DE1571351B2 - Verfahren zur herstellung gesinterter formkoerper aus fein teiligen unplastischen anorganischen werkstoffen - Google Patents
Verfahren zur herstellung gesinterter formkoerper aus fein teiligen unplastischen anorganischen werkstoffenInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einem wärmehärtbaren Stoff, z. B. Schellack, und einem
gesinterter Formkörper aus feinteiligen, unplastischen Weichmacher, z. B. n-Butylstearat, besteht. Durch Veranorganischen
Werkstoffen, bei dem eine verformbare Wendung dieses Gemisches wird die Trockendauer eines
Masse aus dem anorganischen Werkstoff und einem Formlinge verkürzt, da der wärmehärtbare Stoff wähorganischen
Trägermaterial hergestellt, das Gemisch zu 5 rend des Anfangsstadiums des Trockenvorganges
einem Formkörper verformt, das organische Träger- trocknet und sich verfestigt, so daß eine schnellere
material aus dem Formkörper ausgetrieben und der Steigerung der Trockentemperatur erlaubt ist und so-Formkörper
gebrannt wird, um ihn zu einem zusam- mit die anderen Stoffe schneller vertrieben werden
menhängenden Körper zu sintern, das dadurch ge- können.
kennzeichnet ist, daß eine verformbare Masse, die io Ein weiteres Verfahren besteht darin, daß Massen
folgende Bestandteile enthält: aus anorganischen unplastischen Stoffen und einem
. . ..... , · , · , organischen Bindemittel bzw. Trägermaterial herge-
a) einen feinteiligen, unplastisehen, anorganischen stellt und verspritzt werden.
Werkstoff, Dabei handelt es sich um organische Bindemittel, die
b) em geschmolzenes, organisches Trägermaterial, entweder unter Md von Oxydationsprodukten
das bei Raumtemperatur und Normaldruck fest herausbrennen oder in Gasform übergehen, ohne Verist
einen Schmelzpunkt unterhalb 200 C besitzt brennungsprodukte zu ΜβΓη, wobei letztere vorgezo-
und einen Dampfdruck beim Schmelzpunkt von werden und solche Stoffe sejn soU die bd
mindestens 1 mm/Hg aufweist und Temperaturen des keramischen Brandes, insbesondere
c) ein wasserfreies, m dem geschmolzenen Trager- 2o denen der Anheizperiode bis 400° C, zum größten Teil
material lösliches organisches Entflockungsmittel, verdampfen ohne einer Oxydation zu bedürfen. Es
nämlich ein oberflächenaktives Mittel, ein» ah- werden dabd als sublimierbare Stoffe in Holzteeröl
phatische Monocarbonsaure mit mindestens enthaltenes Naphthalin oder Guajakol im Gemisch mit
3 Kohlenstoffatomen, Amide oder Salze einer thermoplastischen Kunststoffen und gegebenenfalls
solchen Carbonsaure, ein Ester einer solchen Asphalt verwendet
Carbonsäure mit mindestens 3 Kohlenstoffato- Es ist weiterhin bekannt, als Bindemittel eine Kombimen
im Alkoholrest oder ein einwertiger Alkohol nation mehrerer ischer Verbindungen zu vermit
mindestens 8 Kohlenstoffatomen, wendenj deren siedepunkte aiimahiich ansteigen, woverformt
wird, während sich das organische Träger- durch diesselben durch allmähliches Steigern der Brennmaterial
im geschmolzenen Zustand befindet, der Form- 30 temperatur nacheinander ausgetrieben werden. Als
körper unter Verfestigung desselben abgekühlt wird Beispiel für eine derartige Kombination wird ein Ge-
und das Trägermaterial vor dem Sintern durch Subli- misch aus Leichtöl, dehydriertem Öl und einem Kunstmation
aus dem Formkörper ausgetrieben wird. harz wie ζ. Β. Polystyrol beschrieben. Während die
Die erfindungsgemäßen Sinterkörper besitzen eine flüchtigen Stoffe nach und nach mit steigender Tempe-
verhältnismäßig geringe Porosität und weichen in 35 ratur ausgetrieben werden, härtet das in der Kombina-
ihren Abmessungen kaum von den Abmessungen des tion enthaltende Harz, wodurch die Form des herge-
grünen Körpers ab. stellten Körpers erhalten bleibt.
Es ist bekannt, unplastische, keramische Werkstoffe Ferner ist es bekannt, in derartige Kunstharzbindemit
Hilfe von Spritzgußverfahren zu verformen. Der- mittelsysteme Gleitmittel einzuarbeiten,
artige Verfahren bestehen im allgemeinen darin, daß 40 In sämtlichen bisherigen Verfahren wurden Bindeman einen Stoff verwendet, der bei Raumtemperatur mittel verwendet, die aus Kunstharz bestehen oder fest ist und beim Erhitzen erweicht. Ein solcher Stoff zumindest Kunstharz enthalten, d. h. Bindemittel, die wird dann erhitzt, um ihm die für ein Spritzgußverfah- nicht imstande sind, bei relativ niedrigen Temperaturen ren erforderliche Viskosität zu verleihen, in eine Form aus den Rohformlingen heraussublimieren.
gespritzt und in der Form ausgekühlt, wobei sich der 45 Nachdem aus der Fachliteratur die Lehre zu entgehärtete stabile Formkörper bildet. Bei derartigen Ver- nehmen war, daß bei der Herstellung von Formkörpern fahren wird der vorzugsweise feingemahlene oder aus unplastischen, keramischen Werkstoffen die Verpulvrige keramische Werkstoff mit einer geringen Wendung von Zusätzen die hygroskopisch oder flüchtig Menge eines organischen Trägermaterials, das eben- sind, zur Formmasse, ausgeschlossen ist und daß als falls bei Raumtemperatur fest ist und beim Erhitzen er- 50 Trägermaterial ein Harzsystem erforderlich ist, daß weicht, vermischt, das Gemisch bzw. die Masse erhitzt, erst während des Brennens, d. h. bei relativ hohen damit ihr die erforderliche Viskosität verliehen wird, Temperaturen zersetzt wird oder aus dem Formling und anschließend verspritzt. Der Formkörper wird herausdestilliert, war es überraschend, daß es mit Hilfe anschließend wieder erhitzt, um das organische Träger- des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein sublimaterial zu entfernen, und der verbleibende Keramik- 55 mierbarer organischer Stoff als Bindemittel zusammen körper anschließend auf übliche Weise gesintert. mit einem Entflockungsmittel verwendet wird, möglich
artige Verfahren bestehen im allgemeinen darin, daß 40 In sämtlichen bisherigen Verfahren wurden Bindeman einen Stoff verwendet, der bei Raumtemperatur mittel verwendet, die aus Kunstharz bestehen oder fest ist und beim Erhitzen erweicht. Ein solcher Stoff zumindest Kunstharz enthalten, d. h. Bindemittel, die wird dann erhitzt, um ihm die für ein Spritzgußverfah- nicht imstande sind, bei relativ niedrigen Temperaturen ren erforderliche Viskosität zu verleihen, in eine Form aus den Rohformlingen heraussublimieren.
