DE69821193T2

DE69821193T2 - Method and device for preparing powdery dyes for the production of tiles, and dyes obtained thereby

Info

Publication number: DE69821193T2
Application number: DE69821193T
Authority: DE
Inventors: Bigi Nuova Ermes
Original assignee: LB OFFICINE MECCANICHE SpA; Lb Officine Meccaniche SpA Fiorano Modenese
Current assignee: LB OFFICINE MECCANICHE SpA; Lb Officine Meccaniche SpA Fiorano Modenese
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2018-10-31
Also published as: ITRE970085A1; EP0916462A2; EP0916462A3; ES2212215T3; DE69821193D1; EP0916462B1; ATE258106T1; ITRE970085A0; IT1297756B1

Abstract

The method for preparing coloured materials in powder form for ceramic tile manufacture comprises feeding a mixing device (6) with a mass of atomized or granulated ceramic material the granules of which are of statistically equal size and do not contain added colorants, and a metered quantity of fine coloured particles of much smaller size than said granules, then mixing the entirety until the outer surface of said granules is completely covered by said fine coloured particles. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ganz im Allgemeinen die Herstellung von Keramikfliesen und genauer ausgedrückt die Zubereitung farbiger Werkstoffe in Pulverform, welche die Grund- oder Ausgangssubstanz zur Produktion der Fliesen bilden.The invention relates generally to Manufacture of ceramic tiles and more precisely the Preparation of colored materials in powder form, which are the basic or form the starting material for the production of the tiles.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zu dessen Durchführung, zur Zubereitung farbiger Werkstoffe in Pulverform, die zur Herstellung von Fliesen aus Keramikstein mit aufgebranntem Feinporzellan, einmal gebrannten Fliesen und anderen, ähnlichen Fliesen verwendet wird.The invention relates in particular a process and the related Device for carrying it out, for the preparation of colored materials in powder form, for the manufacture of ceramic stone tiles with baked porcelain, once baked Tiles and other similar Tile is used.

Wie gut bekannt ist, bestehen die Grund- oder Ausgangssubstanzen aus Massen von Körnchen mit praktisch gleichmäßigen Abmessungen und einer spezifischen Färbung, so dass bei Verwendung von einer Art Körnchen einfarbige Fliesen erhalten werden, während mehrfarbige Fliesen bei Verwendung von Körnchen verschiedener Arten erhalten werden.As is well known, they exist Basic or starting substances from masses of granules with practically uniform dimensions and a specific color, so that when using a kind of granule, monochrome tiles are obtained, while multi-colored tiles when using granules of different types be preserved.

Beim aktuellen Stand der Technik werden Körnchen im Wesentlichen auf folgende Art und Weise produziert:

– Zubereitung einer Pigmente, eine Keramikmischung und ein Flockungsmittel enthaltenden, konzentrierten Lösung,
– Mahlen der konzentrierten Lösung mit einer Reihe von Chargenkugelmühlen, um eine normalerweise als konzentrierten, farbigen Schlick bekannte Suspension zu erhalten,
– Übertragen des konzentrierten, farbigen Schlicks mittels Pumpen in eine Reihe von mit einem Rührwerk versehene Lagertanks, um den Schlick in Suspension zu halten,
– Entfernen des konzentrierten, farbigen Schlicks aus den Tanks, und Einspritzen desselben unter Druck in einer zuvor festgelegten Menge durch ein Rohr, welches den neutralen oder Grundschlick einer Zerstäubungseinrichtung zuführt, oder alternativ,
– Zufuhr des konzentrierten, farbigen Schlicks in einen Tank, in dem dieser mittels eines Rührwerkes mit neutralem Schlick gemischt wird, wobei der farbige Schlick danach zerstäubt wird; und
– Lagerung des zerstäubten Werkstoffes, der in seiner gesamten Masse farbig ist.

In the current state of the art, granules are essentially produced in the following way:

Preparation of a pigment, a ceramic mixture and a concentrated solution containing flocculant,
Grinding the concentrated solution with a series of batch ball mills to obtain a suspension normally known as a concentrated colored silt,
Transferring the concentrated, colored sludge by means of pumps into a row of storage tanks provided with an agitator in order to keep the sludge in suspension,
Removing the concentrated, colored sludge from the tanks and injecting it under pressure in a predetermined amount through a pipe which supplies the neutral or basic sludge to an atomizing device, or alternatively,
Feeding the concentrated, colored sludge into a tank, in which it is mixed with a neutral sludge by means of a stirrer, the colored sludge then being atomized; and
- Storage of the atomized material, which is colored in its entire mass.

