DE19628820A1 - Verfahren zur Herstellung poröser keramischer Erzeugnisse - Google Patents
Verfahren zur Herstellung poröser keramischer ErzeugnisseInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
- C04B38/063—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B38/0635—Compounding ingredients
- C04B38/0645—Burnable, meltable, sublimable materials
- C04B38/067—Macromolecular compounds
Description
Poröse keramische Erzeugnisse wurden für viele Einsatzgebiete entwickelt und
werden heute unter Verwendung verschiedenster Porenbildner hergestellt; so z. B.
für wärmedämmende Ziegel, isolierende feuerfeste Leichtbaustoffe, keramische
Filtermaterialien, Schleifscheiben etc.
Die porösen keramischen Erzeugnisse werden, je nach Einsatzgebiet und Anforde
rung, auf unterschiedliche Weise produziert, wie z. B. durch Extrusion, Trocken
pressen, Schlickerguß etc. Seit langem ist die Verwendung von Ausbrennstoffen
wie Holz, Kohle und/oder synthetische Materialien (wie Styropor, Polyethylen,
Wachse, Polyole), sowie sublimierenden Stoffen, wie Naphthalin, bekannt. Dane
ben werden grenzflächenaktive Stoffe, die zu Schaumbildung führen, eingesetzt.
Eine weitere Möglichkeit, poröse keramische Produkte herzustellen, ist das Auf
schäumen nach dem Gastreibverfahren, wobei durch Einsatz von Metallen, Carbo
naten etc. in Verbindung mit Säuren Wasserstoff oder Kohlensäure freigesetzt
wird.
Um jedoch einen definierten Porenaufbau in den Keramikerzeugnissen zu erhalten,
sind lediglich solche Ausbrennstoffe geeignet, die durch einen speziellen Aufberei
tungsprozeß mit anschließender Klassierung auf die gewünschte Korngröße ein
gestellt werden können.
Die bekannten, derzeit verwendeten Stoffe, welche die Poren durch Ausbrennen
oder Ausdampfen bilden, haben den Nachteil, daß sie durch ihre Verdampfungs
und/oder Verbrennungsgase die Umwelt mehr oder weniger stark belasten. Sie
sind deshalb nur bedingt einsetzbar bzw. nur dort verwendbar, wo durch aufwendi
ge Abgasreinigung eine Eliminierung vorgenommen werden kann.
In der DE 39 16 586 wird für die Herstellung poröser keramischer Erzeugnisse be
reits die Verwendung von Polyolverbindungen in festem Aggregatzustand be
schrieben. Diese haben jedoch die unbefriedigende Eigenschaft, wasserlöslich zu
sein bzw. bei niedrigen Temperaturen zu schmelzen. Sie sind daher in wäßrigen
Systemen und oberhalb einer niedrigen Umgebungstemperatur nicht einsetzbar.
Auch sind sie nur schlecht und mit zu hohem Aufwand klassierbar und ihre Form
stabilität ist trotz des festen Aggregatzustandes noch unbefriedigend.
Es stellt sich daher die Aufgabe, Austauschstoffe zu finden, die in definierter Kör
nung leicht herstellbar und formstabil sind, ohne für das keramische Material uner
wünschte Ausdampf- bzw. Ausbrennprobleme zu erbringen.
Es wurde nun gefunden, daß diese Anforderungen zur Herstellung poröser kerami
scher Erzeugnisse mit gleichmäßigem Porenvolumen mittels ausbrennbarer fester
Porenbildner durch ein Verfahren erfüllt werden, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß als Porenbildner in festem Aggregatzustand in definierter und/oder gleichmä
ßiger Korngröße vorliegendes und in der keramischen Masse nicht lösliches, nicht
quellbares und nicht deformierbares Acrylatglas verwendet wird, das nach dem
Brennprozeß ein der Korngröße des Acrylatglases entsprechendes definiertes
und/oder gleichmäßiges Porenvolumen des porösen Keramikproduktes ergibt.
Unter Acrylatglas werden die in der Acryl-Chemie bekannten Polymere verstanden,
die für organische Gläser Verwendung finden. Hierfür kommen Ester der Polyacryl
säure und Polymethacrylsäure mit Alkoholkomponenten der Kettenlängen von C1
bis C 18 in Frage, vorzugsweise solche mit Kettenlängen von 1 bis 4 Kohlenstoffa
tomen. Als Alkoholkomponeten können auch Ether und Polyether eingesetzt wer
den. Vorzugsweise geeignet sind Acrylatgläser mit geregelter Molekülkette mit
einem Molekulargewicht zwischen 20.000 und 1.000.000, insbesondere zwischen
100.000 und 500.000. Es sind dabei sowohl Homopolymere als auch Blockpolyme
re verwendbar. Als Acrylatglasmaterial können vorteilhafterweise auch Recycling
produkte der Formteilherstellung oder der Abfallwirtschaft verwendet werden.
Die keramische Masse, in welcher der Acrylatglas-Porenbildner enthalten ist, kann
entweder wäßrig bzw. nichtwäßrig aufbereitet in flüssiger oder auch in trockener
Form vorliegen.
Die erfindungsgemäßen Acrylatglas-Porenbildner besitzen die Eigenschaft, nicht
wasserlöslich, nicht wasserquellbar und nicht deformierbar zu sein. Daher kann der
gewünschte definierte bzw. gleichmäßige Porenraum in den keramischen Erzeug
nissen durch eine entsprechende Körnung der Acrylatglas-Partikel erreicht werden.
