AT228119B - Verfahren zur Herstellung von keramischen Leichtgewichtserzeugnissen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von keramischen   Leichtgewichtserzeugnissen   
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   deutet die Eigenschaft, auf ein kleineres Volumen zusammengedrückt zu werden, wenn ein äusserer Druck durch das Schrumpfen des Tones während des Trocknungsvorganges auftritt, und schliesst nicht notwendig die Eigenschaft der Federung oder Elastizität ein. Daher wurde auch ein Teilchen, welches nur unelastisch verformbar ist, für die vorliegende Erfindung geeignet sein, vorausgesetzt, dass es auf einen kleineren Rauminhalt zusammengedrückt werden kann. 



  Sowohl thermoplastische als auch warmverfestigte Kunststoffe können als hohle Teilchen gemäss der vorliegenden Erfindung benutzt werden, vorausgesetzt, dass sie die nötige Zusammendrückbarkeit besitzen, wie sie der verwendete Ton bzw. die schrumpfende Rohmasse erfordert. 



  Wegen der fehlenden Bruchbildung in der Zellenwand wird ein Erzeugnis geliefert, bei welchem die Zellen untereinander keine Verbindung haben und irgendeine Porosität des Erzeugnisses lediglich auf der Art der verwendeten Rohmasse und nicht auf der Zellstruktur beruht. 



  Bei den bisher benutzten Füllstoffen war die Zusammendruckbarkeit nicht der Schrumpfwirkung des Tones oder der sonstigen Rohmasse angepasst, so dass in den Zellenwänden Risse hervorgerufen wurden. 



  Gemäss der vorliegenden Erfindung und wegen der Verwendung von Stoffen mit geeigneter Zusammendrückbarkeit ist es möglich, eine Dichte von etwa 0, 4 zu erzielen und doch eine gute Druckfestigkeit aufrechtzuerhalten. Für die meisten Zwecke wird die vorliegende Erfindung verwendet zur Herstellung von Erzeugnissen mit einer Dichte von weniger als 1, 1 und vorzugsweise unter 0, 8. Mit den Mitteln der Erfindung wurden Ziegelsteine hergestellt, welche zusammendruckbare Plastikkügelchen mit Durchmessern zwischen 0, 5 und 10 mm enthielten mit Dichten der Plastikkörper von nur 0, 006 kg/dms und mit einer Dichte des Fertigerzeugnisses von nur 0, 37. Selbst dann zeigten die Erzeugnisse keine Bruchstellen in den Zellenwänden und hatten eine verhältnismässig hohe Druckfestigkeit.

   Es wurde gefunden, dass brauchbare Ergebnisse noch erhalten werden konnten, wenn die Plastikteilchen sogar 20 mm Durchmesser besassen. 



  In einer bevorzugten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens gemäss der vorliegenden Erfindung wird die Rohmasse, z. B. Ton, gemischt, durchgearbeitet oder plastifiziert (in bekannter Weise) oder kann nach Wunsch auch etwas dünnflüssige gehalten werden, als dies üblich ist. Die Plastikkügelchen oder sonstigen zusammendruckbarenHohlteilchen werden dann in die Masse eingearbeitet. Zweckmässigerweise durchlaufen die Plastikteilchen zuerst ein Wasserbad, wodurch der Mischvorgang der Teilchen mit der Tonmasse begunstigt wird. 



  Wenn die hohlen Plastikteilchen in der Tonmasse gleichmässig verteilt sind, wird die Mischung in eine Form gebracht, z. B. durch Einformen oder Einstampfen in eine Hohlform oder durch Auspressen aus einer Maschine bei verhältnismässig niedrigem Druck. Die geformten Erzeugnisse werden dann getrocknet und gebrannt. Während des Brennens wird der plastische Stoff verbrannt, und das Gas entweicht durch die laminierte Struktur des Tones. Die Tonmasse behält ihre Bearbeitbarkeit und ihren Zusammenhalt selbst dann bei, wenn derart beträchtliche Mengen von Plastikteilchen beigemischt werden, dass das Enderzeugnis eine Dichte von nur 0, 4 besitzt. Der aufrechterhaltene Zusammenhalt des Tones sichert, dass das geformte Erzeugnis vor dem Trocknen fest bleibt. Dies ist besonders der Fall, wenn Plastikkugelchen mit glatter Oberfläche benutzt werden.

   Wenn ein Stoff, wie Schamotte, benutzt wird, ist es vorteilhaft, in die Mischung eine gewisse Menge eines Binders, z. B. Wasserglas, einzubringen, um die Kohäsion und Bearbeitbarkeit der Masse aufrechtzuerhalten. 



  Während fur die meisten üblichen Zwecke die Plastikteilchen gleichmässig im Tonblock verteilt sind, können sie auch in verschiedener Menge im Erzeugnis verteilt sein, und dieses kann z. B. so hergestellt werden, dass die Plastikteilchen in die Mitte des Gegenstandes eingebracht, dagegen an einigen Stellen oder an der ganzen Oberfläche weggelassen sind, um an diesen Teilen eine nicht zellulare glatte Struktur zu erhalten. 



  Die Erfindung soll nun an Hand von einigen durchgeführten Beispielen näher beschrieben werden. 



