Verfahren zur Herstellung dauerhafter Beschichtungen auf zementhaltigen Erzeugnissen unter Verwendung von Alkalisilikaten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dauerhaften Beschichtungen auf zementhaltigen Erzeugnissen unter Verwendung von Alkalisilikaten.
Glasuren bestehen aus Kieselsäure ohne jedweden Gehalt an Pigment und Zuschlagstoffen.
Emails weisen einen Gehalt an Pigmenten und Zuschlagstoffen auf, der bei pulverreichen Emails etwa 40 bis 60 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Wasserglas ausmacht.
Pulverarme Emails enthalten etwa 1 bis 20 Gewichtsteile Pigment und Zuschlagstoffe auf 100 Gewichtsteile Wasserglas.
Anstriche enthalten einen hohen Anteil an Zuschlagstoffen und Pigmenten, und zwar etwa 150 bis 300 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Wasserglas.
Das Problem, mit Hilfe von Alkalisilikatlösungen Pigmente dauerhaft an Oberflächen zementhaltiger oder aus gebrannter Tonerde bestehender Erzeugnisse zu binden, ist schon lange Gegenstand der einschlägigen Forschung.
Durch Behandlung bei keramischen Temperaturen können Silikatglasuren und Silikatemails leicht wasserunlöslich und wetterfest gemacht werden. Voraussetzung ist aber, dass das zu beschichtende Grundmaterial dem Brennen, ohne Schaden zu nehmen, standhalten kann.
Asbestzement, Beton und dergleichen sind von solcher Behandlung ausgeschlossen, da sie schon bei Temperaturen um 4000 C durch Hydratwasserabgabe beträchtliche Festigkeitsverluste erfahren. Die Forschung hat deshalb dem Problem grösste Aufmerksamkeit zugewandt, dauerhafte, dekorative Beschichtungen auf zementhaltigen Erzeugnissen zu erzielen, ohne dabei den zulässigen Temperaturbereich zu überschreiten.
Plötzliches Erhitzen einer nur aus Alkalisilikat bestehenden Beschichtung oder einer silikatreichen Beschichtung über den Siedepunkt des Wassers kann ein Anschwellen der Schicht und ihre Verwandlung in ein System von erstarrten Bläschen verursachen (VAIL, Bd. II, Seite 371). Ein getrockneter, hydratisierter Silikatfilm wird beim Erhitzen schmelzen. Wenn die Oberfläche zu klein ist, um das Wasser ruhig zu entlassen, wird die viskose Flüssigkeit dünnwandige Bläschen unterschiedlicher Grössenordnung bilden, die zu einem festen Schaum erstarren.
Reine Alkalisilikatlösungen (mehr oder weniger verdünnt, aber ohne Zuschlagstoffe) haben mehr Beweglichkeit, um ihr Gefüge beim Trocknen homogen anzuordnen, als Alkalisilikatlösungen, die Zuschlagstoffe enthalten.
Dem Anschwellen beim plötzlichen Erhitzen kann durch Einverleibung genügender Mengen von Zuschlagstoffen vorgebeugt werden. Zuschlagstoffe wie Pigmente, Tonerden usw. sind dann im Alkalisilikat suspendiert und ermöglichen das allmähliche Entweichen des Wassers, das bei reinen Alkalisilikatlösungen nicht möglich ist und zur Bläschenbildung führt.
Die Herstellung von Glasuren und kieselsäurereichen (pulverarmen) Emails scheiterte demnach bisher an der Tatsache, dass geeignete Beschichtungen ohne Bläschenbildung der notwendigen Hitzebehandlung nicht unterzogen werden konnten.
Pulverreiche Emails auf Alkalisilikatbasis konnten wohl ohne Bläschenbildung hitzebehandelt werden, doch musste eine Qualitätsminderung in Kauf genommen werden: Sie sind nicht kochfest.
Bei steigendem Zuschlagstoffgehalt nimmt bei der Alkalisilikatlösung die innere Beweglichkeit und damit die Fähigkeit ab, sich zu einem homogenen Gefüge zu ordnen. Eine mehr oder weniger ausgeprägte Amorphisierung der Schicht wird durch den Qualitätstest Kochprobe sichtbar.
