DE918254C

DE918254C - Keramische Masse und Verfahren zur Herstellung keramischer Erzeugnisse

Info

Publication number: DE918254C
Application number: DEB23074A
Authority: DE
Inventors: Fritz Alzner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-11-25
Filing date: 1952-11-25
Publication date: 1954-09-23

Description

Keramische Masse und Verfahren zur Herstellung keramischer Erzeugnisse Die Erfindung bezieht sich auf die Zusammensetzung keramischer Massen und auf Verfahren zur Herstellung keramischer Erzeugnisse aus diesen Massen. Ein wesentliches Ziel der Erfindung besteht darin, gesinterte, dichte, weiße, transparente, porzellanartige keramische Erzeugnisse, wie Geschirr, Vasen, Schalen und sanitäre Erzeugnisse, vornehmlich bei einer Garbrenntemperatur von nur SK 3 a (11q.0° C) herzustellen.
Hochbrandporzellan wird in der Regel im Temperaturbereich zwischen 1400 und 150o° C gebrannt. Seine Zusammensetzung besteht gewöhnlich aus 50% Tonsubstanz, aus weißbrennendem Kaolin stammend, 25 % Quarz und 25 % Feldspat. Es ist des weiteren bekannt, sogenannte Weichporzellane aufzubauen, deren Garbrenntemperatur um 1300°'C liegt. Diese Massen sind sehr unterschiedlich in ihrem Aufbau. In Anlehnung an ostasiatische Vorbilder schuf z. B: S e g e r sein nach ihm benanntes Segerporzellan. Es unterscheidet sich vom Hochbrandporzellan durch geringen Tansubstanzgehalt (etwa 25 %), der zum Teil durch weißbrennenden Ton eingeführt wird. Derartige Massen sind infolge ihres geringen Tonsubstanzgehaltes sehr empfindlich gegen Stoß und Temperaturwechsel.
Zu den Weichporzellanen zählen auch die Industrieporzellane, die Mittelbrandporzellane, deren Tonsubstanzgehalt sich zwischen 40 und 5o0/9 bewegt. Auch hier finden neben Kaolin noch weißbrennende Tone Verwendung. Zur Beschleunigung der Reaktionen und zur Herabsetzung der Brenntemperatur ist es bekannt, die Flußmittelwirkung des Feldspates, dessen Anteil sich in weiten Grenzen bewegen kann, durch Zusatz geringer Mengen an Erdalkalien, wie Ca O, Mg O oder auch beider Stoffe, in Form von Karbonaten oder Silikaten, wie Kreide, Marmor, Kalkspat, Dolomit, Magnesit, Talkum, Speckstein, zu beschleunigen. Diese Mittelbrandporzellane brennen zwischen Kegel 8 und 1o (127o und 1300'C) dicht und zeigen einen weißen, mehr oder weniger transparenten Scherben.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die Garbrenntemperatur der weißen, dichten transparenten Massen durch natürliche und künstliche Flußmittel noch weiter herabzusetzen. Einerseits wurde der Feldspatgehalt weiter gesteigert, andererseits wurden intensiv wirkende Mineralisatoren, wie Flußspat, Kryolith, aber auch künstliche Gläser und Fritten komplizierter Zusammensetzung, zum Teil sogar Blei- und borsäurehaltig, den Massen zugesetzt.
Die Nachteile derartiger Mineralisatoren und Flußmittel sind verschieden begründet. Erstere wirken zum Teil blähend und geben den Massen eine Mikroporenstruktur. Hier können zwar die Porenräume geschlossen sein, das Erzeugnis ist dicht, die Festigkeit läßt jedoch infolge der schaumartigen Struktur nach. Künstliche Flußmittel, wie Fritten, sind wasserlöslich und beeinflussen elektrolytisch die Bildsamkeit der Massen. Eine Verarbeitung besonders als Drehmasse ist sehr schwierig. Ein weiterer Nachteil dieser überzüchteten Massen liegt darin, daß Sinterungspunkt und Schmelzpunkt, also Garbrand und beginnende Erweichung, sehr nahe beieinanderliegen. Diese Massen, die man nach Literaturangaben besonders auch des Auslandes sogar unter iooo°' herunterzüchten kann, haben daher nur vereinzelt und immer nur kurze Zeit in der Industrie Eingang gefunden. Sie sind unter verschiedenen Namen, wie Frittenporzellan, Porzellit usw., bekanntgeworden.
Beim Suchen nach einem brauchbaren Ersatz des besten ausländischen weißen Magnesites, des Euböa-Magnesites, der anerkanntermaßen als Mineralisatar schon in geringen Mengen sehr günstig wirkt, konnte nun festgestellt werden, daß der bisher in porzellanartigen Massen noch nicht eingeführte Borazit (6 Mg O - Mg C12 - 8 Bz 03) auch Stassfurtit genannt, einen idealen Mineralisator abgibt. Seine Wirkung ist offenbar eine doppelte. Einerseits äußert sich die bekannte beschleunigende Wirkung des Mg0 auf den Feldspatanteil in der Masse, andererseits scheint durch die geringen Mengen an B203 eine günstige Gitterbeeinflussung stattzufinden.
Es konnte festgestellt werden, daß dichtbrennende, transparente, weiße Massen im Temperaturbereich zwischen 1350 und iioo°C je nach Dosierung der Borazitmenge zu erzielen sind. Von entscheidender Bedeutung ist dabei, daß ein Aufkochen der Masse auch bei überfeuerung überhaupt nicht stattfindet. Dadurch ist die Bildung eines vollkommen dichten Scherbens großer Festigkeit mit muscheligem Bruch ähnlich dem des Hartporzellans möglich. Es ist weiter von Bedeutung, daß die Gefahr des Deformierens und Verziehens bei richtiger Massezusammensetzung nicht größer ist als bei Hochbrandporzellan.

