CS214097B1

CS214097B1 - Glass mold for the shaping of ceramic products, in particular of porcelain, and the method for producing them

Info

Publication number: CS214097B1
Application number: CS527180A
Authority: CS
Inventors: Jiri Pribyl; Jiri Mostecky; Budimir Veruovic; Alois Dockal; Vladimir Kubelka
Original assignee: Jiri Pribyl; Jiri Mostecky; Budimir Veruovic; Alois Dockal; Vladimir Kubelka
Priority date: 1980-07-25
Filing date: 1980-07-25
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Vynález se týká skleněné formy pro tvarování keramických výrobků, zejména z porcelánu, a způsobu její výroby a řeáí otázku její životnosti. Podstata skleněné formy pro tvarování keramických výrobků, zejména z porcelánu, spočívá v tom, že obsahuje alespoň na funkčních plochách polymetylfenylsilikonovou pryskyřici o poměru fenylu a metylu ku křemíku 1,2 až 2 a poměru fenylu ku metylu 0,5 až 1. Skleněná forma podle vynálezu se vyrábí sintrací skleněné drti o velikosti zrna 5 až 1000jum v keramická mateční formě při teplotě 350 až 900 °C pe dobu 6 až 24 hodin. Potom se na její funkční plochy nanese vrstva polymetylfenylsilikonové pryskyřice ve formě roztoku v organickém rozpouštědle. Po zaschnutí se vrstva pryskyřice vytvrdí při teplotě od 20 do 350 °C.The invention relates to a glass mold for shaping ceramic products, especially porcelain, and a method of its production and solves the issue of its service life. The essence of a glass mold for shaping ceramic products, especially porcelain, is that it contains at least on the functional surfaces a polymethylphenyl silicone resin with a phenyl and methyl to silicon ratio of 1.2 to 2 and a phenyl to methyl ratio of 0.5 to 1. The glass mold according to the invention is produced by sintering glass crumb with a grain size of 5 to 1000 µm in a ceramic master mold at a temperature of 350 to 900 °C for a period of 6 to 24 hours. Then a layer of polymethylphenyl silicone resin is applied to its functional surfaces in the form of a solution in an organic solvent. After drying, the resin layer is hardened at a temperature of from 20 to 350 °C.

Description

Vynález se týká skleněné formy pro tvarováni keramických výrobků, zejména z porcelánu, a způsobu její výroby.The invention relates to a glass mold for shaping ceramic products, in particular of porcelain, and to a process for its production.

Pro přípravu střepu z porcelánu nebo keramiky se používá doposud sádrových forem. Keramická nebo porcelánová hmota v nasáklém těstovitém stavu se tvaruje v sádrových formách za použití kovových pomůcek, a to jak ručně, tak i na strojním zařízeni. Při tomto procesu dsohází k částečnému odnímání přebytečné vody tvarované hmotě sádrovou formou. Střep so potom spolu s formou vysuáujo v pecích při teplotách 60 až 120 °C. Po vysušeni střep má dostatečnou manipulační pevnost.For the preparation of shards of porcelain or ceramics, plaster molds have been used. The ceramic or porcelain mass in the soaked dough state is shaped in gypsum molds using metal aids, both manually and on machinery. In this process, the excess water is partially removed by the gypsum mold. The shard is then extruded together with the mold in furnaces at temperatures of 60 to 120 ° C. After drying the shard has sufficient handling strength.

