DE3835241C2 - Verfahren zur Herstellung von Bleistiftminen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von BleistiftminenInfo
- Publication number
- DE3835241C2 DE3835241C2 DE3835241A DE3835241A DE3835241C2 DE 3835241 C2 DE3835241 C2 DE 3835241C2 DE 3835241 A DE3835241 A DE 3835241A DE 3835241 A DE3835241 A DE 3835241A DE 3835241 C2 DE3835241 C2 DE 3835241C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- clay
- alkali
- graphite
- water
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D13/00—Pencil-leads; Crayon compositions; Chalk compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
gebrannten Bleistiftminen nach dem Oberbegriff des
Hauptanspruches.
Bekannte Bleistiftminen bestehen im wesentlichen aus
Graphit und Ton, wobei das Verhältnis von Graphit zu
Ton den Härtegrad der Minen bestimmt. Üblicherweise
wird bei der Herstellung der bergmännisch gewonnene
Ton geschlämmt, d. h. mit einem Überschuß an Wasser
suspendiert und ggf. gemahlen, mit Graphit vermischt
und über Filterpressen zu Filterkuchen verarbeitet.
Die Filterkuchen werden getrocknet und in Z-Knetern
mit Wasser auf eine preßfähige Konsistenz gebracht.
Dabei werden je nach Bedarf sogenannte Preßhilfsmittel,
wie z. B. Celluloseäther oder Polyglykole zugesetzt.
Diese Zusätze bewirken eine entsprechende Naß- und
Trockenfestigkeit, da die reine Ton-Graphitmischung
beim Verpressen auf ca. 2 bis 2,5 mm dicke Minen zu
instabil und eine Handhabung zu schwierig wäre.
Diese Zusätze haben jedoch den Nachteil, daß sie nur
auf die Naß- und Trockenfestigkeit einen Einfluß
ausüben und auf die Endfestigkeit der gebrannten Mine
ohne Wirkung sind. Teilweise wird die keramische
Bindung durch Ausbildung einer übermäßigen Porosität
sogar gestört. Nachteilig ist auch, daß die organischen
Zusatzstoffe beim Brennvorgang ausbrennen und zu erheblichen
Umweltbelastungen führen. Im übrigen sind solche
Zusatzstoffe in Bezug auf einen schnellen Tonaufschluß
wirkungslos.
In der DE-AS 12 43 305 wird eine Mischung von Erdalkalibentonit,
Kaolin und Graphit für die Herstellung einer
Bleistiftmine vorgeschlagen. Hierbei konnte zwar auf
organische Zusätze zur Verbesserung der Naß- und Trockenfestigkeit
verzichtet werden, doch ist die
Mischungsherstellung sehr zeitaufwendig, da zur Erzielung
des gewünschten Ergebnisses insbesondere der Erdalkalibentonit
lange gequollen werden muß. Außerdem sind relativ
hohe Brenntemperaturen notwendig. Die Mischung ist
gegenüber üblichen Tonformulierungen sehr teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bergmännisch
gewonnenen Ton ohne Wasserüberschuß innerhalb weniger
Minuten aufzuschließen, d. h. zu quellen und in der
Mischung mit Graphit eine gut verformbare Masse mit
optimaler Naß- und Trockenfestigkeit zu erhalten, die
bei relativ niedrigen Brenntemperaturen Bleistiftminen
hoher Festigkeit ergibt.
Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruches gelöst.
Der bergmännisch gewonnene, getrocknete, gemahlene und
gesichtete Ton mit einer Teilchengröße von unter 10 µm
wird in einem Schnellmischer mit Graphitpulver und Alkaliphosphaten,
Alkaliboraten und/oder -carbonaten vermischt
und anschließend mit Wasser versetzt.
Alternativ ist es ebenso möglich, einer in einem Schnellmischer
hergestellten innigen Mischung aus Graphit und
Ton, Wasser mit darin gelösten Alkaliphosphaten, -boraten
und/oder -carbonaten zuzusetzen. Dabei wird der Ton ohne
Wasserüberschuß jeweils mit der direkt für den Preßvorgang
notwendigen Wassermenge aufgeschlossen.
