DE582312C

DE582312C - Process for the production of bodies from mineral raw materials that cannot be pressed dry per se

Info

Publication number: DE582312C
Application number: DEP61990D
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Rath
Original assignee: PORZELLANFABRIK KAHLA ZWEIGNIE
Current assignee: PORZELLANFABRIK KAHLA ZWEIGNIE
Priority date: 1929-12-24
Filing date: 1929-12-24
Publication date: 1933-08-12

Description

Verfahren zur Herstellung von Körpern aus mineralischen, an sich nicht trocken preßbaren Grundstoffen Es wurde gefunden, daß gewisse organische Verbindungen, z. B. Schwermetallseifen und andere Verbindungen von Metallen mit organischen Körpern, die Eigenschaft haben, sich durch Pressen in Stahlmatrizen zu festen, scharfkantigen Gegenständen verformen zu lassen. Diese Eigenschaft bleibt auch erhalten, wenn die Stoffe in verhältnismäßig geringen Mengen anderen, für sich nicht auf diese Weise verpreß,baren Stoffen beigemischt werden. So kann man z. B. Porzellanmassen durch geringe Zusätze der harzartigen Stoffe trocken verpreßbar machen. Bisher konnte man beispielsweise elektrotechnische Installationsartikel nur nach dem Naßpreßverfahren, d. h. mit Öl und Wasser angemacht, aus Porzellanmasse verpressen. Trocken ließen sich höchstens nur einfache Gegenstände, wie Platten usw., nicht aber komplizierte Artikel herstellen.Process for the manufacture of bodies from mineral, in itself not dry pressable raw materials It has been found that certain organic compounds, z. B. Heavy metal soaps and other compounds of metals with organic bodies, have the property of becoming solid, sharp-edged when pressed in steel dies To let objects deform. This property is retained even if the Substances in relatively small quantities to others, not by themselves in this way grouting, can be mixed with raw materials. So you can z. B. porcelain masses make small additions of the resinous substances dry compressible. So far could For example, electrotechnical installation items are only made using the wet pressing process, d. H. mixed with oil and water, pressed from porcelain mass. Let dry at most only simple objects such as plates etc., but not complicated ones Manufacture articles.

Ein Beispiel, wie im einzelnen vorzugehen ist, sei angeführt: 95 Teile rohe, nicht gebrannte Porzellanmasse werden zu einer feinen Auisschlämmung in Wasser verteilt. Hierzu rührt man dann 5 Teile in Wasser gelösten Aluminiumchlorids und vermischt dieses gut mit dem Porzellanschlicker. Dann setzt man so viel einer hochrnolekul.aren organischen Säure, deren Aluminiumsalz in Wasser unlöslich .ist, hinzu, daß .das Aluminium vollständig ausfällt. Das unlösliche Salz der organischen Säure schlägt sich auf den Teilchen der Porzellanmasse nieder, sich mit ihnen innig mischend und sie umhüllend. Dann entwässert man die Masse, etwa .in Filterpressen, und trocknet sie anschließend vollständig. Die Masse wird dann gepulvert und kann nun durch Trockenpressung verformt werden. Durch den Zusatz der harzähnlichen Stoffe bekommen die Teilchen der Masse unter Wirkung des Drucks erhebliche Kohäsionskräfte zueinander, während die Adhäsion an die Stahlmatrize nur gering ist, so daß der Formling nicht an der Matrize klebt.An example of how to proceed in detail is given: 95 parts raw, unfired porcelain mass becomes a fine slurry in water distributed. For this purpose, 5 parts of aluminum chloride dissolved in water are then stirred mixes this well with the porcelain slip. Then you put so much of a high molecular weight organic acid, the aluminum salt of which is insoluble in water, added that the Aluminum fails completely. The insoluble salt of the organic acid suggests settles down on the particles of the porcelain mass, intimately mixing with them and enveloping them. Then the mass is dehydrated, for example in filter presses, and dried then completely. The mass is then powdered and can now by dry pressing be deformed. By adding the resin-like substances, the particles get the mass under the action of pressure considerable cohesive forces to each other, while the adhesion to the steel die is only slight, so that the molding does not adhere to the Die sticks.

Während Porzellan noch plastische Bestandteile enthält, die eine Verformbarkeit in feuchtem Zustande erlauben, können auch von Kaolin, Ton, Speckstein usw. völlig freie Massen so verpreßbar gemacht werden. Man kann auf diese Art Stoff c verformen, denen ohne den Zusatz überhaupt keine Verformbarkeit zukommt.While porcelain still contains plastic components that are deformable In a moist state, kaolin, clay, soapstone, etc. can also be used entirely free masses are made so compressible. In this way fabric c can be deformed, which without the addition have no deformability at all.