Die weitverbreitete Verwendung solcher, als Nassverfahren bekannter Verfahren hat verschiedene Nachteile ans Licht gebracht, wie z. B.:

– übermäßige Anlagenkomplexität, mit daraus folgenden Steuerungs-, Wartungs-, Regulierungs- und Zuverlässigkeitsproblemen,
– übermäßige Anlagengröße,
–Notwendigkeit der Lagerhaltung einer beträchtlichen Menge des zerstäubten Produktes für jede einzelne Farbe,
– Notwendigkeit des Waschens des entsprechenden Anlagenbereiches jedes mal dann, wenn ein zerstäubtes Produkt mit einer anderen Farbe benötigt wird, und
– relativ hohe Betriebskosten auf Grund der Amortisierung des Anlagenkaufpreises und des Energieverbrauchs.

The widespread use of such processes, known as wet processes, has brought to light various disadvantages, such as e.g. B .:

- excessive plant complexity, with consequent control, maintenance, regulation and reliability problems,
- excessive plant size,
- the need to stock a substantial amount of the atomized product for each individual color,
- the need to wash the relevant plant area each time an atomized product with a different color is required, and
- relatively high operating costs due to the amortization of the plant purchase price and the energy consumption.

Darüber hinaus sind die Kosten für den zerstäubten Endwerkstoff relativ hoch, da die Färbung der gesamten Körnchenmasse eine Verschwendung von Pigmenten und Farbstoffen zum Ergebnis hat, deren Kosten viel höher liegen als diejenigen der anderen Bestandteile des konzentrierten, farbigen Schlicks.In addition, the cost for the atomized End material relatively high, because the coloring of the entire granule mass wastage of pigments and dyes results in their Cost much higher lie as those of the other components of the concentrated, colored silt.

Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht in der Beseitigung des zuvor Erwähnten durch das in den Ansprüchen 1 bis 4 beanspruchte Betriebssystem bzw. -verfahren und die in Anspruch 5 beanspruchte Vorrichtung zu dessen Durchführung, durch welche die in Anspruch 6 beanspruchten Werkstoffe und die in Anspruch 7 beanspruchten Keramikfliesen erhalten werden.The main object of the invention is in the elimination of the aforementioned by that in the claims 1 to 4 claimed operating system or method and the claim 5 claimed device for its implementation, by which the in Claim 6 claimed materials and those claimed in claim 7 Ceramic tiles can be obtained.

Die Werkstoffe der Erfindung werden insbesondere gemäß dem vorgeschlagenen System oder Verfahren durch eine trockene oder im Wesentlichen trockene Technik erhalten, wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich werden wird.The materials of the invention will be especially according to the proposed System or procedure through a dry or essentially dry Obtain technology, as can be seen from the description below will be.

Im Allgemeinen wird durch das Verfahren der Erfindung eine Masse aus neutralem Werkstoff in Pulverform bereitgestellt, d. h. der aus durch einen gewöhnlichen Zerstäubungs- oder Granuliervorgang erhaltenen Körnchen besteht, wodurch Körnchen mit einer Größe im Bereich von 1 mm aus einem keine Pigmente oder andere Farbstoffe enthaltenen Schlick gewonnen werden, die Körnchen dann mit einer dosierten Menge feiner, farbiger Teilchen mit viel kleinerer Größe als die Körnchen gemischt werden, wobei der Mischvorgang so lange fortgesetzt wird, bis die Außenfläche dieser letzteren vollkommen mit einer ununterbrochenen Schicht der feinen Teilchen bedeckt ist.Generally, through the procedure the invention provides a mass of neutral material in powder form, d. H. that from an ordinary atomization or granulation obtained granules, whereby granules with a Size in the range of 1 mm from a silt containing no pigments or other dyes the granules then with a metered amount of fine, colored particles with much smaller ones Size than that granule are mixed, the mixing process is continued until the outer surface of this the latter perfectly with a continuous layer of fine Particle is covered.

