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Verfahren zur Erzeugung farbiger oder farbig gesinterter Oberflächen
auf gebrannten Ziegel- und Tonwaren durch Einführung von Metallchloriden in die
Brennkammer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung gebrannter
Ziegel- und Tonwaren mit gefärbter oder farbig gesirrterter Oberfläche.
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Die Farbe gebrannter unglasierter Ziegel-und Tonwaren ist abhängig
von im Grundmaterial enthaltenen mineralischen Beimengungen. Bei Fehlen der gewünschten
färbenden Beimengungen im Grundmaterial kann man solche in bekannter Weise mechanisch
zusetzen; nach anderen bekannten Verfahren überzieht mar, die Rohware vor dem Brennen
mit einem überzug von zweckmäßiger Zusammensetzung, mit der sogenannten Engobe,
und erzielt so beim Brennen die gewünschte Färbung der Oberfläche. Diese Verfahren
sind jedoch wenig wirtschaftlich wegen der im ersten Falle durch Beschaffung des
Zusatzes, im zweiten Falle durch die Handarbeit entstehenden erheblichen Verteuerung
des Fabrikates.
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Bekannt sind ferner Verfahren, bei denen während des Brennprozesses
Metalloxyde mit oder ohne Flußmittel in der Brennkammer oder in besonderen Brennkapseln
zum Verdampfen gebracht werden, um auf diesem einfacheren Wege eine Färbung des
keramischen Gegenstandes zu erzielen. Diese Verfahren erfordern aber sehr hohe Temperaturen
und sind daher nur für hochwertige keramische Materialien (Porzellane) im Kapselbrand
anwendbar. Bekannt ist weiter ein Verfahren, bei welchem an Stelle der sehr schwer
zu verflüchtigenden Metalloxyde Metallchloride unter Beigabe mindestens der gleichen
Menge von Natriumchlörid zur Färbung der keramischen Gegenstände benutzt werden.
Bei diesem Verfahren bildet: jedoch in jedem Falle zunächst das Natriümchlorid bzw.
das durch Umsetzung entstehende Natriumoxyd mit dem Silicat des keramischen Gegenstandes
eine Salzglasur, und diese wird dann durch die gleichzeitig beigegebenen sonstigen
Metallchloride gefärbt. Es entsteht bei Anwendung dieses Verfahrens eine Hochglanzglasur,
die in den meisten Fällen der Verwendung der Ziegel- und Tonwaren für bauliche Zwecke,
besonders bei Verblendklinkern, unerwünscht ist. Auch die Einwirkung von Manganchloriddämpfen,
ohne Na Cl-Zuschlag, ist bereits vorgeschlagen worden, zwecks Herbeiführung einer
Verdunkelung oder Verdekkung der Farbe des Brenngutes. Hierzu führte man Manganchlorid
in den Ofen auf die oberste Schicht des in voller Brandhitze befindlichen Brenngutes
ein und leitete die aus der Schmelze sich langsam entwickelnden Dämpfe durch den
Ofenzug nach den tiefer gelegenen Schichten weiter. Bei diesem Verfahren findet
jedoch . eine weitgehende vorzeitige Zersetzung der Manganchloriddämpfe durch den
Sauerstoff- und Wasserdampfgehalt der Ofengase statt, so daß
die
Ausnutzung der Dämpfe sehr schlecht ist. Die Zersetzung von aus flüssiger Phase
(Schmelze ),entwickelten Metallchloriddämpfen ist nicht Gegenstand der Erfindung.
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Die Erfindung geht vielmehr darauf aus, bunte Färbungen auf unglasierten
gebrannten Ziegel- oder Tonwaren dadurch zu erzielen, daß man während des Brennprozesses
in die Brennkammer solche Chloride von Metallen, insbesondere Eisenchlorid, einführt,
die bereits weit unterhalb der im normalen Brennprozeß auftretenden Temperaturen
leicht sublimieren, daher im Ofen als Dämpfe sich schnell verbreiten und keiner
vorzeitigen Zersetzung durch die Ofengase unterliegen. Wenn diese Dämpfe auf das
Brenngut auftreffen, tritt eine Umsetzung unter Ausscheidung der entsprechenden
Oxyde ein, so daß die Oberfläche des Gutes eine andere Färbung erhält. Gegenstand
der Erfindung ist also, im Brennprozeß ein sublimierendes Metallchlorid in ein Metalloxyd
überzuführen und gleichzeitig mit dem keramischen Gegenstand in dauernde Verbindung
zu bringen. Bei entsprechend erhöhten Temperaturen und geeignetem Grundmaterial
kann sich nach der Erfindung auch eine farbig gesinterte Oberfläche bilden, keinesfalls
aber, da Alkalichloride nicht zugeführt werden, eine gefärbte Salzglasur.
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Besonders bei Verblendklinkern ist nach der heutigen Geschmacksrichtung
eine ungleichmäßige Färbung erwünscht. Diese läßt sich nach der Erfindung leicht
erzielen, indem man die Zufuhr der sublimierenden Chloride nicht gleichmäßig über
die Brennkammer verteilt und so -eine verschieden starke Färbung herbeiführt.
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Als beispielsweise Anwendung sei die Herstellung roter bis eisenblauer
Verblender aus einem nicht rot brennenden Ton oder Lehm beschrieben. Die in bekannter
Weise geformten Steine werden in üblicher Weise in den Ring- oder Kammerofen eingesetzt.
Während des Brennprozesses wird nun durch die Schüttlöcher oder in sonst geeigneter
Weise eine durch Versuche zu bestimmende Menge Ferrichlorid in den Ofen eingeführt,
das sublimiert und auf den eingesetzten Steinen sich niederschlägt. Im Verlaufe
des Brennprozesses wird das Ferrichlorid in Eisenoxyd überführt und geht als solches
eine Verbindung mit der Kieselsäure des Tons ein, wobei es diesen in seiner Oberschicht
färbt. Die Intensität der Färbung ist abhängig von der zugesetzten Menge Ferrichlorid.
Wird das Ferrichlorid nicht gleichmäßig über die Brennkammer verteilt, so entsteht
eine ungleichmäßige Färbung des Einsatzes. Wird bei geeignetem Grundmaterial mit
gesteigerter Temperatur weitergebrannt, so entsteht eine farbig gesinterte Oberfläche.
Wird bei Luftabschluß weitergebrannt, so entsteht eine der Reduktion entsprechende
Färbung.
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Um eine gleichmäßige Verteilung des Sublimats im Ofen zu erhalten,
kann man es auch auf mehreren in verschiedeneY Höhe eingehängten Tellern o. dgl.
zum Verdampfen bringen oder das Chlorid außerhalb des Ofens in einer Diestillationsblase
o. dgl. verdampfen und das Sublimat in den Ofen einblasen.