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Verfahren zur Oberflächenveränderung keramischer Formlinge Die bekannte
Begußmethode verfolgt, insbesondere in der Grobkeramik, auch heute noch den gleichen
Zweck wie vor Jahrtausenden, nämlich die Farbe oder Grobkörnigkeit des Scherbens
zu verdecken und damit dem Scherben ein besseres Aussehen zu geben, als er seiner
Natur nach besitzt. Auf diese Weise erhalten Dach- und Verblendziegel, Ofenkacheln,
Ziergeräte usw. eine angenehmere Farbe. Für den Beguß, der auch Engobe genannt wird,
werden im allgemeinen Tone benutzt, die in ihren Eigenschaften dem Scherben nahestehen.
Der Beguß kann sogar aus dem Arbeitston des Scherbens selbst hergestellt werden,
der in einer Form durch Schlämmen, Naßmablen usw. oder durch Färbung mittels Zusatz
feuerbeständiger keramischer Farbkörper oder Zusatz andersfarbig brennender Tone
aufbereitet und veredelt wird. Immer wird also bisher der aus einem Arbeitston verfertigte
Formling mit einer dünnen Schicht einer andersartigen Masse überzogen. Dieser Beguß
(Engobe) muß bei Trocknung und Brennen bezüglich der Schwindung genau mit dem Scherben
übereinstimmen, wenn Spannungen zwischen Scherben und Beguß vermieden werden sollen,
die ein späteres Abplatzen des Begusses (Engobe) begünstigen und erfahrungsgemäß,
z. B. bei Dachziegeln, die Frostbeständigkeit verschlechtern.
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Diese Begüsse (Engoben) werden bisher auf den angetrockneten, rohen,
ungebrannten Formling in Form einer wäßrigen Aufschlämmung durch Begießen, Bespritzen
oder Tauchen aufgebracht. Zwangläufig bringt dabei das Anmachwasser
solcher
Begüsse (Engoben) die Quelltone in der Oberschicht der lufttrockenen Formlinge erneut
zur Quellung, wobei allein schon Spannungen zwischen Scherben und Beguß, auch bei
weitestgehender Abstimmung der Schwindung von Scherben und Beguß, entstehen. Dazu
kommt noch, daß die neuzeitliche Massenerzeugung neue Wege der Massenverformung
beschritten hat, bei denen z. B. Blumentöpfe und Dachziegel mit Hilfe verschleißfester
Arbeitsformen aus Stähl, Metall oder Kunststoffen erstellt werden. Die hierbei erforderlichen
Formhilfsmittel (Trennmittel) hinterlassen auf den angetrockneten Formlingen Reste
von Trennmitteln, die zwar im Brand untergehen, aber infolge ihrer hydrophoben Eigenart
die Benetzung mit dem Beguß und das Haften und Verwachsen der bekannten Begüsse
(Engoben) mit der Oberhaut des Scherbens erschweren oder oftmals sogar verhindern.
Ein vorheriger Schrühbrand der Formlinge konnte zwar diese Schwierigkeiten beseitigen,
würde aber einen erheblichen zusätzlichen Arbeitsaufwand und damit erhöhte Erzeugungskosten
bedingen.
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Demnach besteht die Erfindungsaufgabe darin, das Aussehen von Scherben
zu verbessern, aber die Gefahr auftretender Schwindungsspannungen zwischen Scherben
und Beguß und ein Wiederanquelien der Oberhaut von angetrockneten Formlingen zu
vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, däß die Oberflächenbeeinflussung
nicht durch einen den Scherben überziehenden, aufliegenden Beguß, sondern durch
eine mit Tiefenwirkung erfolgende Imprägnierung bzw. Infiltration der Oberhaut der
vorzugsweise angetrockneten Formlinge mit echten oder kolloiden Lösungen von Salzen
oder Verbindungen der als feuerbeständige, keramische Farben bekannten Metalle in
auf die Quelltone oder sonstigen Bindemittel des Formlings keine Quellwirkung ausübenden
Lösungsmitteln vorgenommen wird, die einen nachträglichen Brand der Formlinge nicht
beeinträchtigen.
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Als feuerbeständige, keramische Farben kommen in Betracht, z. B. Eisen,
Mangan, Selen, Kadmium, Cobalt, Nickel, Kupfer, Chrom, Blei, Wismut, Antimon, Uran
usw., z. B. als Chloride, Nitrate, Nitrite, Sulfate, Chromate, Antimoniate, Plumbate,
Manganate, Resinate, Oleate, Naphthenate usw., also Salze bzw. Verbindungen der
als keramische Farben bekannten Metalle oder Metalloxyde ,mit anorganischen oder
organischen Säuren oder der Säuren dieser Metalle mit anorganischen oder organischen
Basen, oder deren Komplexverbindungen bzw. Gemische.
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Als Lösungsmittel bzw. Verteilungsmittel für diese keramischen Farbkörper
eignen sich alle Flüssigkeiten, die keine oder nur eine geringe praktisch zu vernachlässigende
Quellwirkung auf die in den lufttrockenen, ungebrannten Formlingen enthaltenen Quell.tone
ausüben, z: B. einwertige Alkohole, wie Methanol, Äthanol usw., zweiwertige Alkohole,
wie Glycol usw., dreiwertige Alkohole; wie Glyzerin usw., Ketone, Ester usw., Benzin,
Petroleum, Benzol, Toluol und sonstige aliphatische und/ oder aromatische und/oder
Terpenkohlenwasserstoffe und/oder deren Halogenierungsprodukte oder Gemische. Auch
wäßrige Lösungen in einer solchen Konzentration, in der die gelösten Salze eine
Quellwirkung des vorhandenen Wassers auf die in dem Formling vorhandenen Quelltone
verhindern, können zur Anwendung kommen.