Die erfindungsgemäße Mischung setzt sich zusammen aus:
- a) 15 bis 70 Gew.-% Graphitpulver,
- b) 3 bis 30 Gew.-% Tonmehl,
- c) 0,1 bis 20 Gew.-% Alkaliphosphat(en), Alkaliborat(en), und/oder Alkalicarbonat(en),
- d) 3 bis 50 Gew.-% Wasser sowie aus
- e) 0 bis 35 Gew.-% sonstigen Stoffen, z. B. Ruß.
Erfindungsgemäß zugesetzte Alkaliphosphate, -borate
oder -carbonate sind beispielsweise Natriumpolyphosphat,
Kaliumpolyphosphat, Natriumtetraborat, Natriumcarbonat
und Kaliumcarbonat, Lithiumcarbonat, Natriummetaborat,
Kaliumtetraborat und Kaliummetaborat.
Durch die intensive Vermischung des Tons mit Graphit
wird eine optimale statistische Verteilung der
Graphit- und Tonteilchen erzielt. Durch die Zugabe von
Alkaliphosphaten, -boraten und/oder Alkalicarbonaten
und deren Lösung in Wasser werden die mehrwertigen
Kationen des Tons durch Sequestrierung unwirksam
gemacht und durch einwertige ersetzt.
Zum Beispiel gibt die Lösung bei der Verwendung von
Alkali-Polyphosphaten Alkali-Ionen ab, so daß das
hochgeladene Anion
entsteht.
Dieses wird dabei, entsprechend der Zahl der abdissoziierten
Natrium-Ionen immer stärker negativ aufgeladen;
schließlich wird seine negative Ladung so hoch, daß alle
übrigen Natrium-Ionen festgehalten werden und ihre
Beweglichkeit verlieren. Kommt nun ein mehrwertig
positiv geladenes Kation mit einem derart hoch negativ
geladenen Anion in Berührung, so wird es, seiner höheren
Ladung entsprechend, stärker angezogen, als die einfach
geladenen Natrium-Ionen, d. h., die mehrfach positiv
geladenen Kationen treten an die Stelle der verdrängten
Natrium-Ionen und werden, ihrer höheren
Ladung entsprechend, fest gebunden und die
Tonteilchen werden benetzt.
Bei Verwendung von Alkalicarbonaten bzw. -boraten
werden die mehrwertigen Kationen des Tons in die
wasserunlöslichen Carbonate bzw. Borate überführt.
Die durch Hydrolyse des Carbonat- bzw. Borat-Ions
entstehenden Hydroxylionen werden an den positiv
geladenen Kanten der Tonpartikel absorbiert, was
zu einer partiellen Benetzung führt.
In beiden Fällen wird der Ton innerhalb weniger
Minuten aufgeschlossen und gequollen.
Die Wassermenge wird dabei auf den zur Weiterverarbeitung
notwendigen Anteil begrenzt.
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden
Beispiele näher erläutert.
66,0 kg Graphitpulver 96% C, Korngröße < 10 µm und
34 kg Tonmehl, Korngröße < 10 µm werden in einem
Intensiv-Schnellmischer gemischt. Anschließend
werden unter Fortsetzung des Mischvorganges 22 Liter
einer wäßrigen Lösung von 0,8 kg Natriumpolyphosphat
mit einer mittleren Kettenlänge und 1,6 kg Natriumtetraborat-
10-Hydrat zugesetzt. Nach wenigen Minuten
setzt der Tonaufschluß unter Granulatbildung ein.
Die Ton/Graphitmischung weist einen Feuchtigkeitsgehalt
von 18% auf und wird anschließend mit einer handelsüblichen
Strangpresse zu 2,3 mm starken Minen verpreßt.
Die Minen weisen dabei eine sehr gute Naßbruchfestigkeit auf.
Die auf entsprechende Länge geschnittenen
Minen werden zwischen 100 und 150° getrocknet und
nachfolgend bei 800° unter inerter oder reduzierter
Atmosphäre gebrannt.
60 kg Graphitpulver 96% C, Korngröße < 10 µm und
40 kg Tonmehl, Korngröße < 10 µm werden gemäß
Beispiel 1 trocken vorgemischt. Dabei werden während
des Mischvorgangs 20 Liter einer wäßrigen Lösung
von 0,8 kg Natriumpolyphosphat mit einer mittleren
Kettenlänge zugesetzt. Die Weiterbearbeitung erfolgt
gemäß Beispiel 1.
