DE1805126B2 - Masse zur Herstellung von Arbeitsformen für die keramische Industrie - Google Patents
Masse zur Herstellung von Arbeitsformen für die keramische IndustrieInfo
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Description
Carboxymethylcellulose als 35 Gemische aus Kalziumsulfathalbhydrat-und Harnstoff
Formaldehydharzlösungen, denen Verzögerer, Beschleuniger und Härter zugesetzt sind, bekannt, jedoch
ist bei diesen Gemischen der F'?.lbhydratanteil so gering, daß es sich dabei eigentlich nur um einen Füllstoff
für das Kunstharz handelt. Die Massen ergeben dann auch völlig dichte glasartige Produkte, die keinerlei
Porosität oder Wasseraufnahmevermögen besitzen.
Ähnliche Eigenschaften haben die Massen aus KaI-ziumsulfathalbhydrat
und Harnstoffharz bzw. MeI-
Kondensationsprodukts. auf der Basis Formaldehyd-Aminosäure als Verzögerer.
5. Masse nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem gasentwickelnden
Treibmittel und an
Emulgator.
6. Abwandlung der Masse nach Anspruch I, gekennzeichnet durch einen Gehalt an wasserfreiem
modifiziertem Melaminharz an Stelle der gebräuchlichen wäßrigen Melaminharzlösung.
7. Masse nach Anspruch I, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 2 bis 15 1 der gebräuchlichen wäßrigen
Melaminharzlösung.
8. Masse nach Anspruch I, gekennzeichnet durch
einen Gehalt an pulverförmigem Gips mit 0,1 bis +5 aminformaldehydharz, die im Chemischen Zentral-
0,3 Gewichtsprozent p-Toluolsulfonsäure, 0,3 bis blatt, 1964, Heft 34, 2077 bzw. 1953, S. 7897 beschrie-
0,6 Gewichtsprozent einer Mischung aus 40 Teilen ben sind. Auch dort ist der Gips nur Füllstoff. Seine
Kaliumsulfat und einem Teil eines hochpolymeren Eigenschaften, die er so vorteilhaft in den gebräuch-
Kondensationsprodukts auf der Basis Formalde- liehen Gipsformen entfalten kann, sind dabei ganz
byd-Aminosäure als Verzögerer und 5 bis 15 Ge- 5° verlorengegangen. Aus der Literaturstclle im Chemi-
wichtsprozent feingemahlenem Biinsmehl, Kieselgur oder Perlit oder 0,3 bis 3,0 Gewichtsprozent
eines amorphen Siliciumdioxids.
9. Masse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an 0,5 bis 1 1 einer
Phenolharz- oder Harnstoffharzlösung.
sehen Zentralblatt, 1964, Heft 34, S. 2077, ist auch zu entnehmen, daß die Porosität und die Wasserabsorption
durch die Kunstharzzugabe abnehmen. Als Ersatzmassen für die Formgipse der keramischen Industrie
sind diese Gemische nicht brauchbar.
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, erstrebens-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Masse zur Her- 6o werten Eigenschaften im wesentlichen äquivalent ist,
stellung von Arbeitsformen für die keramische lndu- aber eine erheblich größere mechanische Festigkeit
strie mit einem Gehalt an Gips, einem Melaminkunst- besitzt als die bisherigen Gipsformen,
harz, Beschleunigern, Härtern und Verzögerern. Gelöst wird die Aufgabe durch ein Gemisch aus
harz, Beschleunigern, Härtern und Verzögerern. Gelöst wird die Aufgabe durch ein Gemisch aus
In der keramischen Industrie werden Massen auf der 100 kg pulverförmigem σ- und/oder ^-Halbhydratgips,
Basis von Gips als Modell- und Formengips in großem 6s der geringe Mengen von Beschleunigern, Härtern und
Umfang verwendet, insbesondere deshalb, weil Gips Verzögerern enthält mit 23 bis 34,5 1 einer Lösung, die
ein hohes Wasseraufnahmevermögen besitzt. Diese aus 2 bis 25 I einer gebräuchlichen wäßrigen Lösung
keramischen Formengipse sind meistens Mischungen eines an wenigstens einer NH2-Gruppe durch Sulfit-
i 805 126
oder Sulfonsäuregruppen modifizierten Melaminharzes,
Rest Wasser besteht.