gespritzt und in der Form ausgekühlt, wobei sich der 45 Nachdem aus der Fachliteratur die Lehre zu entgehärtete stabile Formkörper bildet. Bei derartigen Ver- nehmen war, daß bei der Herstellung von Formkörpern fahren wird der vorzugsweise feingemahlene oder aus unplastischen, keramischen Werkstoffen die Verpulvrige keramische Werkstoff mit einer geringen Wendung von Zusätzen die hygroskopisch oder flüchtig Menge eines organischen Trägermaterials, das eben- sind, zur Formmasse, ausgeschlossen ist und daß als falls bei Raumtemperatur fest ist und beim Erhitzen er- 50 Trägermaterial ein Harzsystem erforderlich ist, daß weicht, vermischt, das Gemisch bzw. die Masse erhitzt, erst während des Brennens, d. h. bei relativ hohen damit ihr die erforderliche Viskosität verliehen wird, Temperaturen zersetzt wird oder aus dem Formling und anschließend verspritzt. Der Formkörper wird herausdestilliert, war es überraschend, daß es mit Hilfe anschließend wieder erhitzt, um das organische Träger- des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein sublimaterial zu entfernen, und der verbleibende Keramik- 55 mierbarer organischer Stoff als Bindemittel zusammen körper anschließend auf übliche Weise gesintert. mit einem Entflockungsmittel verwendet wird, möglich
Eines dieser Verfahren besteht darin, als Träger- war, Sinterkörper mit relativ geringer Porosität und mit
material oder Bindemittel einen thermoplastischen Abmessungen zu erhalten, die mit den Abmessungen
Kunststoff zusammen mit einem Weichmacher zu ver- des rohen Formlings praktisch übereinstimmen,
wenden und den aus einer Masse aus pulvrigem, un- 60 Zu den feinteiligen, unplastischen anorganischen
plastischem, anorganischem Werkstoff, Thermoplast Werkstoffen gehören Glas, gepulverte keramische
und Weichmacher bestehenden Formkörper so hoch Werkstoffe, Glas-Keramik-Werkstoffe, metallhaltige
zu erhitzen, daß sich der Weichmacher verflüchtigt und keramische Werkstoffe, Metalle oder Gemische dieser
der Thermoplast polymerisiert. Der Weichmacher soll Substanzen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren
dabei kein Lösungsmittel für den Thermoplasten sein. 65 soll in erster Linie die großtechnische Herstellung von
Eine Modifizierung dieses Verfahrens besteht darin, Gegenständen der vorstehend genannten Art in wirt-
daß das organische Bindemittel aus einem Gemisch schaftlicher Weise und unter Anwendung bekannter
aus einem thermoplastischen Stoff, z. B. Äthylcellulose, Verformungsmethoden ermöglicht werden. Zu den be-
3 4
kannten Verformungsmethoden, die erfindungsgemäß anorganischem Material verwendet werden kann, als
angewandt werden können, gehören beispielsweise: sonst ohne Deflockulierungsmittel möglich ist, da die
Pressen, Spritzgußverfahren, Umguß, Tauchguß, Zieh- Mischung zu dick, viskos und nicht mehr verformbar
guß (unter Schwerefluß und unter Spannung), Extra- wird, wenn das organische Deflockulierungsmittel
dieren, Walzen, Sprühen, Spinnen sowie Zusammen- 5 fehlt. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen organischen
schweißen von zwei oder mehreren »grünen« Formlin- Deflockulierungsmittels läßt sich eine Ausgangsmi-
gen. schung bzw. ein Ausgangsmaterial herstellen, in dem
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt folgende das feinzerteilte nicht plastische anorganische Material
Schritte: den Hauptbestandteil (Gewichtsmenge) darstellt, wäh-
..„,„ . iu α *10 rend die Menge der übrigen Bestandteile, die anschlie-
1. Herstellung eines verformbaren Ausgangsmate- ßend entfernt e werden m B üssen) kIein haiten werden
rials, m welchem feinzerteiltes nichtplastisches an- kann Auf diese wdse mt gich ejn |ner Kö
organisches Material vermischt ist mit bzw. dis- wj der nuf dne minimale Porosität aufweis[. h?eT_
pergiert .st m. einem fluss.gen organischen Träger- durch wifd wiederum erreicht daß der üne Kö
material zusammen mit einem organischen De- beim Bfennen nur minjmal sch ft fm Endef£kt
flockuherungs- und Bindemittel, kann also durch das erfindungsgem|ße Verfahren er-
2. Verformen des flüssigen Ausgangsmatenals in der reicht werden, daß gesinterte Körper mit verhältnisgewünschten
Weise (in einer Form), mäßig geringer Porosität und mit Abmessungen er-
3. Härten (Verfestigen) des Formlings zu einem ver- halten werden, die mit den Abmessungen des grünen
hältnismäßig festen »grünen« Körper, 20 Körpers weitgehend übereinstimmen. Durch diesen
4. Verdampfen (Sublimieren) des Trägermaterials aus letztgenannten Umstand können kostspielige und zeitdem
Körner und raubende Nachbehandlungsoperationen ausgeschaltet
5. Brennen des »grünen« Körpers, wobei unter Sinte- we5?en"A · 1 · j n j
rung und Verdichtung sowie gleichzeitiger Ent- A,Der Ausgangsmischung wird außerdem eine geringe
fernung noch vorhandener organischer Bestand- 25 Menge eines organischen Bindemittels zugesetzt, damit
teile durch Oxydation und/oder Zersetzung ein ,d!e grünen Korper-ohne Gefahr gehandhabt werden
fester gefritteter Körper erhalten wird. können; ohne Zusatz des Bindemittels wurden die
grünen Korper den normalen Verfahrensablauf nicht
Wie in der Keramikindustrie üblich, bedeutet der ohne Beschädigung überstehen. Es können übliche und
Ausdruck »grün«, daß sich der geformte Körper in 30 bekannte organische Bindemittel, die in der einschläeinem
schon verhältnismäßig harten und festen Zu- gigen Industrie für derartige Zwecke verwendet werstand
befindet, jedoch noch nicht zu einem festen in den, in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung
sich zusammenhängenden (gesinterten) Gegenstand eingesetzt werden. Die benötigte Menge an Bindemittel
gebrannt worden ist. ist ziemlich klein, so daß sich bei der Entfernung (durch Das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfin- 35 Brennen) keine Schwierigkeiten hinsichtlich höherer
dung ist dabei in der Zusammensetzung der Ausgangs- Porosität, Rißbildung und/oder unerwünschter Vermischung
für die Herstellung des ungebrannten Form- formung ergeben. Im allgemeinen liegt die Menge an
lings zu sehen. Bindemittel unter 2 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf Das organische Trägermaterial wird nach folgenden die Gesamtmenge der Ausgangsmischung; diese Menge
Gesichtspunkten ausgewählt: 40 reicht erfahrungsgemäß aus, um dem grünen Körper
1. Es muß bei Raumtemperatur fest sein, sich jedoch die notwendige Festigkeit zu geben. In einem Fall, der
bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen auf- nachfolgend angeführt W1rd, zeigte es sich, daß das
schmelzen oder anderweitig leicht in den flüssigen organische Deflockulierungsmittel gleichzeitig auch als
Zustand überführen lassen. Es stellt die Haupt- Bindemittel wirkt wenn es in einer Menge zugefügt
komponente in dem Ausgangsmaterial dar, welche 45 wird>
d|f. etwas oberhalb der für die Deflockulierung
für die Fluidität bzw. verformbare Konsistenz der notwendigen Menge hegt. In einem solchen Fall be-Ausgangsmischung
im Hinblick auf die jeweils ge- stehe" alsodas Deflockulierungsmittel und das Bindewählte
Verformungsmethode verantwortlich ist. mi«el aus derselben organischen Substanz
2. Nach der Verformung des flüssigen Ausgangs- Dje vorliegende Erfindung wird nachstehend mit Bematerials
(in einer Form) muß es sich beim Ab- 5° zug auf die Zeichnungen naher erläutert. IndenZeichkühlen
auf Raumtemperatur schnell wieder ver- nungen bedeutet
festigen, so daß der geformte Körper bereits eine J »B- 1 eme schematische Darstellung des Verfahrensgewisse
Festigkeit aufweist. ablauf es zur Herstellung gesinterter Korper niedriger
3. Es muß sich leicht und verhältnismäßig schnell Viskosität, , . , , .
durch Sublimation (infolge seines hohen Dampf- 55 D FJ 1B- 2 einen Querschnitt durch eine wassergekühlte
druckes im festen Zustand) bei einer Temperatur Preßform, m deren Tiegel das zu verformende Gemisch
zwischen Raumtemperatur und seinem Schmelz- beieit^ eingefüllt worden ist
punkt aus dem festen Körper entfernen lassen, „In dem Diagramm gemäß Fi g. 1 besteht der erste
ohne daß die Dichte des letzteren beeinträchtigt Verfahrensschntt m der Herstellung der zu verformen-
wird oder daß Risse in dem Formkörper auftreten. 6o den Mischung Hierzu werden alle Bestandteile ver-
mischt; danach wird die Mischung erhitzt, um sie zu
Die Art des organischen Deflockulierungsmittels ist verflüssigen. Vorzugsweise wird jedoch nicht die fertige
im Rahmen der vorliegenden Erfindung von entschei- Mischung der Bestandteile erhitzt, sondern zunächst
dender Bedeutung. Es muß in dem Trägermaterial im das Trägermaterial aufgeschmolzen, dann unter
wesentlichen löslich und im übrigen in der Lage sein, die 65 Rühren das Deflockulierungsmittel eingetragen und
Viskosität der flüssigen Ausgangsmischung zu ver- schließlich erst das feinzerteilte nicht plastische an-
ringern, d. h. deren Konsistenz herabzusetzen, so daß organische Material eingebracht. Auf diese Weise läßt
eine größere Menge an feinzerteiltem nicht plastischem sich eine optimal homogene Dispersion herstellen.
I 571 351
Das Bindemittel kann zu einem beliebigen Zeitpunkt der Herstellung der Mischung zugesetzt werden. Die
Menge an anorganischem Material, die sich maximal einbringen läßt, kann leicht durch Vorversuche in
kleinem Maßstab bestimmt werden. Bei diesen Vorversuchen geht man so vor, daß man abwechselnd anorganisches
Material und Deflockulierungsmittel in die Mischung einrührt, bis diese so dick bzw. viskos wird,
daß sie sich nicht mehr verformen läßt. Die Nichtverformbarkeit wird aus der Schwierigkeit beim Rühren
der Mischung oder mit Hilfe eines Viskosimeters bestimmt. Ist dieser Punkt erreicht, so vermag auch die
weitere Zugabe von Deflockulierungsmittel die Mischung nicht mehr zu verflüssigen. Infolgedessen ergibt
sich aus den Mengenverhältnissen vor der letzten Zugabe von anorganischem Material, die Maximalmenge
an anorgenischem Material, die in die Mischung eingebracht werden kann.
Wie gefunden wurde, hat das Ausmaß des Rührens oder — exakter ausgedrückt — das Ausmaß der
Scherbeanspruchung beim Rühren einen erheblichen Einfluß auf die maximale Menge an anorganischem
Material, die in die Mischung eingebracht werden kann. Bei hoher Scherbeanspruchung, d. h. bei Verwendung
von mit hoher Geschwindigkeit betriebenen Propellermischern, ergeben sich in Mischungen derselben Zusammensetzung
niedrigere Viskositäten als bei Einwirkung geringerer Scherkräfte, wie sie z. B. beim
Rühren von Hand mit einem Spatel auftreten. Es wird angenommen, daß die höhere Scherbeanspruchung eine
vollständigere Verteilung und Dispergierung der kleineren Agglomerate hervorruft, die sich aus den feinen
anorganischen Pulverteilchen in der Mischung bilden. Infolgedessen läßt sich beim Rühren mit hoher Geschwindigkeit,
d. h. bei Einwirkung hoher Scherkräfte, eine größere Maximalmenge an anorganischem Material
in die Mischung einbringen, ohne daß die Verformbarkeit der letzteren gefährdet wird.
Die Wahl des nicht plastischen anorganischen Materials ist im allgemeinen innerhalb der eingangs
erwähnten Kategorien unbeschränkt. Obwohl Tone zu den plastischen anorganischen Materialien gehören,
können kleine Mengen (so klein, daß sie der Mischung keine Plastizität verleihen) der Mischung zur Herstellung
der gesinterten Körper zugesetzt werden, wenn dem fertig gesinterten Körper bestimmte Eigenschaften
verliehen werden sollen. Der Zerkleinerungsgrad und die Teilchengrößenverteilung des bzw. in dem nicht
plastischen anorganischen Material entsprechen denen, die üblicherweise bei derartigen Materialien vorliegen.
