CZ1304U1 - Prostředek pro tvarování silikátových materiálů - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká prostředku pro usnadnění tvarování silikátových výrobků. . - _; ;; ,

Dosavadní stav techniky ? ! _ ý ' ^: ~

..; ···' - o

Tvarování značné části silikátových výrobků se provádí s využitím kovových nebo polymerních forem. Taková technologie zajišfuje požadovanou rozměrovou přesnost výrobků. Její nevýhodou je však nezbytnost použití separačnich prostředků, které mají mít následující účinky:

- snižují vnitřní tření mezi částicemi silikátových směsi a usnadňují jejich tečeni a rovnoměrné vyplnění formy,

- snižují adhezi směsí či materiálů na stěny formy a tvarovacích nástrojů a usnadňují vyjímání vytvarovaných těles z formy.

Tyto prostředky se používají buď v koncentrované formě nebo ve směsi s vodou, eventuelně i s malými příměsemi dalších látek jako jsou například ztekutiva.

V současné době se dosud používají separační prostředky, tzv. lisovací oleje na bázi petroleje a motorové nafty s malými přídavky vyšších mastných kyselin, např. kyseliny olejové či jejími estery ke zvýšení mazivosti těchto prostředků, eventuelně nižší minerální oleje a pod. Tyto uhlovodíkové frakce obsahují někdy i více jak 25 hm.% aromatických uhlovodíků, které jsou hygienicky závadné a jejich použitím za vyšších teplot nebo při výpalu

-2vy t vti rovaného tělesa vznikají látky zdraví škodlivé. Uvedené zdravotní a ekologické nevýhody odstraňují separátory na bázi n-a.lkanů, které prakticky neobsahují aromatické látky. Tyto přípravky společné s n-alkany s teplotou varu v rozmezí 180 až 260 °C o hustotě 730 až 770 kg.m^-^ obsahují 0,05 až 30 % hmot. aditiv, které jsou tvořeny mastnými kyselinami s počtem uhlíků v molekule 12 až 22, případně jejich estery či zbytky po jejich rafinaci.

Tyto prostředky na bázi n-alkanů však mají vyšší odpařivost, pro některá použití nižší mazací schopnosti a vyšší teplota tuhnutí něž půdodně používané lisovací oleje.

Vyšší odpařivost zkracuje dobu konstantních vlastností, například keramických lisovacích směsí před tvarováním. V některých případech je požadována vyšší mazací schopnost sepárátoru, například při lisování tvarově složitých výlisků nebo při jejich tvarováni z plastického těsta. Nevýhodou pro celoroční používání prostředků na bázi n-alkanů je vyšší teplota tuhnutí než mají lisovací oleje. Tato skutečnost negativně ovlivňuje transport a přečerpávání těchto prostředků při teplotách pod -5 °C. Běžné je skladování těchto prostředků například v nádržích umístěných na volném prostranství.

Podstata technického řešení

Tyto nevýhody odstraňuje prostředek pro tvarování silikátových materiálů podle technického řešení, který spočívá v tom, že obsahuje 14 až 99,5 % hmot. uhlovodíkové frakce, tvořené n-alkany s počtem uhlíků v molekule 10 až 13 s teplotou tuhnutí nejvýše -20°C a 0,05 až 20 % hmot. elainu,

-3představujíci nerufinovanou technickou kyselinu olejovou s teplotou tuhnutí 0,5 až -2,0 °C a 0,05 až 10 % hmot. mazací složky, tvořené silikonovým olejem na bázi výševroucích esterů kyseliny křemičité , hustoty 940 až 960 kg.m”^při 20 °C, s teplotou vzplanutí nad 200 °C, teplotou tuhnutí nejvýše -35 °C a/nebo hluboce rafinovaným ropným olejem, který je tvořen isoalkanickými a cykloalkanickými uhlovodíky, s teplotou tuhnutí nejvýše -25 °C a/nebo nerafinovaným rostlinným olejem s teplotou tuhnutí nejvýše -15 °C, například řepkovým olejem. Prostředek může dále obsahovat 0,05 až 15 % hmot. uhlovodíkové frakce, která je tvořena n-alkany s počtem uhlíků v molekule 15 až 18 s teplotou tuhnutí nejvýše 10 °C .

Prostředek může též obsahovat 1 až 85 % hmot. vody, popřípadě 0,01 až 3 % hmot. ztekutiva, například hexametafosforečnan sodný.

