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Verfahren zur Herstellung weissgetriibter Emails und Glasuren.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung weissgetrübter Emails und Glasuren durch Gastrübung. Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, dass zur Erzielung des Optimums der Trübung und um Auskochen, Mattwerden und Verfärbungen des Emails, letzteres durch unvoll-
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verschiedene Menge Gas in Gasblasen einer bestimmten Grössenordnung vorhanden sein muss. Die Erfindung besteht darin, dass für ein gegebenes Trübungsmittel die Trübung durch Veränderung der \dsorptionsmittelmenge im Emailschlicker oder durch Austausch des Adsorptionsmittels durch ein anderes Adsorptionsmittel oder durch beide Massnahmen beeinflusst wird, u. zw.
zweckmässig in der Weise, dass durch Erhöhung der Adsorptionsmittelmenge oder durch Auswahl eines stärker wirkenden Adsorptionsmittels die Trübungsmittelmenge herabgesetzt werden kann.
Je grösser die Adsorptionsfähigkeit eines gasabspaltenden Stoffes ist, um so geringer ist die Menge, die zur Hervorrufung einer Emailtrübung erforderlich ist, da im wesentlichen nur die adsorbierte Menge in Wirksamkeit tritt und so mit geringen Mengen eines Trübungsmittels das Auslangen gefunden wird.
Solche stark adsorptionsfähige gasabspaltende Stoffe, die schon in ganz geringen Mengen wirksam sind und daher auch am billigsten sein können, haben daher auch den Vorteil, dass ein Randkochen verhindert wird. Denn die Ursache des Kochens an den Rändern scheint dadurch hervorgerufen zu werden, dass infolge dort eintretender Anreicherung bzw. der dort eintretenden verstärkten Adsorption ein Auskochen stattfindet, u. zw. durch einen durch verstärkte Gasentwicklung eintretenden Durchbruch durch die Oberfläche des Emails. Wenn ein schlecht oder weniger gut adsorptionsfähiger Stoff als Trübungsmittel benutzt wird, so muss von diesem Stoff so viel verwendet werden, dass ein Randkochen unvermeidlich ist.
Ein solches Randkoehen kann durch Verringerung der Trübungsmittelmenge verhindert werden, was aber zur Voraussetzung hat, dass das Trübungsmittel bereits in so geringen Mengen trübt, dass das Randkochen nicht eintritt. Es sind daher jene Stoffe als Trübungsmittel am geeignetsten, in welchen
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Für ein gegebenes Trübungsmittel ist von den Adsorptionsmitteln jenes zu wählen, das das Trübungsmittel am festesten bindet. So ermöglichen z. B. schon die verschiedenen Tone je nach ihrer Ad- sorptionsfähigkeit für ein bestimmtes Trübungsmittel eine Auswahl für die Beeinflussung der Trübung.
Es erweisen sich solche Adsorptionsmittel und Trübungsmittel dann als geeignet, wenn die Konzentration des Trübungsmittels in dem Adsorptionsmittel möglichst gering ist.
Als Trübungsmittel sind sowohl organische als auch anorganische als auch gemischt organisehanorganische Stoffe geeignet.
Als Adsorptionsmittel können wirksam sein, z. B. Ton, Kaolin, an sieh nicht trübende, insbesondere kolloidale Stoffe, ferner auch solche wohl trübende Stoffe, die aber in Mengen verwendet werden, in welchen sie für Trübungen nicht ausreichend sind, wobei die Adsorptionsfähigkeit für das Trübungsmittel auch noch durch Zusätze begünstigt werden kann, die die Adsorptionsfähigkeit steigern. Das günstigste Adsorptionsmittel zu finden, ermöglicht ein einfacher Versuch.
Bei Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung werden bei einem gegebenen Adsorptionsmittel solche gastrübende Stoffe angewandt, deren Adsorption an das Adsorptionsmittel so fest und gross ist, dass mit besonders kleinen Mengen der gastrübenden Stoffe die optimale Trübung erzielt wird.
Die Zahl der als Trübungsmittel verwendeten Stoffe, für welche die Emaille bzw. ein Bestandteil
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zustellen, welcher gasabspaltende Körper bei einem gegebenen Adsorptionsmittel den obigen Anforderungen am besten entspricht, d. i. die grösste Adsorption besitzt, bedarf nur eines dahingehenden Versuches. Bei organischen Verbindungen scheint die Ads9rptionsfähigkeit etwa mit dem Molekulargewicht zuzu- nehmen, so dass Farbstoffe und hochmolekulare Verbindungen, wie etwa Naphtol, sieh als besonders geeignet erweisen. So verhält sich die Adsorption von Methylenblau zu Ameisensäure wie 100 : 1.