ίο Beide Größen hängen in erster Linie von dem jeweils
verwendeten anorganischen Material und den Eigenschaften, die der fertig gesinterte Körper aufweisen soll,
ab. Soll der fertig gesinterte Körper optimale Dichte aufweisen, so soll die maximale Teilchengröße einem
Prüfsieb mit 6400 Maschen/cm2 (200 Tyler mesh) entsprechen und vorzugsweise so klein sein, daß ein Prüfsieb
mitmehr als 15 600 Maschen/cma (325 Tyler mesh) passiert wird. Andererseits ist es durchaus möglich, mit
Materialien, deren Teilchengröße einem Prüfsieb mit 56 Maschen/cm2 (20 Tyler mesh) entspricht, brauchbare
Körper herzustellen. Das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung hängt also nicht von der Teilchengröße
der verwendeten Materialien ab, vorausgesetzt, daß sich aus den jeweils verwendeten Materialien verhältnismäßig
dichte gesinterte Körper herstellen lassen. Das organische Trägermaterial in der Ausgangsmischung
kann aus einem beliebigen organischen Material bestehen, welches bei Raumtemperatur und
Normaldruck fest ist, das einen Schmelzpunkt unter etwa 2000C und einen Dampfdruck von wenigstens
1 mm Hg bei seinem Schmelzpunkt unter normalen atmosphärischen Bedingungen aufweist. Derartige
organische Materialien weisen bei Temperaturen unterhalb ihres Schmelzpunktes ausreichend hohe Dampfdrucke
auf, so daß sie leicht und schnell bei diesen Temperaturen ausgedampft werden können. Einige
dieser organischen Materialien sind wegen ihrer Kostspieligkeit oder wegen einer gewissen Giftigkeit nicht
geeignet; davon abgesehen jedoch kommen vor allem Substanzen der in Tabelle I aufgeführten Klassen für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung in Frage.
Trägermaterial
Schmelzpunkt
in 0C
in 0C
Dampfdruck
(mm Hg) beim Schmelzpunkt
(mm Hg) beim Schmelzpunkt
Paradichl or benzol
Chloressigsäure
Naphthalin
Benzoesäure
Phthalsäureanhydrid
Kampfer
Wegen des sehr hohen Dampfdruckes von Kampfer müssen Ausgangsmischungen mit diesem Trägermaterial
in einem geschlossenen Apparatursystem hergestellt
und in einer geschlossenen Form verarbeitet werden; d. h., bei Verwendung dieser Substanz muß eine Spritzgußapparatur
verwendet werden, um Kampferverluste aus der Mischung zu verhindern. Im allgemeinen ist es
wünschenswert, das Ausdampfen bzw. das Sublimieren des Trägermaterials aus Gründen der Sicherheit
und/oder aus Gründen der Wirtschaftlichkeit (Wiedergewinnung der Dämpfe) unter einer Abzugshaube
durchzuführen.
Ein besonders wesentliches Kennzeichen der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß gefunden
C8H4Cl2
C2HCl3O2
Ci0H8
C7H6O2
C8H4O2
50 bis 63
121
131
177 bis 178
9,0
3,9
7,0
6,2
6,8
350 bis 360
3,9
7,0
6,2
6,8
350 bis 360
wurde, daß bestimmte organische Substanzen in den Ausgangsmischungen als Deflockulierungsmittel verwendet
werden können. Diese Substanzen müssen zwei wesentliche Eigenschaften aufweisen, wenn sie als
Deflockulierungsmittel geeignet sein sollen: Sie müssen in dem Trägermaterial gut löslich sein, und sie müssen
wasserfrei sein. Andere Substanzen, die diese beiden Eigenschaften nicht besitzen, können nicht als Deflockulierungsmittel
im Sinne der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Sobald den Ausgangsmischungen
auch nur geringe Mengen an Wasser zugesetzt werden, erhöht sich die Konsistenz der Mischungen
erheblich. Infolgedessen ist es notwendig, die Zuführung von Wasser unter allen Umständen zu ver-
meiden. Es ist möglich, daß ein bestimmtes Deflockulierungsmittel in Verbindung mit einem bestimmten anorganischen
Material nicht in derselben Weise wirkt wie mit einem anderen feinzerteilten nicht plastischen
anorganischen Material.
Durch Abstimmung der verschiedenen geeigneten
Deflockulierungsmittel auf ein bestimmtes im gegebenen Fall verwendetes feinzerteiltes nicht plastisches anorganisches
Material, die anzuwendende Verformungsmethode und die Eigenschaften, die der fertig gesinterte
Körper aufweisen soll, ist es in jedem Fall möglich, in dem Ausgangsmaterial die für die Verformung notwendige
Konsistenz zu erreichen.
Geeignete organische Deflockulierungsmittel finden sich unter den Substanzen folgender sechs Klassen:
1. Oberflächenaktive Mittel, die gut in dem Trägermaterial löslich und im wesentlichen wasserfrei
sind. Es kann sich dabei um bekannte handelsübliche anionische, kationische oder nichtionische
oberflächenaktive Materialien handeln, die in einer Vielzahl von Präparaten angeboten werden. Bei- ,
spiele für derartige Verbindungen sind in Tabellen
zusammengestellt. Die genannten Substanzen wurden in Ausgangsmischungen getestet, die Paradichlorbenzol
als Trägermaterial und das angegebene nicht plastische anorganische Material enthielten.
2. Aliphatische Monocarbonsäuren mit wenigstens 3 Kohlenstoffatomen. Es können sowohl gesättigte
als auch ungesättigte Säuren Verwendung finden.. Viele der genannten Säuren sind Fettsäuren. In
Tabelle III sind eine Reihe von Substanzen aufgeführt,
die sich in Mischungen, welche Paradichlorbenzol als Trägermaterial und das jeweils angegebene
anorganische Material enthielten, mit Erfolg verwenden ließen.
3. Ester von aliphatischen Monocarbonsäuren mit wenigstens 3 Kohlenstoffatomen sowohl in der
Säure
40
(R-C-)
und in dem Alkoholrest (— O — R). Auch hier
können sowohl gesättigte als auch ungesättigte Ester verwendet werden. Außerdem umfaßt diese
Klasse von Substanzen auch die als Lipide bekannten Ester, zu denen auch die natürlichen Fette
(Glyceride), öle (flüssige Fette), Lecithine und Wachse gehören. In der Tabelle IV sind diejenigen
Substanzen aufgezählt, die in Mischungen welche aus Paradichlorbeznol als Trägermaterial
und dem angegebenen nicht plastischen anorganischen Material bestanden, erfolgreich verwendet
werden konnten.
4. Amide von aliphatischen Monocarbonsäuren mit wenigstens 3 Kohlenstoffatomen. Es können sowohl
gesättigte als auch ungesättigte Amide verwendet werden. In der Tabelle V sind diejenigen
Amide (Ammoniumstearat bzw. Stearamid) zusammengestellt, die sich in Mischungen, welche
aus Paradichlorbenzol und Aluminiumoxyd bestehen, erfolgreich verwenden lassen.
5. Salze von aliphatischen Monocarbonsäuren mit wenigstens 3 Kohlenstoffatomen. Es können sowohl
gesättigte als auch ungesättigte Salze verwendet werden. Die zweiwertigen Salze werden
bevorzugt in Verbindung mit Paradichlorbenzol als Trägermaterial verwendet, da sie ah Deflockulierungsmittel
sehr viel bessere Wirkung besitzen als die entsprechenden einwertigen und dreiwertigen
Salze. In Tabelle V sind diejenigen Substanzen zusammengestellt, deren Brauchbarkeit als Deflockulierungsmittel
in Ansätzen mit Paradichlorbenzol als Trägermaterial und· dem jeweils angegebenen
anorganischen Material geprüft worden ist.
6. Gesättigte und ungesättigte einwertige Alkohole (primäre Alkohole) mit wenigstens 8 Kohlenstoffatomen.
In den meisten Fällen sind die höher gesättigten Alkohole bei Raumtemperatur wachsartige
Substanzen. Es ist nicht notwendig, hochgereinigte Materialien zu verwenden, da die
weniger reinen und weniger kostspieligen handelsüblichen technischen Alkohole für die Zwecke der
vorliegenden Erfindung mit dem gleichen Erfolg verwendet werden können. In Tabelle VI sind diejenigen
Substanzen zusammengestellt, deren Brauchbarkeit als Deflockulierungsmittel in An-
', sätzen mit Paradichlorbenzol und dem jeweils angegebenen
anorganischen Material geprüft worden sind. Die angegebenen Schmelzpunkte sind die der
hochgereinigten Alkohole.
Die Symbole, die in den Tabellen II bis VI für die
verschiedenen nicht plastischen anorganischen Materialien verwendet werden, sind in Tabelle VII erläutert.
Handelsname
Chemische Bezeichnung Keramik
Gafac MC-410*
Gafac Rm-510
Gafac PE-510*
Gafac GB-520
Gafac RS-610*
Gafac RE-610
Aerosol OT
Aerosol TR
Aerosol OS
Nacconol NR
Sorapon SF-78
Emcol PlO-59
Triton 770 cone.
Gafac Rm-510
Gafac PE-510*
Gafac GB-520
Gafac RS-610*
Gafac RE-610
Aerosol OT
Aerosol TR
Aerosol OS
Nacconol NR
Sorapon SF-78
Emcol PlO-59
Triton 770 cone.
A. Anionaktive Mittel :
freie Säure von komplexen Phosphatestern
freie Säure von komplexen Phosphatestern
Alkylphenoxypoly-(äthylenoxy)-äthylester von Phosphorsäure
Natriumsalz von Alkylphosphorester
freie Säure von komplexen Phosphorestern
Alkylphenoxypoly-(äthylenoxy)-äthylester von Phosphorsäure
Natriumdioctyl-sulfosuccinat
Natrium-bis-itridecylJ-sulfosuccinat
Natrium-isopropylnaphthal i n-sulf onat
Natriumalkylbenzol-sulfonat
Natriumdodecylbenzol-sulfonat
Aminsalz von Dodecylbenzolsulfonsäure
Natriumsalz von Isooctylphenoxydiäthylsulfat
*) Besonders gutes Deflockulierungsmittel.
