DE19837842A1 - Verfahren zur farblichen Gestaltung von gebrannten Keramikkörpern, vorzugsweise von Fliesen und Sanitärkeramik - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur farblichen Gestaltung von gebrannten Keramikkörpern, vorzugsweise von Fliesen und Sanitärkeramik, mit einer Farbbeschichtung, die aus einem Plast besteht. DOLLAR A Nach der Erfindung wird der Keramikkörper mit Umgebungstemperatur gereinigt und entfettet und die zu beschichtende Fläche mit einem elektrostatisch aufgeladenen farblichen Plastepulver pulverisiert und danach auf eine Temperatur erhitzt, die mindestens der Schmelztemperatur des aufgebrachten Plastepulvers entspricht. Die Pulverisierung erfolgt dabei mit einer Pistole, in der das Pulver elektrostatisch aufgeladen wird. DOLLAR A Auf diese Weise ist es möglich, mit minimalstem technischen und energetischen Aufwand einen Keramikkörper im gebrannten Rohzustand oder auch einen bereits glasierten Keramikkörper zu beschichten bzw. bei Bedarf farblich umzugestalten. Die Beschichtung nach diesem Verfahren ist sehr widerstandsfähig und beständig gegen Beschädigungen infolge von Stoß- und Schlagwirkung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur farblichen Gestaltung von gebrannten Keramikkörpern, vorzugsweise von Fliesen und Sanitärkeramik mit einer Farbbeschichtung die aus einer Plaste besteht.

Aus der DE 36 05 127 C2 ist u. a. ein Verfahren zur Herstellung von glasierten keramischen Fliesen bekannt, nach dem ein keramischer Körper in einem Ofen gebrannt und nach im wesentlichen voll ständigem Abschluß der durch das Brennen hervorgebrachten Reaktion im glühenden Zu­ stand auf einer Seite mit einer trockenen, granulierten oder staubförmigen Glasur beschichtet wird, wobei die Glasur im freien Fall als eine trockene, schüttfähige Glasur in einer Umgebung aufgebracht wird, deren Tempe­ ratur niedriger ist als die Verglasungstemperatur der Glasur und der mit der Glasur versehene keramische Körper zu Beginn der zweiten Wärmebehandlung auf eine zum Ver­ glasen der aufgebrachten Glasur ausreichende Temperatur erwärmt wird.

Dieses Verfahren ist durch den erforderlichen Temperatur­ verlauf energieintensiv und erfordert eine exakte Steue­ rung des Temperaturverlaufs im Brennofen. Desweiteren kann beim Aufbringen der Glasur im freien Fall nicht immer eine gleichmäßige Beschichtung der Oberfläche ge­ währleistet werden, auch dann nicht, wenn man davon aus­ gehen kann, daß die Glasur nach dem Aufbringen auf dem erwärmten Keramikkörper schmilzt und verläuft, so daß unerwünschte verdickte Anschmelzungen auf der Oberfläche nicht immer ausgeschlossen werden können.

Vielmehr, um die Fliese mit einer gleichmäßigen Schicht­ dicke zu glasieren, die auch für die einheitliche Farb­ gebung von Bedeutung ist, ist eine saubere Auflage und eine eindeutige waagerechte Führung der Fliese durch die Glasierstation und dem Ofen zu sichern.

Darüber hinaus kann ein derartiges Verfahren aber auch analoge Verfahren, die zum Aufbringen einer Glasur auf keramische Körper bekannt sind, nur zum Glasieren von Rohfliesen angewandt werden, eine farbliche Änderung einer bereits glasierten Fliese oder eine mehrfarbige Gestaltung der Oberfläche ist nur mit größerem Aufwand möglich. Desweiteren ist die Oberfläche einer glasierten Fliese empfindlich gegen Stoß- und Schlageinwirkungen, so daß es bei einer unsachgemäßen Behandlung beim Verlegen aber auch bei bereits verlegten Fliesen häufig zu sicht­ baren Beschädigungen der Oberfläche kommt, die bis zur Unbrauchbarkeit der Fliese führen können.

