188869. lajstromszámú szabadalom • Eljárás mázas kerámiai termékek egyszeri égetéssel való előállítására
1 188 869 2 A találmány tárgya eljárás olyan vékonyfalú mázas kerámiai termékek egyszeri égetéssel való előállítására, amelyeket eddig csak kétszeri égetéssel tudtak gyártani. A finomkerámiai gyártmányok nagyobb részét mázzal vonják be használati és díszítési igények kielégítésére. A máz a kerámiai test felületét borító, a termékek pórusait befedő üvegszerü réteg, amely a termék felületét simává, fényessé teszi. A kerámiai testek felületére a mázréteget — ritka kivételtől eltekintve — finom őrlemény-iszap formájában viszik fel. Bizonyos vastagfalú kerámiai termékeknél (például egészségügyi fajanszáruk, villamosipari szigetelő porcelánok) lehetőség van arra, hogy a formázott kerámiai testet nyers állapotban vonják be mázzal, ekkor az ezt követő egyszeri égetéssel a termék végső szerkezete a mázolvasztássai együtt alakítható ki. Vékonyfalú mázas termékek (mint pl. háztartási porcelán edények, falburkoló csempék, padlóburkoló lapok, szellőzőrácsok) azonban általában csak kétszeri égetéssel készíthetők, mivel a vizes szuszpenzió alakjában felvitt máz a vékonyfalú tárgyakat annyira feláztatja, hogy azok szétmállanak ill. alakjukat vesztik. Ennek elkerülésére a nyers formadarabot a mázolás előtt előégetik (zsengélik), ezután a vizes máz a termékeket már nem áztatja szét, ilyenkor a kerámia készreégetésével együtt végzik a mázolvasztást. A másik megoldás szerint a magasabb hőmérsékleten kiégetett tárgyakra viszik fel a mázat, a mázréteget megolvasztó második égetés hőmérséklete ekkor alacsonyabb (Grofcsik János: A kerámia elméleti alapjai. Akadémiai Kiadó, Bp. 1956, 534. o.). Az ismert eljárások közös vonása, a kétszeri égetés jelentős energiafogyasztással jár, ezért régóta törekednek egyszeri égetéses eljárások kidolgozására. A 81.05717 sz. japán szabadalmi iratból olyan eljárás vált ismertté, amellyel a már mázzal bevont (tehát kétszer égetett) kerámiai termékek díszítő arany mintázatát nem külön harmadik égetéssel viszik fel, hanem a máz és a díszítő mintázat égetését együtt végzik. A nyersen kiégetett terméket mázzal bevonás után kezelik, és a díszítő mintát szárítás után aranypasztával preparált papírról viszik fel, végül a mázzal bevont és díszített terméket készreégetik. Ez a megoldás háromszori helyett kétszeri égetéssel azt biztosítja, hogy a díszítő rajzolat a mázon nem folyik szét. Mind ez ideig nem ismeretes azonban olyan megoldás, amely a vékonyfalú mázas kerámiai termékeket ne kétszeri égetéssel készítené. A találmány feladata eljárás kidolgozása vékonyfalú mázas kerámiai termékek egyszeri égetéssel történő előállítására. Meglepő módon azt találtuk, hogy amennyiben a mázszuszpenziót a formázott és szárított nyers termék felületére szénhidráttartalmú anyag jelenlétében visszük fel, a vékonyfalú tárgyak az égetésre előkészítés időtartama alatt nem deformálódnak, így a mázzal bevont nyers termék önmagában ismert módon végzett egyszeri égetésével kaphatunk mázas készterméket. A találmány szerint úgy járunk el, hogy a formázott és szárított nyers termék felületét először a szénhidrát(tartalmú anyag) vizes oldatával vagy megolvasztott szénhidráttal vonjuk be, majd a mázanyagot erre a rétegre hordjuk fel, végül a mázzal bevont nyers terméket önmagában ismert módon égetjük ki késztermékké. A találmány szerinti eljárás más változata szerint a nyers termék felületére a mázanyagot olyan vizes szuszpenzió alakjában hordjuk fel, amelyhez előzőleg szénhidrátot és/vagy szénhidráttartalmú anyagot adtunk, ezt követi a mázzal bevont termék egyszeri égetése. A találmány szerinti eljárásban szénhidráttartalmú anyagként mono-, oligo- és poliszacharidokat alkalmazhatunk oldat vagy olvadék alakban, de felhasználhatunk az előzők gyártásakor keletkező melléktermékeket, továbbá egyéb vízoldható szénhidrátszármazékokat is. Az előnyösen alkalmazható anyagok közül példaként a répacukrot, a melaszt és ipari cukrot, a karboximetil-cellulózt, a hidrolizált keményítőt és a gumi arábikumot említjük. Fenti anyagok nemcsak egyenként használhatók a találmány szerinti eljárásban, hanem adott esetben egymással kombinálva is. Hasonlóképpen kombinálhatok az ismertetett eljárásváltozatok is. A szénhidráttartalmú anyag oldatát vagy olvadékát a nyers termékre önmagában ismert módon, például mártással, öntéssel, porlasztással visszük fel. A találmány szerint mázzal bevont nyers termék egyszeri égetésénél megfelelő hőmérsékletprogrammal biztosítjuk, hogy a máz megolvadását megelőzően a szénhidráttartalmú anyag kiégjen, és égéstermékei vagy azok zöme a kerámiai termékből távozzanak. Mindazon vékonyfalú építőipari, háztartási, műszaki és díszítő kerámiai termékek gyártásánál alkalmazott ismert eljárásokhoz képest, amelyeknél mázas termék előállítása csak kétszeri égetéssel volt lehetséges, a találmány szerinti eljárás a következő fő előnyökkel rendelkezik: a) Az első égetés elmaradásával tetemes energiaköltség takarítható meg ill. azonos égetőkapacitással több termék gyártható. b) A nyers termék kevesebb művelettel jut késztermék állapotba, ezért a selejtes és rosszabb minőségű áru aránya csökken. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal szemléltetjük: 1. példa Formázott és szárított porcelán tányérokat répacukor 25 %-os vizes oldatába mártottunk, majd mázszuszpenzióval vontunk be. A tányérok 4 óra hosszat tartó tárolás alatt nemcsak nem áztak fel, hanem alak- vagy szilárdsági változást sem mutattak. A mázzal bevont terméket eltörve azt tapasztaltuk, hogy a vizes oldat a termék belsejébe 0,5- 1 mm mélységig hatolt be. A találmány szerinti eljárással mázzal bevont 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
