DE2933937A1

DE2933937A1 - Verfahren zum trocknen von keramischen formlingen.

Info

Publication number: DE2933937A1
Application number: DE19792933937
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 8500 Nürnberg Munzert; Rudolf 8561 Reichenschwand Pühlhöfer
Original assignee: Stettner and Co
Current assignee: Stettner and Co
Priority date: 1979-08-22
Filing date: 1979-08-22
Publication date: 1981-03-12

Description

Verfahren zum Trocknen von
keramischen Formlingen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocknen von in feuchtem Zustand plastischer Gegenstände, die sich beim Trocknen verfestigen, insbesondere mit Wasserzusatz geformter, vorzugsweise verpreßter oder stranggezogener Keramikrohlinge.
Beim Lufttrodmen und Brennen von feucht gepreßten oder stranggezogenen Keramikrohlingen treten häufig infolge ungleichmäßiger Trocknung von längeren rohrförmigen Wabenkörpern, da die Trocknung von außen nach innen erfolgt und diese innen sehr langsam vor sich geht. Der Trockenprozeß muß deshalb zur Vermeidung von Spannungen und Rissen so gesteuert werden, daß die Trocknung außen nicht oder nicht wesentlich schneller abläuft als innen.
Dies bedingt jedoch einen sehr langen Trockenvorqanq von einem bis zu einigen Tagen.
Mit der vorliegenden Erfindung soll daher die Aufgabe gelöst werden, die obengenannten Probleme der Verwerfungen und Rissebildung zu beseitigen und gleichzeitig eine möglichst schnelle Trocknung der feuchten Gegenstände durchführen zu können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der feuchte Gegenstand in ein Tauchbad eingebracht wird und als Tauchflüssigkeit oder als wesentlicher Bestandteil desselben ein Mittel verwendet wird, das den Gegenstand benetzt und die Poren offenhält und daß das Feuchtemittel von der Tauchflüssigkeit aufgenommen und/oder durch diese aus dem Gegenstand herausgetrieben wird und daß der Gegenstand anschlie#ßend aus dem Tauchbad genommen und die Tauchflüssigkeit abgedampft wird.
Bei Anwendung dieses Verfahrens wird die Trockenzeit z.B von Rohren und Wabenkörpern-überraschenderweise auf bis zu 10 Minuten verkürzt, ohne daß dabei ein Verzug oder Risse auftreten. Auch beim unmittelbar anschließenden Brennen des Rohlings treten keinerlei Risse oder Verwerfungen auf.
Gemäß der Erfindung kann bei Verwendung von Wasser als Feuchtemittel des zu trocknenden Gegenstandes eine hygroskopische Flüssigkeit verwendet werden. Diese entzieht dem Gegenstand das Wasser bis auf einen Restbetrag. Bei Keramikrohlingen kann dieser so klein sein, daß hierbei schon eine derartige Verfestigung der Keramik eintritt, daß ein nachfolgender Trockenprozeß in Luft keinerlei Beschädigungen mehr nach sich zieht. Als hygroskopische Flüssigkeit sind Spiritus, Glyzerin oder sonstige ein-oder mehrwertige Alkohole verwendbar. Insbesondere werden solche Flüssigkeiten bevorzugt, deren Siedetemperatur oder Dampfdruck höher ist als derjenige des Feuchtemittels, also z.B. bei Wasser oberhalb 100 bis 1050 C. In diesem Fall kann das Tauchbad bei einer Temperatur betrieben werden, die oberhalb z.B. 2 bis 500 C, insbesondere 5 bis 300 C oberhalb des Siedepunktes des Feuchtemittels bzw.
von Wasser liegt. Hierdurch wird der Trockenprozeß erheblich verkürzt, ohne daß die sonst bei Schnelltrocknung gefürchteten Spannungen, Verwerfungen und Risse auftreten.
Auch kann eine praktisch vollkommene Trocknung erreicht werden, da das Wasser aus der Flüssigkeit verdampft.
Anstelle einer hygroskopischen Flüssigkeit oder zusätzlich zu dieser kann auch eine andere Flüssigkeit Verwendung finden, die nicht im Feuchtemittel löslich ist, deren Siedepunkt aber zweckmäßig höher liegt als der des Feuchtemittels und das Tauchbad vorzugsweise bei erhöhter Temperatur betrieben wird. Vorteilhaft wird tie Trocknung auch hierbei oberhalb der Siedetemperatur des Feuchtemittels durchgeführt, da dann der Trockenprozeß sehr rasch erfolgt.
Vorteilhaft kann hier ein Tetrachlorkohlenwasserstoff, vorzugsweise Tetrachloräthylen verwendet werden.
Damit beim Arbeiten mit hoher Badtemperatur, insbesondere oberhalb des Siedepunktes des Feuchtemittels, keine nachteilige Thermoschockbelastung auf den Gegenstand einwirkt, wird dieser,vor dem Eintauchen in das Tauchbad erwärmt. Diese Erwärmung wird in einer derartigen insbesondere dampfhaltigen Atmosphäre durchgeführt, daß beim Erwärmen keine Trockenhaut oder ein zu starker Feuchtigkeitsentzug der Außenbereiche des zu trocknenden Gegenstandes eintritt. Vorteilhaft kann hier eine Dampfatmosphäre des Feuchtemittels und/oder des Tauchbades benutzt werden. Zweckmäßig wird daher der Gegenstand kurze Zeit, z.B. 15 bis 60 sec. oder je nach Größe des Gegenstandes auch länger, über das erhitzte Tauchbad gehalten und anschließend in dieses abgesenkt.
Nach dem Herausnehmen des Keramikrohlings aus dem Tauchbad wird die enthaltene Tauchflüssigkeit abgedampft. Dies wird durch die Eigenwärme des aus dem erhitzten Tauchbad genommenen Keramikrohlings sehr günstig beeinflußt, sodaß das Abdampfen schon hierdurch relativ kurz ist. Zweckmäßig wird jedoch zur schnelleren Trocknung noch ein Luftstrom angewendet, der vorzugsweise eine Temperatur oberhalb 1000 C besitzt. Bei Verwendung von Tetrachloräthylen kann ie nach der Gestaltung der Keramikrohlinge eine Trocknung im Luftstrom nicht angewendet werden, da dies sehr schnell abgedampft.
Das Trocknungsverfahren mit Tetrachloräthylen hat sich bei Verwendung von Wasser als Feuchtemittel auch deshalb besonders bewährt, weil es sich bei Erhitzung über die Siedetemperatur des Wassers selbst von Wasser reinigt, da dies sofort als Wasserdampf abgeführt wird. Außerdem ist Tetrachloräthylen ein billiges Handelsprodukt, das durch bekannte Destillationsverfahren außerdem immer wieder leicht gereinigt werden kann.
Bei keramischen Formlingen, die nicht so drastische Temperaturwechsel vertragen und die mit Wasser als Feuchtemittel versetzt sind, ist die Verwendung hygroskopischer Taucht flüssigkeiten, die nicht so stark erhitzt sind, von Vorteil.
Gegebenenfalls kann eine Vortrocknung bei Anwendung von Wasser als Feuchtemittel durch eine hygroskopische Tauchflüssigkeit erfolgen, die gegebenenfalls auch unterhalb des Siedepunktes von Wasser betrieben wird und erst nach Entziehung eines so großen Teils des Feuchtemittels, daß der Rest eine Beschädigung im nachfolgenden Tauchbad ausschließt, wird eine Austrocknung in einer nicht hygroskopischen Tauchflüssigkeit mit einer oberhalb der Siedetemperatur von Wasser betriebenen Temperatur des Tauchbades vorgenommen. Dieses Verfahren ist besonders schonend und trotzdem wegen der kurzen Trockenzeiten sehr rationell.
Bei hygroskopischen Tauchflüssigkeiten ist während des Betriebes das Tauchbad zweckmäßig auf seinen Wassergehalt hin zu überprüfen. Durch Zugabe frischer, nicht oder weniger Wasser enthaltender Tauchflüssigkeit und gegebenenfalls Abzug eines Teils des verbrauchten Tauchbades kann dann eine bestimmte Wasserkonzentration des Tauchbades beibehalten werden. Dies kann selbstverständlich in einem kontinuierlichen Rege#lprozeß geschehen.
Bei der Herstellung eines Keramikkörpers nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein mit Wasser als Feuchtemittel stranggepreßter Keramikrohling unmittelbar nach der Formgebung auf eine formbewahrende Unterlage oder sonstige geeignete Stützen gebracht. Noch vor Bildung einer Trockenhaut, z.B. sofort nach dem Formprozeß, wird der Formkörper, gegebenenfalls nach vorheriger Erwärmung in einer eine Trockenhaut verhindernden Atmosphäre, in ein Tauchbad mit hygroskopischer Tauchflüssigkeit gebracht. In diesem verbleibt er so lange, bis eine Behandlung in einem nachfolgenden zweiten, auf über Siedetemperatur erhitzten Tauchbad mit nicht hygroskopischer Tauchflüssigkeit, keine nachteiligen Folgen mehr bringen kann. Wenn im zweiten Tauchbad keine Wasserdampfblasen mehr aus dem Keramikrohling austreten, wird der jetzt bereits verfestigte Formling aus dem Tauchbad herausgenommen und die noch in ihm enthaltene Tauchflüssigkeit abgedampft. Hierzu wird zweckmäßig ein Heißgas-, insbesondere ein HeiBluftstrom mit über 1000 C verwendet. Dieser Vorgang ist je nach Größe und Dicke der Wandungen des Keramikrohlings nach einigen Sekunden bis einigen Minuten beendet. Anschließend kann der so behandelte Körper sofort gebrannt werden.
Gegebenenfalls wird das erste Tauchbad weggelassen, wenn dies die Stabilität des noch plastischen Keramikrohlings zuläßt.
Die Unterlagen, auf denen die geformten Keramikrohlinge in das Tauchbad eingebracht werden, sind vorteilhaft so gestaltet, daß die Tauchflüssigkeit den gesamten Keramikrohling gut benetzen kann. Zweckmäßig werden gelochte oder geschlitzte Unterlagen oder Unterlagen mit Rillen und/oder Erhebungen verwendet.

Claims

Verfahren zum Trocknen von keremischen Formlingen.

Patentansprüche Verfahren zum Trocknen von gepreßten oder stranggezogenen oder gegossenen wasserhaltigen keramischen Formlingen, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge nach der Formgebung in ein Tauchbad eingetaucht werden und als Tauchbad ein Mittel verwendet wird, das den Formling benetzt und die Poren offenhält, und das selbst nur wenig in Wasser löslich ist, daß der Formling im Tauchbad so lange verbleibt, bis das Wasser praktisch vollkommen entzogen ist, daß anschließend der Formling aus dem Tauchbad heraus#enommen wir und die Tauchbadflüssigkeit abgedampft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Tauchflüssigkeit eine hygroskopische Flüssigkeit verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Tauchflüssigkeit ein ein- oder mehrwertiger Alkohol verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch-gekennzeichnet, daß Spiritus verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Glyzerin verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß, gegebenenfalls als Zusatz, ein Tetra- oder Trichlorkohlenwasserstoff verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Tetrachloräthylen verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchbad bei erhöhter Temperatur betrieben wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tauchbad verwendet wird, dessen Kochpunkt höher ist als derjenige des Feuchtemittels und das Tauchbad bei einer Temperatur betrieben wird, die 5 bis 500 C über dem Kochpunkt des Feuchtemittels liegt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der feuchte Gegenstand zunächst in ein erstes Tauchbad mit Feuchtemittel entziehender Flüssigkeit und anschließend in ein zweites Tauchbad mit das Feuchtemittel austreibender Flüssigkeit, dessen Temperatur oberhalb der Siedetemperatur des Feuchtemittels betrieben wird, getaucht wird, wobei die Konzentration der ersten Tauchbadflüssigkeit und die Verweilzeit im ersten Tauchbad so bemessen ist#, daß der Gegenstand beim herausnehmen einen Restgehalt an Feuchtemitteln aufweist, der so klein ist, daß der Gegenstand beim Verdampfen des Feuchtemittels im zweiten Tauchbad nicht beschädigt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der feuchte Gegenstand vor dem Eintauchen in das Tauchbad in einer dampfhaltigen, eine Trockenhaut vermeidenden Atmosphäre erwärmt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand in der über dem erwärmten Tauchbad vorhandenen dampfhaltigen Atmosphäre erwärmt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdampfen der Tauchflüssigkeit nach dem Herausnehmen aus dem Tauchbad durch die Eigenwärme des Gegenstandes erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdampfen der Tauchflüssigkeit nach dem Herausnehmen aus dem Tauchbad in einem Heißluftstrom erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein stranggezogener oder stranggepreßter Keramikrohling unmittelbar nach der Formgebung auf eine formbewahrende Unterlage gebracht wird und vor Bildung einer Trockenhaut mit dieser, gegebenenfalls nach vorheriger Erwärmung, in das Tauchbad bzw. in d#as erste oder zweite Tauchbad eingebracht und nach durch Feuchtemittelentzug erfolgter Verfestigung des Keramikrohlings dieser, gegebenenfalls mit der Unt#erlage, aus dem Tauchbad herausgenommen wird und anschließend die Tauchflüssigkeit vom Keramikrohling abgedampft und dann, gegebenenfalls unmittelbar anschließend oder nach einer Behandlung in einem Heißgasstrom, der Keramikrohling nach Bedarf von der Unterlage entfernt und nach bekannten Verfahren gebrannt wird.