194792. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy nyers és égetés utáni szilárdságú, egyszer égetett mázos kerámia burkolólapok előállítására
Bejelentésünk tárgya olyan eljárás, amelynek során - alapvetően száraz technológiával, energiatakarékos egyszer égetéssel - nagy nyers és égetés utáni szilárdságú, mázas kerámia burkolólapok állíthatók elő. Az anyag-előkészítés száraz és részben nedves technológiával is történhet. A használt alapanyagok részben a szokásosan használt kerámiai nyersanyagok, másrészt a burkolólapgyártás, illetve fagyállólapok gyártása szempontjából új nyersanyagnak minősülnek. Ilyenek a kis mésztartalmú (CaO<5%), képlékeny, vörösre égő, 1100-1200 °C között tömörödő agyagok és az erőművi pernyék. Pemyetartalmú, egyszer égetett, fagyálló burkolólapok előállítására vonatkozó eljárás nem ismert. A több millió tonna felhalmozott hulladék pernye kémiai összetételét (Si02 - 45,6-54,0%; CaO - 1,0-38,0%; alkália 3,3-4,6%) előnyösen használjuk ki pl. olvasztó hatású komponensként. Kristályos fázisként kvarcot, mullitot, hematitot tartalmaz, emellett nagy az amorf tartalma. A különböző pernyék eltérő kémiai összetételűek; jelen eljárás szempontjából előnyösnek tartjuk a masszában a kis kalciumtartalmú, mázban a nagyobb kalciumtartalmú pernyék felhasználását. Vörösre égő agyag Magyarország több területén, nagy mennyiségben és homogén minőségben található, külfejtéssel bányászható. Gazdaságosan az alábbi előfordulások agyagai használhatók fel: Szentgotthárd, Pórszombat, Nemti, Ipolytamóc, Karcag, Hajdúszoboszló, Mezőtúr, Csorna, Gutorfolde, Kőszeg, Kunszentmárton, Nagykanizsa, Sátoraljaújhely, és Lenti. A montmorillonitot, kaolinitet, illitet, kvarcot, földpátot, szerves anyagot, vasoxid-hidroxidokat tartalmazó agyagok SiO, tartalma 50-70%, Fe203 tartalma 4-8%, iszapolási maradék 200 mikrométeres szitán 0-10%. A szárazon sajtolt próbatestek száradási zsugorodása+0,2-0,6%, égetési zsugorodása 0,2-11%, száraz hajlítószilárdsága 2-11 MPa, égetett hajlítószilárdsága 9-44 MPa, vízfelvétele 1100-1180 °C-on égetve 0-5%. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő eljárásra az a jellemző, hogy a masszakomponensek ismertetett módon történő megválasztása lehetővé teszi a különböző típusú mázrendszerek széles skálájú alkalmazását. Mivel az alaptest mészmentes vörösre égő agyag, kvarc és foldpát, ill. tufa és zömmel üveges olvadékból álló pernye, az alaptestben az égetés során képződő fázisok a tömőire égett terméket egyrészt az európai gyakorlat szerinti gres rosso, kőagyaghoz, másrészt a porcelán jellegű termékekhez teszik hasonlóvá. Ez a szerkezet biztosítja, hogy az egyébként csak speciális alaptestre alkalmazható máztípusok mindegyike a találmány szerinti alaptesteken alkalmazva jó eredményt ad. A találmány szerinti megoldás jellemzője továbbá, hogy az 1958/84 alapszámú „Eljárás kopás-, fagy-, valamint kémiai behatásoknak ellenálló kristálymázak előállítására” találmányi bejelentésben ismertetett dekoratív kristálymázak az eljárás szerint készült alaptestekre jól alkalmazhatók. A találmány szerinti eljárással készült nagy nyers szilárdságú lapok jellemzője a széles skálájú dekorálhatóság (szitanyomás, pisztoly, stb.), mind a száraz, mind a nedves mázfelviteli technológia esetében. Mázas kerámialapok készítésére a jelenleg elteijedtebb technológia szerint a különböző származási helyű, ásványi összetételű, szemcseméretű és szemszerkezetű nyersanyagokat nedves eljárással, golyós ma1 lomban 35-45% vízzel őrlik, a masszaiszapból porlasztásos szárítással 4-10% nedvességtartalmú sajtolóport állítanak elő. A sajtolóporból hidraulikus, vagy frikciós présen lapokat sajtolnak. Formázás után szárítják a terméket, majd 1000-1300 °C-on kiégetik. Nedves eljárással előkészített (őrölt és homogenizált) mázzal, különböző technológiai berendezésekkel, eljárásokkal mázolják, esetleg festékekkel dekorálják a lapokat és 950-1200 °C-on késztermékké égetik. Az így előállított lapok dekoratívak, vízfelvételük 10-25%, nem fagyállóak. Fagyálló (vízfelvétek2%), nagy szilárdságú és kopásálló lapokat mázas, vagy mázatlan kivitelben is gyártanak. A mázas lapok gyártása egyszeri, vagy kétszeres égetéssel történhet. A kétszeri égetésnél a nyers lapokat először közel tömörre égetik. Ennek során a cserép kb. 10%-ot, zsugorodik. A közel tömör lapok mázolása számos nehézséggel jár, a dekorációs lehetőség korlátozott. A cserepek zsugorodása miatt a lapok méretei is korlátozottak, a kemencék hőeloszlásában mutatkozó különbség a lapméret növelésével arányosan rontja az alak- és méretpontosságot. Hátrány továbbá a nagy energiát igénylő nedves őrlés és a35-45% vizet tartalmazó massza porlasztásos szárításnál fellépő nagy energia- és vízveszteség. (Tamás Ferenc: Szilikátipari kézikönyv, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1982.) Az említettektől eltérő eljáráson alapul a 167.830 Ijsz. magyar szabadalom, amely elsősorban száraz eljárással állít elő egyszer égetett terméket. Az eljárás lényege, hogy különböző szemcseméretekre választják szét a kőbányászati meddők anyagait, majd a frakciókat önmagukban, vagy meghatározott arányban összekeverve adott esetben 5-50 m% víz hozzáadásával formázzák, égetik. Az 575.893 ljsz. svájci, és ennek elsőbbségén alapuló 169.755 ljsz. magyar szabadalmi leírás a fenti nyersanyagbázison - kőbányászati meddők -, adalékanyagként 3-33 m% agyagásványt tartalmazó anyagokat, 5-49 m% márgát, hulladékanyagokat használhat. A 179.311 és 179.317 ljsz. magyar szabadalom lényege, hogy 50-85% bányanyers állapotú pécsváradi foldpátos homokot, 10-40% perlit meddőt és 5-30%, 100 mikron alá őrölt plasztifikáló anyagokat szárazon, vagy nedvesen előkészített mázzal, vagy fémoxidokkal színezett masszaporral együtt sajtol és 1000-1300 °C-on foganatosított egyszeri égetéssel nyer készterméket. Az ismert eljárások hátrányai a viszonylag kis nyers és égetett szüárdság, valamint az, hogy nem tartalmaznak utalást sem különleges dekoratív felületek kialakítására. Egyes eljárások egyszeri égetést alkalmaznak ugyan, de a termék mázolására, dekorációjára alkalmas eljárás nem került ismertetésre, nincs mázspecifikáció, vagy az alkalmazott réteg finomra őrölt alapmassza+olvasztóanyag+színtest keveréke, ami miatt viszonylag nagy mennyiségű színezőanyag szükséges, valamint kevéssé változatos dekorációk állíthatók elő (179.317. szabadalmi leírás). Célul tűztük ki a fenti hátrányok kiküszöbölésére olyan burkolólapmasszik kidolgozását, amelyek alkalmasak speciális máztípusok (pl. az 1958/84 alapszámú találmányi bejelentésben szereplő mázak) mindegyikével dekoratív burkolólapok előállítására. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy 2-49 m% bányanyers foldpátos homokot, előnyösen a pécsváradi 2 194 792 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