Bei einer bevorzugten Ausführung des vorgeschlagenen Verfahrens wird der Mischvorgang vollständig unter trockenen Bedingungen ausgeführt, wobei seine Dauer verlängert wird, bis die feinen Teilchen in der Oberflächenschicht der Körnchen, die somit die Färbung der Teilchen annehmen, aufgenommen oder vielmehr eingebettet sind.In a preferred embodiment of the proposed method, the mixing process is completely under running dry conditions, whereby its duration extended until the fine particles in the surface layer of the granules, which is the coloring the particles accept, are ingested or rather embedded.

Gemäß der bevorzugten Ausführung weisen die feinen Teilchen andeutungsweise eine Größe zwischen 2 und 300 Mikron auf.According to the preferred embodiment, the fine particles suggest a size between 2 and 300 microns on.

Die Mischdauer ist von den gewählten Arbeitsparametern, wie z. B. der Art und der Arbeitsgeschwindigkeit der verwendeten Maschinerie, der Körnchen- und Teilchengröße und der Betriebstemperatur abhängig.The mixing time depends on the selected working parameters, such as B. the type and speed of operation of the used Machinery, the granule and particle size and the Operating temperature dependent.

Bei einer weiteren Ausführung des vorgeschlagenen Verfahrens wird der Mischvorgang im Wesentlichen unter trockenen Bedingungen ausgeführt, wobei eine Beimischung einer als Bindemittel wirkenden, flüssigen Substanz zu den Körnchen und feinen Teilchen ins Auge gefasst wird, d. h. die in der Lage ist, ein Haften der feinen, farbigen Teilchen aneinander, und an der Außenfläche der Körnchen zu veranlassen.In a further embodiment of the proposed method, the mixing process is carried out essentially under dry conditions, with the addition of a binder liquid substance to the granules and fine particles is envisaged, that is, capable of causing the fine, colored particles to adhere to each other and to the outer surface of the granules.

Auf diese Weise werden farbige Körnchen erhalten, die jeweils eine Schale aus feinen Teilchen aufweisen, die ein neutrales Ausgangskörnchen umschließt.In this way colored granules are obtained each with a bowl of fine particles that has a neutral output grains encloses.

Bei der weiteren Ausführung weisen die feinen Teilchen andeutungsweise eine Größe zwischen 125 und 1000 Mikrons auf.Point at further execution the fine particles suggest a size between 125 and 1000 microns on.

Die Abdeckdauer ist geringer als bei der zuvor erwähnten, ersten Ausführung.The coverage period is less than at the aforementioned first execution.

Das Innere bzw. der aktive Bereich der entsprechenden Maschinerie wird so oberflächenbehandelt, dass das Bindemittel nicht daran haftet.The interior or the active area The corresponding machinery is surface-treated so that the binder is not liable for it.

Gemäß der Erfindung wird vorzugsweise Wasser als Bindemittel verwendet.According to the invention, water is preferably used used as a binder.

Mittels der zuvor erwähnten Technik werden alle Aufgaben der Erfindung dadurch gelöst, dass:

– die betroffene Vorrichtung aus einer Mischeinheit besteht, die mit einer Einrichtung zum Einleiten der Körnchen und der feinen Teilchen, und mit Einrichtungen zur Entnahme der oberflächengefärbten Körnchen versehen ist, somit eine geringe Komplexität aufweist, einfach zu steuern, zu regulieren und zu warten, und auch besonders zuverlässig ist,
– deren Gesamtgröße im Vergleich zu der bei dem Nassverfahren verwendeten, im Oberbegriff beschriebenen Anlage sehr klein ist,
– der farbige Werkstoff nicht in großen Mengen gelagert werden muss, da er praktisch dem Momentanbedarf entsprechend stromaufwärts der Fertigungszeilen zubereitet werden kann, und
– die Betriebskosten dementsprechend relativ niedrig sind, was noch durch die Tatsache verstärkt wird, dass beim Übergang von einer Farbe zu einer anderen keine Reinigungs- oder Waschvorgänge erforderlich sind.