Zur Beurteilung der Qualität einer aufgebrachten Alkalisilikatbeschichtung wird die von VAIL, Bd. II.
Ausgabe 1952, Seite 323, angeführte Kochprobe herangezogen. Sie demonstriert innerhalb von 24 Stunden, was ansonsten nur durch Jahre oder jahrzehntelange Lagerung im Freien als Endergebnis zu erwarten ist.
Sie ist als rasch durchführbarer Qualitätstest für Beschichtungen auf Kieselsäurebasis bekannt. Dabei werden Email- und Glasurproben über 24 Stunden in kochendem Wasser gehalten. Sie dürfen sich dabei nicht von ihrer Unterlage lösen und dürfen nach dem Trocknen ihr Aussehen nicht verändert haben (Verblassen oder Kreidigwerden).
Es wurde nun ein Verfahren entwickelt, mit dem unter Verwendung von Alkalisilikaten Email und Glasuren erzeugt werden können, die Qualitätsmerkmale ähnlich denen der fast wasserfreien Kieselsäuren (Opal) aufweisen. Sie halten der 24stündigen Kochprobe stand.
Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die zu beschichtenden Erzeugnisse mit einer wässrigen Alkalisilikatschicht überzogen und nach dem Trocknen der Einwirkung einer warmen bis heissen Salzlösung, die eine Mischung von Erdalkalisalzen enthält, ausgesetzt werden, wonach die so beschichteten Erzeugnisse einer Heisswasser- oder Dampfbehandlung in einem Autoklav unterworfen werden.
Das neue Verfahren umgeht bei der Erzeugung von Glasuren das Blasigwerden und führt zu einem opal ähnlichen Kieselsäureglas. Dieses ist kochfest und hält sogar der viel strengeren Autoklavbehandlung stand.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht die Erzeugung von glasklaren Glasuren, die nur aus Kieselsäure bestehen. Es ermöglicht auch die Erzeugung von kieselsäurereichen Emails, die alle nach den herkömmlichen bzw. bekannten Verfahren nicht wärmebehandelt werden könnten, da sie beim Erhitzen anschwellen und Bläschen bilden. Das neue Verfahren ermöglicht auch die Herstellung von kieselsäureärmeren (pulverreicheren) Emails durch Aufbringung einer kieselsäurereichen Deckschicht. Erst durch die Aufbringung dieser Deckschicht werden solche Emails kochfest. Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens können sogar wässrige Suspensionen von Pigmenten nach dem Trocknen durch Aufbringen einer kieselsäurereichen Deckschicht kochfest gemacht werden.
Die Grundbedingungen für die Herstellung von beständigen Anstrichen, Emails und Glasuren auf Kieselsäurebasis sind folgende:
1. Die zu beschichtenden Oberflächen und auch die Oberflächen der verwendeten Zuschlagstoffteilchen (Pigment usw.) müssen durch Wasserglas leicht benetzbar sein.
2. Sie dürfen nicht reaktionsfreudig sein. Substanzen, die sofort reagieren (wie z. B. Calciumsulfat und ähnliche) fällen Wasserglas und ergeben weiche, schlecht haftende Überzüge.
3. Beschichtungen mit dauerhaftem Gefüge und gutem Haftvermögen entstehen bei Reaktionen, die dem Wasserglas genügend Zeit lassen, sich während des Trocknungsvorganges mehr oder weniger homogen zu ordnen.
Bei einem langsam getrockneten Alkalisilikatfilm sind die Kieselsäure-Ionen durch Wasserstoffbrückenbindung stark assoziiert und auf diese Art homogen angeordnet, etwa nach dem Schema
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4. Nach dem Trocknen der Wasserglasschicht scheint die kleine, noch vorhandene Restwassermenge eine ungeordnete, amorphe Fällung zu verhüten. Sie ermöglicht es, die aufgebrachte Beschichtung durch eine nachfolgende Behandlung mit Fällungsmitteln unlöslich zu machen. Diese Fällungsmittel könnten der ursprung lichen Lösung nicht beigegeben werden, da sie ein unlösliches Gel erzeugen würden.