Die anzuwendenden Mengen des Trübungsmittels und des Adsorptionsmittels hängen davon ab,
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Adsorptionsmittels ist, um so geringer ist die anzuwendende Menge des Trübungsmittels.
Bei einem gegebenen Trübungsmittel und einem gegebenen Adsorptionsmittel kann auch durch
Veränderung des gegenseitigen Verhältnisses von Adsorptionsmittel und Adsorptiv die Trübung beein- flusst werden. So kann durch Erhöhung der Adsorptionsmittelmenge, einerseits die Konzentration des
Trübungsmittels im Adsorbat herabgesetzt werden und anderseits das Trübungsmittel über eine grössere
Masse im Emailsch1cker und dadurch gleichmässiger im Emailschlicker verteilt werden, was für die Trübung von besonderer Bedeutung ist, da durch die feine und gleichmässige Verteilung des Trübungsmittels im Emailsehlicker die Grösse und die Verteilung der Gasblasen bestimmt wird.
Es erweisen sich solche Ad- sorptionsmittel und Trübungsmittel als besonders geeignet, bei welchen die Konzentration des Trübungs- mittels in dem Adsorptionsmittel möglichst herabgesetzt ist. Die GasblasengTösse und somit die Trübung ist nämlich auch abhängig von der Menge Gas die von einem Primärteilchen des Adsorptionskomplexes entwickelt wird. Je geringer daher die an ein Primärteilchen adsorbierte Menge des gasabspaltenden
Körpers ist, desto kleiner werden die Gasblasen. Je mehr Adsorptionsmittel des gleichen Zerteilung- grades man anwendet, d. h. je mehr Primärteilchen man mit dem Trübungsmittel belegt, desto mehr Gas- blasen werden entwickelt.
Es ergibt sich daraus, dass eine Vermehrung des Adsorptionsmittels im Ver- hältnis zur Menge des Trübungsmittels eine Gasblasenverkleinerung, eine Verminderung eine Gasblasen- vergrösserung ergibt. Ferner aber, dass eine absolute Vermehrung des Adsorptionsmittels eine Vermehrung der Gasblasenanzahl, eine Verminderung des Adsorptionsmittels eine Verminderung der Gasblasenanzahl zur Folge hat. Da nun diese beiden Grössen, die Gasblasengrösse und die Gasblasenanzahl, von entscheidendem Einfluss auf die Trübung sind, ergibt es sich, dass man durch Variation der Menge des
Adsorptionsmittels, des Trübungsmittels und des Verhältnisses derselben die Einstellung der Trübung auf eine gewisse Intensität bewirken kann.
Die zur Adsorption bestimmten Körper (Trübungsmittel) können als solche verwendet und dem Emailschlicker zugesetzt werden, oder aber sie können mit dem Adsorptionsmittel gemeinsam, also an das
Adsorptionsmittel adsorbiert, dem Emailschlicker zugesetzt werden.
Die Bildung der Adsorptionsverbindung vor dem Zusatz zur Emaille, d. i. die Verwendung des
Trübungsmittels adsorbiert an das Adsorptionsmittel, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Peptisation,
Koagulation, Mahlung oder andern Massnahmen zur Beeinflussung der Beschaffenheit des Adsorptions- mittels, hat den Vorteil, dass die Bildung der Adsorptionsverbindung unabhängig von den Vorgängen bei der Herstellung der Emaille vor sich gehen kann. Dies kann deswegen von Bedeutung sein, weil z. B. überaus feines Mahlen des Adsorptionsmittels mit dem Adsorptiv die Adsorption erhöht. Wenn man den gleichen Effekt durch Mahlung auf der Mühle erreichen wollte, so steht einer solchen Arbeitsweise ent- gegen, dass zu feines Mahlen auf der Mühle die Emaille schädigt.
Die Bildung der Adsorptionsverbindung vor dem Zusatz zur Mühle ist unerlässlich, wenn im Laufe des Emaillierungsverfahrens keine Gelegenheit zur Adsorption gegeben ist, wie z. B. bei Puderemaillen.
Wasserunlösliche Trübungsmittel, bzw. solche, die sich in Wasser schwer adsorbieren lassen, können für das Verfahren gemäss der Erfindung dadurch geeignet gemacht werden, dass sie in einemLösungs- mittel gelöst und so adsorptionsfähig gemacht werden. Dies bietet auch ein Mittel um die Adsorption sowohl wasserlöslicher als auch wasserunlöslicher adsorptionsfähiger Trübungsmittel zu begünstigen und für wasserunlösliche Trübungsmittel den weiteren Vorteil der gleichmässigen Verteilung des Trübungs- mittels in dem Adsorptionsmittel.