AGPM
AG
AG
AG
AG
AG
AG
AG
AG
109 517/274
(Fortsetzung Tabelle II)
10
Handelsname
Chemische Bezeichnung
Keramik
Arquad 12-50
Arquad C-50
Emcol E-607
Adogen 442
Arquad C-50
Emcol E-607
Adogen 442
Triton X-100
Igepal CA-210
Igepal CA-720
Tween 40
Tergitol NPX
Igepal CA-210
Igepal CA-720
Tween 40
Tergitol NPX
Tergitol NP-27 Sterox SK
B. Kationaktive Mittel Dodecyl-trimethyl-ammoniumchlorid
Dodecyl-trimethyl-ammoniumchlorid Lauroyl-colamino-formyl-methylpyridiniumchlorid
Dimethyl-(dihydrierte Talgfettsäure)-ammoniumchlorid
C. Nichtionische oberflächenaktive Mittel
Alkylphenoxypolyäthoxyäthanol
Alkylphenoxypolyoxyäthylen-äthanol Alkylphenoxypolyoxyäthylen-äthanol Polyoxyäthylen-(20)-sorbitanmonopalmitat Nonylphenyl-polyäthylenglycol-äther mit einem Gehalt an 10,5 Mol
Alkylphenoxypolyoxyäthylen-äthanol Alkylphenoxypolyoxyäthylen-äthanol Polyoxyäthylen-(20)-sorbitanmonopalmitat Nonylphenyl-polyäthylenglycol-äther mit einem Gehalt an 10,5 Mol
Äthylenoxyd
Nqnylphenyl-polyäthylenglycol-äther mit einem Gehalt an 7 Mol
Nqnylphenyl-polyäthylenglycol-äther mit einem Gehalt an 7 Mol
Äthylenoxyd Polyoxyäthylenthioäther
AGPM A AG
AG A A A
AG
Säuren
Formel Keramik
Pr opancarb onsäure
(Propionsäure)
Butancarbonsäure
(Buttersäure)
Pentancarbonsäure
(Valeriansäure)
Hexancarbonsäure
(Capronsäure)
Decancarbonsäure
(Caprinsäure)
Dodecancarbonsäure
(Laurylsäure)
Tetradecancarbonsäure
(Myristinsäure)
Hexadecancarbonsäure
(Palmitinsäure) Octadecancarbonsäure
(Stearinsäure)
A. Gesättigte Verbindungen CH3CH2CO2H
CH3(CH2)2CO2H
CH3(CH2)3CO2H
CH3(CHa)4CO2H
CH3(CH2) gCOgH-CH3(CH2)10CO2H
9-Octadecencarbonsäure
(Oleinsäure)
9,12-Octadecadiencarbonsäure
(Linolsäure)
12-Hydroxy-9-octadecencarbonsäure (Ricinolsäure)
CH3(CH2)14CO2H
CH3(CH2)16CO2H
B. Ungesättigte Verbindungen
C8H17CH: CH(CH2)7CO2H
CH3(CH2)4CH: CHCH2CH: CH(CH2)7CO2H
CH3(CH2)5CH(OH)CH2CH: CH(CH2)7COaH
Tabelle IV
Tabelle IV
Ester | Keramik |
Gekochtes Leinsamenöl* Rohes Leinsamenöl Maisöl |
AGM A AG A AG M M A AG A M |
Safranöl | |
Baumwollsaatöl Sojabohnenöl Erdnußöl |
|
Rizinusöl | |
Fischöl | |
Nelkenöl | |
Schweinefett |
A A A A A A A A AM
AGMCN
Ester | Keramik |
Carnaubawachs »Petrolite C-15«-Wachs »Petrolite C-36«-Wachs Lecithin |
AGM A A AG AG AM A M A A |
Polyvinylstearat Diglycolstearat* Glycollaurat Methylstearat n-Butylstearat n-Butyloleat |
11
12
Amid oder Salz
Formel
Keramik
A. Gesättigte Verbindungen
Ammoniumstearat (Stearamid)
Natriumstearat ,
Lithiumstearat
Magnesiumstearat
Calciumstearat
Eisenstearat* ,
Zinkstearat* ,
Cadmiumstearat*
Bariumstearat
Bleistearat* ,
Zinkcaprylat
Zinklaurat
Zinkpalmitat*
Aluminiumstearat ,
H2NC18H35O
NaC18H35O2
LiC18H35O2
Mg(C18H35O2),
Ca(C18H35O2)2
Fe(C18H35O2)2
Zn(C18H35Oa)2
Cd(C18H35O2),
Ba(C18H35O2)2
Pb(C18H35Oa)2
Zn(C8H15O2)a
Zn(C12H23O2),
Zn(CleH31O2)2
A1(C18H35O2)3
B. Ungesättigte Verbindungen
Natriumoleat .
Zinkoleat
Zinklinoleat ..
Zinkricinoleat
Zinkricinoleat
NaC18H33O2
Zn(C18H33O2)2
Zn(C18H31Oa)2
Zn(C18H33Os)2
*) Besonders gutes Deflockulierungsmittel.
AG
AG
AG
AGPM
AG
A A A
Alkohol | Formel | Keramik | F in 0C |
1-Octanol (n-Octylalkohol) 1-Dodecanol (Laurylalkohol) 1-Tetradecanol (Myristylalkohol) 1-Hexadecanol (Palmityl- oder Cetylalkohol) i-Octadecanol (Stearylalkohol) 9-Octadecen-l-ol |
CH3(CHa)7OH CH8(CH8J11OH CH3(CH2)13OH CH3(CH2)15OH CH3(CH2)17OH CH3(CH2)7CH: CH(CH2)8OH |
GM AGM AGM AGM AGM AGM |
-16,3 24 37,6 49,3 59 |
Symbol
Nichtplastische anorganische Materialien
A
C
C
M
N
P
N
P
Aluminiumoxyd, Teilchengröße 1 bis 40 Mikron (im Durchschnitt 6 Mikron)
Kupfer (elektrolytisch gefällt), Teilchengröße: passiert ein Klassiersieb mit mehr als 15 600 Maschen/cm2
(—325 Tyler mesh)
Borsilicatglas, Teilchengröße 0,5 bis 55 Mikron (im Durchschnitt 17 Mikron); Zusammensetzung
des Glases in Gewichtsprozent: 79,2 % SiO2, 18,4% B2O3, 2,4°/0 K2O
Calciniertes Magnesit, Teilchengröße 1 bis 70 Mikron (im Durchschnitt 16 Mikron)
Nickel (Carbonyl), Teilchengröße im Durchschnitt 3 bis 5 Mikron
Nickel (Carbonyl), Teilchengröße im Durchschnitt 3 bis 5 Mikron
Porzellan mit hohem Gehalt an Aluminiumoxyd, Teilchengröße 1 bis 14 Mikron (im Durchschnitt
5 Mikron); Zusammensetzung in Gewichtsprozent: 91,61 °/o Al2O3, 3,57% CaCO3, 4,82% SiO2
Infolge der komplizierten Natur der Phosphorchemie 65 Es handelt sich im allgemeinen um Verbindungen vom
ist es nicht möglich, die oberflächenaktiven Mittel von Typ R — OPO3H2 und (R — O)2PO2H, in welchen R
der Art der »Gafac«-Materialien mit chemischen Be- einen Alkylrest oder einen Alkylarylrest darstellt, die
zeichnungen und exakten Formeln zu kennzeichnen. durch Anlagerung von Alkylenoxyden modifiziert
13 14
worden sind. Etwas genauer können die Substanzendieses Typs durch die folgenden beiden Formeln
OM
[R _ O — (ΟΗ,ΟΗ,Ο)»], = P = O und [R — O — (CH2CH2O),,] -P = O
OM OM
gekennzeichnet werden, in denen R einen Alkylrest oder io fläche 12 gebildeten Gehäuse besteht. Die Form 10, die
einen Alkylphenylrest (jeweils mit 8 bis 20 Kohlenstoff- Wandung 11 und die Grundplatte 12 sind so zusam-
atomen oder mehr) bedeutet und M Wasserstoff, NH4, mengefügt, daß sie eine wasserdichte Kammer 13 um-
Na oder ein anderes Metall darstellt. Die Anzahl der schließen. In der Wandung 11 ist in der Nähe der
Mol Äthylenoxyd («) ist in weiten Grenzen veränder- Grundplatte 12 eine ,Wasserzuführungsöffnung 14 vor-
lich. 15 gesehen, während sich im oberen Teil der Wandung 11
Bei den Wachsen, nämlich »Petrolite C-15« und eine Wasserausflußöffnung befindet. Auf diese Weise
»Petrolite C-36«, handelt es sich um oxydierte mikro- ist es möglich, in der Kammer 13 Wasser zirkulieren
kristalline Wachse, die durch Oxydation regulärer zu lassen, wodurch die Form 10 gekühlt und die in ihr
hochmolekularer mikrokristalliner Wachse erhalten enthaltene geformte Mischung 25 ebenfalls gekühlt und
werden. Bei der Oxydation bilden sich Fettsäureester 20 — infolge der Verfestigung des Trägermaterials in der
und Fettsäuren in den Wachsen, wodurch diese ver- Mischung — gehärtet wird.