Als Grundstoff für das neue Verfahren können alle kieselsäurereichen, noch an der Luft trocknenden, gut anhaftenden Alkalisilikate verwendet werden, so z. B.
Na2O : 2 Silo. bis Na2O : 4sie2.
Sie trocknen zu harten, glasigen, sich nicht leicht wieder auflösenden Filmen, die kleine Mengen zurückbleibenden Wassers enthalten. (Na-Silikate, die ein kleineres Verhältnis aufweisen als Nach : 2 SiOz trocknen an der Luft schlecht.)
Die Konzentration des silikatischen Trägers muss dem zu beschichtenden Material bzw. seiner Oberflächenbeschaffenheit und der Oberflächenbeschaffenheit der beizumischenden Pigmente angepasst sein.
Zur Herstellung einer reinen Silikatglasur wird z. B.
folgende Zusammensetzung eingesetzt:
90 Gewichtsteile Natronwasserglas,
10 Gewichtsteile Wasser.
Die Zusammensetzung für die Herstellung von pulverarmen Emails kann wie folgt gewählt werden:
100 Gewichtsteile Wasserglas : 1-20 Gewichtsteile
Zuschlagstoffe
85 Gewichtsteile Natronwasserglas,
10 Gewichtsteile Wasser,
5 Gewichtsteile Fe2O8, während für pulverreiches Email z. B. folgende Zusammensetzung geeignet ist:
100 Gewichtsteile Wasserglas: 40-60 Gewichtsteile
Zuschlagstoffe, Zusammensetzung z. B.:
45 Gewichtsteile Natronwasserglas,
15 Gewichtsteile Wasser,
40 Gewichtsteile Zuschlagstoffe mit einer Deckschicht aus z. B.
90 Gewichtsteilen Natronwasserglas,
10 Gewichtsteilen Wasser.
Für Anstriche sei folgendes Beispiel angegeben: 100 Gewichtsteile Wasserglas: 150 bis 350 Gewichts teile Zuschlagstoffe.
Zusammensetzung z. B.:
20 Gewichtsteile Kaliwasserglas,
15 Gewichtsteile Wasser,
65 Gewichtsteile Zuschlagstoffe.
Nach dem neuen Verfahren werden die getrockneten Alkalisilikatschichten durch Einwirkung einer heissen Salzlösung geliert und neutralisiert. Die Salzlösung muss ein lösliches Erdalkalisalz oder eine Mischung von Erdalkalisalzen enthalten, die mit dem Alkali des Silikates reagieren, z. B.: 2NaOH -F CaCle = NaCl + Ca(OH)2 oder 2 KOCH + Mg(NO3)2 = 2KNOs + Mg(OH)2
2 NaOH + Bariumformiat = 2 Natriumformiat + Ba(OH)2 usw.
Die Neutralisierung des Alkalis verbraucht Erd alkalisalz. Es entsteht Alkalisalz und Erdalkalihydroxyd.
Es ist günstig, das bei der Reaktion entstehende Erd alkalihydroxyd zu beseitigen. Zum Beispiel durch Neutralisieren:
Ca(OH)2 + 2 HCl = CaCl2 + 2H20.
Bei gleichbleibender Erdalkalikonzentration der Lösung muss laufend, dem Verbrauch entsprechend, Erdalkalisalz zugeführt werden. Der Alkalisalzgehalt der Lösung reichert sich entsprechend an. Es ist auch möglich, von Anfang an eine gewünschte Konzentration von Erdalkali- und Alkalisalzen einzustellen und dann beizubehalten.
Die Anwesenheit der Alkalisalze wirkt vornehmlich gelierend, die Erdalkalisalze wirken neben einer gewissen Gelierung vor allem neutralisierend.
Ohne Störung des Gefüges der dabei freiwerdenden Kieselsäure werden die Alkali-Ionen im heissen Salzbad schrittweise aus den Silikatschichten entfernt.