Bei Auswahl stark adsorptionsfähiger Trübungsmittel gegebenenfalls im Verein mit Peptisation- mitteln kann schon mit zirka 0'01 % ders Trübungsmittels das Auslangen gefunden werden.
Im vorhinein lassen sich keine bestimmten Werte festlegen ; die günstigsten Werte lassen sieh jedoch leicht auf empirischem Wege ermitteln.
Die für die optimale Trübung erforderliche Gasmenge kann sonach für jeden zersetzliehen, d. h. im adsorbierten Zustande bei der Einbrenntemperatur zersetzlichen oder flüchtigen Stoff für jeden Email- satz empirisch bestimmt werden, u. zw. a) durch Variation des Trübungsmittels je nach seiner Adsorptionsfähigkeit, b) durch Variation des Adsorptionsmittels je nach seiner Adsorptionsfähigkeit, e) durch Variation der Mengen des Trübungsmittels und des Adsorptionsmittels und ihres gegen- seitigen Verhältnisses.
Die Feststellung auf welcher die Erfindung beruht, ermöglicht sonach einerseits durch Auswahl) ! des Adsorptionsmittels und Trübungsmittels in qualitativer Beziehung, anderseits durch Veränderung der Mengenverhältnisse von Adsorptionsmittel und Trübungsmittel, ferner durch Veränderung der
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absoluten Menge von Adsorptionsmittel und Trübungsmittel die Trübung in jeder gewünschten Weise zu beeinflussen.
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<tb> 1.
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1. <SEP> 1000 <SEP> g <SEP> Fritte, <SEP> 500 <SEP> Wasser, <SEP> 0-15 <SEP> Metliylenblau, <SEP> 60 <SEP> Ton.
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Gegebenenfalls <SEP> kann <SEP> zur <SEP> Entfärbung <SEP> ein <SEP> Oxydationsmittel <SEP> zugesetzt <SEP> werden.
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2.1000 <SEP> g <SEP> Fritte, <SEP> 500 <SEP> g <SEP> Wasser, <SEP> 1 <SEP> g <SEP> Salpeter, <SEP> 60 <SEP> g <SEP> Ton.
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3.1000 <SEP> g <SEP> Fritte, <SEP> 500 <SEP> g <SEP> Wasser, <SEP> 10 <SEP> g <SEP> Ameisensäure, <SEP> 60 <SEP> g <SEP> Ton.
<tb>
In diesen Beispielen wird durch Variation des Trübungsmittels je nach seiner Adsorptionsfähigkeit mit verschiedenen Stoffen ungefähr die gleiche Trübungswirkung hervorgerufen.
Selbstverständlich sind jene Stoffe als Trübungsmittel am günstigsten, die in geringster Menge
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11.
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Gleiche <SEP> Trübung <SEP> zeigen <SEP> folgende <SEP> Beispiele <SEP> :
<tb> a <SEP> b <SEP> e
<tb> Fritte <SEP> 1000 <SEP> g <SEP> 1000 <SEP> g <SEP> 1000 <SEP> g
<tb> Wasser <SEP> 400 <SEP> g <SEP> 400 <SEP> g <SEP> 400 <SEP> g
<tb> Ton <SEP> 20 <SEP> g <SEP> 40 <SEP> g <SEP> fi0 <SEP> g
<tb> Methylenblau <SEP> 0'2 <SEP> 0-15 <SEP> g <SEP> 0-12 <SEP> g
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Hier ist durch Variation der Menge des Trübungsmittels und des Adsorptionsmittels sowie ihres gegenseitigen Verhältnisses auf ungefähr gleiche Trübung eingestellt.
Bei gleichem Tongehalt steigt die Trübung mit steigendem Trübungsmittelgehalt an, bei gleichem
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fähigkeit des Trübungsmittels.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Verfahren zur Herstellung weissgetrübter Emails und Glasuren, durch Gastrübung, dadurch gekennzeichnet, dass für ein gegebenes Trübungsmittel die Trübung durch Veränderung der Adsorptionsmittelmenge im Emailsehlicker oder durch Austausch des Adsorptionsmittels durch ein anderes Adsorptionsmittel oder durch beide Massnahmen beeinflusst wird, u. zw. zweckmässig in der Weise, dass durch Erhöhung der Adsorptionsmittelmenge oder durch Auswahl eines stärker wirkenden Adsorptionsmittels die Trübungsmittelmenge herabgesetzt werden kann.