DE1805126A1

DE1805126A1 - Masse zur Herstellung von Formen und Modellen,insbesondere zur Herstellung von Arbeitsformen fuer keramische Massen unter Verwendung von Gips und Kunststoff

Info

Publication number: DE1805126A1
Application number: DE19681805126
Authority: DE
Inventors: Werner Reingen
Original assignee: Boergardts KG H & E; H & E Boergardts KG
Current assignee: Boergardts-Sachsenstein 3425 Walkenried De GmbH
Priority date: 1968-10-25
Filing date: 1968-10-25
Publication date: 1970-05-14
Also published as: CH551346A; DE1805126B2; NL155798B; NL6916049A; SE362408B; US3748290A; JPS4826924B1; GB1281053A; DE1805126C3; PL88882B1; FR2021551A1; CS150686B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Masse zur Her₇ stellung von Formen und Modellen, insbesondere zur Herstellung von Arbeitsformen für keramische Massen unter Verwendung von Gips und Kunststoff.

In der keramischen und ähnlichen Industrien werden Massen auf der Basis von Gips als Modell- und Fomengips in großem Umfang verwendet, insbesondere deshalb, weil Gips ein hohes Wasseraufnahmevermögen besitzt. Diese keramischen Formengipse sind meistens Mischungen aus oL- und ß-Halbbydraten. Vorwiegend aus ^-Halbbydrat bestehende Hartformengipse werden in der Ziegelindustrie als Preßformen für die Falzziegelerzeugung gebrauoht. Es ist auch bekannt, mög lichst dichte Formen dadurch herzustellen, daß man den

WR/Si

009820/1159

Piasterbrei unter Vakuum anmacht. Hartformengipse werden ferner in der Metallgießerei zur Herstellung von Gußmodellen benutzt. Die Gipsformen, z. B. in der Porzellanindustrie, stellen ein ideales Mittel zur Formgebung der keramischen Massen durch Drehen und Quetschen auf der Drehscheibe oder durch Pressen dar, insbesondere bei der Herstellung von Massenartikeln, wie Tellern z. B., weil die Gipsform gasdurchlässig ist und das Wasser der Masse aufnehmen kann, das anschließend durch Trocknen der Gipsform einfach wieder zu entfernen ist.

Einen Nachteil hauptsächlich besitzt die Gipsform, und zwar ihre geringe mechanische Festigkeit, so daß nach einer etwa hundertmaligen Verwendung die Gipsform unbrauchbar wird und durch eine neue Form ersetzt werden muß. Es ist leicht einzusehen, daß auf diese Weise ein erheblicher Anteil der Betriebskosten durch den Ersatz bzw. durch die Neubeschaffung von Gipsformen aufzuwenden ist.

Es bat daher auch nicht an Versuchen gemangelt, das Material Gips für die Formen durch einen anderen Werkstoff zu ersetzen, aber alle Versuche, die auf diesem Gebiet unternommen wurden, insbesondere Versuche mit Kunststoffen, sind gescheitert. Es war meistens nicht möglich oder nur zu einem geringen Teil möglich, dem Ersatzstoff jene außerordentlich wertvollen Eigenschaften des Gipses zu geben, die in der Porosität und der V/asseraufnahmefäbigkeit der Gipsform zu sehen Bind.

-3-009820/1159

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Masse zur Herstellung-von Formen oder Modellen zu schaffen, die der bisherigen Masse der Gipsformen hinsichtlich ihrer guten, erstrebenswerten Eigenschaften im wesentlichen äquivalent ist, aber eine erheblich größere mechanische Festigkeit besitzt als die bisherigen Gipeformeri.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß man den aus oL- und/oder ß-H_nlbbydrat bestehenden pulverförmigen Gips zunächst mit geringen Mengen von Beschleunigern, Härtern und Verzögerern sowie 0,03 bis 0,15 Gew.-Teilen K-Na-Tartrat und 2 bis 8 Gew.-Teilen Kalziumhydrogenphosphat vermischt und 100 Gew.-Teile dieser Mischung mit 24 bis 35 Volr-Teilen einer Lösung anmacht, die aus 2 bis 25 VoI.-Teilen einer modifizierten Melaminbarzlösung, 0,5-1,0 Vol.-Teileneiner Pbenolharzlösung oder Harnstoffharzlösung und Wasser in erforderlicher Menge besteht.

Bei der modifizierten Melaminharzlösung handelt es sich vorzugsweise um eine sulfit- oder sulfonsäuremodifizierte Harzlösung, wie sie z. B. unter der Handelsbezeichnung VP 20 von dem Süddeutschen Kalkstickstoff-Werk in Trostberg bei Traunstein vertrieben wird.

Die Eigenschaften der zu verarbeitenden keramischen Massen bestimmen die Art oder Mischung des zu verwendenden Gipses; für die Herstellung von Drehformen verwendet man vorzugsweise ein Gemisch, bestehend aus ß-Halbhydrat mit

-A-009 820/1159

15 bis 40 Gew.-$ ^kHEa lbhyd rat, dem man noch 0,05 bis 2,5 Gew.-Teile fein gemahlenes und kristallwasserfreies Aluminiumsulfat und 0,005 bis 0,1 Gew.-Teile Retardan zusetzt.

Diese Gipsmischung wird durch inniges Vermischen der einzelnen Bestandteile in den angegebenen Mengen hergestellt.

Zu dieser Gipsmischung wird die mit Zusätzen versehene modifizierte Melaminharzlösung zusammen mit der erforderlichen Wassermenge gegeben und in einem Intensivrührwerk homogenisiert, worauf die entstandene Masse in die Formen zur Herstellung der keramischen Formen eingebracht wird. Es ist darauf zu achten, daß die Masse eine gut gießfähige Konsistenz hat. Nachdem die Masse in der Form erstarrt ist, kann sie ausgeformt werden.

Der oben ausführlich beschriebene Aufbau der Masse besteht, wie ersichtlich, aus zwei Hauptkomponenten, die mit A und B bezeichnet nachfolgend nochmals aufgeführt sind :

A) 100 Gew.-Teile eines pulverförmigen Gemisches, bestehend aus

0,03 bis 0,15 Gew.-Teilen Kaliumnatriumtartrat,

fein gemahlen,

0,05 bis 2,5 Gew.-Teilen Aluminiumsulfat,

fein gemahlen und kristallwasserfrei,

0,005 bis 0,1 Gew.-Teilen Retardan, Rest Halbhydratgips, 2 bis 8 Gew.-Teilen Kalziumhydrogenphosphat

werden vermischt mit:

-5-009820/1159

B) 24 bis 35 Vol.-Teile einer Lösung, bestehend aus

bis 25 Vol.-Teilen einer modifizierten MeIa-

minharζlösung,

0,5 bis 1,0 Vol.-Teilen einer Phenolharz- oder

Harnstoffharzlösung, Rest Wasser

Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung kann die Masse zur Herstellung der keramischen Formen auch die folgende Zusammensetzung haben

A) 100 Gew.-Teile eines pulverförmigen Gemisches, bestehend aus

0,1 bis 0,3 Gew.-Teilen p-Toluolsulfonsäure 0,3 bis 0,6 Gew.-Teilen einer Mischung, bestehend

aus 40 Teilen Kaliumsulfat und einem Teil Verzögerer, z. B. Retardan,

5,0 bis 15,0 Gew.-Teilen Bimsmehl, fein gemahlen oder

Kieselgur oder Perlit P1, Rest ß-Halbhydratgips, fein gemahlen

werden eingetragen in

B) 30 Vol.-Teile einer Lösung, bestehend aus

2-15 Vol.-Teilen einer modifizierten Melaminharz-

lösung und Rest Wasser.

Diese Komponenten A u-nd B werden, wie oben beschrieben, durch inniges Mischen miteinander vereinigt und dann weiterverarbeitet. Vorzugsweise werden diese Gipsmischungen A in die auf etwa 80 bie 100° 0 vorgewärmte Melaminbarzlösung B eingetragen.

-6-009820/1159

Bei Formen, die hohe Gasdurcblässigkeit aufweisen müssen, kann der Masse ein Porenbildner zugesetzt werden, z. B. ein Misohpulver, welches aus dem eigentlichen Porenbildner und einer Carboxymethylcellulose besteht. Wichtig ist, daß der Porenbildner eine offene, scbwammartige Struktur schafft, derart, daß ein ausreichender Anteil der porenartigen Hohlräume untereinander und mit den Oberflächen in Verbindung steht.

Statt wie in B angegeben, die Harze als Lösungen zu verwenden, können die Harze auch in fester Form eingesetzt werden, ohne daß sich dadurch irgendetwas an der Erfindung ändert.

