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Verfahren zur Plastifizierung von Korund- oder
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren, reine oder annähernd reine Korund- oder Aluminiumoxyd-Rohstoffe so zu plastifizieren, dass sie sich im kalten Zustand im Strangpressverfahren (Ziehverfahren) verarbeiten lassen.
Es sind Verfahren bekannt, plastische Rohstoffkombinationen (Massen), wie z. B. Porzellan, durch Strangpressen, Freiformen und Giessen zu gestalten. Dagegen lassen sich unplastische Rohstoffe, insbesondere kalzinierte reine Tonerde oder Korunde, auf dem Wege des Strangpressens nur unter besonderen Bedingungen verarbeiten. Beispielsweise ist es bekannt, diese Rohstoffe mit Kunststoffen zu versetzen, welche eine Schichtstruktur aufweisen.-Solche organische Zusätze, die auch als Plastifikatoren bezeichnet werden, erfordern nach der Formgebung eine umständliche Glühbehandlung der Formteile, um die Zusätze wieder zu beseitigen. Auch durch langdauernde Mahlprozesse versucht man, unter Hinzufügen eines Dispersionsmittels Plastizität dann zu erreichen, wenn die Ausgangsstoffe verschiedene chemische Zusammensetzungen aufweisen.
Auch den Weg des Zusatzes von mehr oder weniger plastischen Beimengen, welche jedoch zu einer Verunreinigung der Korund- oder Aluminiumoxyd-Rohstoffe führen, zog man in Erwägung, um Plastizität zu erzielen.
Bei der Gestaltung magerer keramischer Massen mit'mehr als 85% Magermittel, insbesondere von hochfeuerfesten Schamottemassen, ist es bereits bekannt, die Masse mit so viel Wasser zu versetzen, dass eine tropfbar flüssige Aufschwemmung entsteht, und dieser gewisse Stoffe, wie Bentonit, Aluminiumoder Eisenhydroxydgel zuzusetzen, die eine thixotrope Ansteifung des Schlickers bewirken, die durch heftige mechanische Erschütterung jederzeit wieder aufhebbar ist. Die zur Formgebung benutzte Form wird derartigen Erschütterungen beispielsweise durch Rütteln oder Einstampfen der Masse mit einem schnellschlagenden Pressluftstampfer unterworfen, so dass eine thixotrope Verflüssigung des versteiften Bindemittelgels eintritt.
Beim Rüttelverfahren schmiegt sich die Masse den Feinheiten der Form an, wogegen beim Stampfverfahren durch die Verflüssigung eine dichte Lagerung der Magermittel im Formling stattfindet, daneben aber auch das Bindemittel in vollkommener Weise in die Poren, Ecken und Vorsprünge des Magermittels eindringt und auf diese Weise eine gleichartige Verbindung von Magermittel und Bindemittel hervorruft. Bei der Beendung der Rüttelbewegung oder der Stossbewegung des Stampfers erfolgt wieder das thixotrope Ansteifen des Breies und der Formling kann sofort aus der Form entfernt werden. Auf diese Weise soll bei der Gestaltung der erwähnten mageren keramischen Massen eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit und ferner Unabhängigkeit der Fertigung von gelernten Hilfskräften erreicht werden.
Dieses mit der Herstellung eines Schlickers verbundene Verfahren lässt sich nicht beim Strangpressver- fahren anwenden, bei dem sich die gesamte Masse in der Strangpresse ständig in einer Vorschubbewegung befindet und in Gestalt eines zwar plastischen, aber doch eine bestimmte Form aufweisenden Stranges ständig aus dem Mundstück der Strangpresse austritt.
Durch die Erfindung wird es möglich, das Strangpressen bei unplastischen Korund- oder Aluminiumoxyd-Rohstoffen ohne Zuhilfenahme von organischen Bindemitteln anzuwenden, ohne die chemische Zusammensetzung der Tonerde zu verändern und ohne auf langdauernde Mahlprozesse zurückgreifen zu müssen.
Erfindungsgemäss werden den Korund- oder Aluminiumoxyd-Rohstoffen annähernd thixotropiefreie,
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gelartige Oxydhydrate des Aluminiums als Plastifikatoren zugesetzt. Solche Oxydhydrate kann man auf chemischen Wegen herstellen. Sie genügen den Bedingungen als Plastifikator für Korund-oder Aluminiumoxyd-Rohstoffe für das Strangpressverfahren dann, wenn sie einen Aluminiumoxydgehalt (Trockensubstanz) von 5 bis 10% aufweisen und in ihnen ein Verhältnis von Aluminiumoxyd zu Chlor oder Sulfat von über 10 besteht. Der Zusatz von derartigen Oxydhydraten zu Korund- oder Aluminiumoxyd-Rohstoffen bewirkt eine ziehfähige Konsistenz der Korund- oder Aluminiumoxyd-Rohstoffe in kaltem Zustand und führt zu einer guten Rohfestigkeit der Erzeugnisse nach dem Trocknen.
Beispielsweise sei der nachfolgende Versatz für hochwertige Sintertonerdeerzeugnisse genannt :
100 kg Versatz
67 kg ungarische Tonerde, bei 1800 C kalziniert
60000 Touren gemahlen, enteisent und getrocknet
33 kg ungarische Tonerde, bei 13800C kalziniert
15000 Touren gemahlen, enteisent und getrocknet + 10 kg Aluminiumoxydhydrat mit einer Trockensubstanz von 7 bis 8% + l kg Öl + 0, 4 kg Carboxymethylzellulose, in Wasser gelöst + Wasser
Die Pulver werden in einem Mischer vorgemischt, das Gemenge aus Aluminiumoxydhydrat, Öl und die Lösung von Carboxymethylzellulose wird langsam daruntergemischt, und der Wasserzusatz ist so zu bemessen, dass sich die Masse von der Mischwand gerade ablöst. Die Wassermenge schwankt je nach dem Wassergehalt des Oxydhydrates und der Trockenheit der Tonerdepulver.
Es ist möglich, neben den Oxydhydraten auch die beim Strangpressen üblichen Beimengungen, wie werkzeugschonende Öle oder zusätzliche organische Binder, beizufügen. Derart aufbereitete Korund-oder Aluminiumoxyd-Rohstoffe können in gleicher Weise im Strangpressverfahren verarbeitet werden, wie es bei ausgesprochen plastischen Rohstoffkombinationen der Fall ist. Nach einem gewöhnlichen Lufttrocknen kann der Brennprozess angeschlossen werden.