seifbar werden. Mikrokristalline Wachse sind bekannt- Am oberen Ende der Form 10 ist ein Deckel 16 vorlich
komplexe Mischungen, vorwiegend aus Naphthe- gesehen, der für die Ausbildung des oberen Teiles des
nen und Isoparaffinen mit geringem Gehalt an Paraf- Formlings aus der Mischung 25 verantwortlich ist. In
finen, deren durchschnittliches Molekulargewicht (für 25 dem Deckel 16 ist eine zentrale Öffnung angeordnet,
das Gesamtwachs) zwischen 580 und 700 liegt. Diese in welche ein hohler abgeschrägter Stempel.10 einge-Wachse
werden aus hochmolekularen Erdölrückstän- führt werden kann. Der Stempel 17 ist so ausgebildet,
den abgetrennt, die bei der Destillation nicht verfluch- daß sich, wenn er sich während der Verformungstigt
werden. Die Mengen an Fettsäuren und Fett- stufe 2 in seiner tiefsten Stellung befindet, zwischen der
säureestern in den oxydierten Wachsen werden nor- 30 Wand der zentralen öffnung im Deckel 16 und dem
malerweise als Säurezahl und als Verseifungszahl aus- Stempel 17 praktisch kein Zwischenraum befindet, wogedrückt;
diese Daten sind für die angegebenen durch ein Ausquellen der Mischung 25 aus der Form
Wachse wie folgt: verhindert wird. Der Stempel 17 ist starr und wasserdicht mit dem Teil 18 verbunden, so daß sich eine
35 Kammer 23 für Kühlwasser bildet. Das Teil 18 ist mit dem Schaft 19 verbunden, welcher seinerseits mit einem
Luftzylinder (nicht gezeigt) verbunden ist, der das Heben und Senken der Vorrichtung aus Stempel 17,
Teil 18 und Schaft 19 bewirkt. Das Teil 18 weist einen 40 Durchgang 20 auf, der mit einer Wasserzuführungs-Die
entsprechenden Zahlen für nichtoxydierte öffnung 21 pnd einem Rohr 22 versehen ist. Das letztere,
mikrokristalline Wachse sind »null«. erstreckt sich in die Kammer 23, um in dieser eine aus-Wie
weiter oben bereits gesagt, kann als organisches reichende Zirkulation des Wassers zu bewirken. Der
Bindemittel eine beliebige Substanz verwendet werden, Stempel 17 weist eine Wasserauslaßöffnung 24 an
die auch üblicherweise für diesen Zweck eingesetzt 45 seinem oberen Teil auf, der während der Preßstufe
wird. Geeignete Materialien sind beispielsweise Carnau- oberhalb des Deckels 16 verbleibt,
bawachs, Polymethylmethacrylatharz, Polyäthylen- .Beim Betrieb befindet sich der Stempel 17 zunächst glykole mit durchschnittlichen Molekulargewichten in angehobener Stellung über der Form 10; darauf zwischen 3000 und 20 000, Polyvinylacetatharze, wird der Deckel 16 in die Arbeitsstellung gebracht, nichtoxydierte und oxydierte mikrokristalline Wachse, 50 Durch die Einlaßöffnung 14 fließt Leitungswasser in die Styrolharze mit durchschnittlichen Molekulargewich- Kammer 13 und tritt durch die Auslaßöffnung 15 aus. ten von 1500 und mehr, chlorierte Naphthaline und Ebenso tritt Leitungswasser durch die Zuführungs-Polyvinylalkoholhärze. Besonders geeignet sind Poly- öffnung 21, den Durchgang 20 und das Rohr 22 in die äthylenglykole, da sie in erheblichem Ausmaß die Kammer 23 und tritt durch die Auslaßöffnung 24 Plastizität der verformbaren Mischung erhöhen; diese 55 wieder, aus. Eine in geeigneter Weise abgemessene Eigenschaften besitzen die übrigen erwähnten Binde- Menge der zu verformenden Mischung 25, die das mittel nicht. Trägermaterial in geschmolzenem Zustand enthält, Wie in F i g. 1 angegeben, schließen sich an den wird in den unteren Teil der Form 10 gegossen. Unersten Verfahrensschritt, nämlich die vorstehend er- mittelbar anschließend wird der Stempel 17 in seine wähnte Herstellung der verformbaren Mischung, die 60 tiefste Stellun& welche in F i g. 2 gezeigt ist, gebracht. Verfahrensschritte 2, d. h. die Verformung der Mi- Dadurch wird die verformbare Mischung 25 gezwunschung, und der Verfahrensschritt 3, nämlich die Här- gen, den oberen Teil der Form 10 mit dem Stempel 17 tung oder Kühlung der verformten Mischung bis zur und dem Deckel 16 auszufüllen. Der Stempel 17 verausreichenden Verfestigung an. Die letztgenannten bei- bleibt kurze Zeit, d. h. etwa 1 Minute oder mehr (in den Verfahrensschritte können im Hinblick auf F i g. 2 65 Abhängigkeit von der Stärke des Formlings 25) in näher erläutert werden. In F i g. 2 ist eine einfache dieser Stellung, bis das Trägermaterial 25 sich ver-Formpresse dargestellt, die aus einer Metallform 10 in festigt und der Formling damit ebenfalls die noteinem von der zylindrischen Wand 11 und der Grund- wendige Festigkeit erreicht hat. Danach wird der
bawachs, Polymethylmethacrylatharz, Polyäthylen- .Beim Betrieb befindet sich der Stempel 17 zunächst glykole mit durchschnittlichen Molekulargewichten in angehobener Stellung über der Form 10; darauf zwischen 3000 und 20 000, Polyvinylacetatharze, wird der Deckel 16 in die Arbeitsstellung gebracht, nichtoxydierte und oxydierte mikrokristalline Wachse, 50 Durch die Einlaßöffnung 14 fließt Leitungswasser in die Styrolharze mit durchschnittlichen Molekulargewich- Kammer 13 und tritt durch die Auslaßöffnung 15 aus. ten von 1500 und mehr, chlorierte Naphthaline und Ebenso tritt Leitungswasser durch die Zuführungs-Polyvinylalkoholhärze. Besonders geeignet sind Poly- öffnung 21, den Durchgang 20 und das Rohr 22 in die äthylenglykole, da sie in erheblichem Ausmaß die Kammer 23 und tritt durch die Auslaßöffnung 24 Plastizität der verformbaren Mischung erhöhen; diese 55 wieder, aus. Eine in geeigneter Weise abgemessene Eigenschaften besitzen die übrigen erwähnten Binde- Menge der zu verformenden Mischung 25, die das mittel nicht. Trägermaterial in geschmolzenem Zustand enthält, Wie in F i g. 1 angegeben, schließen sich an den wird in den unteren Teil der Form 10 gegossen. Unersten Verfahrensschritt, nämlich die vorstehend er- mittelbar anschließend wird der Stempel 17 in seine wähnte Herstellung der verformbaren Mischung, die 60 tiefste Stellun& welche in F i g. 2 gezeigt ist, gebracht. Verfahrensschritte 2, d. h. die Verformung der Mi- Dadurch wird die verformbare Mischung 25 gezwunschung, und der Verfahrensschritt 3, nämlich die Här- gen, den oberen Teil der Form 10 mit dem Stempel 17 tung oder Kühlung der verformten Mischung bis zur und dem Deckel 16 auszufüllen. Der Stempel 17 verausreichenden Verfestigung an. Die letztgenannten bei- bleibt kurze Zeit, d. h. etwa 1 Minute oder mehr (in den Verfahrensschritte können im Hinblick auf F i g. 2 65 Abhängigkeit von der Stärke des Formlings 25) in näher erläutert werden. In F i g. 2 ist eine einfache dieser Stellung, bis das Trägermaterial 25 sich ver-Formpresse dargestellt, die aus einer Metallform 10 in festigt und der Formling damit ebenfalls die noteinem von der zylindrischen Wand 11 und der Grund- wendige Festigkeit erreicht hat. Danach wird der
Wachs | Säurezahl | Verseifungszahl |
Petrolite C-15 | 15/17 30/35 |
45/55 75/85 |
Petrolite C-36 |
15 16
Stempel 17 angehoben, der Deckel 16 entfernt und der sol OT« dient dazu, das Abperlen des Glyzerins von den
Formling 25 (grüner Körper) aus der Form herausge- Formwandungen zu verhindern.
nommen. Nach der Entnahme des grünen Körpers aus der
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren bilden Form wird dieser der Sublimierungs- oder »Trocksich
an der äußeren Oberfläche des grünen Körpers in 5 nungs«-Stufe 4 unterworfen. In dieser Stufe läßt man
der Höhe, bis zu der die Ausgangsmischung in den entweder das Trägermaterial durch normale Sublimaunteren
Teil der Form eingegossen worden ist, kleine tion bei Raumtemperatur an der Luft verdampfen,
Abkühlungsfältchen. Falls derartige Fältchen nicht oder man erhitzt — zur Beschleunigung des Verfahhingenommen
werden können, muß die Form 10 von rens — den grünen Körper auf eine Temperatur unterAnfang
an auf eine Temperatur in der Nähe des io halb des Schmelzpunktes des Trägermaterials, so daß
Schmelzpunktes des Trägermaterials erwärmt werden. die organischen Bestandteile nicht schmelzen können,
Erst darauf wird das Material gepreßt und der Form- die Sublimation jedoch beschleunigt wird. Die für eine
inhalt abgekühlt, um die Mischung 25 zu verfestigen. im wesentlichen vollständige Ausdampfung des Träger-Wird
Paradichlorbenzol als Trägermaterial benutzt, so materials benötigte Zeit hängt natürlich von der
kann warmes Wasser von etwa 40° C durch die Kammer 15 Stärke des grünen Körpers ab. Im allgemeinen liegt
13 zirkuliert werden, um eine ausreichende Erwärmung diese Zeitspanne bei einer Erwärmung des grünen
der Form zu erreichen. Körpers auf eine Temperatur von etwa 10° C unter dem
Werden sowohl der Stempel 17 als auch die Form 10 Schmelzpunkt des Trägermaterials und bei guter Luft-
mit Leitungswasser während der Preßstufe gekühlt, so zirkulation um den grünen Körper bei etwa 4 Stunden
verfestigt sich die Mischung 25 von beiden Oberflächen 20 bei einer Stärke des Körpers von 0,16 cm (1I16") bzw.
her gegen die Mitte. Bei einem Trägermaterial, das etwa 72 Stunden für einen Körper von 1,27 cm Stärke
— wie Paradichlorbenzol — einen hohen Schrumpf (1W)- Eine weitere Verminderung der Sublimationszeit
während der Verfestigung zeigt, kann sich im Innenteil kann dadurch erreicht werden, daß eine verstärkte Luf t-
des grünen Körpers eine schwächere Trennlinie oder zirkulation in der Sublimations- bzw. «Trocknungs«-
-zone entwicklen, in der nicht genügend Trägermaterial 25 Kammer aufrechterhalten wird oder daß man unter
vorhanden ist. Wird hierdurch die für die Handhabung vermindertem Druck arbeitet.