Bei der modifizierten Melaminharzlösung handelt es sich um ein sulfit- oder sulfonsäuremodifiziertes
Harz auf der Basis eines Amino-s-Triazins mit vorzugsweise
2 NH2-Gruppen, Die Herstellung eines solchen Harzes geschieht durch Umsetzen von Formalin und
Melamin durch Erwärmen. Der entstehenden abgekühlten klaren Lösung setzt man z. B, Natriumdithionit
zu und verdünnt mit Wasser und stellt auf einen pH-Wert von etwa 10 ein. Nach erneuter Erwärmung
und Abkühlung wird Wasser und Schwefelsäure hinzugesetzt und erneut erwärmt und schließlich mit Natronlauge
auf einen alkalischen pH-Wert eingestellt.
Man erhält so eine in jedem Verhältnis mit Wasser mischbare Lösung.
Vorzugsweise enthält das Gemisch noch 0,03 bis 0,15 Gewichtsprozent K-Na-Tartrat als Expansionsregler und als Häriei' 2 bis 8 Gewichtsprozent Kalziumhydrogenphosphat,
bezogen auf die festen Bestandteile des Gemischs.
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 /?-Halbhydrat mit 15 bis 40 Gewichtsprozent «-Halbhydrat, dem man noch 0,05 bis 2,5 Gewichtsprozent
feingemahlenes und kristaliwasserfreies Aluminiumsulfat u;;d 0.005 bis 0.1 Gewichtsprozent
Verzögerer zusetzt.
Diese Gipsmischung wird durch iriniges Vermischen der einzelnen Bestandteile in den snge ebenen 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 2 Hauptkomponenten,
die mit A) und B) bezeichnet nachfolgend nochmals aufgeführt sind:
A) 100 kg eines pulverförmigen Gemischs, bestehend aus
0,03 bis 0,15 Gewichtsprozent Kaliumnatrium-
tartrat,
2 bis 8 Gewichtsprozent Kalziumhydrogen-
2 bis 8 Gewichtsprozent Kalziumhydrogen-
phosphat.
0,005 bis 0,1 Gewichtsprozent Verzögerer,
Rest Halbhydratgips.
Rest Halbhydratgips.
Dieses Gemisch wird vermischt mit:
B) 24 bis 35 1 einer Lösung, bestehend aus
2 bis 25 I einer gebräuchlichen wäßrigen modifizierten Melaminharzlösung,
0,5 bis 1,0leiner Phenolharz-oder Harnstoffharzlösung und
Rest Wasser
0,5 bis 1,0leiner Phenolharz-oder Harnstoffharzlösung und
Rest Wasser
Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung kann die Masse zur Herstellung der keramischen Arbeitsformen
auch die folgende Zusammensetzung haben:
A) 100 kg eines pulverförmigen Gemischs, bestehend aus
0,1 bis 0,3 Gewichtsprozent p-ToluoJsuIfonsäure,
0,3 bis 0,6 Gewichtsprozent einer Mischung, bestehend aus 40 Teilen Kaliumsulfat und
einem Teil Verzögerer,
5,0 bis 15,0 Gewichtsprozent Bimsmehl, feingemahlen
oder Kieselgur oder Perlit,
Rest /J-Halbhydratgips, feingemahlen
Rest /J-Halbhydratgips, feingemahlen
werden eingetragen In
Bj 30 1 einer Lösung, bestehend aus
2 bis 15 1 einer gebräuchlichen wäßrigen modifizierten
Melaminharzlösung und
Rest Wasser.
Rest Wasser.
Das Halbhydratgipsgemisch kann aus einem Ge-
ao misch aus 15 bis 40 kg a-Halbhydrat und 60 bis 85 Gewichtsprozent
/i-Halbhydrat bestehen.
An Stelle des Kalziumhydrogenphosphats als Härter kann feingemahlenes und kristallwasserfreies Aluminiumsulfat
in einer Menge von 0,05 bis 2,5 Gewichtsprozent verwandt werJen. Bei dem Verzögerer handelt
es sich vorzugsweise um ein hochpolymeres Kondensationsprodukt auf der Basis Formaldehyd-Aminosäure.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den sich anschließenden Ansprüchen gekennzeichnet.
Diese Komponenten A und B werden, wie oben beschrieben, durch inniges Mischen miteinander vereinigt
und dann weiterverarbeitet. Vorzugsweise werden diese Gipsmischungen A) in die auf etwa 80 bis
100 C vorgewärmte Melaminharzlösung B) eingetragen.
Bei Formen, die hohe Gasdurchlässigkeit aufweisen müssen, kann der Masse ein Porenbildner zugesetzt
werden, z. B. ein Mischpulver, welches aus dem eigent-
♦'3 liehen Porenbildner und einer Carboxymethylcellulose
besteht. Wichtig ist, daß der Porenbildner eine offene, schwammartige 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 Gewichtsprozenteines amorphen Siliziumoxids, ersetzt werden.