60 kg Graphitpulver 96% C, Korngröße < 10 µm und
40 kg Tonmehl, Korngröße < 10 µm werden gemäß
Beispiel 1 trocken vorgemischt. Während des Mischvorgangs
werden 20 Liter einer wäßrigen Lösung von
1,2 kg Natriumpolyphosphat zugesetzt. Die Weiterverarbeitung
erfolgt gemäß Beispiel 1.
50 kg Graphitpulver 96% C, Korngröße < 10 µm und
50 kg Tonmehl, Korngröße < 10 µm werden mit 0,8 kg
Natriumpolyphosphat (mittlere Kettenlänge) und
1,3 kg Natriumtetraborat-10-Hydrat in einem
Schnellmischer trocken gemischt. Unter Fortsetzung
des Mischvorganges werden 20 Liter Wasser zugesetzt.
Die Weiterverarbeitung erfolgt gemäß Beispiel 1.
66 kg Graphitpulver 96% C, Korngröße < 10 µm und
34 kg Tonmehl, Korngröße < 10 µm werden mit 1,0 kg
Natriumpolyphosphat (mittlere Kettenlänge) und
1,5 kg Lithiumcarbonat in einem Schnellmischer
trocken gemischt. Die Weiterverarbeitung erfolgt
nach Beispiel 4.
Es hat sich gezeigt, daß insbesondere Natriumpolyphosphat
mit mittel- bis langkettiger Struktur für
den Tonaufschluß geeignet ist. Ebenso hat sich gezeigt,
daß Natriumtetraborat die Tonplastizität und
damit die Naßbruchfestigkeit deutlich verbessert
sowie die Sintertemperaturen des Tons reduziert.
Dies kann mit einer Flußmittel- und damit Schmelzphasenbildungswirkung
erklärt werden. Es ist damit
möglich, Minen mit deutlich niedrigeren Brenntemperaturen
herzustellen. Die Festigkeit wird
dabei nicht herabgesetzt.
Ein Vergleich mit herkömmlichen Verfahren zur
Herstellung von Bleistiftminen macht die Vorteilhaftigkeit
der Erfindung deutlich.
35 Gewichtsteile einer Tonmischung aus Calciumbentonit
und Kaolin (im Verhältnis von 6 : 4 Gewichtsteilen)
werden mit 65 Gewichtsteilen Pulvergraphit vermischt,
mit Wasser zu Breiform gebracht, konzentriert,
getrocknet und gebrannt.
In einem Becken mit Rührmotor werden in 80 Gew.-% Wasser,
20 Gew.-% Ton geschlämmt. Nach der Reinigung und ggf.
Fraktionierung (Hydrozyklon) wird der Tongehalt bestimmt.
Durch Einrühren von Graphitpulver in den wäßrigen Tonschlicker
wird ein Verhältnis Graphit/Ton von 1 : 0,5
eingestellt. Die Mischung wird über Filterpressen zu
Filterkuchen aufkonzentriert. Die getrockneten Filterkuchen
werden in einem Z-Kneter zerkleinert, mit 16 Gew.-%
Wasser auf Preßkonsistenz eingestellt und mit 2% Polyglykol
(MG 6000) plastifiziert. Die Masse wird ggf. gewalzt
und anschließend in bekannter Weise zu Minen verpreßt und
gebrannt.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Bleistiftminen aus Ton,
Graphit und ggf. weiteren Stoffen, wobei
das Ton/Graphitgemisch mit Wasser
aufgeschlossen, gepreßt, getrocknet und gebrannt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Ton bergmännisch gewonnener, getrockneter, gemahlener
und gesichteter Ton mit einer Teilchengröße von unter 10 µm
eingesetzt wird und dieser in einem Schnellmischer
mit Graphitpulver und Alkaliphosphat(en), Alkaliborat(en)
und/oder Alkalicarbonat(en) vermischt,
anschließend mit der direkt für den Preßvorgang
notwendigen Wassermenge vermischt und aufgeschlossen
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Alkaliphosphate, -borate und/oder -carbonate
dem Ton/Graphit-Gemisch in dem Wasser gelöst
zugesetzt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischung vor dem Pressen aus
- a) 15 bis 70 Gew.-% Graphitpulver,
- b) 3 bis 30 Gew.-% Tonmehl,
- c) 0,1-20 Gew.-% Alkaliphosphaten, Alkaliboraten, und/oder Alkalicarbonaten,
- d) 3 bis 50 Gew.-% Wasser sowie aus
- e) 0 bis 35 Gew.-% Ruß und/oder sonstigen Stoffen besteht.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3835241A DE3835241C2 (de) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | Verfahren zur Herstellung von Bleistiftminen |
