DE733503C

DE733503C - Mittel zur Herstellung und Verbesserung von Emails, Glasuren u. dgl.

Info

Publication number: DE733503C
Application number: DES118394D
Authority: DE
Original assignee: SIOTO GmbH
Current assignee: SIOTO GmbH
Priority date: 1935-05-22
Filing date: 1935-05-23
Publication date: 1943-03-29

Description

Mittel zur Herstellung und Verbesserung von Emails, Glasuren u. dgl. Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines Mittels, das gestattet, Borsäure und Bleioxyd in Emails, Glasuren u. dgl. vollständig oder teilweise zu ersetzen, ohne daß die Eigenschaften dieser Überzüge in schmelztechnischer, physikalischer und chemischer Weise ungünstig beeinflußt werden.
Wie gefunden wurde, kann dies durch Verwendung eines Magnesiumborosilikates erreicht werden, das dem Fritteversatz in Form einer gesinterten oder geschmolzenen Masse, gepulvert oder granuliert, zugesetzt wird.
Die Zusammensetzung des Magnesiumborosilikates bewegt sich zweckmäßig innerhalb folgender Grenzen: 30 bis 5oo/o Kieselsäure, i o bis 3 o % Borsäure, 15 bis 350/0 Magnesiumoxyd, i o bis 20% Alkalien, wobei die durch die Rohstoffe oder anderweitig eingeführten geringen Mengen an sonstigen Bestandteilen, z. B. Farbkörpern u. dgl., nicht berücksichtigt sind. Ein Gehalt an Tonerde u. dgl. bis. zu 8 °/o erweist sich unter Umständen ebenfalls als zweckmäßig.
Das Magnesiumborosilikat wird im allgemeinen durch ein Zusammenschmelzen der entsprechenden Rohstoffe, wie beispielswiese Sand, Feldspat, Borax, Magnesit u. a., erhalten, wobei die Art der Ausgangsrohstoffe im allgemeinen nicht von Bedeutung ist.
Man kann auch die lose oder auf irgendeine Art und Weise verdichtete Mischung der Rohstoffe auf Temperaturen erhitzen, bei denen ein Schmelzen noch nicht eintritt, sondern infolge der Reaktionen im festen Zustand die Mischung in eine Sintermasse übergeführt wird. Die so erhaltenen Mittel werden dann bis zu der .gewünschten Feinheit zerkleinert.
Es ist zwar bekannt, Magnesium für sich oder in Form von Doppelverbindungen, wie z. B. Spinelle, in Emails oder Glasuren einzuführen. Jedoch ergaben alle diese Versuche besonders bei höherem Magnesiumgehalt keine brauchbaren Ergebnisse. Entweder werden die Emails hierdurch schmutzig verfärbt und die Trübkraft der zugesetzten Mittel wird- durch das entstandene Magnesiumoxyd verringert, oder man erhält kristalline, matte Emails und Glasuren, die stark zur Bildung von fischschuppenartigen £,1"bblätterungen, Haarrissen u. dgl. neigen. Einer stärkeren Einführung von Magnesia in Emails stellte sich aber die geringe Auflösungsfähigkeit von emailartigen Gläsern für Magnesiumoxyd oder Magnesiumsilikate in den Weg.
Auch sind Metallsilikate oder -borsilikate, die aus wasserlöslichen Metallsalzen durch Wasserglaslösungen bzw. durch Boraxwasserglaslösungen gefällt werden, insbesondere Kobaltborsilikat, zum Verzieren, Färben oder Emaillieren von keramischen Erzeugnissen verwendet worden. Abgesehen davon, daß nach dieser Veröffentlichung die genannten Metallverbindungen ganz allgemein Verwendung finden sollen, woraus keineswegs zu ersehen ist, daß die Verwendung der erfindungsgemäßen Magnesiumborosilikate mit besonderen Vorteilen verknüpft ist, werden die bekannten Mittel nach ihrer Ausfällung nur getrocknet bzw. geglüht. Hierdurch werden inhomogene Gemische aus Metallborat und Metallsilikat erhalten, durch deren Einführung in den Gesamtemailv ersatz man zu unschmelzbaren oder nur unter Verwendung von ungewöhnlich hohen Temperaturen schmelzbaren Massen gelangt. Demgegenüber werden die erfindungsgemäßen Magnesiumborosilikate geschmolzen oder. gesintert, wobei zwischen den Metallverbindungen eine Reaktion eintritt und sich eine homogene Schmelze bildet. Wie sich herausgestellt hat, werden aber nur mit geschmolzenen oder gesinterten Magnesiumborosilikaten die erwähnten Mängel und Nachteile (Bildung von Abblätterungen und Haarrissen usw.) beseitigt. Es war deshalb überraschend, daß es gelingt, Magnesium in Form eines Magnesiumborosilikates, das man z. B. durch vorheriges Verschmelzen von Borsäure, Kieselsäure und Magnesia, zweckmäßig in Gegenwart von Alkali, erhalten hat, in die Emails, Glasuren u. dgl. einzuführen. -Darüber hinaus kommen der Verwendung von Magnesiumborosilikaten gegenüber den für die genannten Zwecke bekannten Mitteln erhebliche Vorteile zu. Mit Hilfe der neuen Mittel ist es möglich geworden, einen Glasurzusatz mit sehr niedrigemAusdehnungskoeffizienten zu erhalten, der gestattet, in dein Fritteversatz Borax bis zu einer Menge von Teilen durch i Teil des Magnesiumborosilikates zu ersetzen. Hierdurch wird überraschenderweise erreicht, daß die mit einem solchen Zusatz dargestellten Emails im Gegensatz zu solchen, in denen die Barsäure nicht ausgetauscht war, eine viel stärkere Trübung aufweisen, so daß neben der Ersparnis an Borax eine weitere Ersparnis an Trübungsmitteln möglich ist. Dies ist um so erstaunlicher, als die bei der Herstellung des Emailzusatzes erhaltenen Granalien an sich nicht trübe, sondern stark durchsichtig sind.
Da bei Ersatz des Borax, der als den Ausdehnungskoeffizienten stark erhöhende Mittel Borsäure und Natron enthält, durch das Magnesiumborosilikat die Ausdehnung des Emails erheblich herabgesetzt wird, kann für bestimmte Zwecke diese Herabsetzung des Ausdehnungskoeffizienten durch geringe Zusätze an Soda wieder aufgehoben werden. Hierdurch wird die gleiche Aufbrenntemperatur wie für Emails ohne Zusatz des erfindungsgemäßen Magnesiumborosilikates erzielt. Da, letzteres andererseits einen bei niedriger Temperatur liegenden Erweichungspunkt aufweist, kann man bei seiner Anwendung zu Emails mit sehr niedrigem Ausdehnungskoeffizienten und technisch brauchbaren Aufbrenntemperaturen gelangen, was ohne die Verwendung des Magnesiumborosilikates nicht möglich war.
Ein weiterer Vorteil, der beim teilweisen oder vollständigen Ersatz des Borax durch Magnesiumborosilikat erzielt wird, besteht in einer erheblichen Verbesserung der chemischen Eigenschaften, wie z. B. der Säurefestigkeit der damit hergestellten Emailüberzüge. Man ist auf diese Weise in die Lage versetzt, säurefeste Emails mit so niedriger Aufbrenntemperatur herzustellen, wie es bisher nicht gelang.
Ferner kann durch die Anwendung des beanspruchten Mittels auch das verhältnismäßig teure Bleioxyd ganz oder teilweise in Emails oder Glasuren ersetzt werden, ohne daß die Eigenschaften solcher Email- und Glasurarten sich nennenswert verändern. Auch hier wird man zweckmäßig durch einen geringen Zusatz von Soda oder Pottasche die durch den Boraxersatz erfolgte Herabsetzung des Ausdehnungskoeffizienten ausgleichen, falls man nicht gerade Emails und Glasuren mit geringeremAusdehnungskoeffizienten erhalten will.

