DE919272C - Verfahren zur Oberflaechenveraenderung keramischer Formlinge - Google Patents

Description

• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Oberflächenveränderung keramischer Formlinge, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise angetrocknete Formlinge aus keramischen Massen vor dem Brand unter möglichster Vermeidung des Anquellens der in den Massen vorhandenen Bindetone und/oder sonstigen Bindemittel mit feuerfesten Farben, z. B. Metallverbindungen, in gelöster oder kolloidverteilter Form oberflächlich von außen nach innen verlaufend infiltriert oder imprägniert werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß lufttrockene Formlinge mit feuerfesten, als keramische Farben bekannten Metallfarben, z. B. in der Form von Salzen, Säuren, Basen, Komplexverbindungen oder deren Gemischen, in Verbindung mit Lösungs-oder Verteilungsmitteln, die eine praktisch unbedeutende Quellwirkung hervorrufen, wie einbis dreiwertige Alkohole oder aliphatischer bzw. aromatische oder Terpenkohlenwasserstoffe oder deren Gemische usw., in der Menge der gewünschten Anfärbung von der Oberfläche aus infiltriert bzw. imprägniert werden.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Imprägnieren bzw. Infiltrieren der Oberflächen von keramischen Formlingen auch wäßrige Salzlösungen solcher Konzentration verwendet werden, deren Quellwirkung auf die Formlinge praktisch vernachlässigbar ist. q.. Verfahren zur Oberflächenveränderung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig oder nachfolgend in bezug auf die Imprägnation bzw. Infiltration der Oberflächen mit Farben auch noch Flußmittel; z. B. Glasbildner, zur Behandlung der Oberflächen und der Imprägnier- bzw. Infiltrierstoffe imprägniert bzw. infiltriert werden. 5. Verfahren nach den Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die zur Veränderung von keramischen Formlingen zu imprägnierenden bzw. infiltrierenden Farb- und Flußbildner als erst im Feuer flüssig werdende Mittel in bei normaler Temperatur fester Form, z. B. in grobdisperser Verteilung, nach Art eines Ölfarbenanstriches, durch Streichen, Spritzen und/oder Tauchen aufgebracht und im Brand vor der Garbrandtemperatur gelöst werden, wobei sie imprägnierend bzw. infiltrierend in die poröse Oberhaut absinkend in der anschließenden Garbrandperiode mit der keramischen Masse einheitlich versintern. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als primäre Dispergier- bzw. Haftmittel Stoffe nach Art der bekannten Harzlacke, Teerpeche, Bitumenlacke oder sonstige Natur- oder Kunststofflacke bzw. Lösungen oder Emulsionen verwendet werden, die im Brennprozeß vor F.'rreichen der Großbrandtemperatur verbrennen.