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Gleichzeitig oder nachfolgend, aber vor dem Brand, können auch noch
Flußmittel bzw. Glasbildner, wie Verbindungen von Silicium, Aluminium, Alkali- und
Erdalkalimetalle, Bor, Phosphor, Blei, Wismut usw., untereinander und/oder mit anorganischen
oder organischen Säuren bzw. deren Lösungen, zur Imprägnierung bzw: Infiltration
des Scherbens Anwendung finden, um den Aufschl.uß der farbgebenden Metallverbindungen
oder Gemische in der Oberhaut des Scherbens zu begünstigen.
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In Abänderung des obigen Erfindungsgedankens können auch die zur beabsichtigten
Oberflächenveränderung erforderlichen Metallverbindungen und,/ oder Flußmittel und/oder
Glasbildner als erste im Feuer flüssig werdende und im Feuerfluß wirkende Lösungsmittel
für die färbenden Metalle in bei normaler Temperatur fester Form in grobdisperser
Verteilung nach Art z. B. eines Ölfarbenanstriches durch Streichen, Spritzen oder
Tauchen aufgebracht werden, wobei vorteilhaft die primären Dispergier-(Verteilungs-)
Mittel keine Quellwirkung auf die in dem rohen ungebrannten Scherben enthaltenen
Duelltone ausüben, sondern lediglich als Haftmittel dienen, dafür aber die in dispergierter,
fester Form vorher bzw. gleichzeitig bzw. nachträglich beigemischten bzw. aufgebrachten
Flußmittel bzw. Glasbildner im Brand vor Erreichen der Garbrandtemperatur des Scherbens
die als Farbbildner verwendeten Metalle bzw. deren Verbindungen feuerflüssig lösen
und die keramische Farblösung imprägnierend bzw. infiltrierend in die poröse Oberhaut
des Scherbens absinkt und in der anschließenden Garbrandperiode in bzw. mit der
Masse der Oberhaut des Scherbens einheitlich versintert.
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Als primäre Dispergier- (Verteilungs-) Mittel bzw, Haftmittel können
Stoffe nach Art der bekannten Harzlacke, Ölharzlacke, Spirituslacke, Kunstharzlacke,
Bitumenlacke, Teerpechlösungen, Bitumenlösungen, Nitrolacke und ähnlich geartete
Lösungen von Natur oder Kunststoffen, vorzugsweise mit verbilligenden Abfallstoffen,
verwendet werden, die im Brennprozeß vor Erreichen der Garbrandtemperatur bereits
restlos verbrennen, also an dem Enderfolg der gewollten Oberflächenveränderung nicht
direkt teilnehmen, andererseits aber auch keine Quellwirkung auf die im Scherben
des zu behandelnden, lufttrockenen Formlings enthaltenen Qwelltone ausüben.
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Nach der Erfindung wird nicht ein dicht schließender Überzug nach
Art der bekannten Glasuren hergestellt. Es bleibt vielmehr die Porösität der Oberhaut
des Scherbens erhalten, so daß das Atmungsvermögen, z. B. bei Dachziegeln und Blumentöpfen,
bestehenblebt.
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Die aus der Porzellanindustrie bekannten Lösungsfarben sind mit der
Erfindung nicht vergleichbar,
da bei der bekannten Lösungsmalerei
ausschließlich auf vorgeschrühte, also bereits gebrannte Scherben gemalt wird, in
denen die Quelltone bereits in einen nicht mehr quellfähigen irreversiblen Zustand
übergeführt sind. Auch die bekannte Lüsterglasurtechnik arbeitet mit Lüsterglasuren,
die zusätzlich durch einen nochmaligen Brand auf solchen Tonwaren erzeugt werden,
die vorher bereits einem Schrüh- und/oder Glasurbrand unterzogen waren, wobei sich
der Lüster als ein hauchdünner irisierender Überzug (Perlmutter) auf der bereits
vorher in einem besonderen Brand aufgebrannten Glasur bildet.
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Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren des Glasierens oder der Aufglasurmalerei
wird nach dem Erfindungsgedanken auch hier nicht ein aufliegender Überzug, sondern
eine infiltrierende und imprägnierende Veränderung der Oberhaut angestrebt, wobei
vorzugsweise herauszustellen ist, daß ein ungebrannter Scherben ohne quellende Beeinflussung
der in diesem Scherben enthaltenen Quelltone in der Oberfläche mittels eines einzigen
Garbrandes farblich, gefügemäßig usw. verändert wird.
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Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren besteht die Erfindung also
darin, Formlinge aus keramischen Massen, z. B. Ton, Porzellanmasse, Schamottemasse
usw., vor dem Brand unter Vermeidung des Anquellens der in diesen Massen enthaltenen
bzw. vorhandenen quellfähigen Bindetone mit färbenden Metallverbindungen in gelöster
oder kolloidverteilter Form so zu imprägnieren bzw. infiltrieren, daß der Scherben
von außen nach innen verlaufend innerhalb der Oberflächenschicht verändert, z. B.
im Aussehen in der gewünschten Art verfärbt wird. Es ist somit kein zusätzlicher
Brand notwendig, um zu dem angestrebten, veredelten Enderzeugnis zu kommen. Zu erklären
ist die Erfindung dadurch, daß durch die Zugabe nicht quellwirkender Farbstoffe
zu keramischen, möglichst angetrockneten Formlingen an den Oberflächen der genannten
Medien Imprägnier- bzw. Infiltrierkräfte sich entwickeln, die es ermöglichen, die
Zugabemenge entsprechend der gewünschten Imprägniertiefe und =breite zu ,regeln.