notwendige Festigkeit beeinträchtigt, so kann die Nach der Beendigung der Sublimationsstufe 4 wird
Trennlinie durch Abkühlen von einer Oberfläche her der grüne Körper in der Verfahrensstufe 5 gebrannt und
vermieden werden. In diesem Fall kühlt man von einer schließlich in der Verfahrensstufe 6 abgekühlt. Das
Seite her langsam ab, während die andere Seite von 30 Brennen und das Abkühlen erfolgen unter solchen
Anfang an auf einer Temperatur über dem Schmelz- Temperatur- und Zeitbedingungen, die üblicherweise
punkt des Trägermaterials gehalten wird. Im allge- für die Herstellung von Körpern der genannten Art anmeinen
hat eine Trennlinie in dem grünen Körper (in- gewendet werden.
folge eines Mangels an Trägermaterial) auf den fertig- . .
gesinterten Körper keinen nachteiligen Einfluß. 35 B e 1 s ρ 1 e 1 1
folge eines Mangels an Trägermaterial) auf den fertig- . .
gesinterten Körper keinen nachteiligen Einfluß. 35 B e 1 s ρ 1 e 1 1
Werden Form 10 und Stempel 17 während der Ver- Eine Porzellanmischung wurde hergestellt, indem
formungs- und Härtungs- bzw. Verfestigungsstufen mit man zunächst das Trägermaterial aufschmolz, und da-
Leitungswasser gekühlt, so schrumpft der Formling 25 nach die übrigen Komponenten unter heftigem Rühren
im allgemeinen so, daß er an den Formwänden nicht zusetzte, wobei die Temperatur im Bereich zwischen 65
mehr anliegt. Auf diese Weise läßt sich der Formling 4° und 750C gehalten wurde. Die so hergestellte Mischung
leicht aus der Form entfernen. Wird die Form jedoch wies folgende Bestandteile auf:
während der Verformungsstufe auf 400C erwärmt um Hochaluminiumoxydhaltiges Porzellan,
Abkühlungsfältchen bei einer paradichlorbenzo halti- χ bis u (durchschnittlich 5 μ).
gen Mischung zu entfernen, und dann erst abgekühlt, Zusammensetzung inGewichtsprozent:
um die Mischung zu verfestigen, so schrumpft die Form 45 01^10/ αιλ 5%o/ n*nr\
zusammen mit dem Formling; in diesem Fall kann der 4 82 °/ SiO 600 2
grüne Körper an der Formwandung anhaften und unter Parädichlorbenzöl 146 g
Umständen schwer zu entfernen sein. Diese Schwierig- »Gafac MC-410« 8 ml
keit läßt sich dadurch vermeiden, daß man dieWasser- »Carbowax 20 M«
12 ε
kühlung der Form 10 beibehält und nur die innere Ober- 50
fläche der Form Örtlich erwärmt, bevor die Mischung Das »Carbowax 20 M«-Bindemittel ist ein PoIy-
eingegossen wird. Auf diese Weise werden sowohl Ab- äthylenglykol mit einem durchschnittlichen MoIe-
kühlungsfältchen als auch ein Anhaften an der Form- kulargewicht von 15 000 bis 20 000, welches durch
wandung vermieden. In diesem Zusammenhang ist molekulare Vereinigung von Polyäthylenglykol mit
außerdem die Beobachtung wichtig, daß naphthalin- 55 einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 6000
haltige Mischungen sich selbst dann von der Formwan- mit einem Diepoxyd hergestellt worden ist. Das Porzel-
dung lösen, wenn die Temperatur der Form während lan-Keramikmaterial machte 57,3 Volumprozent in der
der Verformungsstufe 70° C beträgt. Ausgangsmischung aus. Eine abgemessene Menge
Das Problem des Anhaftens des Formlinge an den dieser Mischung wurde in eine leitungswassergekühlte
Formwandungen läßt sich auch dadurch vermeiden, 60 Stahlform der in F i g. 2 dargestellten Art gegossen,
daß man entweder allein oder zusätzlich geeignete Ent- und der Stempel der Form wurde etwa 1 Minute herun-
formungsmittel verwendet, die auf die Formober- tergepreßt. Nach der Zurückführung des Stempels
flächen aufgebracht werden. Gute Ergebnisse lassen wurde der gut gebildete grüne Körper aus der Form
sich erzielen, wenn man die Formen mit einer Mischung entnommen, bei 4O0C »getrocknet«, bis das vorhandene
aus Ölsäure und Kerosin (Mischungsverhältnis 1: 5 65 Paradichlorbenzol im wesentlichen vollständig ausge-
Volumteile) oder mit Glyzerin einstreicht, welches mit dampft worden war, und dann bei 16250C 2 Stunden
einer lOvolumprozentigen wäßrigen Lösung, die 10 °/0 gebrannt. Auf diese Weise konnte ein undurchlässiger,
»Aerosol OT« enthält, versetzt ist. Der Zusatz an »Aero- fest zusammengesinterter Tiegel hergestellt werden.
17 18
Beispiel 2 Borsilicat-Glas, 0,5 bis 55 μ (durch
schnittlich 17 μ); Zusammenset-
Eine aluminiumoxydhaltige Ausgangsmischung, die zung in Gewichtsprozent: 79,2%
in der in vorstehendem Beispiel angegebenen Weise SiO2, 18,4% B2C>3>
2,4 °/0 K2O ... 453 g
verarbeitet wurde, wies folgende Bestandteile auf: 5 Paradichlorbenzol 131g
Zinkstearat 4,5 g
Aluminhimoxyd, 1 bis 40 μ (durch- »Petrolite C-15 wax« 9,0 g
schnittlich 6 μ) 717 g
Paradichlorbenzol 175 g Die Menge an Glaspulver in der Mischung betrug
»Gafac MC-410« 9 ml io 67,1 Volumprozent. Der Tiegel wurde 10 Minuten bei
»Mobilwax 2305« 14,3 g 8000C gebrannt; der lineare Schrumpf beim Brennen
betrug 11,3%.
»Mobilwax 2305«, welches als Bindemittel verwendet B e i s d i e 1 7
wird, ist ein nichtoxydiertes mikrokristallines Wachs.
Das aus Aluminiumoxyd bestehende keramische 15 Eine Mischung der nachfolgend angegebenen BeMaterial
machte 55,8 Volumprozent der Mischung aus. standteile wurde in der in Beispiel 2 beschriebenen
Der grüne Körper wurde 1 Stunde bei 17000C ge- Weise verarbeitet:
brannt; danach lag ein fest zusammengesinterter Tiegel Aluminiumoxyd, 1 bis 40 μ (durch-
vor, der um nur 8,7 % geschrumpft war. schnittlich 6 μ) . 159 g
20 Paradichlorbenzol 72,6 g
Beispiel 3 Zinkstearat 3,2 g
Es wurde eine Mischung der im Beispiel 2 genannten Wegen des Fehlens eines Bindemittels war es not-
Art verwendet, wobei jedoch 14,3 g Carnaubawachs wendig, den zerbrechlichen grünen Körper mit größe-
sowohl als Defiockulierungs- als auch als Bindemittel 25 rer Vorsicht zu handhaben.,
verwendet wurden. Die Menge an Aluminiumoxyd in
der Mischung betrug 57,2 Volumprozent. Der grüne Beispiele
Körper wurde 2 Stunden bei 1700° C gebrannt und
wies nur 9,2 % linearen Schrumpf auf. Eine Mischung der nachstehend angegebenen Zu-
30 sammensetzung wurde in der im Beispiel 1 angegebenen
B e i s ρ i e 1 4 Weise verarbeitet:
Eine magnesiahaltige Mischung wurde in der vor- geschmolzene Kieselerde, Teilstehend angegebenen Weise verarbeitet. Die Mischung chengröße entsprechend eiwies
folgende Zusammensetzung auf: 35 nem Prüf sieb mit 56 bis etwa
420Maschen/cma (-20 bis
kalziniertes Magnesit, 1 bis 70 μ + 50 US-Tyler mesh) 43,7 Volumprozent
(durchschnittlich 16 μ) 698 g 96%iges Kieselerdeglas, Teil-
Paradichlorbenzol 153 g chengröße entsprechend ei-
»Gafac MC-410« 3,5 ml 40 nemPrüfsiebmitüberl5600
»Mobilwax Cerese« 14,0 g Maschen/cm2 (- 325 US-
Tyler mesh) und einer Zu-
»Mobilwax Cerese« wurde als Bindemittel verwendet; sammensetzung in Gewichts-
es handelt sich dabei um ein nichtoxydiertes mikro- prozentvon96,5%Si02,3%
kristallines Wachs. Die Menge an Magnesit machte 45 B2O3 und 0,5% Al2O3 .... 38,3 Volumprozent
61,5 Volumprozent der Mischung aus. Der grüne Paradichlorbenzol 15,7Volumprozent
Körper wurde 2 Stunden bei 1700° C gebrannt; danach Zinkstearat 2,3 Volumprozent
lag ein fester gesinterter Körper vor, der nur 9,7 % linearen
Schrumpf aufwies. Der grüne Körper wird bei 125O0C 1 Stunde ge-R
. 50 brannt. Wegen des Fehlens eines Bindemittels muß der Beispiels zerbrechliche grüne Körper mit besonderer Sorgfalt ge-Eine
aluminiumoxydhaltige Mischung wurde in der handhabt werden.
