DE688787C

DE688787C - Verfahren zur Herstellung von mit Titandioxyd weiss getruebten Emails, Glasuren oder Glasfluessen

Info

Publication number: DE688787C
Application number: DE1938K0149814
Authority: DE
Inventors: Richard Boncke; Dr-Ing Adolf Dietzel
Original assignee: KAISER WILHELM INST fur SILIK
Current assignee: KAISER WILHELM INST fur SILIK
Priority date: 1938-03-05
Filing date: 1938-03-05
Publication date: 1940-03-01

Description

Verfahren zur Herstellung von mit Titandioxyd weiß getrübten Emails, Glasuren@oder Glasflüssen Es ist bekannt, daß Titandioxyd in Emails, Glasuren oder Gläsern als Weißtrübkörper verwendet werden kann und daß solche Schmelzen bis golo Tonerde enthalten. Einer allgemeinen Einführung standen jedoch besonders zwei Mängel entgegen. Einerseits trübte das Titandioxyd nicht genügend, da es sich im Email zu einem erheblichen Teil löste, und anderseits traten leicht Verfärbungen nach Gelb auf. Man konnte durch kurzes Einbrennen dazu noch bei möglichst niederen Temperaturen diesen Nachteilen bis zu einem gewissen Grad entgegenarbeiten. Eine solche Maßnahme ist jedoch praktisch nicht immer durchzuführen. Außerdem bedurfte es auch so noch großer Sorgfalt, um ein gleichmäßig weißes Email zu erhalten. Auch solche Versuche, bei denen das '#"itandioxyd als chemische Verbindung etwa mit den Alkalien oder- Erdalkalien in das Email eingeführt wurde, waren nicht befriedigend; auch.diese Titanate lösten sich beim Einbrennen im Email ziemlich leicht auf und konnten deshalb nicht stark trüben.
Nach der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile behoben, wenn man dem zu trübenden Email oder Glasfluß eine das übliche Maß übersteigende Menge an Tonerde einverleibt. Es hat sich gezeigt, daß ein Tonerdegehalt von mehr als 1a '/o notwendig ist, um eine technisch befriedigende Wirkung zu erzielen.
Wie gefunden wurde, beruht die Wirkung der Tonerde darauf, daß sie die Löslichkeit des Titandioxyds in Emails usw. erniedrigt. Um eine günstige Trübung mit Titandioxyd zu erhalten, kann man nun auf verschiedene Weise vorgehen.
Im einfachsten Fall gibt man zu einem entsprechend den obigen Angaben zusammengesetzten Email das Titandioxyd zur Mühle zu. Infolge der geringeren Aufnahmefähigkeit eines solchen Emails löst sich nur ein geringer Teil des Titandioxyds auf, sä daß fast die ganze Menge trübt. Gegenüber einem gewöhnlichen Email ist dATrübungsvermögen bereits beachtlich verbessert. Gewisse Nachteile haften diesem Verfahren jedoch noch an. Vor allem neigen solche Emails immer noch dazu, gelblich zu werden, besonders, wenn man bei höheren Temperaturen oder zu lange einbrennt.
Zu einer weiteren Verbesserung gelangt man überraschenderweise, wenn man das eingeführte Titandioxyd zunächst im Email oder Glasfluß in Lösung bringt, es also einschrfilzt, und es sich dann bei niedrigeren Temperaturen ausscheiden läßt. Bei dieser Arbeitsweise ist gegenüber der vorher erwähnten der Trübungsgrad noch mehr erhöht, offenbar deshalb, weil sich das Titandioxyd in Form kleinerer Kristalle, also bei gleicher- Gewichtsmenge Ti02, in einer viel größeren ;Zahl von Teilchen aus dem Schmelzfluß ausscheidet, als wenn man es nur in Form von Kristallkonglomeraten dem Email zusetzt. Außerdem neigt das aus dem Schrnelzfluß ausgeschiedene Ti 02 auffällig weniger zum Gelbwerden als das dein Email beigemischte, was sich besonders bei einem überbrennen angenehm bemerkbar macht.