Using the aforementioned technique, all of the objects of the invention are achieved in that:

The device in question consists of a mixing unit which is provided with a device for introducing the granules and the fine particles and with a device for removing the surface-colored granules, thus having a low complexity, being easy to control, regulate and maintain, and is also particularly reliable,
- the overall size of which is very small compared to the system used in the wet process and described in the preamble,
- The colored material does not have to be stored in large quantities, since it can be prepared practically according to the current requirement upstream of the production lines, and
- The operating costs are accordingly relatively low, which is exacerbated by the fact that no cleaning or washing operations are required when changing from one color to another.

Darüber hinaus ist der durch die Erfindung erhaltene, farbige Werkstoff in Pulverform deshalb kostengünstig, weil der wertvollste Werkstoff, d. h. der Farbstoff, nur einen kleinen Teil des Körpers des fertigen Körnchens darstellt.In addition, the through the Invention, colored material in powder form inexpensive because the most valuable material, d. H. the dye, just a small one Part of the body of the finished grain represents.

Schließlich sollte bemerkt werden, dass aus den Werkstoffen der Erfindung z. B. Fliesen aus Keramikstein mit aufgebranntem Feinporzellan erhalten werden, deren Merkmale derselben Art sind wie diejenigen, welche die aus in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik zube reiteten, zerstäubten Werkstoffen erhaltenen Fliesen kennzeichnen.Finally, it should be noted that from the materials of the invention z. B. Ceramic stone tiles with fired porcelain, the characteristics of which are obtained are of the same kind as those that are made in accordance obtained with the state of the art prepared, atomized materials Mark tiles.

Die Betriebsstufen des vorgeschlagenen Verfahrens werden an Hand der unter Bezugnahme auf die dazugehörige Zeichnung gegebenen Beschreibung offensichtlicher, wobei 1 eine bevorzugte Ausführung der Mischvorrichtung darstellt.The operational stages of the proposed method will become more apparent from the description given with reference to the accompanying drawing, in which 1 represents a preferred embodiment of the mixing device.

In 1 ist ein Rahmen 1 mit drei in verschiedenen Höhen positionierten Plattformen dargestellt, die von der unteren Plattform ausgehend mit den Bezugszeichen 2, 3 und 4 bezeichnet sind.In 1 is a framework 1 shown with three platforms positioned at different heights, starting from the lower platform with the reference numerals 2 . 3 and 4 are designated.

Die obere Plattform 4 trägt eine bestellte Mehrzahl an Behältern (nicht dargestellt), die farbige Keramickörnchen mit verschiedener Färbung in Form feiner Teilchen in trockenem Zustand enthalten. Die Zwischenplattform 3 trägt einen Fülltrichter 5, der wahlweise mittels einer geeigneten, abgedichteten Rohrleitung, wie z. B. einem hervorstehenden Verbindungsstück, mit den darüberliegenden Behältern verbindbar ist. Die unterste Plattform 2 trägt einen Mischer 6.The upper platform 4 carries an ordered majority of containers (not shown) containing colored ceramic granules with different colors in the form of fine particles in the dry state. The intermediate platform 3 carries a hopper 5 , which is optionally by means of a suitable, sealed pipeline, such as. B. a protruding connector, can be connected to the containers above. The lowest platform 2 carries a mixer 6 ,

Dieser letztere umfasst eine von Rollen 9 getragene Drehtrommel 7 mit horizontaler Achse, die vorzugsweise mit einer ununterbrochenen Bewegung durch einen Getriebemotor mit eingebautem Antrieb mit einstellbarer Geschwindigkeit bzw. Regelantrieb angetrieben wird. Die Trommel 7 weist eine ortsfeste Ladeöffnung und eine außermittige Entladeöffnung auf, von welcher sich ein rohrförmiger Körper 11 mit zick-zack-förmig ausgestalteter Längsentwicklung erstreckt.The latter includes one of roles 9 worn rotary drum 7 with a horizontal axis, which is preferably driven with an uninterrupted movement by a geared motor with built-in drive with adjustable speed or control drive. The drum 7 has a stationary loading opening and an eccentric discharge opening, from which a tubular body 11 extends with a zigzag-shaped longitudinal development.