vorstehend angegebenen Weise verarbeitet. Die Mi- Ein weiterer tonerdehaltiger (aluminiumoxydhaltiger)
schung wies folgende Zusammensetzung auf: Ansatz wurde in der im Beispiel 2 angegebenen Weise
Aluminiumoxyd, 1 bis 40 μ (durch- 55 verarbeitet. Der Ansatz wies folgende Zusammensetschnittlich
6 μ) 700 g · zunS aui:
Naphthalin 133 g Tonerde (über 15 600 Ma-
»Gafac MC-410« 9 ml schen/cm2 = — 325 US-
»Carbowax 20M« ; 14 g Tyler mesh) 51,5Volumprozent
^ A1 . . , Li ,, . ΛΤ . j ° Paradichlorbenzol 41,5Volumprozent
Das Alumimumoxyd machte 56,4 Volumprozent der Calciumstearat 4,5 Volumprozent
Mischung aus. Der grüne Korper wurde 2 Stunden bei Polyvinylalkohol 2,5 Volumprozent
1700 C gebrannt; danach lag ein fest gesinterter Tiegel
vor, der beim Brennen nur um 9,7 % geschrumpft war. . · 1 -ι η
B e ι s ρ ι e 1 6 In der in den vorstehenden Beispielen angegebenen
Man stellt in der vorstehend beschriebenen Weise Weise wird eine zirkonglashaltige Mischung verarbeitet.
eine Mischung aus den folgenden Bestandteilen her: Die Mischung wies folgende Zusammensetzung auf:
I 571
Zirkon (über 15 600 Maschen/cm2 = - 325 US-Tyler mesh) 705 g
96°/oiges Kieselerdeglas (über 15 600 Maschen/cm2 = — 325 US-Tyler
mesh) 985 g
Paradichlorbenzol 233 g
Zinkstearat 22 g
Der grüne Körper wird 1 Stunde bei 1460° C gebrannt. Auch hier war eine sorgsame Handhabung des
grünen Körpers notwendig, da dieser wegen des Fehlens eines Bindemittels zerbrechlich war.
Eine Mischung der folgenden Materialien wurde in der in den vorstehenden Beispielen angegebenen
Weise verarbeitet:
kalziniertes Spodumen (über 15 600 Maschen/cm2 = - 325 US-Tyler
mesh) 214 g
Petalit (über 15 600 Maschen/cm2
= - 325 US-Tyler mesh) 556 g
Grog (16 Maschen/cm2 = — lOTyler mesh), bestehend aus einer gemahlenen,
gesinterten Mischung aus kalziniertem Spodumen und Petalit in den obengenannten Mengenverhältnissen
85,6 g
Paradichlorbenzol 214 g
Zinkstearat 11,1 g
»Carbowax 20M« 8,6 g
Der grüne Körper wird 4 Stunden bei 135O0C gebrannt.
Eine kupferhaltige Mischung wird in der in den vorstehenden Beispielen angegebenen Weise verarbeitet.
Die Mischung wies folgende Zusammensetzung auf:
Kupfer (elektrolytisch gefällt), über 15 600 Maschen/cm2 = -325
US-Tyler mesh) 343 g
Paradichlorbenzol 73 g
Ölsäure 6 ecm
»Petrolite C-36« 5 g
Der grüne Körper wurde 15 bis 30 Minuten bei 900° C in einer Wasserstoffatmosphäre gebrannt.
Tonerde, 1 bis 40 μ (durchschnittlich
6 μ) 426 g
Borsilicatglas, 0,5 bis 55 μ (durchschnittlich 17 μ), mit einer Zusammensetzung
in Gewichtsprozent von 80 °/0 SiO2, 12,2% B2O3, 4%
Na2O, 2,6 »/ο Al2O3, 0,4 »/„ K2O,
0,8% CaO 191g
96°/oiges Kieselerdeglas, 0,5 bis 55 μ
ίο (durchschnittlich 17 μ) 194 g
Naphthalin 164 g
Zinkstearat 9,7 g
»Carbowax 20M« 14,6 g
Man ließ die Mischung fest werden. Klumpen der festen Mischung wurden in den Gießzylinder einer
Spritzgußapparatur eingebracht, geschmolzen und in die Formhöhlung, die die Form eines Rohrkniestückes
aufwies, eingespritzt. Die verformte Mischung wurde in der Form durch Kühlen des Preßstempels gekühlt.
Nach der Abnahme des grünen Körpers von dem Preßstempel ließ man das Naphthalin bei 7O0C absublimieren.
Der grüne Körper wurde dann 1 Stunde bei 13600C gebrannt, wobei lO°/o lineare Schrumpfung
beobachtet wurden.
Ein Ansatz der folgenden Zusammensetzung wurde in der im Beispiel 1 angegebenen Weise verarbeitet:
Tonerde, 1 bis 40 μ (durchschnittlich
6 μ) 498 g
Paradichlorbenzol 182 g
Zinkstearat 7,5 g
»Carbowax 20M« 10 g
35 Der wassergekühlte Stempel 17 wurde in die wassergekühlte
Form 10 eingebracht, während der Deckel 16 entfernt war. Die Mischung wurde in die tiegelförmige
Höhlung eingebracht und konnte sich dort verfestigen. Danach wurde zunächst der Stempel zurückgezogen;
anschließend wurde der grüne Tiegel aus der Form entnommen. Das »Trocknen« und das Brennen wurden in
der im Beispiel 2 angegebenen Weise durchgeführt.
B e i s ρ i e 1 16
Ein wassergekühlter Stempel wurde in eine Mischung der im Beispiel 15 beschriebenen Art eingetaucht und
so lange darin gehalten, bis sich ein Überzug von 0,6 cm (1U") Stärke der Mischung auf der Oberfläche
des Stempels verfestigt hatte. Danach wurde der Stempel zurückgezogen; der entstandene grüne Tiegel wurde
von dem Stempel abgenommen und in der im Beispiel 2 beschriebenen Weise getrocknet und gebrannt.
In der gleichen Weise wie im Beispiel 12 angegeben, wurde eine Mischung verarbeitet, die an Stelle des
Kupfers 347 g Nickel (Carbonyl) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3 bis 5 Mikron enthielt.
Wird der grüne Körper 1 Stunde bei HOO0C in einer Wasserstoffatmosphäre gebrannt, so erhält man
einen zufriedenstellend gesinterten Körper.
Die nachfolgend mit ihren Einzelbestandteilen aufgeführte Mischung, die 63,2 Volumprozent Glas plus
Tonerde enthält, wurde in der bereits angegebenen Weise hergestellt:
Eine Mischung der im Beispiel 15 beschriebenen Art wurde in die Form 10 gegossen, ohne den Stempel 17
und den Deckel 16 zu verwenden. Die Formhöhlung wurde vollständig gefüllt. Sobald sich an der Formoberfläche
ein Überzug von 0,6 cm (1Z4") Stärke verfestigt
hatte, wurde die übrige flüssige Mischung aus der Form ausgegossen. Der so entstandene grüne Tiegel
wurde aus der Form entfernt und in der im Beispiel 2 angegebenen Weise getrocknet und gebrannt.
Eine Mischung der im Beispiel 15 angegebenen Art wurde in den Vorratsbehälter eines Extruders einge-
bracht, wo sie sich verfestigte. Der Vorratsbehälter wurde in die Apparatur eingesetzt; die enthaltene
Mischung wurde unter Verwendung einer streifenförmigen
Heizvorrichtung wieder aufgeschmolzen. Danach wurde die aufgeschmolzene Mischung bei einem
Druck von 70 bis 105 kg/cm2 extrudiert; die Mischung verfestigte sich beim Austreten aus dem Extrusionsschlitz
an die Luft in Form eines Rohres mit einem Durchmesser von 1,81 cm (3/4") und einer Wandstärke
von 0,16 cm (1I16"). Das Paradichlorbenzol
wurde bei 4O0C aussublimiert, wobei das Rohr auf V-förmigen Trägern auflag. Zum Brennen, welches in
1 Stunde bei 17000C vorgenommen wurde, wurde das Rohr von einem Bett aus Aluminiumoxydpulver gehalten.
Eine Mischung der nachfolgend angegebenen Zusammensetzung wurde in der im Beispiel 1 angegebenen
Wei se verarbeitet:
Tonerde, 1 bis 40 μ (durchschnittlich
6 μ) 598 g
Paradichlorbenzol 146 g
Zinkstearat 9 g
»Carbowax 20M« 12 g
Diese Mischung wurde auf eine Folie aus Aluminiumblech gegossen. Anschließend wurde eine zweite Folie
auf die noch in flüssigem bzw. verformbaren Zustand befindliche Mischung aufgebracht; schließlich wurde
eine Walze unter Druck über die obere Folie geführt.
Nach der Verfestigung wurden die Folien von der grünen gewalzten Platte abgezogen. Die Platte wurde dann
auf eine flache Mullit-Unterlage gelegt und bei 400C
»getrocknet«. Zum Brennen wurde 1 Stunde auf 1700° C erhitzt.
; B e i s ρ i e 1 20
Eine Mischung der nachstehend angegebenen Zusammensetzung
wurde in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise verarbeitet:
Tonerde, 1 bis 40 μ (durchschnittlich
6 μ) 397 g
Paradichlorbenzol 219 g
Zinkstearat 6 g
»Carbowax 20M« 8 g
Die flüssige Mischung wurde in den Kolben einer Spritzpistole eingebracht. Der Kolben und die Düse
wurden mit Heißluft so weit erhitzt, daß die Verfestigung der Mischung verhindert wurde. Die Mischung
wurde auf eine Aluminiumfolie aufgesprüht, wo sie sich augenblicklich zu einem »grünen« Überzug von
0,04 cm (1Im") Stärke verfestigte. Nach dem Abziehen
der Folie wurde der grüne Überzug auf eine Mullit-Unterlage gelegt; das Aussublimieren erfolgte bei
4O0C; zum Brennen wurde 1 Stunde auf 17000C erhitzt.
Die nachstehend angegebene Mischung wurde in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise verarbeitet:
geschmolzene Kieselerde (entsprechend 6400 Maschen/cm2 = — 200
US-Tyler mesh) 2044 g
Paradichlorbenzol 770 g
Zinkstearat 11 g
Die flüssige Mischung wurde in eine Zentrifugalgießform, die die Form eines Antennengehäuses aufwies,
gegossen. Die Form wurde mit einer Geschwindigkeit von 500 Umdr./Min. gedreht. Sobald sich die
Mischung verfestigt hatte, wurde der grüne Körper entnommen und bei 490C »getrocknet«. Zum Brennen
wurde 1 Stunde auf 1200° C erhitzt.
