面1つ1つに、上薬をつけなければいけないということ。微粒子のアルミナを水中に分散させた溶液を孔に流し込むのですが、これだけでは均一にコーティングすることはできません。そこで真空状態にして、孔内面に溶液を引き寄せて積み重ねていきます。超微細孔を持つアルミナ層が均一になったところで取り出し、乾燥させ、再び時間をかけて焼き上げていきます。

ずいぶんと手間暇をかけて、ファインセラミックフィルターは完成します。「最初から粒度の細かなアルミナだけで焼き上げればいいのに」と思った方は、なかなか鋭い！　もちろんそれも可能です。ところが困ったことに、粒度の細かなアルミナだけですべてを作ると水の通りが悪くなってしまいます。ちょろちょろとしか水が出てこない浄水器になってしまうのです。"C1"の通水量の秘密は、粒度の大きなアルミナ（水を通しやすい構造）によって土台が作られているからなのです。