CS215253B1 - Method of treating the ceramic materials for increasing workability and rigidity by the dry bending - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu zpracování keramických hmot k zvýšení jejich tvárnosti a pevnosti v ohybu za sucha, kterého lze použít obzvláště při obvyklých vytvářecích směsích pro tvrdý porcelán, elektrotechnický porcelán a zdravotnický porcelán, jakož i pro pórovinu.

Pro výrobu keramického zboží se zpracovávají suroviny, a to kaoliny, jíly, živce a písky, na slévátelné, tvárné nebo lisovací hmoty. Pro tváření tvárných hmot se předpokládá dostatečná tvárnost a pevnost za sucha, aby bylo zajištěno tváření bez trhlinek a rychlé sušení, jakož i žádoucí pevnost pro další zpracování.

Všeobecně je tvárnost keramických hmot zajištěna používáním velmi tvárných kaolinů a) nebo jílů. Těchto materiálů je stále větší nedostatek a kromě toho velmi tvárné kaoliny a/nebo jíly zpravidla obsahují škodlivé látky , neboť do. tvářecí směsi se dostává značný podíl barvicích kysličníků. Tyto keramické hmoty proto nejsou použitelné pro výrobu předmětů s vysokým stupněm bělosti.

Pro zvýšení tvárnosti bylo již navrženo mnoho způsobů, přičemž do surovin nebo materiálů byly přidávány vhodné látky. Přidávání hydrofobních látek, jako například emulzí, popřípadě schopných dis· perze, také ve spojení s hydrofilními rozpustnými složkami, má však tu nevýhodu, Že nesplňuje poža davky na oběh hmoty, neboť při jejím sušení dochází k nevratným změnám.

Kromě toho se emulze při použití v licích hmotách vyznačují v důsledku rozdílů hustoty jistými negativními zjevy, popřípadě mohou vzniknout aglomerace, neboť oblasti stability emulze a licí hmoty nejsou zpravidla v souladu. Použití látek rozpustných ve vodě, popřípadě koloidních rozpustných látek, jako například Škrobu, škrobových derivátů, kaseinu nebo esterů, sice umožňuje při volbě vhodné koncentrace zvýšit tvárnost keramických hmot, avšak použité množství těchto sloučenin je tak značné, že výroba licí hmoty se známými zkapalňovacími látkami, (sodou, vodním sklem, deriváty třísloviny, deriváty kyseliny huminové) není v důsledku zhoustnutí těchto látek možná. Pronikavé snížení podílu změkčovadel sice umožňuje výrobu licí hmoty, avšak potom již nelže prokázat zlepšení tvárnosti. Tak bylo například pro škrob rozpustný za studená prokázáno značné zvýšení tvárnosti při použité koncentraci 1 °/o, zatímco výroba licí hmoty se stejným škrobem o koncentraci pod 0,05 % je možná, avšak zvýšení tvárnosti pak již nelze prokázat.

Nízkomolekulární látky jako změkčovadla, mají tu závažnou nevýhodu, že opouštějí místo působení současně s filtrační vodou, nebot> jsou filtrovatelné a vnikají do tvářecích látek, jejichž funkci pak negativně ovlivňují.

1 5 2 5 3

Není totiž znám Žádný způsob výroby keramických hmot, při kterém by nebylo možné použitím vhodných látek podstatně zvýšit jejich tvárnost a při stejném obsahu těchto látek -by tyto keramické hmoty bylo lze zpracovávat libovolnými obvyklými způsoby, jako kontinuálním lisováním, vstřikovým ljtím, lisováním, vytáčením a litím. Kromě toho není v současné době možné již u výrobce surovin ještě v průběhu úpravárenského procesu zpracovávat kaoliny a) nebo jíly látkami, popřípadě takové látky přidávat, neboť použité množství pak také určuje způsob zpracování.

Bylo zjištěno, Že je možné zlepšit tvárnost a) nebo pevnost v ohybu zasucha keramických hmot přídavkem vysokomolekulárníph, ve vodě rozpustných mikrobiálních polysacharidů a jejich směsí, přičemž jejich použitá koncentrace se volí tak, že lze volit libovolně obvyklé způsoby tvarování a dalšího zpracování. S nově objeveným přídavkem je dále možné plastiflkovat suroviny již na stupni úpravy dříve u. vedenými látkami a uvádět je do obchodu, aniž se negativně ovlivňuje způsob dalšího keramického použití. V důsledku toho je také možné učinit všeobecně keramicky zpracovatelnými hrubozrnné kaoliny s malým obsahem škodlivých látek a) nebo jíly, Jakož i volit nejpříznivější suroviny vzhledem na vlastnosti materiálu výrobků, jako například optické vlastnosti (bělost, průhlednost), mechanickou pevnost a sklon к deformacím při slinování, bez ohledu na jejich původní zpracovatelské vlastnosti.

Plastifikace kaolinů nebo jílů, popřípadě keramických hmot se podle vynálezu v podstatě uskutečňuje tím, že se do směsi nebo jednotlivých složek přidávají jako změkčovadla ve vodě rozpustné, popřípadě koloidně.rozpustné mikrobiální polysacharldy se střední molekulovou hmotností větší než 200 000 a s podílem 0,005 až 0,5%, vztaženo na materiál, který má být plastifikován. Přitom ve vodě rozpustné roztoky mikrobiálních polysacharidů se zavádějí do suspenzí nebo zčásti odvodněných suspenzí kaolinů a) nebo Jílů, popřípadě keramických hmot směšováním. Takto plastifikované látky lze pak vhodně dále zpracovávat, zejména nemají tyto základní operace žádný vliv na plastifikaci, a to na odvodňování suspenzí na filtračních lisech, na sušení až nejvýše do 120° C, jakož i na mletí zasucha a zamokra plastlfikováného materiálu.