ίο Eine Mischung der im Beispiel 15 beschriebenen Art
wurde in Formen gegossen und zu Blöcken verfestigt. Vor dem »Trocknen« wurden die Blöcke zusammengefügt
und mit einem Lötkolben zusammengeschweißt, wobei eine Technik angewendet wurde, die dem
Schweißen von Metallen ohne Lötmaterial entspricht. Die weitere Bearbeitung wurde in der im Beispiel 15
angegebenen Weise vorgenommen.
Man stellte eine Porzellanmasse her, indem man zunächst das Trägermaterial aufschmolz und dann die
übrigen Bestandteile unter heftigem Rühren mit einem Propellermischer und unter Erhitzen auf eine Temperatur
zwischen 70 und 800C hinzufügte. Die Mischung
wies folgende Zusammensetzung auf:
hochaluminiumhaltiges Porzellan, 1 bis
14 μ (durchschnittlich 5 μ) mit einer
Zusammensetzung in Gewichtsprozent von 91,61% A12O3> 3,57%
14 μ (durchschnittlich 5 μ) mit einer
Zusammensetzung in Gewichtsprozent von 91,61% A12O3> 3,57%
CaCO3, 4,82% SiO2 600 g
Paradichlorbenzol 146 g
1-Tetradecanol (technisch) 18 g
»Carbowax 4000« 6 g
»Carbowax 4000« wurde als Bindemittel verwendet; es handelte sich um ein wasserlösliches wachsweiches
Polyäthylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 3000 bis 3700, welches in dem geschmolzenen
Paradichlorbenzol löslich ist. Das Porzellan-Keramikmaterial
machte 60 Volumprozent der Mischung aus. Eine abgemessene Menge der Mischung wurde in die mit Leitungswasser gekühlte Stahlform,
welche in F i g. 2 dargestellt ist, gegossen; der Stempel wurde etwa 1 Minute heruntergepreßt. Nach dem
Zurückführen des Stempels konnte der entstandene grüne Körper aus der Form entnommen werden. Dieser
wurde bei 40° C »getrocknet«, bis das vorhandene Paradichlorbenzol
nahezu vollständig aussublimiert war. Danach wurde der Körper 2 Stunden bei 16200C gebrannt,
wobei ein undurchlässiger fest zusammengesinterter Tiegel erhalten wurde.
Eine Mischung der im Beispiel 23 beschriebenen Art wurde bei einem Tiegeldruck von 352 kg/cm2 zu Stäben
verformt. Die grünen Stäbe wurden 2 Tage bei 4O0C gehalten, wobei das Paradichlorbenzol durch Sublimation
entfernt wurde. Zum Brennen wurde 2 Stunden auf 16200C erhitzt; danach waren die Stäbe fest zusammengesintert
und wasserundurchlässig. Sie wiesen eine Dichte von 3,39 g/cm3, einen Bruchmodul (Biegung)
von 2670 kg/cm2 und einen linearen Schrumpf beim Brennen von 15,34 % auf.
Eine Mischung der nachstehend angegebenen Zusammensetzung wurde in der im Beispiel 24 beschriebenen
Weise verarbeitet:
Tonerde, 1 bis 40 μ (durchschnittlich
6 μ) ; 600 g
Paradichlorbenzol . .;;..,... ..·,... 146 g
, 1-Octadecanol (technisch); 18 g
»Carbowax 4000« 6 g
Die Tonerde machte 60 Volumprozent der Mischung aus. Die Stäbe wiesen nach dem Brennen folgende
Eigenschaften auf: lineare Schrumpfung beim Brennen:
6,64°/0;Dichte:2,54g/cm3;Wasserabsorption: 13,9%;
Bruchmodul (Biegung): 837 kg/cm2.
Weitere geeignete Mischungen, die sich zu brauchbaren gebrannten Körpern verarbeiten lassen, sind in
der nachstehenden Tabelle VIII zusammengestellt. Der Reinheitsgrad der verwendeten Alkohole ist jeweils mit
T für technische Alkohole und HP für höhergereinigte
Alkohole angegeben. Die Menge des Alkohols ist in Gewichtsprozent, bezogen auf das zerkleinerte anorganische
Material in der Mischung, angegeben; die Mengen an anorganischem Material wiederum sind als
Volumprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, angegeben. Die verwendeten Symbole für die anorganischen
Materialien sind in Tabelle VII erläutert. In allen Fällen bestand der Rest der Mischung aus
Paradichlorbenzol ohne weitere Bindemittel. Es können jedoch, falls dies erwünscht ist, auch andere Trägermaterialien
(z. B. Napthalin) und/oder Bindemittel zugefügt werden. Im allgemeinen sind Alkohol konzentrationen
von wenigstens etwa 1 Gewichtsprozent oder mehr, bezogen auf das anorganische Material, notwendig,
um eine ausreichende Defiockulierung zu erreichen.
Gewichts | Anorga | Volumprozent | |
Primärer Alkohol | prozent | nisches | anorganisches |
Alkohol | Material | Material | |
1-Octanol (T) | 2,4 | M | 50 |
1-Octanol (T) | 4 | G | 60 |
1-Dodecanol (T) | 2,2 | A | 50 |
1-Dodecanol (T) | 4 | M | 50 |
1-Dodecanol (HP) | 2,4 | A | 50 |
1-Tetradecanol (T) | 2,4 | A | 50 |
1-Tetradecanol (T) | 4 | A | 60 |
1-Tetradecanol (T) | 2,4 | M | 50 |
1-Tetradecanol (T) | 4 | G | 60 |
1-Tetradecanol (HP) | 4 | A | 50 |
1-Tetradecanol (HP) | 4 | M | 50 |
1-Tetradecanol (HP) | 4 | G | 60 |
1-Hexadecanol (T) | 1,2,4 | A | 50 |
1-Hexadecanol (T) | 4 | A | 50 |
1-Hexadecanol (T) | 2,4 | M | 50 |
1-Hexadecanol (T) | 2,4 | G | 60 |
1-Hexadecanol (HP) | 2,4 | A | 50 |
1-Hexadecanol (HP) | 4 | A | 60 |
1-Octadecanol | 2,4 | A | 50 |
1-Octadecanol | 4 | A | 60 |
1-Octadecanol | 2,4 | M | - 50 |
1-Octadecanol | 4 | G | 60 |
9-Octadecen-l-ol, eis | 4 | A | 50 |
9-Octadecen-l-ol, eis | 1,2,4 | M | 50 |
9-Octadecen-l-ol, eis | 2,4 | G | 50 |
40
45
55
60
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung gesinterter Formkörper aus feinteiligen, unplastischen anorganischen
Werkstoffen, bei dem eine verformbare Masse aus dem anorganischen Werkstoff und einem organischen
Trägermaterial hergestellt, das Gemisch zu einem Formkörper verformt, das organische Trägermaterial
aus dem Formkörper ausgetrieben und der Formkörper gebrannt wird, um ihn zu einem
zusammenhängenden Körper zu sintern, d adurch gekennzeichnet, daß eine verformbare
Masse, die folgende Bestandteile enthält:
a) einen feinteiligen, unplastischen anorganischen Werkstoff, (
b) eingeschmolzenes, organisches Trägermaterial, das bei Raumtemperatur und Normaldruck
fest ist, einen Schmelzpunkt unterhalb 200° C besitzt und einen Dampfdruck beim Schmelzpunkt
von mindestens 1 mm/Hg aufweist, und
c) ein wasserfreies, in dem geschmolzenen Trägermaterial
lösliches organisches Entflockungsmittel, nämlich ein oberflächenaktives Mittel,
eine aliphatisch^ Monocarbonsäure mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen, ein Amid oder
Salz einer solchen Carbonsäure, ein Ester einer solchen Carbonsäure, mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen
im Säure- und 3 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest oder ein einwertiger Alkohol mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen,
verformt wird, während sich das organische Trägermaterial
im geschmolzenen Zustand befindet, der Formkörper unter Verfestigung desselben abgekühlt
wird und das Trägermaterial vor dem Sintern durch Sublimation aus dem Formkörper ausgetrieben
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der formbaren Masse eine kleine
Menge eines organischen Bindemittels zugesetzt wird, um dem »grünen« Körper eine größere Festigkeit
bei der Handhabung zu geben.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermaterial Paradichlorbenzol
oder Naphthalin verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als unplastischer
anorganischer Werkstoff Keramik, Glaskeramik, Glas, Metallkeramik, Metall, Metallegierungen
oder Gemische derselben verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung
durch Pressen, Spritzgußverfahren, Preßspritzen, Tauchguß, Ziehguß (unter Schwerenuß
und unter Spannung), Extrudieren, Walzen, Spritzen, Spinnen, vorgenommen wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
zwei »grüne« Körper geformt, vor dem Sublimieren miteinander in Berührung gebracht und unter Hitzeeinwirkung
miteinander verbunden werden.
7. Formmasse zur Herstellung von Sinterkörpern, bestehend aus einem feinteiligen, unplastischen, anorganischen
Werkstoff und einem organischen Träger, dadurch gekennzeichnet, daß sie
a) einen feinteiligen, unplastischen Werkstoff,
b) ein geschmolzenes, organisches Trägermaterial, das bei Raumtemperatur und Normaldruck
fest ist, einen Schmelzpunkt unterhalb 200° C besitzt und einen Dämpfdruck beim Schmelzpunkt
von mindestens 1 mm/Hg aufweist, und
c) ein wasserfreies, in dem geschmolzenen Träger-
109 517/274
material lösliches organisches Entflockungsmittel, nämlich ein oberflächenaktives Mittel,
eine aliphatische Monocarbonsäure mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen, Amide oder Salze
einer solchen Carbonsäure, ein Ester einer
solchen Carbonsäure, mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen im Säure- und 3 Kohlenstoffatomen
im Alkoholrest oder ein einwertiger Alkohol mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen enthält.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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