Als Beispiele für Emails, die auf die genannte. Weise mit Ti 02 getrübt werden, seien folgende genannt:

Beispiel i

Rohstoffzusammensetzung:

Quarz ....... 35,5 Gewichtsteile,

Feldspat ..... 35,0 - ,

Soda ....... 10,3

Na-Salpeter .. 3,0 - ,

Borax ...:.. 27:3 - ,

T102........ io,o - ,

Tonerde ..... 10,0 - ,

131,1 Gewichtsteile.

Errechnete Analyse: .

Si O.= ................. 53,6019,

A12 0.................. 14,7'/o,

B2 Q3 ................. 8,80/0,

Nag O ................. 14,001o,

TiO.T .....:......... 8,900,

100,00b,

Beispiel 2

Rohstoffzusammensetzung

Quarz ....... 5,o Gewichtsteile,

Feldspat ..... 75,0 - ,

Soda ........ 7,0 - ,

Na-Salpeter... 3,0

Borax ....... 27,3

Titandioxyd . , ro;o - ,

127,3 Gewichtsteile.

Errechnete Analyse:

'S102 .................. 52,601a,

Ale 03 ................. 1-',30/",

B., 03 .................. - 9;0o j0,

Na2 O ................. 17,004,

Ti 02 ................. 9, i oiu,

1°°,°01o.

Diese Mischungen, die einen Tonerdegehalt von 12 bis 15 ° J° haben (aus dem Feldspat und der zugesetzten Tonerde zusammen), werden zu einem mehr oder weniger klaren Fluß verschmolzen, der nun in verschiedener Weise weiterverarbeitet werden kann. Man kann das Email in Wasser ausgießen; die Granalien in üblicher Weise mahlen, auftragen und brennen, so daß sich hierbei das anfangs in denn Email gelöste Ti 02 ausscheidet und trübt.

Eine bessere Ausnutzung des Ti02 und damit eine bessere Trübung erhält man jedoch. wenn man das Ausscheidungsverfahren von dem Aufbrennen trennt. Das klar geschmolzene Email hält man entweder während einer entsprechend langsamen Abkühlung genügende Zeit in einem Temperaturbereich; in dem sich die Ti 02-T eilchen in feiner Verteilung und großer Zahl ausscheiden, oder man heizt das Email nach dem Abkühlen und gegebenenfalls Granulieren in einem besonderen Ternperv erfahren auf den genannten Temperaturbereich , an. So ergab z: B. bei den obengenannten Versätzen ein Halten der Emails in dem Temperaturbereich zwischen 85o° und 95a° während 15 bis 30 Minuten ein dicht getrübtes Email, das dann vermahlen und in üblicher i Weise aufgetragen und gebrannt werden kann.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf das folgende, von dem bisherigen etwas abweichende Verfahren. Die starke, nach dem obigen Verfahren erreichbare Trübung mit Ti 02 ermöglicht es, bei Steigerung des Ti0und Tonerdegehaltes einen Fluß herzustellen, der so stark getrübt ist, daß er selbst, entsprechend vermahlen, als Weißtrübkörper verwendet werden kann. Schmilzt i man z. B. einen klaren: Fluß nach einem der folgenden Versätze:

und läßt sie entweder entsprechend langsam abkühlen oder tempert sie bei 87o bis g50°, so trüben sie sich sehr stark. Die Flüsse werden dann vermahlen und können wie ein gewöhnlicher Weißtrübkörper dem Versatz der normalen Emails oder Glasuren zugeschmolzen oder zur Mühle zugegeben werden. Im allgemeinen genügt eine Menge von 5 bis 10 010 eines solchen Flusses, um eine vollkommen genügende Trübung zu erzeugen.
Wie man sieht, ist durch das zuletzt genannte Verfahren die Trübkraft des Ti 0n derart gesteigert, daß man mit einem Gesamttitandioxydgehalt von nur 2 bis A0 des fertigen Emails auskommt, was eine entsprechende Verbilligung des Emails bedingt.
Es ist an sich schon bekannt, das Titandioxyd in Emails zunächst in Lösung zu bringen und clann durch entsprechende Maßnahmen wieder auszuscheiden. Ebenfalls ist es auch nicht mehr neu, dieses Verfahren auf besondere, mit Titandioxyd angereicherte Zwischenerzeugnisse anzuwenden, die später den zu trübenden Gläsern oder Emails als trübende Bestandteile zugesetzt werden. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von diesen bekannten Verfahren insofern, als bei dein bekannten aus einer Borax- oder Borsäureschmelze eine Borsäure-Titansäure-Doppelverbindung unter überleiten von Wasserdampf oder Säuredampf erhalten wird, was technisch eine außerordentliche Erschwerung bedeutet. Gemäß der vorliegenden Erfindung scheidet sich jedoch reines Ti OZ ohne besondere Maßnahmen bei mittleren Temperaturen ab, was einen technischen Fortschritt darstellt.
Als günstig hat es sich gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin gezeigt, eine kleine Menge Ti 02, etwa o75 bis i'/" außerdem noch zu den mit Ti O. getrübten oder zu trübenden Emails als tllühlenzusatz zuzugeben. Dieser Zusatz löst sich in dem Einail während des Brennens fast vollständig auf und erniedrigt dadurch die an sich schon geringe Lösungsfähigkeit des Emails für den getrübten Fluß noch weiter. - Außerdem wirkt dieser kleine Zusatz günstig auf die Eigenschaften des Eirailschlickers, z. B. hinsichtlich des Stehens und der Auftragsfähigkeit.
Ebenso wie die oben beschriebenen mit Ti 02 getrübten Emails (Beispiel i und 2) zeigen auch diese, mit dem Ti 0ö P'luß getrübten Emails eine besondere Widerstandsfähigkeit der Trübung gegen überbrennen und eine au (-fallend geringe Neigung zum Gelbwerden. Außerdem besitzen sie einen bemerkenswert hohen Glanz und eine verbesserte chemische Widerstandsfähigkeit.

Claims

PATRNTANSPRÜCHR: i. Verfahren zur Herstellung von mit Titandioxyd weiß getrübten Emails, Glasuren oder Glasflüssen unter Zusatz von Tonerde, dadurch gekennzeichnet, daß das Titandioxyd in ein Email,- eine Glasur oder sonstigen Glasfluß eingebettet wird. dessen Tonerdegehalt mehr als 12010 beträgt. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Titandioxyd in das Email, die Glasur oder den Glasfluß zunächst eingeschmolzen wird, wcbei es mehr oder weniger vollständig in Lösung geht und sich dann in einem niedrigeren Temperaturbereich in feinster Verteiluii wieder ausscheidet. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in das Email, die Glasur oder den Glasfluß eingeschmolzene Titandioxyd während des Aufbrennvorganges des Emails oder der Glasur sich ausscheidet. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Titändioxyd enthaltende Email, die Glasur oder der Glasfluß zwecks Ausscheidung des Titandioxyds vor dem Auftragen und Brennen einer besonderen Temperaturbehandlung unterworfen wird, indem entweder die Schmelze besonders langsam gekühlt wird oder die in üblicher Weise abgekühlte Schmelze oder Granalien getempert werden. Verfahren nach Anspruch i und unter Verwendung eifies Titandioxyd enthaltenden Zwischenerzeugnisses, dadurch gekennzeichnet, .daß das aus einer Titamdioxyd und Tonerde enthaltenden Schmelze bestehende Zwischenerzeugnis getempert, fein gemahlen und als Weißtrübkörper einem üblichen Email oder einer Glasur, gegebenenfalls unter gleichzeitigem Zusatz von Titandioxyd in Mengen von etwa o,5 bis höchstens 10/" zugesetzt wird.