Ein Vorteil bei der Trockenpressung ist die geringe Schwindung beim Sintern durch das Brennen. Diese geringe Schwindung wird nach dem vorliegenden Verfahren vor allem noch dadurch erreicht, daß die harzähnlichen Stoffe nur teilweise verbrennen, da sie einen anorganischen, nicht verbrennbaren Bestandteil enthalten, so daß keine so großen Hohlräume -zwischen den Teilen der plastisch gemachten Masse entstehen, die durch Schwinden beim Sintern ausgefüllt werden müssen und entsprechend große Schwindungen verursachen.One advantage of dry pressing is the low shrinkage Sintering by firing. This low shrinkage is achieved according to the present method mainly achieved by the fact that the resin-like Fabrics only partially burn because it is an inorganic, non-combustible component contained so that no such large voids -between the parts of the plasticized Mass arise that must be filled by shrinkage during sintering and accordingly cause large shrinkage.

Wenn die so vorgeformten Gegenstände durch Brennen zum Sintern gebracht werden, so reagiert der unverbrennbare Teil des harzähnlichen Stoffes mit den Bestandteilen der Masse. Das in oben angeführtem Beispiel erwähnte Aluminiumsalz einer hochmolekularen organischen Säure ergibt beispielsweise beim Brennen des Gegenstandes zunächst Aluminiumoxyd (A1,03), das mit der Kieselsäure der Porzellanmasse Aluminiumsilikat bildet, ein Stoff, :der an und für sich auch im gebrannten Porzellan enthalten ist. Es entsteht also aus dem anorganischen Teil des harzähnlichen Stoffes eine der Zusammensetzung der Masse entsprechende Verbindung.When the objects thus preformed are sintered by firing the incombustible part of the resin-like substance reacts with the constituents the crowd. The aluminum salt of a high molecular weight mentioned in the above example Organic acid, for example, initially produces aluminum oxide when the object is burned (A1,03), which forms aluminum silicate with the silica in the porcelain paste Material: which in and of itself is also contained in fired porcelain. It arises So from the inorganic part of the resin-like substance one of the composition connection corresponding to ground.

Eine besonders wichtige Anwendungsform ist das Verpressen von reinen Oxyden, z. B. solchen feuerfester Natur, die alle unplastisch sind und sich in reiner Form nur mit größter Schwierigkeit verarbeiten lassen. Setzt man zu diesen die Verbindung des betreffenden Metalls mit einer hochmolekularen organischen Säure hinzu, so werden die Oxyde durch Trockenpressen leicht verformbar. Beim Brennen verschwindet auch hier wiederum der organische Anteil, und der entstehende feste Körper besteht ausschließlich aus dem reinen Metalloxyd.A particularly important form of application is the pressing of pure Oxides, e.g. B. such refractory nature, which are all nonplastic and pure Only allow the shape to be processed with the greatest difficulty. If you set the connection to these of the metal in question with a high molecular weight organic acid are added the oxides can be easily deformed by dry pressing. When burning it also disappears here again the organic part, and the solid body that arises exists exclusively from the pure metal oxide.

Ein Beispiel dafür ist die Herstellung von Gegenständen aus reinem Aluminiumoxyd. Hierfür werden etwa 95 Teile fein gemahlenes Aluminiumoxyd in Wasser aufgeschlämmt, hierzu 5 Teile in Wasser gelöstes Aluminiumchlorid hinzugemischt, und dann wieder mit der wässerigen Lösung einer hochmolekularen organischen Säure das Aluminium ausgefällt. Nach Entwässern, Trocknen und Pulvern der Masse können Gegenstände durch Trockenpressung hergestellt werden. Beim nachfolgenden Brand entsteht aus .dem Plastizierungsmittel nur Aluminiumoxyd, also der Bestandteil, der schon zu 95 °/o in der Masse vorhanden war. Es gelingt so, aus an und für sich vollständig unverformbarem Aluminiumoxyd Gegenstände anzufertigen.An example of this is the manufacture of items from pure Aluminum oxide. For this, about 95 parts of finely ground aluminum oxide are used in water slurried, 5 parts of aluminum chloride dissolved in water are added, and then again with the aqueous solution of a high molecular organic acid the aluminum precipitated. After dewatering, drying and powdering the mass you can Objects are made by dry pressing. The subsequent fire occurs from .the plasticizing agent only aluminum oxide, so the component that already 95% in the mass. It succeeds completely in and of itself to make non-deformable aluminum oxide objects.

Eine weitere Anwendungsform ist das Plastischmachen eines Mineralgemisches, das aus Kalk, Kieselsäure, Feldspat und Bleioxyd besteht, etwa in der Zusammensetzung von keramischen Schmelzglasuren. Wird ein solches Mineralgemisch in der beschriebenen Weise plastisch gemacht und verformt, so kann man dieses bei niederen Temperaturen etwa unter rooo° zu einerii festen dichten oder auch porösen keramischen Körper zusammensintern.Another application is the plasticization of a mineral mixture, which consists of lime, silica, feldspar and lead oxide, roughly in the composition of ceramic enamel glazes. Is such a mineral mixture described in the Made plastic and deformed in a way that can be done at low temperatures about under rooo ° to a solid, dense or porous ceramic body sinter together.