Die folgenden Beispiele zeigen eine Gegenüberstellung von Emailversätzen mit und ohne Zusatz des erfindungsgemäßen :Mittels, wobei im ersteren Fall eine Ersparnis von 5o und mehr Prozent an Borax zu beobachten ist. Beispiel r-Zur Herstellung von Grundemail «-erden angewendet:

Mit ! Ohne

Zusatz

an Verbesserungsmittel

Bora:............ 20 45,8

Feldspat ......... 30 30

Quarz .. . . ........ z1,3 11,3

Kryolitli . . . . . . . . . . - --

Soda .........._.. 15 6

Flußspat.......... 4

Na-Salpeter ....... 1,7 1,7

Kobaltoxyd ....... 0,36 0,36

Verbesserungsmittel 17 ---

Beispiel z Zur Herstellung vonDeckemail werden folgende Zusätze verwendet:

Mit Ohne

,Zusatz

an Verbesserungsmittel

Borax ............ 14 I 28

Feldspat ......... 40 40

i

Quarz............ Ir =z

i

Kryolith . . . . . . ... . . rq. , 17

Soda.............. 5 -

FluBspat . . . . . . .. . -

Na-Salpeter ....... q. q.

Verbesserungsmittel 9 -

Kobaltoxyd ....... - I -

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Mittel zur Herstellung undVerbesserung von Emails, Glasuren u. dgl., gekennzeichnet durch einen Gehalt an gesintertem oder geschmolzenem, zweckmäßig alkalihaltigem Magnesiumborosilikat, ausgenommen Strontiumcalciummagnesiumborosilikat. z. Mittel nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Magnesiumborosilikat etwa folgender Zusammensetzung 30 bis 50% Kieselsäure, i o bis 3o o'o Borsäure, 15 bis 350/0 Magnesiumoxy d, i o bis 2 o % Alkalien.