An der Ladeöffnung 10 laufen ein sich ununterbrochen bewegendes, motorisiertes Förderband 12, dessen stromaufwärts liegendes Ende mit einem gewöhnlichen Zerstäuber oder Keramikgranulator verbunden ist, und eine mittels eines mit einer programmierbaren Waage versehenen Dosierextraktors 14 mit dem darüberliegenden Fülltrichter 5 verbundenes Rohr 13 zusammen.At the loading opening 10 run a continuously moving, motorized conveyor belt 12 , whose upstream end is connected to an ordinary atomizer or ceramic granulator, and one by means of a dosing extractor provided with a programmable balance 14 with the hopper above 5 connected pipe 13 together.

Das Band 12 stellt eine konstante Menge eines zerstäubten oder granulierten Keramikwerkstoffes mit einem Feuchtegehalt von 4 bis 6%, von neutraler Art, d. h. der keine Pigmente oder Farbstoffe enthält, pro Zeiteinheit bereit, wobei der Dosierextraktor 14 in derselben Zeiteinheit eine Menge an Pigmenten mit der gewünschten Färbung bereitstellt, wobei es sich um ein bestimmtes Verhältnis der Menge an in die Trommel 7 eingeleitetem, zerstäubtem oder granuliertem Werkstoff handelt.The ribbon 12 provides a constant amount of a nebulized or granulated ceramic material with a moisture content of 4 to 6%, of a neutral type, ie which contains no pigments or dyes, per unit of time, the metering extractor 14 in the same time unit provides an amount of pigments with the desired color, which is a certain ratio of the amount of into the drum 7 introduced, atomized or granulated material.

Der zerstäubte oder granulierte Werkstoff ist ein Form von Körnchen vorhanden, die statistisch dieselbe Größe im Bereich von 1 mm aufweisen, wobei das Pigment in Form trockener, feiner Teilchen vorhanden ist, die ebenfalls statistisch dieselbe Größe aufweisen, die zwischen 2 und 1000 Mikrons liegt.The atomized or granulated material is a form of granules available that are statistically the same size in the range of 1 mm, the pigment being in the form of dry, fine particles, which are also statistically the same size between 2 and 1000 microns.

Die Größenordnung der Größe der feinen Teilchen variiert gemäß der Art der Durchführung des Verfahrens, wie nachfolgend beschrieben wird.The magnitude of the size of the fine particles varies according to the type the implementation the procedure as described below.

Die Anlage oder Vorrichtung wird durch eine ortsfeste Sammelkammer 15 für den farbigen Werkstoff, der den sich starr mit der Trommel 7 drehenden Körper 11 verlässt, und durch ein ununterbrochen betriebenes Förderband 16 zur Entnahme des farbigen Werkstoffes vervollständigt.The system or device is through a fixed collection chamber 15 for the colored material that is rigid with the drum 7 rotating body 11 leaves, and by an uninterrupted conveyor belt 16 completed for the removal of the colored material.

Die Kammer 15 ist mit einer Saugeinheit (nicht dargestellt) zur Rückgewinnung und zum Recyceln der überschüssigen, feinen Teilchen und zum Entfernen der in der Luft schwebenden Teilchen versehen. Zusätzlich ist zwischen dem Band 16 und der Kammer 15 eine Haube 17 zum Führen des fallenden Werkstoffes vorhanden, wobei das Band 16 in einer Reihe von Lagertanks (nicht dargestellt) zur Lagerung der Pulverwerkstoffe mit unterschiedlicher Färbung endet.The chamber 15 is equipped with a suction unit (not shown) for the recovery and recycling of the excess fine particles and for the removal of the airborne particles see. In addition, between the tape 16 and the chamber 15 a hood 17 to guide the falling material, the tape 16 ends in a series of storage tanks (not shown) for storing the powder materials with different colors.

Bei einer ersten Ausführung des Verfahrens der Erfindung werden die feinen Teilchen unter trockenen Bedingungen in die Oberflächenschicht der Körnchen aus neutralem Keramikwerkstoff eingebettet, wobei die Einbettungsstufe so lange andauert, bis die Körnchen vollständig mit Pigment bedeckt sind.In a first execution of the Process of the invention, the fine particles are dry Conditions in the surface layer the grain embedded from neutral ceramic material, the embedding level continues until the granules Completely are covered with pigment.