Aus der DE 32 42 166 und DE 41 40 739 sind aber auch Verfahren zum Aufbringen von dünnen Metalloxidbeschich­ tungen bekannt. Bei diesen Verfahren werden die Fliesen durch eine im Flüssigkeitsbad enthaltende Mulde hin­ durchgeführt, wobei die Beschichtung des glasierten ke­ ramischen Substrates durch eine Abscheidung und Bildung der dünnen Beschichtung auf der Substratoberfläche als Folge einer chemischen Reaktion aus der Gasphase erfolgt. Die Anlagen für diese Verfahren erfordern aufwendige Meß- und Überwachungseinrichtungen, damit die Konzentration, die Temperaturen und die Verweilzeiten genau eingestellt und überwacht werden können. Folglich sind derartige Anlagen in der Ausbildung aber auch beim Betreiben sehr kostenaufwendig. Darüber hinaus kann nicht völlig ausge­ schlossen werden, daß infolge des kontinuierlichen Flie­ sendurchlaufs der Gasmantel unterbrochen wird, was zu wolken- oder flockenartigen Störungen in der Beschichtung führen kann, wodurch der optische Eindruck der Beschich­ tungsfläche beeinträchtigt wird. Desweiteren ist eine derartige Beschichtung nicht verschleißbeständig und auch nicht sehr widerstandsfähig gegen Schlageinwirkungen oder ähnliche mechanische Einwirkungen.

Aus der DE 41 03 978 ist ein Verfahren zum Sanieren einer bereits verlegten Fliesenfläche bekannt, nach dem die Fliesenfläche gesäubert und entfettet wird und anschlies­ send auf den Fliesenbelag ein Haftgrund aufgebracht wird, auf dem eine flüssige, pastöse oder thixotrope Wandbe­ schichtung aufgetragen wird. Ein derartiges Verfahren ist nur für die Sanierung von bereits verlegten Fliesenbelä­ gen geeignet. Für eine farbliche Beschichtung oder farb­ liche Umgestaltung eines bereits glasierten Keramikkör­ pers mit einer Beschichtung, die hoch verschleißfeste Eigenschaften aufweist, ist dieses Verfahren nicht ge­ eignet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur farblichen Gestaltung von gebrannten Kera­ mikkörpern in der Weise vorzusehen, daß mit einem gerin­ gen technischen und energetischen Aufwand ein bereits glasierter und farblich gestalteter Keramikkörper farb­ lich verändert sowie unglasierte Keramikkörper auf ein­ fache Weise kostengünstig auf der Sichtfläche ein- und mehrfarbig beschichtet werden können und die Beschichtung verschleiß- und schlagfeste Eigenschaften aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Keramikkörper mit Umgebungstemperatur gereinigt und ent­ fettet wird und anschließend die zu beschichtende Fläche mit einem elektrostatisch aufgeladenen farblichen Plas­ tepulver pulverisiert wird und der Keramikkörper nach dem Pulverisieren kurzzeitig auf eine Temperatur erhitzt wird, die mindestens der Schmelztemperatur des aufge­ brachten Plastepulvers entspricht.

Die Aufgabe kann erfindungsgemäß aber auch dadurch gelöst werden, daß der gereinigte und entfettete Keramikkörper auf die Schmelztemperatur eines aufzutragenden Plastepul­ vers erhitzt wird und nach dem Erhitzen die zu beschich­ tende Fläche mit einem elektrostatisch aufgeladenen farb­ lichen Plastepulver pulverisiert wird und danach der Keramikkörper nochmals auf eine Temperatur erhitzt wird, die in Abhängigkeit des aufgetragenen Plastepulvers zum Einbrennen geeignet ist.