Die erfindungsgemäße Masse, obwohl hauptsächlich zur Herstellung von keramischen Arbeitsformen
gedacht, kann auch mit großen Erfolg zur Herstellung von anderen Formen oder Modellen oder Abdrücken
verwandt werden, beispielsweise in der Metallgießerei, bei der Herstellung von Falzziegeln od. dgl.
Vergleichsversuche, die zwischen keramischen Formen durchgeführt wurden, welche in der herkömmlichen
Art aus Gips allein bestanden, und Formen, die aus der erfindungsgemäßen 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, nämlich gute Wasseraufnahmefähigkeit und Gasdurchlässigkeit, besaßen.
Claims (4)
1. Masse zur Herstellung von Arbeitsformen für die keramische Industrie mit einem Gehalt an Gips,
einem Melaminkunstharz, Beschleunigern, Härtern und Verzögerern, gekennzeichnet durch
ein Gemisch aus 100 kg pulverförmigem α- und/ oder /Ϊ-Halbhydratgips, der geringe Mengen von Beaus
a- und /f-Halbhydmten. Vorwiegend aus a-Hal'ohydrat
bestehende Hartformengipse werden in der Ziegelindustrie als Preßformen für die Falzziegelerzeugung
gebraucht. Es ist auch bekannt, möglichst dichte Formen dadurch herzustellen, daß man den Gipsbrei
unter Vakuum anmacht. Hartformengipse werden ferner in der Metallgießerei zur Herstellung von Gußmodellen
benutzt. Die Gipsformen, z. B. in der Porzellanindustpe,
stellen ein ideales Mittel zur Form-
schleunigern, Härtern und Verzögerern enthält, 10 gebung der keramischen Massen durch Drehen und
mit 23 bis 34,5 I einer Lösung, die aus 2 bis 25 1 Quetschen auf der Drehscheibe oder durch Pressen
dar, insbesondere bei der Herstellung von Massenartikeln, wie Tellern, weil die Gipsform gasdurchlässig
einer gebräuchlichen wäßrigen Lösung eines an wenigstens einer NH2-Gruppe durch Sulfit- oder
Sulfonsäuregruppen modifizierten Melarninharzes Rest Wasser besteht.
2. Massenach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
einen Gehalt von 0,03 bis 0,15 Gewichtsprozent K-Na-Tartrat als Expansionsregler und 2 bis 8 Gewichtsprozent
Kalziumhydrogenphosphat als Härter, bezogen auf die festen Bestandteile des
Gemischs.
3. Masse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Gips aus 15 bis 40 Gewichtsprozent
«-Halbhydrat und 60 bis 85 Gewichtsprozent /<-Halbhydrat.
4. Masse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an pulverförmigem Gips mit 0,05 bis
2,5 Gewichtsprozent feingemahlenem kristallwasserfreiem Aluminiumsulfat als Härter und 0,005
ist und das Wasser der Masse aufnehmen kann, das anschließend durch Trocknen der Gipsform wieder
einfach zu entfernen ist.
Einen Nachteil aber besitzt die Gipsform, nämlich
ihre geringe mechanische Festigkeit. Nach einer clv.
lOOmaligen Verwendung wird die Gipsform unbrauch
ao bar und muß durch eine neue Form ersetzt werden.
Es ist leicht einzusehen, daß auf diese Weise ein erheblicher Anteil der Betriebskosten auf den Ersatz b/v.
auf die Neubeschaffung von Gipsformen entfällt. Es hat daher auch nicht an Versuchen gemangcl!.
das Material Gips für die Formen durch einen anderen Werkstoff zu ersetzen, aber alle Versuche, die au:
diesem Gebiet unternommen wurden, insbesondere Versuche mit Kunststoffen, sind gescheitert. Es v.a:
meistens nicht oder nur zu einem geringen Teil nioy
bis 0,1 Gewichtsprozent eines hochpolymeren 30 lieh, dem Ersatzstoff jene außerordentlich wertvollen
Eigenschaften des Gipses zu geben, die in der Porositiü
und der Wasseraufnahmefähigkeit der Gipsform /u
sehen sind.
Aus der amerikanischen Patentschrift 2 966 473 simi
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EGA | New person/name/address of the applicant | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BOERGARDTS-SACHSENSTEIN GMBH, 3425 WALKENRIED, DE |