Statt daß man den durch das beschriebene Verfahren plastisch gemachten und verformten Gegenständen durch einen Brand die genügende Festigkeit verleiht, kann man die plastisch zu machende Masse auch so wählen, daß sie hydraulische Eigenschaften hat und auf Grund einer derartigen chemischen Reaktion zu einem festen Körper erhärtet. Zu diesem Zweck nimmt man statt der in obigen Beispielen angeführten Porzellanmasse oder des Al.urn:iniumoxyds etwa Gips, Kitte oder Zemente-und schlägt auf diesen den harzähnlichen Stoff nieder.Instead of being made plastic by the method described and gives deformed objects sufficient strength through fire, one can choose the mass to be made plastic so that it has hydraulic properties and hardened to a solid body due to such a chemical reaction. For this purpose, the porcelain mass given in the above examples is used instead or of aluminum oxide, such as plaster of paris, putty, or cement, and hits them the resin-like substance down.

Nach Vorstehendem wird durch einen harzähnlichen Stoff teils organischer, teils anorganischer Natur den verschiedensten Materialien Verformbarkeit verliehen.According to the above, a resin-like substance is partly organic, partly of an inorganic nature, the most diverse materials have been given deformability.

Bisher war es nur bei keramischen Massen, die vorzugsweise aus Steatit beständen, möglich, geformte Gegenstände durch Trockenpressen herzustellen. Durch die Erfindung ist es möglich, .diese vorteilhafte Art der Verformung den auerverschiedensten Stoffen zu verleihen. _ -Statt daß man das Niederschlagen des harzähnlichen Stoffes in einer wässerigen Lösung vornimmt, kann man natürlich die plastisch zu machende Masse auch in einem anderen Verteilungsmittel verteilen, in dem dann die Ausgangsstoffe für die Anfertigung des harzähnlichen Körpers löslich, der harzähnliche Körper aber unlöslich sein müssen. Weiter ist es möglich, die Mischung statt durch Fällen des harzähnlichen Stoffes in wässeriger Suspension auch dadurch vorzunehmen, daß man den harzähnlichen Körper für sich anfertigt und ihn ausschließlich durch trockenes oder nasses Mischen bzw. Vermahlen mit der plastisch zu machenden Masse zusammenbringt.So far it was only with ceramic masses, preferably made of steatite exist, possible to produce shaped articles by dry pressing. By The invention makes it possible. This advantageous type of deformation is extremely diverse To lend fabrics. _ -Instead of precipitating the resin-like substance in an aqueous solution, one can of course make the one to be plasticized Distribute the mass in another distribution medium, in which then the starting materials for making the resin-like body soluble, but the resin-like body must be insoluble. It is also possible to use the mixture instead of precipitating the Resin-like substance in aqueous suspension also to make that one makes the resin-like body for itself and only through dry or wet mixing or grinding with the mass to be made plastic.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Process for the production of bodies from mineral, Basic materials which cannot be pressed dry per se, characterized in that the basic materials finely divided, water-insoluble metal compounds of high molecular weight organic acids are added and that @ the mixture obtained is subjected to dry pressing and then solidified by a reaction of the mineral base materials.

2. The method according to claim r, characterized in that the Trockenpreßharkeit Additives generating the base materials by dry mixing or by Mix with the addition of a liquid distribution agent in which none of the substances is soluble is to be added.

3. The method according to claim i and z, characterized in that that porcelain masses are used as the base material, which are solidified by firing he follows. q ..

Method according to claims i and z, characterized in that as the base material a material mixture is used, which is already at lower temperatures than those normal ceramic firing to a solid, dense or porous body capable of sintering.

5. The method according to claim i and z, characterized in that a material or mixture of materials is used as a base material, which by a able to harden a chemical reaction of a hydraulic or other kind, such as plaster of paris, Putty, cement or the like

6. The method according to claim i, characterized in that the the additives producing the dry pressability to the base materials in the form of a precipitation can be added by bringing together the solutions of metal compounds and the solutions of the organic components. . Method according to claim i, characterized in that the inorganic component of the additive is chosen is that, in the event of a fire causing the solidification, it with the mineral, silicate-containing ceramic base material reacts to form silicate, while the organic component burns. B. The method according to claim i, characterized in that that the inorganic component of the additive is chosen so that it is the Solidification inducing fire with components of the mineral, in particular ceramic base material reacts as an acid residue, for example with the formation of aluminates, Chromates and the like; g. Method according to claim 6, characterized in that the Precipitation of the insoluble metal compounds in a slurry by itself does not or difficult to deform raw materials, preferably ceramic masses so that the precipitated substance settles on the particles of the slurried material precipitates and makes it deformable after removing the water. ok procedure according to claims i to g, characterized in that the dry pressability causing Substances are obtained by precipitation in a different solvent than water, The basic mineral materials being insoluble in the solvent, the starting materials to produce the precipitated bodies but soluble in the solvent, the precipitated ones Bodies themselves, on the other hand, are insoluble in these.