Die elektrostatische Pulverisierung wurde möglich, da sich überraschend gezeigt hat, daß ein elektrostatisch aufgeladenes Pulver auch auf einem Keramikkörper eine Pulverhaftung gewährleistet, die ausreichend ist, um die weiteren Verfahrensschritte bis zum Einbrennen der Pul­ verfarbe auszuführen. Auf diese Weise konnte der techni­ sche und technologische Aufwand gegenüber herkömmlichen Verfahren stark reduziert werden. Vielmehr durch die ver­ hältnismäßig geringen Schmelztemperaturen von Plastepul­ vern, die je nach Pulverart im Bereich von 170-210°C liegen, kann die Plasteschicht und damit auch der Farb­ auftrag auf einen gebrannten Keramikkörper mit einem we­ sentlich geringen Energiebedarf aufgebracht werden, als es bei bekannten Verfahren der Fall ist.

Vielmehr kann bei diesem Verfahrensablauf, wo der Kera­ mikkörper bei Umgebungstemperatur pulverisiert wird, die Schmelztemperatur, die für eine bestimmte Dauer in Abhän­ gigkeit der verwendeten Pulverart gehalten wird, gleich­ zeitig als Einbrenntemperatur genutzt werden. Auf diese Weise wird der Energieverbrauch und auch der technologi­ sche Ablauf weiter minimiert.

Darüber hinaus ist die aufgebrachte Beschichtung durch das Plastegefüge sehr beständig gegen mechanische Be­ schädigungen, wie beispielsweise gegen Stoß und Schlag­ einwirkungen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Pulverisierung der Fläche bevorzugt mit einer Pis­ tole ausgeführt, in der das Plastepulver beim Pulverisie­ ren elektrostatisch aufgeladen wird. Dadurch ist gewähr­ leistet, daß die elektrostatische Aufladung des Pulvers unmittelbar vor dem Pulverisieren kontinuierlich durch­ geführt werden kann. Folglich kann auf zusätzliche Anla­ gen zur elektrostatischen Aufladung des Pulvers verzich­ tet werden. Darüber hinaus kann mit einer derartigen Pistole die Pulverschicht sehr gezielt auf die Flächen aufgetragen werden, so daß bei Bedarf auch Fliesen mit Schattierungen versehen werden können. Zu diesem Zweck wird auf die Fliese eine oder auch mehrere Farben aufge­ tragen die einen abweichenden Farbton haben, die dann infolge der Erwärmung der Fliese ineinander verlaufen.

Die erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren sind geeig­ net zur Beschichtung von gebrannten rohen Keramikkörpern und von bereits beschichteten Keramikkörper mit Glasur oder auch einer Beschichtung nach dem erfinderischen Ver­ fahren. Folglich kann auf eine einfache Weise ein bereits farblich gestalteter einfarbiger als auch mehrfarbiger Keramikkörper sehr wirtschaftlich umgestaltet werden.

Diese Umgestaltung kann durch einen einfarbigen Farbauf­ trag aber auch mehrfarbig erfolgen, in dem die zu gestal­ tende Fläche schablonisiert wird.

Weitere mögliche Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren nachgeordneten Ansprüchen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, die bevorzugt an einer farblichen Gestaltung von Fliesen veranschau­ licht wird.

Die bereits gebrannte Rohfliese oder auch bereits farb­ lich gestaltete Fertigfliese, die mit einer Glasur oder auch Plastbeschichtung versehen ist, wird entfettet, ge­ säubert und anschließend wenn notwendig getrocknet. Beim Säubern ist unbedingt darauf zu achten, daß die Fliese vollständig entfusselt ist. Diese Entfusselung kann beim Auflegen der Fliese auf beispielsweise einem Rastergitter für den Brennofen, bei kleineren Mengen durch Überstrei­ chen der Fläche mit der Hand oder bei größeren Mengen auch nach dem Auflegen mit geeigneten Mittel, wie Luft, erfolgen. Nach dem Auflegen der Fliese auf das Raster­ gitter wird die Sichtfläche mit einer Pistole mit Plast­ pulver pulverisiert, die geeignet ist, daß Plastepulver vor dem Austritt aus der Pistole elektrostatisch aufzu­ laden. Derartige Pistolen sind bekannt und sollen hier nicht weiter beschrieben werden. Durch die elektrostati­ sche Aufladung des Pulvers erhält das Pulver, wie sich gezeigt hat, eine ausreichende Haftung auf der Oberfläche der Fliese. Das mit pulverisierten Fliesen versehene Ras­ tergitter wird anschließend in den Brennofen eingeführt, der anschließend auf eine Temperatur zwischen 170-210° erhitzt wird, die von der Schmelztemperatur des Plaste­ pulvers abhängig ist.