Je höher der Calciumgehalt der Lösung ist, desto schneller laufen die Reaktionen ab und desto spröder und zu Rissbildungen geneigter wird der aufgebrachte Uberzug. Je höher der Alkalisalzgehalt ist, desto langsamer gehen die Reaktionen vor sich und desto elastischer und rissfreier, bis ganz rissfrei, wird die Beschichtung. Wird allein mit Alkalisalzlösung behandelt, dann zeigt die Probe zwar keine Rissbildung, die Beschichtung ist aber nicht haltbar, weil das Alkali nicht neutralisiert wurde.
Der Reaktionsablauf (das heisst die Gelierung und Neutralisierung der Beschichtung) wird durch hohe Temperaturen der Lösung beschleunigt. Die notwendige Behandlungszeit wird abgekürzt.
Die Erdalkalisalze üben ihre gelierende und neutralisierende Wirkung schon bei einem Gehalt von 1 g auf 100 cm3 aus. Die Wirkung steigert sich bis zum Sättigungsgrad.
Auch die Alkalisalze üben ihre gelierende Wirkung steigend, je nach Sättigungsgrad, aus.
Folgende Lösungen wurden mit Erfolg eingesetzt:
1 g Carl2 in 100 cm3 + NaCl bis zur Sättigung
20 g CaCl2 in 100 cm3 ohneNaCl-Zusatz
5 g Mg(NO3)2 in 100 cm8 + 20 g NUN03
20 g Mg(NO3)2 in 100 cm3 + 10 g NaNO3
10 g Ba(HCOO)2 (Bariumformiat) in
100 cm3 + 20 g Natriumformiat (HCOONa).
Es können Chloride, Nitrate, Formiate, Acetate und alle sonstigen löslichen Alkali- und Erdalkalisalze und deren Mischungen verwendet werden.
Asbestzementplatten und sonstige zementhaltige Erzeugnisse, die mit Alkalisilikatglasuren oder -emails überzogen und langsam getrocknet wurden, werden in eine solche Lösung gebracht und darin z. B. zwischen 20 min bis zu mehreren Stunden bei Temperaturen zwischen 300 C und dem Siedepunkt der Lösung gehalten. Dabei werden die Alkali-Ionen schrittweise aus den Silikatschichten entfernt und neutralisiert.
Die emaillierten oder glasierten Asbestzementplatten oder ähnliche werden anschliessend abgespült (es genügt Leitungswasser) und weiterbehandelt.
Nach der Behandlung der Kieselsäurebeschichtung durch entsprechend temperierte Salzlösungen über einen bestimmten Zeitraum hinweg ist die Schicht noch voluminös und neigt bei weiterem Trocknen zu mehr oder weniger engmaschiger Rissbildung (Craquele.) Die Kieselsäure muss daher durch eine Weiterbehandlung kondensiert und verdichtet werden.
In Salzwasser vorbehandelte Beschichtungen guter Qualität erfahren durch eine Weiterbehandlung in Heisswasser oder Dampf eines Autoklavs oder Dampfkessels eine hohe Verdichtung und Qualitätssteigerung ohne Störung des molekularen Gefüges.
Das Wasser wird vorteilhafterweise während dieser Prozedur dauernd kalkarm bis kalkfrei gehalten. Damit wird eine Beeinträchtigung der Beschichtung durch Kalkwasser unterbunden.
Unter Einwirkung von Heisswasser oder Dampf erfahren Emails oder Glasuren auf Kieselsäurebasis eine Kondensation und Verdichtung der Kieselsäure. Es kommt zum Wasseraustritt aus den durch Wasserstoffbrückenbindung assoziierten Kieselsäuremolekülen. Die Siliciumatome werden über Sauerstoffbrücken regellos, aber vollständig zu einem dreidimensionalen Raumnetz von SiO4-Tetraedern verknüpft:
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Bei einer derartigen Behandlung tritt keinerlei Amorphisierung der Kieselsäure auf. Im Gegenteil: die Beschichtung (Glasur oder Email) erfährt eine grosse Verdichtung und Festigkeitssteigerung. Eine Glasur bleibt glasklar, und Email und Glasur haben die höchstmögliche Stufe der Dauerhaftigkeit erreicht.
Die Grössenordnung der Verdichtung geht aus folgenden Angaben hervor:
Eine Wasserglaslösung von z. B. 1 Nah0:3,3 siO2 mit einem spez. Gewicht von 1,34 enthält pro 100 cm3 35,5 g SiO2. Die Dichte der Kieselsäure beträgt demnach in dieser Lösung 0,355. Um diese Kieselsäure bis auf eine Dichte z. B. des Opals mit 2,1 bis 2,2 zu bringen, muss sie bis auf etwa 1/6 ihres Volumens verdichtet werden. Diese Verdichtung kann mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens erreicht werden.
Glasuren oder Emails können nach dem Salzbad der Heisswasser- bzw. Dampfbehandlung ohne Zwischentrocknung unterzogen werden. Druck und Zeitdauer lassen sich beliebig variieren.
Die Wirkung von Heisswasser oder Dampf ist gleich.
Die emaillierten oder glasierten Erzeugnisse können entweder im Wasser oder im Dampf eines Autoklavs behandelt werden. Je höher der Druck bzw. je höher die Temperatur ist, desto schneller findet die Verdichtung statt: z.
2 atü oder 1200 C... Behandlungsdauer etwa 8 Std.
8 atü oder 1700C... Behandlungsdauer etwa 3 Std.
10 atü oder 1800 C... Behandlungsdauer etwa 2 Std.
Die Werte bleiben gleich für Glasur und Email ver schiedener Zusammensetzung.
Zur Herstellung von Glasuren werden Asbestzement
Platten, Betonsteine und dergleichen mit einer oder mehreren Alkalisilikatschichten überzogen und langsam getrocknet, z. B. einige Minuten bei Zimmertemperatur.
Zusammensetzung der Schicht: siehe Tabelle I.
Tabelle l
Mischungsbeispiele für Zuschlagstoffe (Pigmente + Zusätze)
Pulverreiche Pulverarme Pigmente Si-Emails Si-Emails Glasuren und Zusätze Gew.% Gew.% Gew.% ZnO 50 50 40 100 50 50 0 Fe2o3 25 25 50 0 Cm203 25 50 0 Quarzmehl 25 25 35 0
Pigmente: Alle alkalibeständigen Mineralfarben, z. B. ZnO, Time, Fe2O8, Fe30a, MnO, Cm203, Ultramarin, Carbonschwarz u. a. Zuschlagstoffe: Tonerde, Quarzmehl u. a.
Zur Herstellung von Emails werden der Alkalisilikatlösung vor dem Auftragen der Beschichtung auf Asbestzement-Platten, Betonerzeugnissen und dergleichen Zuschlagstoffe und Pigmente zugesetzt und innig vermischt.
Zusammensetzungsbeispiele: siehe Tabelle II.
Tabelle II
Mischungsbeispiele für Beschichtungen
Pulverreiche Pulverarme
Si-Emails Si-Emails Glasuren
Gew.% Gew.% Gew.% Kali-Wasserglas - - 45 - - - 100 - Natron-Wasserglas 50 45 - 70 80 85 100 75 50 Wasser 15 15 10 - 10 10 - 25 50 Pigmente und Zusätze 35 40 45 30 10 5 - -
Im nachfolgenden werden pulverreiche Alkalisilikat Beschichtungen, die A. nach bekannten Verfahren durch Wärmebehandlung B. nach dem erfindungsgemässen Verfahren erzeugt sind, verglichen.
Pulverreiche Beschichtungen können durch eine entsprechende Wärmebehandlung ohne Bläschenbildung unlöslich gemacht werden.
Gleich pulverreiche Beschichtungen können auch nach dem gegenständlichen Verfahren mit heisser Salzlösung unlöslich gemacht werden.