US07/420,347 US5075054A (en) | 1988-10-15 | 1989-10-12 | Method for the preparation of pencil lead |
JP1264131A JPH07762B2 (ja) | 1988-10-15 | 1989-10-12 | 鉛筆の芯の製造方法 |
FR8913654A FR2637906B1 (fr) | 1988-10-15 | 1989-10-13 | Procede pour la fabrication de mines de crayon |
US07/620,063 US5118345A (en) | 1988-10-15 | 1990-11-21 | Composition for the preparation of pencil lead |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3835241A DE3835241C2 (de) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | Verfahren zur Herstellung von Bleistiftminen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3835241C1 DE3835241C1 (en) | 1989-05-11 |
DE3835241C2 true DE3835241C2 (de) | 1994-08-11 |
Family
ID=6365249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3835241A Expired - Fee Related DE3835241C2 (de) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | Verfahren zur Herstellung von Bleistiftminen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5075054A (de) |
JP (1) | JPH07762B2 (de) |
DE (1) | DE3835241C2 (de) |
FR (1) | FR2637906B1 (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5131674A (en) * | 1989-09-29 | 1992-07-21 | Asahi Glass Company Ltd. | Lubricant for skis |
US5296526A (en) * | 1990-08-15 | 1994-03-22 | Cargill, Incorporated | A process for preparing a composition containing a polymer of unsaturated hydrocarbon, a C1-4 alkyl or hydroxyalkylether of starch and a vinyl or acrylic polymer as a compatibilizing agent |
JP3234047B2 (ja) * | 1992-09-25 | 2001-12-04 | 三菱鉛筆株式会社 | 焼成鉛筆芯及びその製造方法 |
DE4430478A1 (de) * | 1994-08-27 | 1996-02-29 | Basf Ag | Graphit-Preßlinge |
US7217378B2 (en) * | 2003-09-10 | 2007-05-15 | Council Of Scientific & Industrial Research | Simple and efficient process for the preparation of pencil lead from spent pot-liners |
JP2013245267A (ja) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | 鉛筆芯 |
DE202014007274U1 (de) | 2014-09-06 | 2015-12-09 | J. S. Staedtler Gmbh & Co. Kg | Mine für Schreib-, Zeichen- und/oder Malgerät |
DE102014013200A1 (de) | 2014-09-06 | 2016-03-10 | Staedtler Mars Gmbh & Co. Kg | Mine für ein Schreib-, Zeichen- und/oder Malgerät. |
FR3065006B1 (fr) | 2017-04-10 | 2019-06-21 | Societe Bic | Mine de crayon a papier |
WO2023248969A1 (ja) * | 2022-06-24 | 2023-12-28 | 三菱鉛筆株式会社 | 鉛筆芯及びその製造方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US203549A (en) * | 1878-05-14 | Improvement in artificial slate-pencils | ||
US1528908A (en) * | 1923-03-19 | 1925-03-10 | Frank H Riddle | Process of forming ceramic products |
GB216420A (en) * | 1923-09-18 | 1924-05-29 | American Lead Pencil Co | Method of forming marking elements such as pencil leads, crayons and like articles |
US2013584A (en) * | 1930-11-24 | 1935-09-03 | Schwanhausser Erich | Process of making writing pencil leads |
DE1243305B (de) * | 1960-12-21 | 1967-06-29 | Georgia Kaolin Co | Formmasse zur Herstellung von Bleistiftminen |
US3725100A (en) * | 1971-02-17 | 1973-04-03 | Engelhard Min & Chem | Method for processing kaolin claycoating pigment and improved productthereof |
CA972908A (en) * | 1971-08-19 | 1975-08-19 | Etsuo Shinkawa | Black lead and production thereof |
JPS5488424A (en) * | 1977-12-23 | 1979-07-13 | Pentel Kk | Preparation of lead of pencil |
JPS5518271A (en) * | 1978-07-27 | 1980-02-08 | Nippon Densetsu Kk | Electric dust collector |
US4209332A (en) * | 1978-08-24 | 1980-06-24 | Sakura Color Products Corp. | Method for manufacturing pencil leads |
JPH0761757B2 (ja) * | 1986-09-27 | 1995-07-05 | ぺんてる株式会社 | 鉛筆芯の製造方法 |
-
1988