Hlavní součást prostředku podle technického řešení tvoři frakce n-alkanů s počtem uhlíků v molekule 10 až 13. Vzájemný poměr těchto uhlovodíků je takový, aby teplota tuhnutí byla nejvýše -20°C. Předností této frakce je, že zajišťuje dokonalou tekutost prostředku i při nízkých teplotách, obsahuje síru pod 0,0001 % hmot. a aromatické sloučeniny pod 0,07 % hmot.

Přídavkem frakce n-alkanů s počtem uhlíků v molekule 14 až 18 a teplotou tuhnutí nejvýše 10 °C, u níž obsah sirných látek nepřesahuje 0,0001 % hmot. a aromatických uhlovodíků 0,15 % hmot., se dosáhne nižší těkavosti přípravku a tím i nižšího obsahu uhlovodíků v ovzduší pracovního prostředí. Tyto uhlovodíky dále svými fyzikálními vlastnostmi, hustotou,

-4povrchovým napětím a zejména viskožitou příznivě ovlivňují užitné vlastnosti přípravku.

Přidávané množství této n-alkanické frakce s počtem uhlíků v molekule 14 až 18 je omezeno teplotou tuhnutí přípravku, který vzhledem ke klimatickým a pracovním podmínkám nemá být vyšší než -15 °C.

Požadovaných užitných vlastností přípravku se dosahuje vhodnými přísadami, k nimž jako základní účinná složka náleží elain, který představuje technický produkt s teplotou tuhnutí v rozmezí 0,5 až -2,0 °C, tvořený hlavně dvěma geometrickými, cis- a trans-izomery vyšších mastných kyselin, kyseliny olejové a elaidinové. V rovnovážných podmínkách je obsah těchto izomerů 34 a 66 % hmot.

Jako další přísady, jejichž přinos spočívá v zesílení účinku elainu, jsou mazací složky,jako například silikonový olej, který je tvořen výševroucimi estery kyseliny křemičité s teplotou vzplanuti nad 200 °C, mající hustotu při 20 °C 940 až 960 kg.m a/ nebo vazelínový olej, což je hluboce rafinovaná ropná olejová frakce, obsahující izoalkanické a cykloalkanické uhlovodíky , mající hustotu při 20 °C 980 ~ a kg.m a/ nebo surové nerafinované rostlinné oleje s teplotou tuhnutí nejvýše -15 °C, například řepkový olej.

Kombinace těchto přísad, jako složek separátorů dosud neužívaných, svými fyzikálně-chemickými vlastnostmi přispívá k dosažení požadovaných vlastnosti přípravku. Příznivě ovlivňuje reologické chování tvářeného materiálu a zvyšuje mazivost systému. Výsledkem je snížená lepivost tvarované hmoty k nástrojům a z toho plynoucí možnost tvarovat náročnější tvary

-5výrobků při podstatně nižší zmetkovitosti. Dlouhodobě se tato skutečnost projevuje i v nižším opotřebení tvářecích nástrojů.

Prostředek pro lisování keramických výrobků, který je předmětem tohoto řešení, je v porovnání s přípravky na bází petroleje hygienicky i ekologicky nezávadný. Při jeho aplikacích nevznikají zdraví škodlivé látky. Nové, zdravotně rovněž nezávadné přísady zvyšují užitné vlastnosti přípravku.

Přípravek k vhodně zvolenému poměru jmenovaných frakcí n-alkanů, umožňuje regulaci nízkoteplotního chování prostředku. Dále umožňuje regulaci odpařivosti a mazacích schopností.

Příklady provedení

Příklad 1

Porcelánová směs pro přetokové lisování elektroinstalačních výrobků v množství 80 kg sušiny byla postupně zvlhčena prostředkem pro tvarování silikátových materiálů dle technického řešení v množství 5 kg o složení:

% hmot. n-alkanů Cio-13 ^s Teplotou tuhnutí -23°C 3 % hmot. elainu % hmot. silikonového oleje s teplotou tuhnutí - 35 °C a

a hustotou 950 kg m a dále 15 kg vody.

Odvážené množství jemně granulované porcelánové směsi bylo vpraveno do klepetového míchače, kam byl za neustálého míchání směsi nejdříve přidán prostředek pro tvarování silikátových materiálůodle vynálezu a potom voda. Zvlhčená směs byla dále homogenizována průchodem desintegrátorem a vibračním sítem. Uložena byla do přepravníku a dopravena k lisům. Další postup

-6s touto směsí byl shodný se stávajícím technologickým postupem .

Příklad 2

Plastická keramická směs z přírodních jílů a jemného křemičitého písku, určená pro lisování dutých rotačních těles v kovových formách byl na povrchu předlisků natřena v tenké vrstvě prostředkem podle technického řešení o složení:

% hmot. n-alkanů ^s teplotou tuhnutí - 25 °C % hmot. n-alkanů C^4_^g s teplotou tuhnutí 5 °C % hmot. elainu s teplotou tuhnutí -1,5 °C 5 % hmot. silikonového oleje s teplotou tuhnutí - 45°C

Tvarováni probíhalo bez závad a bez nalepování těsta na kovové formy.

Příklad 3

Při dusáni šamotové směsi o složeni 74 % hmot. páleného lupku, frakce 0 až 3 mm , 19 % hmot. plastického žárovzdorného jílu a 7 % hmot. mletých šamotových střepů, frakce O až 3 mm, byly vymazávány vnitřní kovové plochy forem prostředkem podle technického řešení o složení :

% hmot. n-alkanů C^g,^ s teplotou tuhnuti - 23°C 14 % hmot. elainu s teplotou tuhnutí - 1,5 °C % hmot. vazelínového oleje s teplotou tuhnutí - 25 °C Po ukončení dusání byla forma snímána bez potíží a bez porušení povrchu vydusaného tělesa.

Příklad 4

Při lisování skloviny do kovových forem byl k jejich vymazávání použit prostředek pro tvarování silikátových materiálů podle technického řešení o složení:

% hmot. n-alkanů C-^g_^3 s teplotou tuhnutí - 23 °C

-715 % hmot. n-alkanů s teplotou tuhnutí 5°C % hmot. elainu s teplotou tuhnutí - 1,5 °C % hmot. řepkového oleje

Přípravek byl aplikován vždy před zalisováním skloviny.

P ř í k1 ad 5

Steatitová směs určená pro pístové lisování do kovových forem v množství 100 kg sušiny byla zvlhčena prostředkem v množství 4,3 kg o složení:

% hmot. n-alkanů ^s teplotou tuhnutí - 23° C % hmot. elainu s teplotou tuhnutí - 1,5° C 3 % hmot. silikonového oleje s teplotou tuhnutí - 40° C 0,5 % hmot. hexamethafosforečnanu sodného

20,5 % hmot. vody.

Prostředek se vnášel do neustále míchané směsi rozstřikováním. Po homogenním zvlhčení směsi bylo provedeno pístové lisování běžným způsobem.

Průmyslová využitelnost

Prostředek pro tvarování silikátových materiálů podle technického řešení je použitelný například tam, kde se tvaruje prášková či plastifikovaná silikátová směs nebo sklovina lisováním, plastickým tvarováním, dusáním a podobnými způsoby. Je použitelný všude tam, kde se používají tzv. lisovavací oleje.

Možnými změnami složení prostředku podle vynálezu se dociluje pro uvedené způsoby tvarování silikátových směsí a tavenin požadovaných separačních účinků s možností regulace jeho odpařivosti, mazivosti při zachování všech uvedených vlastností, včetně transportu, skladování a přečerpávání do teploty - 15 °C.

Claims (3)

Nároky na ochranu

1. Prostředek pro tvarování silikátových materiálů vyznačující se tím, že obsahuje 14 až 99,5 % hmot. uhlovodíkové frakce, tvořené n-alkany s počtem uhlíků v molekule 10 až 13 s teplotou tuhnutí nejvýše -20°C a 0,05 až 20 % hmot. elainu, představující nerafinovanou technickou kyselinu olejovou s teplotou tuhnutí 0,5 až -2,0 °C a 0,05 až 10 % hmot. mazací složky, tvořené silikonovým olejem na bázi výševroucích esterů kyseliny křemičité , hustoty 940 až 960 kg.m~^při 20 °C, s teplotou vzplanutí nad 200 °C, teplotou tuhnutí nejvýše -35 °C a/nebo hluboce rafinovaným ropným olejem, který je tvořen isoalkanickými a cykloalkanickými uhlovodíky, s teplotou tuhnutí nejvýše -25 °C a/nebo nerafinovaným rostlinným olejem s teplotou tuhnutí nejvýše -15 °C například řepkovým olejem.

2. Prostředek podle nároku 1 vyznačující se tím, že obsahuje 0,05 až 15 % hmot. uhlovodíkové frakce, která je tvořena n-alkany s počtem uhlíků v molekule 15 až 18 s teplotou tuhnutí nejvýše 10 °C .

3.Prostředek podle nároku 1 až 2 vyznačuj ící se tím, že obsahuje 1 až 85 % hmot. vody. 4.Prostředek podle nároku 1 až 3 vyznačuj ící se tím, že obsahuj e 0,01 až 3 hm. .% ztekutiva, například

hexametafosforečnan sodný.