Beide Emails haben hohe Festigkeit und ein schönes Aussehen, aber beide Emails halten der Kochprobe nur mangelhaft stand. Sie verblassen und werden mehr oder weniger kreidig. Höchste Wetterfestigkeit ist also nicht gegeben.
Das erfindungsgemässe Verfahren sieht jedoch die Aufbringung einer silikatreichen oder aus reinem Silikat bestehenden Deckschicht über dem Email vor. Damit erreicht auch pulverreiches Email Kochfestigkeit.
Der Pulvergehalt der Beschichtung kann bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens so weit herabgesetzt werden, bis dieses pulverarme Email der Kochprobe standhält. Eine Wärmebehandlung nach bekannten Verfahren wäre bei derart pulverarmen Emails wegen Anschwellen und Bläschenbildung ausgeschlossen.
Das neue Verfahren sieht, wie schon erwähnt, bei der Erzeugung von Glasuren und kieselsäurereichen Emails eine Autoklavbehandlung vor. Die erhaltenen Beschichtunden, die also autoklavfest sind, halten natürlich der viel milderen Kochprobe auf alle Fälle stand.
Mit reinen Alkalisilikaten (ohne jedwede Zuschlagstoffe) werden nach dem neuen Verfahren höchste Qualitäten erreicht:
Glasklarheit (keinerlei Amorphisierung), grösste Festigkeit (opalähnlich), höchste Dauerhaftigkeit (Wetterfestigkeit).
Eine nach dem neuen Verfahren auf der Oberfläche eines zementhaltigen Produktes erzeugte Glasur zeigt nach der Kochprobe oder nach einer Autoklavbehandlung an der Berührungsfläche zwischen Glasur und glasierter Oberfläche mehr oder weniger kreidige Pünktchen bis Flecken amorpher Kieselsäure (Vergrösserung 1:100). Mit freiem Auge betrachtet, weist eine solche Glasur stets ein blasseres, unreines Aussehen auf, be sonders nach dem Trocknen. Die Haftung an ihrer Unterlage ist an solchen Stellen beeinträchtigt.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass auch auf einer sauberen Oberfläche eines zementhaltigen Produktes immer noch Calciumcarbonat-Reste vorhanden sind.
Calciumcarbonat weist zwar eine geringere Reaktionsaktivität auf als Calciumsulfat, doch findet an den Be rührungsflächen zwischen Wasserglas und Calciumcarbonat eine Reaktion statt, die an diesen Stellen die Strukturierung der Kieselsäure beeinträchtigt, was dann bei- der Heisswasserbehandlung offenbar wird.
Wenn die Oberfläche eines zementhaltigen Produktes vor dem Auftragen der Alkalisilikatschichten mit verdünnter Säure, z. B. HC1, HNO3, Ameisensäure usw., ab gebeizt und gut abgespült wird, dann zeigen die aufgebrachten Glasuren oder Emails auch nach der Heisswasser- oder Dampfbehandlung keine der oben beschriebenen Pünktchen oder Flecken amorpher Kieselsäure.
Das Aussehen der Glasuren ist auch unter dem Mikroskop rein und transparent.
Folgende Beispiele für die Abbeizbehandlung seien genannt: a) 5 sek lang mit einer 2% Chlorwasserstofflösung, b) 2 sek lang mit einer 5 % NNO3-Lösung, c) 10 sek lang mit einer 5 % Ameisensäurelösung usw.
Dann wird mit Wasser abgespült und getrocknet.
Je mehr Zuschlagstoffe eine Silikatfarbe enthält, desto dünner sind die Wasserglasschichten, die die einzelnen Zuschlagstoffteilchen umgeben und desto dünner ist daher auch die Silikatmembran an der Oberfläche des Emails. Bei zu hohem Zuschlagstoffgehalt sind die Wasserglasschichten zu dünn. Auch bei langsamem Trocknen kann sich das Kieselsäuregefüge nicht mehr entsprechend anordnen, und das Email kann nicht mehr ohne strukturelle Beeinträchtigung verdichtet werden. Es wird bei der Heisswasser- oder Dampfbehandlung zumeist oberflächlich amorphisiert und erhält dadurch ein kreidiges, glanzloses Aussehen.