- 1988-10-15 DE DE3835241A patent/DE3835241C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-10-12 JP JP1264131A patent/JPH07762B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-12 US US07/420,347 patent/US5075054A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-13 FR FR8913654A patent/FR2637906B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-11-21 US US07/620,063 patent/US5118345A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3835241C1 (en) | 1989-05-11 |
JPH02155965A (ja) | 1990-06-15 |
US5118345A (en) | 1992-06-02 |
FR2637906B1 (fr) | 1993-07-16 |
US5075054A (en) | 1991-12-24 |
FR2637906A1 (fr) | 1990-04-20 |
JPH07762B2 (ja) | 1995-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3344050C2 (de) | ||
DE2600106C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer leicht zu pumpenden wässrigen Calciumcarbonatsuspension | |
DE2948977C2 (de) | ||
DE3835241C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Bleistiftminen | |
DE2819085C3 (de) | Verfahren zur endlagerreifen, umweltfreundlichen Verfestigung von hoch- und mittelradioaktiven und/oder Actiniden enthaltenden, wäßrigen Abfallkonzentraten oder von in Wasser aufgeschlämmten, feinkörnigen festen Abfällen | |
DE2453882B2 (de) | Verfahren zur herstellung von schaumglas mit hoher mechanischer festigkeit bei einem porendurchmesser von hoechstens 1,5 mm und einer schuettdichte von weniger als 1 | |
DE2951170A1 (de) | Verfahren zum agglomerieren von kohleteilchen | |
DE1558130B1 (de) | Formsandmasse, die aus sand, wasser, einem in wasser hochquellenden bentonit und einem wasserloeslichen alkalisalz besteht | |
DE2951171A1 (de) | Verfahren zur bildung von agglomeraten aus kohle und oel | |
WO1996015996A1 (de) | Portlandzementklinker und dessen verwendung | |
DE3100727C2 (de) | "Verfahren zur Herstellung von Aufkohlungsmitteln" | |
DE3105593A1 (de) | Verfahren zur herstellung von plastischen massen zur weiterverarbeitung zu feuerbestaendigen oder feuerfesten materialien, nach dem verfahren hergestellte massen und ihre verwendung | |
DE2512099C3 (de) | ||
DE3218503A1 (de) | Waessrige kohle-aufschlaemmung | |
EP0115817B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Mineralwollprodukten | |
DE2738247A1 (de) | Feuerfester tonerdezement und verfahren zu dessen herstellung | |
DE3105596C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Formteils und seine Verwendung | |
DE19725021B4 (de) | Sulfatarmer, neutraler, inerter, feinteiliger Füllstoff, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung | |
DE2816888C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von hochfesten Grünpellets | |
DE3105595A1 (de) | "feuerfestes oder feuerbestaendiges verbundbauteil mit einem formteil aus beliebigem, feuerfesten oder feuerbestaendigen werkstoff und einer isolierschicht mit hoeherer waermedaemmung bzw. einer dehnungsausgleichsschicht" | |
DE2742283B2 (de) | Schaumtonmischung und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2461921A1 (de) | Sintermaterial mit einer geringeren stickstoffoxidemission in den abgasen und verfahren zu dessen herstellung | |
DE19725018A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines inerten, feinteiligen Füllstoffs und dessen Verwendung | |
DE4239948A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines natürlichen Grund-Baustoffs aus Lehmböden | |
DE3210140C2 (de) | Verfahren und dessen Anwendung zur Herstellung von Forsteritsteinen mit geringem Raumgewicht und geringer Wärmeleitfähigkeit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
D3 | Patent maintained restricted (no unexamined application published) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |