DE326841C

DE326841C - Verfahren zur Herstellung plastischer Massen aus von Natur unplastischen Stoffen, wie feuerfesten Oxyden o. dgl.

Info

Publication number: DE326841C
Application number: DE1913326841D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1913-07-13
Filing date: 1913-07-13
Publication date: 1920-10-02

Description

Verfahren zur.Herstellhng plastischer Massen aus von Natur unplästschen Stoffen, wie feuerfesten Oxyden o: dgl: Plastische Massen, die sich beispielsweise in poröse Formen (Gipsformen) gießen lassen, so daß sich der Scherben leicht von der Form ablöst und auch genügende Trockenfestigkeit besitzt, lassen sich auch aus an sich umplastischen Stoffen, wie den feuerfesten Oxyden, z. B. Quarz, Tonerde, Zirkonoxyd, Thoroxyd u. dgl., dadurch herstellen, daß man kolloide Lösungen derselben oder verwandter Stoffe in besonders molekularer Gleichmäßigkeit an den feinst vermahlenen Teilchen anordnet, derart, daß sie auch- nach dem Vermischen die Eigenschaften des Solzustandes behalten. Zu dieser Verteilung der Teilchen braucht man eine verhältnismäßig lange Zeit, da einmal die Masse für sich gemahlen werden muß und dann der Prozeß der Verteilung daran angeschlossen werden muß. . Vorliegende Erfindung beschränkt für viele Stoffe den Prozeß auf die Zeit des Mahlens.
Es gelingt nicht, durch einfaches Mahlen, selbst unter Hinzufügung von geeigneten. Flüssigkeiten, eine auch nur annähernd ausreichende Menge Kolloid zu erzeugen und anzulagern, so daß der gewünschte Zustand erreicht wird, selbst wenn die Einwirkung über eine außerordentlich lange Zeit ausgedehnt wird, sondern den mechanischen Aufbereitungsprozeß muß notwendig - ein stärkerer chemischer unterstützen (Auflösung, Hydrolyse). Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein Verfahren, das die chemische Einwirkung. zur Erzeugung des Sols in die Zeit des Mahlens verlegt, wodurch die Herstellung plastischer Massen außerordentlich vereinfacht wird. -Die Aufteilung eines einfachen Stoffes, z. B. Tonerde, bis zur Erzeugung eines kolloidalen. Hydroxydes gelingt durch einfaches Mahlen nur in außerordentlich geringfügigem Grade, selbst wenn man tagelang einwirken läßt. Die notwendige chemische Wirkung wird im allgemeinen durch Säuren, Basen geeigneter Salze in Verbindung mit Abdampfen, Dialyse und Hydrolyse erzeugt, wobei unter reichlicher Kolloidbildung als Hydroxyde eine regelmäßige Anlagerung erzielt wird. Es gelingt aber auch in gewissen Fällen, auch ohne diese Mittel auszukommen oder aber die Zeit ihrer Anwendung außerordentlich zu verkürzen, wenn eine Einwirkung der Grundstoffe "der Masse aufeinander eintreten kann. Bei Gegenwart eines geeigneten Dispersionsmittels kann man dann eine kolloide Anlagerung im Sinne dieser Erfindung erzeugen, wenn man Gemenge der vorher genannten Stoffe verwendet; und zwar in hinreichendem Verhältnis der Mischung, wenn diese in ihrem chemischen Verhalten einige Unterschiede aufweisen, wie z. B, die Oxyde von einigermaßen verschiedener Basizität, da dann bei genügend feiner Verteilung und Berührung an den Grenzflächen Reaktionen eintreten, die zur Bildung kolloidaler Hydroxyde und eigenartiger Anlagerungsverbindung führen. Es genügt dabei zunächst, zur Ausführung die Stoffe miteinander in außerordentlich innige Berührung im Zustande feinster mechanischer Zerteilung bei Gegenwart eines geeigneten Dispersionsmittels, z. B. bei den Oxyden von Wasser, zu bringen. Während man bei Gegenwart nur eines Stoffes die gewünschte Plastizität, die ein Loslösen von der Form gestattet, nicht erhält, bekommt man hier schon die Eigenschaft in hohem Maße, die natürlich durch das früher beschriebene Verfähräa- -hach 'wesentlich gesteigert werden karl:.z; Llm,i <Fese -ngtwendige innige Berührung in GegenwarV' des Lösungsmittels zu erzeugen, genügt z. B. bei den Oxyden ein einfaches, sehr lang andauerndes (tagelanges) Vermahlen in Gegenwart der Flüssigkeit.
Als Beispiel sei Kieselsäure und Aluminiumoxyd -genannt. Statt Kieselsäure kann man auch das sich ihm ähnlich verhaltende Zirkonoxyd wählen. Durch den einfachen Prozeß des Naßvermahlens erhält man bei diesen Gemengen schon Massen, die sich bequem von der Form - ablösen. Vorteilhaft ist es, dabei noch geringe Mengen organischer Substanz hinzuzusetzen. Da die Teilchen im statu nascendi entstehen, haben sie die Fähigkeit, sich gleichmäßig anzulagern. * Natürlich ist es vorteilhaft, außerdem noch das früher beschriebene Verfahren anzuwenden oder beide gleichzeitig auszuführen, z. B. unter Zusatz von Säure oder Base, je nach der Lösungsfähigkeit der verwandten Materialien unter nachträglicher Entfernung der Säure oder Base-Die Ausführung des Verfahrens ist dann folgendermaßen: Fein zerkleinerter Quarz oder Tonerde, am besten im Verhältnis von 2 : _, werden miteinander sehr länge Zeit (mehrere Tage) bei Gegenwart von Wasser auf das feinste vermahlen, nach relativ kurzer . Zeit findet eine erhebliche Wasseraufnahme statt, und die Masse beginnt gießbar zu werden. Sie liefert nach der Beendigung einen Scherben von großer Haltbarkeit, der sich glatt von der Form löst und sich im Porzellanfeuer dicht brennt. Sie zeigt in vieler Beziehung die Eigenschaft des natürlichen Kaolins. Durch weitere Behandlung nach den früher beschriebenen Verfahren kann die Plastizität noch gesteigert werden.
Statt Kieselsäure kann man in gleicher Weise auch Zirkonoxyd mit Aluminiumoxyd vermahlen, z. B. im Verhältnis von 10o:15. Dann erhält man auch hier eine ohne weiteres gießbare Flüssigkeit. Die gewonnene Masse gibt einen Scherben, der schon im Porzellanfeuer festbrennt und bei etwas höheren Temperaturen auch dicht wird, was bekanntlich bei- reinem Zirkonoxyd nicht gelingt. Er zeigt alle günstigen Eigenschaften des Quarzes und hat eine Feuerbeständigkeit bis 2ooo°. Auch in chemischer Beziehung ist der Körper beständiger als Quarz: -Ein gleiches Verfahren läßt sich auf alle Stoffe ausdehnen, natürlich hängt der Grad der- Plastizität von den Eigenschaften der Ausgangsmaterialien ab.
Im Anschluß daran, unter Kombination beider beschriebenen Verfahren, kann man beliebige Gesteine aufbereiten und in gießbare Massen verwandeln, durch mechanische und chemische Zersetzung und Entfernung überschüssiger Salze (durch Dialyse und Auswaschen), und dann nach Art der Tone verarbeiten, mit Glasuren versehen u. dgl. mehr. Man gewinnt damit eine Reihe von Materialien, die sich durch ihre besonderen Eigenschaften auszeichnen.

Claims

PATENT-ANSPRÜcIIr: 1. Verfahren zur Herstellung plastischer Massen aus von Natur unplastischen Stoffen, wie feuerfesten Oxyden o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß während des Mahlprozesses- eine kolloide Lösung innerhalb der Masse erzeugt, verteilt und erhalten wird, wobei die kolloide Lösung entweder nach den bekannten Methoden der Kolloidchemie oder durch chemische Einwirkung auf die Masse gewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch =, dadurch gekennzeichnet, daß. mindestens zwei unplastische Stoffe von genügend verschiedenen basischen Eigenschaften, wie z. B. die Oxyde Tonerde und Kieselsäure, bei Gegenwart eines Dispersionsmittels in feinst verteiltem Zustande lange Zeit miteinander durch Mahlen in innigste Berührung gebracht werden, und - ihre Mengenverhältnisse so gewählt werden, daß sich zur Gießfähigkeit genügende Mengen kolloider Anlagerungen bilden können.