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Verfahren zur Herstellung poröser keramischer Erzeugnisse. Bei den
verschiedenen Verfahren zur =Herstellung poröser keramischer Erzeugnisse hat man
bisher folgende Bestandteile verwendet x. einen plastischen Ton als Bindemittel,
2. ein Magerungsmittel oder Schamotte zur Verminderung der Plastizität des Tons,
um das Trocknen und Brennen der hergestellten Stücke zu ermöglichen, ohne daß diese
reißen, 3. verschiedene Zusätze, deren Zweck darin besteht, die dem Gemisch aus
Ton und Schamotte eigene Porosität dadurch zu vermehren, daß sie beim Brennen verschwinden
oder verändert werden.
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Je größer der Gehalt des Ton-Schamotte-Gemisches an diesen Zusätzen
ist,. desto höher wird die Porosität der gebrannten Erzeugnisse. Indessen darf dieser
Gehalt gewisse Grenzen nicht übersteigen, da die Plastizität des Gemisches allmählich
in dem Maße abnimmt, wie die Porosität der Erzeugnisse zunimmt.
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Um die Plastizität des Gemisches in einem gewissen Maße zu vermehren,
hat man verschiedene Kunstgriffe angewendet, beispielsweise indem man die verschiedenen
Bestandteile der Mischung sehr fein gepulvert hat, jedoch hat man durch diese Hilfsmittel
keine wesentlichen Veränderungen der Plastizität erreicht.
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Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung keramischer
Erzeugnisse von hoher Porosität. Diese Erzeugnisse werden erhalten, indem man dem
Ton-Schamotte-Gemisch einen Körper zusetzt, der in angefeuchtetem Zustande eine
große Plastizität besitzt, wodurch eine gut gebundene Masse erhalten wird und der
durch seine unter geeigneten Bedingungen eintretende chemische Veränderung das Entstehen
einer sehr hohen Pörosität begünstigt.
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Das neue Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß man einen plastischen
Ton, Gips und Holzkohle mischt, die sämtlich in feines Pulver übergeführt werden.
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Die Holzkohle verschwindet beim Brennen und läßt dabei nicht nur einen
für dieEntstehung der Porosität günstigen Hohlraum zurück, sondern es wird außerdem
infolge ihrer reduzierenden Einwirkung auf die Schwefelsäure des Kalziumsulfats
eine Entwicklung von schwefliger Säure hervorgerufen, die ebenfalls zur Porenbildung
beiträgt.
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Der Zusatz von Gips bei der Herstellung keramischer Massen ist an
sich schon vorgeschlagen worden, jedoch nur zu dem Zweck, der Masse die Eigenschaft
zu verleihen, ebenso wie Gips ohne Abgabe des Wassers nach außen zu binden und ohne
wesentliche Sehwindung zu trocknen sowie gegebenenfalls ein Flußmittel entbehrlich
zu machen. Diese Wirkungen spielen dagegen beim vorliegenden Verfahren keine wesentliche
Rolle, sondern der Hauptzweck des Gipses ist die Entwicklung sch-,vefliger Säure
unter der Einwirkung der zugesetzten Holzkohle.
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Der Gips kann natürlich in wasserhaltigem oder in gebranntem Zustande
benutzt werden. Im letzteren Falle kann sein Abbinden dazu benutzt werden, um den
Gegenständen im ungebrannten Zustand Festigkeit zu verleihen und ihre Handhabung
zu erleichtern, wodurch der Abfall vermindert wird.
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Mittels der folgenden Mengenverhältnisse,
die jedoch
natürlich. nur beispielsweise angegeben sind, sind Erzeugnisse von genügender Festigkeit
und -zugleich sehr hoher Porosität erhalten worden:
| Feuerfester Ton von Gournay....... x,oo kg |
| Gebrannte Abfälle, fein gepulvert .... 1,75 - |
| Wasserhaltiger feingepulverter Gips . . o,5o - |
| Gepulverte Holzkohle .... . . . . . . . . . . o,50 - |
Diese Mengenverhältnisse können natürlich je nach Bedürfnis und Anwendungszweck,
nach der Bearbeitungsweise (mechanisch oder von Hand, durch Formen, Drehen oder
Pressen) sowie danach wechseln, ob man Erzeugnisse von größerer oder geringerer
Porosität oder größerer oder geringerer Festigkeit erhalten will.
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Die nachstehend beispielsweise beschriebene Arbeitsweise ist insbesondere
für das angegebene Gemisch anwendbar.
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Die angewendeten Ausgangsstoffe werden möglichst fein gepulvert, zunächst
in einem Mahlgang, der sie in ein grobes Pulver überführt und dann in einer Kugelmühle
mit Kieselfüllung.
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Das erhaltene Pulver muß durch ein Sieb Nr. 5o hindurchgehen.
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Jeder Ausgangsstoff wird für sich zerkleinert. Darauf werden die erforderlichen
Mengen abgewogen und das gesamte Gemisch wieder in die Kugelmühle gebracht, damit
eine sehr innige Mischung erzielt wird. Hierzu genügen 2o Minuten.
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Das Gemisch der gepulverten Stoffe wird aus der Kugelmühle herausgenommen
und dann in einem Schraubenmischer nach Art der Knetmaschinen mit Wasser angefeuchtet,
j bis man einen Brei von der Konsistenz des Glaserkitts erhält. Das Gemisch ist
dann fertig zum Gebrauch.
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Ein roher Klumpen von der für den herzustellenden Gegenstand erforderlichen
Größe wird in eine Gipsform gebracht, die auf einer mit 5oo Umdrehungen in der Minute
umlaufenden Töpferscheibe steht. Der Arbeiter drückt die Masse mittels einer Schablone
in die Form ein.
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Die Gipsform wird dann mit ihrem Inhalt auf ein Gestell gebracht,
und das Erzeugnis fällt aus der Form, sobald es sich genügend zusammengezogen hat.
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Man läßt das Erzeugnis darauf an der Luft trocknen und bringt es in
einer Kapsel in den Brennofen, in dem es in oxydierender Atmosphäre gebrannt wird.
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Während des Breimens verschwindet die Holzkohle und läßt einen für
die Porenbildung günstigen Hohlraum zurück. Außerdem verursacht ihre reduzierende
Einwirkung auf die Schwefelsäure des Kalz iumsulfats eine Entwicklung von schwefliger
Säure, die die Porenbildung unterstützt.
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Die erhaltenen Erzeugnisse vereinigen also ein Höchstmaß von Porosität
mit einem Höchstmaß von Festigkeit, und hierin bestehen die Vorteile der Anwendung
des Verfahrens gemäß der Erfindung.