Emails auf Alkalisilikatbasis sind fast alle nicht kochfest. Erst ab einem Zuschlagstoffgehalt, der geringer als 10 Gew.% ist, werden sie kochfest, wobei die Natur und die Feinheit des beigemengten Pulvers von Bedeutung ist.
Als Beispiel einer kochfesten Mischung sei folgende Mischung angegeben: 80 Gew.% Natriumsilikat (1 Na2O: 3,3 SiO2)
15 Gew.% Wasser
5 Gew.% Fe203.
Man könnte auch sagen: Beschichtungen können nur kleine Pulverbeimengungen enthalten, etwa von 1 bis zu 10 Gew.1% vom Alkalisilikatgehalt, ehe sie anfangen, ihre Kochfestigkeit zu verlieren.
Silikatarme Anstriche oder Emails können durch Aufbringen einer zusätzlichen, nur aus Wasserglas oder aus einer silikatreichen Farbe bestehenden Deckschicht kochfest gemacht werden.
Über einer Silikatfarbschicht zur Erzeugung von Anstrichen oder Emails wird z. B. noch eine Deckschicht a) aus reinem Wasserglas b) aus Wasserglas mit z. B. 5 % Eisenoxydzusatz usw.
c) aus Wasserglas verdünnt, z. B. mit 25 % Wasser usw.
aufgebracht und weiterhin nach dem beschriebenen Verfahren behandelt.
Die folgenden Ausführungsbeispiele sollen die vorliegende Erfindung näher erläutern.
a) Erzeugung einer Glasur
Eine Asbestzementplatte wird zum Abbeizen der
Oberfläche zunächst etwa 5 sek in eine 2%ige Chlorwasserstofflösung gebracht, anschliessend gut abgespült und oberflächlich durch z. B. Warmluft getrocknet.
Dann wird die zu glasierende Oberfläche dreimal mit einer Schicht des handelsüblichen Natronwasserglases überzogen. Jede Schicht muss vor dem Auftrag der nächsten Schicht trocken sein (benötigte Trockenzeit bei Zimmertemperatur etwa ein paar Minuten).
b) Erzeugung eines Emails mit Deckschicht
45 Gewichtsteile Natronwasserglas
15 Gewichtsteile Wasser
40 Gewichtsteile Pigmente und Zusätze (z. B. 20 Teile ZnO, 10 Teile FesOs
10 Teile Quarzmehl) werden innig vermischt. Eine vorzugsweise abgebeizte Asbestzementplatte wird wie oben etwa 3mal, mit Zwischentrocknung, mit dieser Schicht überzogen. Anschlie Ilend wird eine Schicht des handelsüblichen Wasserglases aufgetragen und wieder getrocknet.
Die nach a) und b) vorbereiteten Platten werden nach dem Trocknen in eine Salzlösung gebracht, die beispielsweise 250 g CaCl2 pro Liter enthält und zusätzlich mit NaCl gesättigt ist. Die Lösung mit den Platten wird auf 750 C erhitzt und etwa 3 Stunden bei dieser Temperatur gehalten.
Anschliessend werden die glasierten bzw. emaillierten und glasierten Platten mit Wasser gespült. Im Wasser eines Autoklavs werden sie dann auf 10 atü = 1800 C erhitzt. Das Autoklav-Wasser wird durch einen Zusatz von Silikagel kalkarm gehalten.
Nach einer Stunde wird abgekühlt. Die Platten werden entnommen. Die Glasur ist glasklar geblieben, das Email ist rein und lebendig in der Farbe. Beide Beschichtungsarten haben die höchste Festigkeit und Dauerhaftigkeit erreicht.
Obwohl im vorstehenden lediglich von zementhaltigen Erzeugnissen gesprochen wurde, kann das erfindungsgemässe Verfahren selbstverständlich auch zur Herstellung von Glasuren, Emails und Anstrichen auf Tonerzeugnissen verwendet werden.