U surovin, popřípadě hmot, které jsou odvodňovány rozprašovacím sušením, je třeba přidávat změkčovadla až po této operaci.

Plastifikuje-li se pouze část surovin vytvářecí směsi, popřípadě hmoty podle uvedeného způsobu, pak lze tuto část před dalším zpracováním zavádět do celé vytvářecí směsi jako suspenzi nebo jako zčásti odvodněný materiál nebo jako suchou hmotu.

Přidávané množství výše uvedených látek nutné pro dosažení plastifikace je pozoruhodně malé a činí méně než 0,5 hmot. °/o, vztaženo na suchou hmotu keramické látky, všeobecně postačuje již 0,01 až 0,05 hmot. °/o.

Při tak nepatrném použitém podílu se nevyskytují žádné škodlivé vlivy v důsledku vypalování zavedených látek při slinování a tím zpracovávaných hmot. Jsou-11 suroviny, popřípadě hmoty plastifikováné uvedenými látkami, skladovány ve vlhkém stavu po delší dobu, je účelné к zamezení biologického rozkladu přidávat baktericidní a protimykotické přísady.

Podstata vynálezu je podrobněji vysvětlena na následujících příkladech provedení.

Přikladl

Do suspenze s obsahem 45 % vody málo plastického, hrubozrnného kaolinu s malým obsahem škodlivin bylo přidáno 0,1 % polysacharidů xanthomonasu, vztaženo na jeho suchou hmotu. Polysacharld xanthomonasu měl střední molekulovou hmotu 1,2 milionů Daltonů. Po třech hodinách působení byl takto plastifikovaňý kaolin slinován. Jako míra plastifikace pro zčásti odvodněný kaolin byl součinitel zjišťován z pevnosti v tahu a střihu materiálového pásma. Přitom bylo dosaženo těchto výsledků:

Kaolin v Hodnota plasticity pro stejnou konsistenci zpracování Málo plastický kaolin '.

a) bez přídavku '0,047

b) s 0,1 % polysacharidů xanthomonasu0,069

Velmi plastický kaolin Zettlitz la (pro porovnání)0,070 . Příklad 2

Ve vytvářecí směsi tvrdého porcelánu byl velmi plastický kaolin zaměněn za málo plastický kaolin takovým způsobem, že se racionální analýza ve vytvářecí směsi nezměnila, přičemž ve vytvářecí směsi byl velmi plastický kaolin nahrazen málo plastickým kaolinem a neplastickými tvrdými látkami.

Za účelem plastifikace vytvářecí směsi obsahující málo plastický kaolin bylo použito 0,014 % polysacharidu, xanthomonasu, vztaženo na suchou látku. Přitom se Jednou postupovalo tak, že celá vytvářecí směs byla dotována v suspenzi před lisováním na filtračních lisech a vytvářecí směs byla použita ve vlhkém stavu. Podruhé pak byl málo plastický kaolin dotován 0,1 % polysacharidů xanthomonasu v sus- . penzi, poté byla tato hmota sušena a po 2 měsíce skladována, načež byla při výrobě vytvářecí směsi použita v sušeném stavu.

V následujícím přehledu Jsou uvedeny součinitele plasticity pro vytáčecí hmotu a několik charakteristik pro licí hmoty vyrobené z uvedených vytvářecích směsí.

Vytvářecí směs 1 2 3 4

Vytvářecí směs s velmi
plastickým kaolinem Vytvářecí směs s málo	0,039	4,2	0,18	2,8
plastickým kaolinem 0,027 Vytvářecí směs s 0,014 % polysacharidů xanthomonasu a) celá vytvářecí směs	4,2	0,17	2,7
dotována b) málo plastický kaolin	0,044	3,2	0,22
odděleně dotován Přitom znamená:	0,042	3,6	0,26	3,2

Sloupec 1 — součinitele plasticity

Sloupec 2 — tloušťku střepu po 10 minutách v mm,

Sloupec 3 — zdánlivou vazkost v Pa. s při střihové rychlosti 170 s¹ a hustotě šliky

1,68 gem’³,

Sloupec 4 — pevnost v ohybu zasucha v MPa

1 5 2 5 3

Claims (4)

1. Způsob zpracování keramických hmot k zvýšení jejich tvárnosti a pevnosti v ohybu zasucha, vyznačující se tím, že se do směsi . nebo jednotlivých ' složek přidávají jako změkčovadla ve vodě rozpustné, popřípadě koloidně rozpustné, mikrobiální polysacharidy se střední molekulovou hmotou větší než 200 000 a s podílem 0,005 ' až 0,5 %·, vztaženo na materiál, který má být plastifikován.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že jako . mikrobiálního . sacharidu se používá polysacharidu xánthomonasu.

3. Způsob podle bodů - 1 a 2, vyznačující se tím, že žměkčovadlem zpracované suroviny se . zavádějí do celé vytvářecí směsi jako suspenze, jako zčásti odvodněný materiál nebo jako . sušená látka.

4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že změkčovadlo se přidává do .keramického. rozprašovaného granulátu před. nebo během převádění granulátu do zpracovatelské formy.