  Beispiel 1 : Einer Mischung von 28 Raumteilen trockenemTon und 72 Raumteilen von PolystyrolSchaumstoff in Form von Kügelchen mit einem Durchmesser von etwa 1, 5 mm wurde Wasser zugeführt und die Masse in einem Mischtrog so durchgearbeitet, dass sie weich und plastisch wurde. Die Masse wurde dann in einem Extruder (Auspressmaschine) bei geringem Druck geformt, getrocknet und in üblicher Weise gebrannt. Das Gewicht des Polystyrol-Schaumstoffes betrug 0, 020. Die gebrannten Leichtziegel hatten ein Raumgewicht von 0, 6 und eine Druckfestigkeit von 70 kg/crn. Die Tonmischung zeigte bei diesem Beispiel 261o Volumenschrumpfung, und daher wurden als Plastikkugelchen solche ausgewählt, welche eine Zusammendrückbarkeit von mehr als 26 Vol. -0/0 besassen. 



  Ziegel der in der beschriebenen Weise hergestellten Art wurden 336 h in einem Wasserbad behandelt. 



  Die Ziegel schwammen während der ganzen Zeit auf dem Wasser, und die Wasseraufnahme nahm während   

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 der letzten Tage nicht mehr zu. Dieser Versuch zeigt, dass die Zellenwände ganz geblieben waren und die Zellen während der Formung, beim Trocknen und Brennen vollständig getrennt blieben. 



   Da die Polystyrol-Plastikmasse kein Wasser aufnahm, konnte die Trocknungszeit des geformten Rohproduktes auf weniger als   die halbe Zeit   derjenigen herabgedrückt werden, die nötig ist, um das geformte Rohprodukt   bei früheren bekannten Verfahren zur Herstellung poröser keramischer   Erzeugnisse zu trocknen. 



  Auch die Zeit des Brennens konnte bei Verwendung von mehr oder weniger wasseraufnehmenden Plastikstoffen beträchtlich abgekürzt werden. Diese Stoffe können in einfacher Weise mit einer Wasser abstossenden Substanz überzogen werden, um die oben erwähnten Vorteile beim Trocknen und Brennen zu erhalten. 



     .     Beispiel 2 :   48 Raumteile Polystyrol-Schaumplastikmasse der gleichen Art, wie sie im Beispiel 1 benutzt wurde, wurden in 52 Raumteile von plastischem Ton eingearbeitet, worauf aus der Gesamtmasse, wie im ersten Beispiel angegeben, Leichtziegel hergestellt wurden. Diese Ziegel hatten ein Raumgewicht von 0, 95 und eine Druckfestigkeit von aber 190 kg/cm2. Diese Festigkeit ist annähernd zweimal so gross wie die von porösen Ziegeln, die nach früher bekannten Verfahren bei Zumischen von andern organischen Stoffen erzielt wurden. Es ist hieraus ersichtlich, dass eine Beimischung von Plastikstoffen mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung beträchtliche Vorteile auch bei hohem Raumgewicht ergibt. 



   Wie im Beispiel 1 hatte die Rohmasse eine Raumschrumpfung von   2fJ1/o,   und demgemäss besass auch der ausgewählte Plastikstoff eine Zusammendrückbarkeit von über 26   Vol.-%.   



     Beispiel 3 :   55 Raumteile Polyurethan-Schaumstoff wurden auf eine Teilchengrösse von 0, 5 bis 2,5 mm Durchmesser gemahlen und in 45 Teile von plastischem Ton eingearbeitet, worauf Leichtziegel in der im Beispiel 1 angegebenen Weise hergestellt wurden. Die Ziegel, die in dieser Weise gefertigt wurden, hatten ein Raumgewicht von 0, 8 und eine Druckfestigkeit von 120   kg/dm2.   



   Wie im vorigen Beispiel besass die Rohmasse   eineGesamtraumschrumpfung   von   2f11/o,   und daher wurde auch ein Polyurethan-Schaumstoff mit einer Zusammendrückbarkeit von mindestens   2f11/o   ausgewählt. 



     Beispiel 4 :   60 Raumteile Polyvinylchlorid-Schaumstoff in Teilchenform mit Durchmessern von 1 bis   S, 5 mm   wurden mit 40   Raumceilchen plastischem   Ton gemischt, worauf poröse Ziegel in der im Beispiel 1 angegebenen Weise hergestellt wurden. Die Ziegel hatten ein Raumgewicht von 0, 7 und eine Druckfestigkeit von 90   kg/dm2.   



   Der Ton besass eine Gesamtraumschrumpfung von   267o   und daher wurde auch das Polyvinylchlorid in Teilchenform so ausgewählt, dass es eine Zusammendrückbarkeit von mindestens 26   Vol. -Ufo besass.   



   Beispiel 5 : 60   RÅaumteile   Polyisobutylen-Schaumstoff, zerkleinert in Teilchen mit einem Durchmesser von 1 bis 3 mm, wurden in 40 Raumteile von plastischem Ton eingearbeitet, worauf Leichtziegel in der im Beispiel 1 angegebenen Weise hergestellt wurden. Die Ziegel hatten ein Raumgewicht von 0, 7 und eine Druckfestigkeit von 80   kg/cm2.   



   Der ausgewählte Polyisobutylen-Schaumstoff in Teilchenform besass eine Zusammendrückbarkeit von mindestens 26   Vol.-%.   
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 :1. Verfahren zur Herstellung von keramischen Leichtgewichtserzeugnissen, bei welchem eine Rohmasse, z. B. Ton, vor dem Trocknen und Brennen mit einem Füllmittel in GestaltvonKunstharzteilchen gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausbrennstoff Kunstharzhohlkörper, insbesondere von Kugelform, verwendet werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die grösste Dimension der Hohlkörper je nach der Grösse des Fertigkörpers 0, 5 bis 20 mm beträgt.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Rohmasse Schamotte mit einem Binder, z. B. Wasserglas, benutzt wird.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper nur an gewissen Stellen des keramischen Erzeugnisses eingearbeitet werden.