Dies kann durch eine Zerkleinerung des Acrylatglases und anschließende Klassie
rung auf die gewünschte definierte bzw. gleichmäßige Körnung erfolgen. Die ge
wünschte Korngröße kann aber auch durch Pelletieren oder Sprühtrocknung einer
flüssigen Acrylatglas-Lösung bzw. Acrylatglas-Zubereitung, mit ggf. anschließender
Klassierung, erreicht werden.
Das Austreiben der erfindungsgemäß verwendeten Polymere ist dadurch erleich
tert, daß bis zu einer Temperatur von 150°C keine Depolymerisation stattfindet und
bei weiterer Temperaturerhöhung die Produkte rasch rückstandsfrei sublimieren
und danach in sauerstoffhaltiger Ofenatmosphäre in Kohlendioxid und Wasser
umgewandet werden.
1. Eine Masse aus
60,0 Gew.T. Lehm
20,0 Gew.T. Sand
20,0 Gew.T gemahlenem Ziegelbruch
18,0 Gew.T. Wasser
und 15,0 Gew.T. Acrylatglas wie z. B. Polyisobutylmethacrylat der Körnung 0-3 mm
20,0 Gew.T. Sand
20,0 Gew.T gemahlenem Ziegelbruch
18,0 Gew.T. Wasser
und 15,0 Gew.T. Acrylatglas wie z. B. Polyisobutylmethacrylat der Körnung 0-3 mm
wird plastisch aufbereitet, in Ziegelform extrudiert und nach dem Trocknen bei
1.180°C gebrannt.
Man erhält einen wärmedämmenden Ziegel mit bestimmtem Porenvolumen und
den für den Bausektor definierten Eigenschaften.
2. Eine Masse aus
70,0 Gew.T. Al2O3
30,0 Gew.T. Wasser
0,2 Gew.T. Verflüssiger
1,0 Gew.T. Temporärer Binder
und 20,0 Gew.T. Acrylatglas, wie z. B. Iso-Buthylacrylat der Körnung 0,1-0,3 mm
30,0 Gew.T. Wasser
0,2 Gew.T. Verflüssiger
1,0 Gew.T. Temporärer Binder
und 20,0 Gew.T. Acrylatglas, wie z. B. Iso-Buthylacrylat der Körnung 0,1-0,3 mm
wird als Gießmasse aufbereitet, in Metallformen gegossen, getrocknet und ge
brannt. Man erhält einen Formkörper, der ein definiertes Porenvolumen aufweist
und als keramischer Filter angewendet werden kann.
3. Eine Masse aus
85,0 Gew.T. Korund der Körnung M 60
15,0 Gew.T. Keramischer Binder
8,0 Gew.T. Wachsdispersion
und 12,0 Gew.T. Acrylatglas, wie z. B. Methyl/Ethylmethacrylat der Körnung 0,15-0,3 mm
15,0 Gew.T. Keramischer Binder
8,0 Gew.T. Wachsdispersion
und 12,0 Gew.T. Acrylatglas, wie z. B. Methyl/Ethylmethacrylat der Körnung 0,15-0,3 mm
wird aufbereitet, nach homogener Vermischung auf eine Preßfeuchte < 0,1%
getrocknet, gepreßt und im Anschluß gebrannt. Der nach dem
Trockenpreßverfahren hergestellte Formkörper weist ein definiertes Porenvolu
men auf und findet als keramisch gebundener Schleifkörper Anwendung.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung keramischer poröser Erzeugnisse mit gleichmäßigem
Porenvolumen mittels ausbrennbarer fester Porenbildner, dadurch gekennzeichnet, daß als Porenbildner in festem Aggregatzustand in definierter und/oder gleichmä
ßiger Korngröße vorliegendes und in der keramischen Masse nicht lösliches, nicht
quellbares und nicht deformierbares Acrylatglas verwendet wird, das nach dem
Brennprozeß ein der Korngröße des Acrylatglases entsprechendes definiertes
und/oder gleichmäßiges Porenvolumen des porösen Keramikproduktes ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylatglas ein
Homopolymer und/oder ein Blockpolymer eines Polyacrylsäureesters und/oder
eines Polymethacrylsäureesters ist.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Acrylatglas durch Zerkleinern und Klassieren auf die definierte bzw. gleichmäßige
Korngröße eingestellt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Acrylatglas durch Pelletieren oder durch Sprühtrocknung einer flüssigen Acrylat
glas-Zubereitung, ggf. mit anschließender Klassierung, auf die gewünschte Korn
größe gebracht wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Acry
latglas aus Recyclingprodukten der Formteilherstellung und/oder der Abfallwirt
schaft besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Mas
se, in welcher der Acrylatglas-Porenbildner enthalten ist, in wäßriger oder nicht
wäßriger, flüssiger Form oder in trockener Form vorliegt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996128820 DE19628820A1 (de) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Verfahren zur Herstellung poröser keramischer Erzeugnisse |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE1996128820 DE19628820A1 (de) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Verfahren zur Herstellung poröser keramischer Erzeugnisse |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19628820A1 true DE19628820A1 (de) | 1998-01-22 |
Family
ID=7800078
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE1996128820 Withdrawn DE19628820A1 (de) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Verfahren zur Herstellung poröser keramischer Erzeugnisse |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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- 1996-07-17 DE DE1996128820 patent/DE19628820A1/de not_active Withdrawn
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