Die in den Beispielen genannten Zusätze Bimsmehl, Kieselgur oder Perlit können durch einen geringeren Anteil, beispielsweise 0,3 bis 3,0 Gew.-Teile eines amorphen Siliziumoxids, ersetzt werden.

Die erfindungsgemäße Masse, obwohl hauptsächlich zur Herstellung von keramischen Arbitsformen gedacht, kann auch mit großem Erfolg zur Herstellung von anderen Formen oder Modellen oder Abdrucken verwandt werden, beispielsweise in der Metallgießerei, bei der Herstellung von Falzziegeln oder dgl.

Vergleicbsyersuche, die zwischen keramischen Formen durchgeführt wurden, welche in der herkömmlichen Art aus Gips allein bestanden, und Formen, die aus der erfinäungs-

009820/1159

gemäßen Masse hergestellt waren, zeigten überzeugend, daß die Lebensdauer der aus der erfindungsgemäßen Masse hergestellten Gipsformen den herkömmlichen Gipsformen um ein Vielfaches überlegen waren, aber dennoch die erstrebenswerten Eigenschaften, nämliob gute Wasseraufnahmefähigkeit und Gasdurchlässigkeit, besaßen.

-8-

009820/1 159

Claims

Paten tansprüohe

1. Masse zur Herstellung keramleoher Formen, insbesondere Arbeitsformen unter Verwendung von Gips und Kunststoff, daduroh gekennzeichnet, dafi man den aus <&- und/oder ß-Halbbydrat bestehenden pulverförmigen Gips zunäobst mit geringen Mengen von Beschleunigerη, Härtern und Verzögerern sowie O_fO3 bis 0,15 Gew.-Teilen K-Na-Tartrat und 2 bie 8 Gew.-!Dellen Kalzlumhydrogenphosphat vermleobt und 100 Gew.-Teile dieser Mischung mit 24 bis 35 "Vol.-Teilen einer Lösung anmaobt, die aus 2 bis 25 Vol.-Teilen einer modifizierten Melaminharzesung, 0,5 bis 1,0 Vol.-Teilen einer Phenolbarzlösung oder HarnstoffharzlBsung und Wasser in erforderlicher Menge besteht.

2. Masse nach Anspruob 1, daduroh gekennzeichnet, daß der pulverförmige Gips ein Gemisch aus 15 bis 40 Gew.-£ -Halbbydrat und Rest aus ß-Halbhydret besteht.

3. Masse naoh Anspruch 1, dadurob gekennzeichnet, daß das pulverförmlge Gipsgemisoh 0,05 bis 2,5 Gew.-Telie fein gemahlenes und krlstallwaaBerfreiee Aluminiumeulfat ale Härter und 0,005 bia 0,1 Gew.-Teile Retardan als Verzögerer enthält.

WR/Si -9-

009820/1158

4. Masse naob Anspruoh 1 bis 3, dadurob gekennzeichnet, daß die Masse einen Forenbildner enthält, der aus dem eigentlioben Porenbildner und einer Carboxylmetbyloellulose besteht.

5. Masse naob Anspruob 1 bis 4» daduroh gekennzeichnet, daß die modifizierte Melaminbarzlösung ein an wenigstens einer NH₂-OrUPPe eulfit- oder sulfonsäuremodifiziertes Melaminharz enthält.

6. Masse naob Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß das modifizierte Melaminharz und die anderen Harze statt in Lftsungsfora in fester Form angewandt sind.

7. Masse naob Anspruob 1, dadurob gekennzeichnet, daß die Anmaoblösung 2 bis 15 Vol.-Teile des sulfit- oder sulfonsäureaodifliierten Melaminharzes enthält.

8. Masse naob Anspruch 1, dadurob gekennzeichnet, daß die pulverförmige CkLpsaaese 0,1 bis 0,3 Gew.-Teile p-Toluol-Bulfonsäure und 0,3 bis 0,6 Gew.-Teile einer Mischung aus 40 Teilen laliuMBulfat und einem Teil eines unter dem Warenne··η Retardan bekannten Veriögerers enthält sowie etwa 5 bis 15 Gew.-Teile fein gemahlenes .Blasmehl, Kieselgur oder Ptrlit P1 oder 0,3 bis 3,0 G*v.-Teile eines amorphen

0Q9820/1159