Unter Verwendung neutraler Körnchen als Ausgangswerkstoff mit dem erwähnten Durchmesser im Bereich von 1 mm werden die erforderlichen Ergebnisse durch Verwen dung feiner Teilchen mit einer Größe zwischen 2 und 300 Mikrons erhalten.Using neutral granules as the starting material with the mentioned Diameters in the range of 1 mm will give the required results by using fine particles between 2 and 300 microns in size receive.

Bei einer weiteren Ausführung wird den Körnchen und den Teilchen ein Bindemittel beigemischt, dessen Zweck darin besteht, ein Haften der feinen, farbigen Teilchen aneinander, und an der Außenfläche der Körnchen zu veranlassen, so dass diese letzteren beim Verlassen der Anlage von einer dünnen, farbigen Schale umschlossen sind.In another execution the grain and admixing the particles with a binder, the purpose thereof there is an adherence of the fine, colored particles to each other, and on the outer surface of the granule to cause, so that the latter when leaving the facility from a thin, colored shell are enclosed.

Für diesen Vorgang hat sich Wasser als geeignetes Bindemittel erwiesen.For this process has proven to be a suitable binder.

In diesem Fall weisen die feinen Pigmentteilchen eine Größe zwischen 125 und 1000 Mikrons auf.In this case, the fine ones Pigment particles a size between 125 and 1000 microns.

Die Anlage umfasst in diesem Fall einen Behälter mit einem dazugehörigen, regulierbaren Spender, der das Wasser enthält und zuführt.In this case, the system includes a container with an associated, adjustable dispenser that contains and supplies the water.

Zusätzlich sind die Trommel 7 und der Körper 11 vorzugsweise mit einem Antihaftmaterial beschichtet, wobei Heizeinrichtungen wie z. B. ein Heißluftgebläse mit der Sammelkammer 15 verbunden sind, um überschüssiges Wasser zu entfernen.In addition, the drum 7 and the body 11 preferably coated with a non-stick material, heating devices such. B. a hot air blower with the collection chamber 15 are connected to remove excess water.

Die Erfindung ist nicht auf das Veranschaulichte und Beschriebene begrenzt, umfasst jedoch alle innerhalb des Kontextes der folgenden Ansprüche realisierten Verbesserungen und Abänderungen.The invention is not illustrated and described, but includes all within the context of the following claims implemented improvements and changes.

Claims

Process for the preparation of colored materials in powder form for the production of ceramic tiles, characterized in that a mixing device is loaded with a mass of atomized granules made of ceramic material, which have a statistically equal size and do not contain any added dyes, and with a metered amount of fine, colored materials much smaller in size than the granules, the whole being then mixed until the outer surface of each granule is completely covered with the fine, colored particles.

Method according to claim 1, characterized, that the fine particles remain embedded in the outer surface of the granules.

Method according to claim 1, characterized, that the mixing device is loaded with a suitable binder is used to ensure that the fine particles adhere to each other as well also on the outer surface of the granule to facilitate.

Method according to claim 3, characterized, that the binder is water.

Device for carrying out the method claimed in claims 1 to 4, comprising a mixing unit ( 6 ), with the inlet of which loading devices ( 12 ) for feeding the granules and loading devices ( 5 ) are connected for the metered feeding of the particles, with removal devices ending with their outlet in storage devices ( 16 ), characterized in that the mixing unit has a rotatable loading drum ( 7 ) with at least approximately horizontal axis, which with uninterrupted movement by a drive ( 8th ) is driven at an adjustable speed and has an eccentric discharge opening with which a tubular body ( 11 ) is connected to the zigzag-shaped longitudinal development in such a way that it rotates rigidly connected to the drum.

Colored materials in powder form for manufacturing of ceramic tiles, typically ceramic stone tiles with fired porcelain, characterized in that each individual, colored granules has a core that does not contain any admixed color pigments containing atomized ceramic clay granules and an uninterrupted coating a mass of fine particles of a colored ceramic pigment, which in the outer surface of the granule are embedded.

Ceramic tiles for Flooring and facings, typically ceramic stone tiles with fired Porcelain, the mass of which is colored in whole or in part is characterized in that the colored part of the mass from materials according to claim 6 exists.