178977. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ólommentes üvegipari zománc és kerámiai máz előállítására
178977 4 .1 si tényezőjét, ilyen adalékok az A1203, a Zr02, a Ti02 és a V2Os. Egyes kis beégetési hőmérsékletű zománcok ezekből az anyagokból is tartalmaznak ugyan bizonyos mennyiséget, de a zománcok kémiai karakterét nem ezek határozzák meg, hanem az ólom- 5 -oxid. Felismerésünk szerint a vanádium-pentoxidnak a már említetteken kívül további kedvező tulajdonsága, hogy — a többi zománcalkotó oxiddal ellentétben- a zománc felületi feszültségét jelentős io mértékben csökkenti és a megfelelő hőmérsékleten még a legkeményebb zománcokat is szétterülésre készteti. Felismertük továbbá, hogy az üveg- és zománcipari nyersanyagok közül az alkáli és földalkáli szül- 15 fátokból képződő szulfát-ion minden más anyagnál erőteljesebben csökkenti a felületi feszültséget. A szulfátok azonban a zománc megolvasztása közben szétbontanak és legfeljebb mintegy 0,5% S03 marad a zománcban oldva. Ezért egyes szulfátok felületi 20 feszültséget csökkentő hatását úgy biztosíthatjuk a zománc számára, hogy a megőrlendő zománcolvadékhoz malomadalékként adjuk, ilyen pl. a bárium-szulfát. Felismertük végül, hogy a zománc tulajdonságai 25 javíthatók a különféle vulkáni üvegek adalékként való felhasználásával. Ha a vegyi ellenállóképességet növelő szilícium-dioxid és alumínium-oxid jelentős részét nem kristályos homok és timföld alakjában adagoljuk a zománcolvasztó kemencébe, hanem a 30 természetben eleve üveges állapotban található anyagban levő szilikát és aluminát alakjában, akkor gyorsabban kapunk homogén zománcot és az optimális összetétel nem romlik el amiatt, hogy a bór-trioxid és esetleg az alkáli-oxidok kisebb-na- 35 gyobb része a hosszú olvasztási idő alatt elpárolog. Olvasztási kísérleteink során, amelyeket a megfelelő összetétel kialakítása érdekében végeztünk, vulkáni üvegként többnyire pumicitet alkalmaztunk éspedig a mádi és a szurdokpüspöki pumicitet. Ezek 40 összetétele: Szurdok- Mád püspöki Izzítási veszteség 3,26% 5,5% Si02 74,58% 71,8% A1203 13,24% 12,8% Fe203 1,23% 1,35% CaO 1,06% 1,30% MgO 0,16% 0,15% K20 4,19% 5,20% NaaO 1,79% 1,36% Ezekből az összetételekből kitűnik, hogy a kémiai ellenállást növelő és hőtágulást csökkentő Si02 55 és A1203 pumicitnek a két legjelentősebb komponense, mellettük azonban ugyancsak számottevő mértékben megtalálhatók az olvasztási és a lágyulási hőmérsékletet legjobban csökkentő alkáli-oxidok is. A pumicitnek a több mint 1% vas-oxid tartalma 60 amiatt nem zavaró, mert a zománcnyersanyagok közé csak annyi pumicitet viszünk be, amellyel a zománc vas-oxid tartalmát nem emeljük 0,2-0,3% fölé. Igaz ugyan, hogy már ez a mennyiség is eny-03 hén zöldes árnyalatot ad az alapzománcnak, ezt a színárnyalatot azonban a malomra őrlés közben feladott 3—5 súly%-nyi bármiféle színtest teljesen elfedi. Ha pedig nem malomadalékokkal, hanem anyagában színezett zománcot akarunk előállítani, akkor az olvadékba bevitt színező anyag nyomja el a 0,2-0,3% vas-oxid enyhén zöldes árnyalatát. Ezért tapasztalataink szerint csak a legritkább esetben van szükség arra, hogy a hagyományos, a szabványok által szabályozott minimális vas-oxid tartalmú üvegipari nyersanyagokból, homokból, alumínium-oxidból induljunk ki a zománc színtelenné tétele céljából. A találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy az alapanyag-keverékbe a végösszetételre vonatkoztatott 1 —8% titán-dioxidot és/vagy 1 -8% cirkon-dioxidot, vagy ezeket ilyen mennyiségben eredményező vegyületeket és/vagy 1-15% alumínium-oxidot adunk a zománc, illetve máz vegyi ellenállásának növelése céljából. A felületi feszültség csökkentésére adott esetben az alapanyag keverékbe vagy a zománchoz, illetve mázhoz malomadalékként a végösszetételre vonatkoztatott 0,5-5,0% vanádium-pentoxidot és/vagy szulfátokat adagolunk. Az alapanyag keverékbe a szilíciurr.-dioxidot, az alumínium-oxidot, valamint az alkáli-oxidok egy részét vulkáni üveg, előnyösen pumicit alakjában adagoljuk, legfeljebb a végösszetétel 30%-át kitevő mennyiségben. Az üvegipari zománcot, illetve a kerámiai mázat anyagában, vagy malomadalékokkal színezzük. A találmány szerinti eljárás néhány példaképpeni foganatosítási módja esetében a zománcot az 1. táblázat szerinti alapanyag keverékek valamelyikéből állítjuk elő. Az 1. táblázat szerinti összetételekből 1000- -1100°C közötti hőmérsékleten lehet zománcot olvasztani. A zománcolvadékot hideg vízbe csurgatjuk, ahol az apró rögökké tördelődik szét. Ezt az úgynevezett frittet adjuk malomra és őröljük meg. Az A jelű összetétel adja a gyakorlatilag teljesen vasoxid mentes, színtelen alapzománcot, amelyet pl. titán-dioxid malomadalékkal színezhetünk fehérre. A titán-dioxid színező anyag különösen érzékeny a vas-oxid szennyeződésre, mert vas-titanátot alkot vele, amely nagy mennyiségben fekete, kisebb mennyiség? ben sárgás színárnyalatot ad a zománcnak. A zománcok közül a B, C, D, E és F jelű anyagában színezett. A G jelű zománc pumicit tartalma ellenére is különféle színárnyalatúra színezhető malomadalékokkal. Tekintve azonban, hogy titán-dioxiddal való fehérre színezés esetén, különösen ha a zománc beégető kemencében a szükségesnél nagyobb a hőmérséklet, a zománc megsárgulási veszélye áh fenn, célszerűbb a fehérre színezést cirkon-oxiddal, cirkon-szilikáttal, magnézium-alumináttal, cink-oxiddal, vagy ezek malomadalékainak kombinációival végezni. A találmány szerinti eljárás fő előnyei abban foglalhatók össze, hogy az ólom-oxid hiánya ellenére kis olvadáspontú, kis felületi feszültségű és hajszálrepedéstől mentes üvegzománcot és kerámiai mázat eredményez. 2