Durch die kontinuierlich steigende Temperatur im Brenn­ ofen bis auf die Schmelztemperatur des entsprechenden Plastepulvers erweicht das Plastepulver bis zum voll­ ständigen Schmelzen. Diese Temperatur wird dann bei­ spielsweise für eine Zeit von 20-30 min gehalten. Diese Temperatur in Verbindung mit der Haltezeit gewährleistet ein ausreichendes Einbrennen des Plastepulvers auf dem Keramikkörper. Nach dieser Einbrennphase wird der Brenn­ ofen wieder abgekühlt, wobei die Temperatur auf die Flie­ sen kontinuierlich abgesenkt wird. Die Fliesen können nach dem Abkühlen vom Rastergitter entnommen werden und sofort der Verwendung zugeführt werden oder durch Schab­ lonisierung einem zweiten Farbauftrag zugeführt werden.

Das zweite Verfahren unterscheidet sich vom vorstehenden Verfahren nur in der Weise, daß die Fliesen vor dem Pul­ verisieren auf die Schmelztemperatur des Plastepulvers erhitzt werden und anschließend nochmals in den Brennofen zum Einbrennen wieder eingeführt werden. Die Einbrenn­ temperatur entspricht auch hierbei der Schmelztemperatur des eingesetzten Plastepulvers. Welches der beiden Ver­ fahren bevorzugt angewandt wird, ist abhängig vom Mate­ rial des Keramikkörpers und dem einzusetzenden Plaste­ pulver. Beide Verfahren können jedoch mit der gleichen Farbgebungsanlage durchgeführt werden. Veränderungen irgendeiner Art sind nicht notwendig.

Claims (9)

1. Verfahren zur farblichen Gestaltung von gebrannten Keramikkörpern, vorzugsweise von Fliesen und Sanitär­ keramik mit einer Farbbeschichtung, die aus einer Plaste besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kera­ mikkörper mit Umgebungstemperatur gereinigt und ent­ fettet wird und anschließend die zu beschichtende Fläche mit einem elektrostatisch aufgeladenen farb­ lichen Plastepulver pulverisiert wird und der Kera­ mikkörper nach dem Pulverisieren auf eine Temperatur erhitzt wird, die mindestens der Schmelztemperatur des aufgebrachten Plastepulvers entspricht.

2. Verfahren zur farblichen Gestaltung von gebrannten Keramikkörpern, vorzugsweise von Fliesen und Sanitär­ keramik mit einer Farbbeschichtung, die aus einer Plaste besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kera­ mikkörper entfettet, gereinigt und auf die Schmelz­ temperatur eines aufzutragenden Plastepulvers erhitzt wird und nach dem Erhitzen die zu beschichtende Flä­ che mit einem elektrostatisch aufgeladenen farblichen Plastepulver pulverisiert wird und danach Keramik­ körper nochmals auf eine Temperatur erhitzt werden, die in Abhängigkeit des aufgetragenen Plastepulvers zum Einbrennen geeignet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pulverisierung der Fläche bevorzugt mit einer Pistole ausgeführt wird, in der das Plas­ tepulver beim Pulverisieren elektrostatisch aufgela­ den wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverisierung auf der farb­ lich zu gestaltenden Fläche dünnschichtig ausgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverisierung nur auf der Sichtfläche ausgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das die Farbpulverisierung auf einen gebrannten Rohkeramikkörper aufgebracht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das die Farbpulverisierung auf einen bereits glasierten Keramikkörper aufgebracht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Farbpulverisierung mehrfarbig aufgebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrfarbige Gestaltung der Keramikfläche durch eine Schablonenabdeckung vorgegeben wird.