Eine geringe Wasserlöslichkeit des Borazites beeinflußt die Gießfähigkeit der borazithaltigen Massen ungünstig. Es konnte jedoch festgestellt werden, daß diese ungünstige Beeinflussung restlos behoben werden kann, wenn in folgender Weise gearbeitet wird: Massebeispiel einer für SK 3 a bis SK 6 a eingestellten weißen, transparenten Porzellanmasse:

Feldspat ................ 35 Gewichtsteile

Quarz .................. io Gewichtsteile

Meißner Ton ............. io Gewichtsteile

Börtewitzer Kaolin, geschl. 45 Gewichtsteile

ioo Gewichtsteile.

Diese Materialien werden mit etwa 40% Wasser und 2 0/a Soda kalziniert, o, i % Wasserglas 40° Be bis unter i % Siebrückstand auf dem 64ooer Sieb gemahlen. Die Mahlung erfolgt zweckmäßig in Teilmahlungen, wobei der geschlämmte Kaolin erst nach Erreichen der gewünschten Mahlfeinheit zugemahlen wird. Auf getrennter Mühle werden mit weiteren i o % Wasser des Hauptversatzes 2 % Borazit und 0,50/0 Wasserglas zu einem feinsten Brei, unter o, i % Rückstand auf dem 6-.ooer Sieb, vermahlen. Dieser Borazit-Wasserglas-Brei wird nun bis zur innigen Verteilung dem Hauptversatz zugemahlen. Das Litergewicht der nach diesem Verfahren aufbereiteten Masse beträgt etwa 165o bis 168o g. Die Gießeigenschaften der Masse sind den besten Hartporzellanmassen gleichwertig.

Der Vorteil derartiger Massen liegt in einer Kohleneinsparung gegenüber den Hochbrandporzellanmassen. Ferner in der Tatsache, daß in einfachen Elektroöfen auch ohne Silitstäbe nur mit Heizwendeln aus Kanthal oder Megapyr ein vollwertiges Porzellan gebrannt werden kann. Entscheidend ist ferner, daß alle Typen von bleiborhaltigen oder auch bleiborfreien Steingutglasuren auf dem porös vorgebrannten Scherben Anwendung finden können. Damit ist die Anwendung der bekannten leuchtenden Unterglasur- und Innenglasurfarbpalette auch auf Porzellanmassen möglich, ohne daß ein kompliziertes Arbeiten mit vor dem Glasieren dicht gebrannten Arbeitsmassen notwendig wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Keramische Masse, dicht-, weiß- und transparentbrennend mit muscheligem Bruch, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Feldspat, Kaolin, Quarz und Ton aufgebaute Masseversatz einen Zusatz geringer Mengen Borazit enthält.
2. Keramische Masse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz an Borazit etwa i bis 4,% beträgt.
3. Verfahren zur Herstellung keramischer Erzeugnisse aus Massen nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Dichtbrenntemperatur auf SK i a (i ioo° C) herabgesetz wird.
4. Verfahren zur Herstellung keramischer Erzeugnisse unter Verwendung der Massen nach Anspruch i oder 2 als Gießmasse, dadurch gekennzeichnet, daß der Borazit in Wasser und Wasserglas zunächst für sich aufgemahlen und in einem zweiten Mahlgang dem für sich fertig aufgemahlenen Hauptversatz zugemahlen oder zugemischt wird. Verfahren zur Herstellung keramischer Erzeugnisse aus Massen nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese durch Schrühbrand bei etwa 96o` C porös gebrannt und anschließend mit Steingut- oder Weichporzellanglasuren in den bekannten Mal-, Spritz-, Glasur- oder Unterglasurtechniken dekoriert werden und danach im Glattbrand, der je nach Zusammensetzung der Glasur oxydierend, neutral oder reduzierend sein kann, bei SK3a (1140°'C) zu gesinterten, dichten, weißen, transparenten, porzellanartigen Erzeugnissen gebrannt werden.