Při formováni střepu dochází ko značnému namáhání funkčních ploch sádrové formy a v důsledku toho se forma opotřebovává a mění původní tvar. Funkční životnost sádrových forem je značně omezena. Počet výrobků, které je možno pomooí jedné sádrové formy vyrobit, se pohybuje od 40 do 120 kusů. Tento počet je také závislý na kvalitě materiálu, který so používá pro přípravu sádrové formy, tj. na velikosti zrna sádry a na tvaru požadovaného výrobku. Příprava’sádrových forem je poměrně nákladná, a to jak z hlediska materiálového, tak i z hlediska pracovních sil. Je proto pochopitelné, že výrobci keramického, resp. porcelánového zboží, se snaží prodloužit životnost sádrových forem. Jednou z cest je neustálá kontrola (zvláště při strojové velkovýrobě) mechanických částí strojového zařízení tak, aby tlaky na sádrovou form* a formovací síly byly na optimálních hodnotách. Ifmto způsobem lze prodloužit životnost sádrových forem zhruba o jednu třetinu, avěak dodatečně vynaložené náklady na neustálou kontrolu strojů tento ekonomický efekt snižují. Příčinou omezené funkční životnosti sádrových forem je interakce tvarované hmoty s funkčním povrchem forem. Tato interakce probíhá několika způsoby. Předně jemná keramická hmota ucpává póry sádrové formy a tím se snižuje její schopnost odnímat tvarované hmotě vodu. Nežádoucím projevem tohoto procesu pak je zvýšená adhese střepu k formě a potíže při jeho vyjímání z formy před další operaci. Druhým a hlavním projevem interakce povrchu sádrové formy s tvarovanou hmotou jo mechanické opotřebovávání povrchu forem, které nastává v důsledku toho, že povrch sádrové formy je v průběhu tvarování hmoty v silně nasáklém stavu vodou a v tomto stavu má velmi nízkou mechanickou pevnost, takže je forma snadno obrušována keramickou, resp. porcelánovou hmotou.During the formation of the body, the functional surfaces of the gypsum mold undergo considerable stress and, as a result, the mold wears and changes its original shape. The functional life of the gypsum molds is considerably limited. The number of products that can be made with a single gypsum mold varies from 40 to 120 pieces. This number also depends on the quality of the material used to prepare the gypsum mold, i.e. the size of the gypsum grain and the shape of the desired product. The preparation of core forms is relatively costly, both in terms of material and labor. It is therefore understandable that manufacturers of ceramic, respectively. porcelain goods, trying to extend the life of plaster molds. One way is to continually inspect (especially in large-scale production) the mechanical parts of the machinery so that the gypsum molding pressures * and molding forces are at optimum values. In this way, the life of the gypsum molds can be prolonged by about one third, but the additional cost of continuous machine control reduces this economic effect. The reason for the limited working life of the gypsum molds is the interaction of the molded mass with the functional surface of the molds. This interaction occurs in several ways. First, the fine ceramic mass clogs the pores of the gypsum mold, thereby reducing its ability to remove water from the molded mass. An undesirable manifestation of this process is the increased adhesion of the body to the mold and the difficulty of removing it from the mold before the next operation. The second and main manifestation of the interaction of the surface of the gypsum mold with the molded mass is the mechanical wear of the mold surface due to the fact that the gypsum surface is highly water-soaked during the molding and has very low mechanical strength in this state. easily grinded with ceramic, resp. porcelain mass.

Existuje řada způsobů pro ochranu funkčních ploch sádrových forem, jako jsou např. zpevňování povrohu forem směsí fosforečnanu vápenatého s fluoridem vápenatým, která se nanáší ve formě suspenze na povrch formy a utvoří mezivrstvu se separačnlmi účinky. Podobný účinek má směs kysličníku hlinitého a kysličníku křemičitého. Uvedenými způsoby se zpevni povrch sádrových forem oproti mechanickému opotřebovávání a zvyšuje se také výdržnost forem, avšak funkční plochy forem se natolik změní, že poskytují střepy s hrubým nežádoucím povrchem.There are a number of methods for protecting the functional surfaces of gypsum molds, such as strengthening the surface of the molds with a mixture of calcium phosphate with calcium fluoride, which is applied in the form of a suspension to the mold surface to form an intermediate layer with separating effects. A mixture of alumina and silica has a similar effect. By these methods, the surface of the gypsum molds is strengthened compared to mechanical wear and the mold durability is also increased, but the functional surfaces of the molds change so much that they provide shards with a coarse undesirable surface.

Uvedené nedostatky se odstraní skleněnou formou pro tvarování keramických výrobků, zejména porcelánu, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že forma obsahuje alespoň na funkčních plochách polymetylfenylsilikonovou pryskyřici o poměru fenylu a metylu ku křemíku 1,2 až 2 a poměru fenylu ku metylu 0,5 až 1.These drawbacks are overcome by the glass mold for shaping ceramic products, in particular porcelain, according to the invention. It is an object of the invention that the mold comprises at least on functional surfaces a polymethylphenyl silicone resin having a ratio of phenyl and methyl to silicon of 1.2 to 2 and a ratio of phenyl to methyl of 0.5 to 1.

Skleněná forma podle vynálezu se vyrábí ze skleněné drtě o velikosti zrna od 5 doThe glass mold according to the invention is produced from glass pulp having a grain size of from 5 to 5

214 097 do 1000/um a při sintrevaci teplotě od 350 do 900 °C podle druhu použitého skla. Výroba se provádí tak, že se skleněná drl nasype do keramické nebo porcelánové mateční formy, resp. do matrioe a ponechá v peci při sintrovací teplotě pe dobu 6. až 24 hodin podle druhu použité skleněné drtě. Po vychladnutí se forma vyjme z matrice a na funkční plochy se nanáší vrstva polymetylfenylsilikonové pryskyřice ve formě roztoku v organickém rozpouštědle, s výhodou toluenu. Pe zaschnutí se forma s vrstvou pryskyřice ponechá k vytvrzení při teplotě 20 až 350 °C. Síla vrstvy polymetylsilikonové pryskyřice na funkčních plochách skleněných forem se volí taková, aby Umožňovala odnímání přebytečné vody z tvarované hmoty a střepu dodávala hladký povrch.214 097 to 1000 µm and at sintered temperatures from 350 to 900 ° C depending on the type of glass used. The production is carried out by pouring the glass cup into a ceramic or porcelain mother mold, respectively. to matrioe and left in the furnace at a sintering temperature for 6 to 24 hours, depending on the type of glass pulp used. After cooling, the mold is removed from the matrix and a layer of polymethylphenyl silicone resin is applied to the functional surfaces as a solution in an organic solvent, preferably toluene. After drying, the resin layer mold is left to cure at a temperature of 20 to 350 ° C. The thickness of the polymethyl silicone resin layer on the functional surfaces of the glass molds is chosen to allow the removal of excess water from the molded mass and to provide a smooth surface.

Skleněná forma podle vynálezu je funkčně kvalitnější, má větší mechanickou pevnost než sádrová forma a stejnoměrnou nasákavost. Porcelánové, resp. keramické střepy vyrobené pomocí skleněných forem podle vynálezu mají hladký a kvalitní povrch. Funkční životnost těchto forem vysoko předčí formy sádrové a je možno s nimi vyrobit řádově desítky tisíc kusů. Případně opotřebovaná separační vrstva polymetylfenylsilikonové pryskyřice se dá snadno obnovit a formu je možno uvést znovu do výrobního cyklu. Tato vrstva slouží jako separační prostředek mezi skleněnou formou a střepem.The glass mold according to the invention is functionally better, has a higher mechanical strength than the gypsum mold and has a uniform water absorption. Porcelain, respectively. Ceramic shards made with the glass molds according to the invention have a smooth and high-quality surface. The functional lifetime of these molds is highly superior to the gypsum molds and can be produced in the order of tens of thousands of pieces. Any worn-off polymethylphenylsilicone resin release layer is easy to recover and the mold can be recycled. This layer serves as a separating agent between the glass mold and the shard.

Vynález je blíže objasněn v následujícím příkladě.The invention is illustrated by the following example.

PříkladExample

Skleněná forma na výrobu šálkového porcelánového střepu byla vyrobena ze skleněné drtě o zrnitosti 20 až 60/um při sintrovací teplotě 740 °C a době 6 hodin. Na funkční plochy této formy byl nanesen roztok obsahující 40 % hmotnosti polymetylfenylsilikonové pryskyřice o poměru fenylu a metylu ku křemíku 1,5 a poměru fenylu ku metylu 0,72, 40 % hmotnosti toluenu a 20 % hmotnosti octanu butylnatého. Nanášení laku bylo prováděno stříkací technikou za použiti tlaku 50 kPa. Po vysušení a vytvrzení při teplotě 300 °C po dobu 4 h byla forma použita k výrobě šálkového střepu na strojové lince. Z jedné formy bylo zatím vyrobeno bez údržby 1 750 ks.The glass mold for the production of cup porcelain shard was made of glass grit with a grain size of 20 to 60 µm at a sintering temperature of 740 ° C and a time of 6 hours. A solution containing 40% by weight of a polymethylphenylsilicone resin having a phenyl / methyl to silicon ratio of 1.5 and a phenyl / methyl ratio of 0.72, 40% by weight of toluene and 20% by weight of butyl acetate was applied to the functional areas of this form. The coating was applied by spraying at a pressure of 50 kPa. After drying and curing at 300 ° C for 4 h, the mold was used to make a cup body on a machine line. So far, 1,750 pieces have been produced without maintenance from one mold.

Claims

A glass mold for shaping ceramic products, in particular of porcelain, characterized in that it comprises at least on functional surfaces a polymethylphenyl silicone resin having a ratio of phenyl and methyl to silicon of 1.2 to 2 and a ratio of phenyl to methyl of 0.5 to 1.

2. A process for producing a glass mold according to claim 1, characterized in that the glass is sintered with a grain size of 5 to 1000 .mu.m in a ceramic mother mold at a temperature of 350 DEG to 900 DEG C. for 6 to 24 hours and then functionalized. A layer of polymethylphenylsilicone resin is applied in the form of a solution in an organic solvent such as toluene and after drying the resin layer cures at a temperature of 20 to 350 ° C.