Titel: Fortschritte in der Thonindustrie.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1889, Band 272 (S. 462–468)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj272/ar272077

Fortschritte in der Thonindustrie.

(Fortsetzung des Berichtes S. 414 d. Bd.)

Feuerfester Thon von Tiefenfucha in Niederösterreich wird in Hollenbürg an der Donau gewonnen und zu Chamottesteinen verwendet. Die Analyse desselben von C. Bischof findet sich Sprechsaal, Nr. 21 S. 646. Der Thon gehört zu den reichlichst bindenden, sehr plastischen und hoch feuerfesten, und eignet sich besonders für Schmelztiegel.

H. Rühle bespricht im Sprechsaal, Nr. 21 S. 319, die Löthain-Meiſsner Ofenthone, die den Ruhm und die Blüthe der Meiſsner Ofenfabrikation bedingen. Die rationelle Analyse ergab 76,2 Proc. Thonsubstanz, 23,1 Proc. Quarz und 0,63 Proc. Feldspathreste. Bei 1400° C. brennen sich beide Thone blaſsgelb, bei 1640° C. verdichten sie sich völlig und sind im Bruche grau, auf der Oberfläche braun gefärbt. Quantitative Analyse und Schwindungsmasse werden angeführt.

Meiſsner Kaolin aus den Gruben und Schlämmwerken von C. Tielsch und Comp. in Meiſsen wird hergestellt durch Mischen von gleichen Theilen Kaschkaer Erde und Löthainer Erde. Beide Erden werden zuerst geschlämmt und dann gemischt. Aus diesem Kaolin hergestelltes Porzellan widersteht dem Einflüsse von Hitze und Kälte viel besser als die aus böhmischer Erde hergestellten. Die rationelle Analyse ergab: Thonsubstanz 89,1 Proc., Quarzpulver 9,9 Proc., Feldspathpulver 0,99 Proc. Die chemische Analyse von Prof. Seger ergab:

SiO2 51,39 Proc.
Al2O3 35,44
Fe2O3 0,72
CaO
MgO 0,75
K2O 0,80
H2O, org. Subst. 11,23

C. Bischof beschreibt den Normalthon erster Klasse und dessen Fundstätte. Dieser früher von ihm als Saarauer Thon I bezeichnete Thon findet sich in der Steinkohlengrube „Paulschacht“ bei Altwasser als eine der Kohle des zweiten Flötzes daselbst angewachsene Bank von durchschnittlich 10 bis 12cm Mächtigkeit, die sich bald verstärkt und stellenweise ganz verliert. In kurzer, bündiger Bezeichnung kommt dem Materiale die Benennung Altwasser-Schiefer aus dem Paulschachte zu (Thonindustrie-Zeitung, Bd. 12 S. 224).

Plastische Thone aus der Umgegend von Strehlen in Schlesien hat Dr. Kosmann beschrieben. I. Rohkaolin von Töppendorf. Das Thonlager ist in einer Länge und Breite von 100m und einer Mächtigkeit von mehr als 20m nachgewiesen. Die pyrometrische Untersuchung wurde von Dr. Bischof in Wiesbaden ausgeführt. Bei 1000° C. geglüht, brennt sich der Thon angenehm sattgelb mit Färbung ins Bräunliche. Der Bruch ist gelb, chamotteartig, noch saugend mit wenig Poren. Die mechanische Analyse hat in 100 Theilen ergeben:

|463|
1) Organische Substanz 0,04
2) Thonsubstanz 27,86
3) Feiner Schluff 5,26
4) Grober Schluff 6,72
5) Feiner Glimmersand 7,91
6) Feiner Quarzsand 11,63
7) Gröberer Quarzsand 40,27
–––––
99,69

Die chemische Untersuchung ergab:

Bauschanalyse Rationelle Analyse

SiO2

68,35
davon
löslich
unlöslich
14,4
53,9
SiO2
Rückstand
14,42
63,48
TiO2 0,09
Al2O3 20,65 12,10
Fe2O3 2,34 2,34
CaO 0,30 0,30
MgO 0,30 0,29
Na2O 1,66 1,03
K2O 1,26 0,94

Org.
H2O
Subst.
4,90
0,04

4,94

4,94
––––– –––––
99,88 99,84

II. Thone von Schönbrunn bei Prieborn. Dieselben sind mit eckigen Quarz Stückchen durchsetzt, was auf das Vorhandensein ehemaliger Gletscherbildungen hinweist. Die chemische Analyse hatte nachstehende Zusammensetzung ergeben:

Weiſser Thon Graner Thon

SiO2
löslich
unlöslich
25,60
38,69
27,27
35,84

63,11
TiO2 0,28
Al2O3 23,80 24,52
FeO 1,54 1,07
MnO 0,27 0,19
CaO 0,16 0,15
MgO 0,54 0,51
Na2O 1,27 1,24
H2O 8,09 8,12
Kohle 0,81
–––––– ––––––
99,97 100,00

Die graue Färbung des zweiten Thones war durch eine geringe Menge darin enthaltenen Graphits bedingt, wie die Prüfung mit Fluſssäure ergab. Auch dieser Thon würde sich zur Aufschlämmung eignen. Näheres s. Thonindustrie-Zeitung, Bd. 11 S. 62.

Wenn es auch viele Kaoline gibt, die bei einem Gehalte von mehr als 1 Proc. Fe2O3 bei hoher Temperatur einen rein weiſs brennenden Scherben geben, so ist dies bei plastischen Thonen, selbst bei sehr geringem Eisengehalte, eine groſse Seltenheit. Von Interesse sind daher Untersuchungen, die Prof. Seger an einer Reihe von Thonproben aus dem Römerschachte des Herrn Rühle angestellt und in der Thonindustrie-Zeitung, Bd. 11 S. 525, mitgetheilt hat. Die Mehrzahl der Thone brannte bei einer Temperatur von 1450° C. und oxydirendem Feuer rein weiſs, wenig gesintert, etwas saugend. Die Analyse einer Durchschnittsprobe ergab:

|464|
SiO2 66,05 Proc.
TiO2 0,39
Al2O3 23,98
Fe2O3 0,61
CaO 0,38
MgO Spur
K2O 0,14
H2O, org. Subst 8,61
––––––––––––
100,16 Proc.

Die rationelle Analyse:

Thonsubstanz 61,03
Quarz 37,79
Feldspathreste 1,18

Die gefundene Zusammensetzung der Thonsubstanz stimmt mit der berechneten recht gut überein. Auffallend ist der geringe Gehalt an Kali* dieser ist nach Seger wohl die Ursache des völligen Weiſsbrennens der Thone, da er den Beginn der Sinterung in möglichst hohe Temperatur verlegt, wodurch die Bildung von färbendem Eisenoxyduloxyd vermieden wird. Trotz des geringen Gehaltes an Fluſsmitteln ist der Thon in Folge seines hohen Quarzgehaltes nicht so feuerbeständig, als man erwarten sollte. Der Thon wird unzweifelhaft ein vorzügliches Material für die Erzeugung weiſsen Steingutes abgeben.

Die Untersuchung zweier Kaoline veröffentlicht H. Seger in der Thonindustrie-Zeitung, Bd. 11 S. 571.

Die Zusammensetzung eines vorzüglich feuerfesten Materials findet sich in der Thonindustrie-Zeitung, Bd. 11 S. 581. Der Thonschiefer von Neurode übertrifft an Feuerbeständigkeit noch die bekannte Rakonitzer Erde.

Neuere chemische und mikroskopische Untersuchungen haben ergeben, daſs die ursprüngliche Masse der Zinkmuffeln bei fortgesetztem Gebrauche in Zinksilicate, Aluminate, Zinkspinell u.s.w. übergehen.

Eine ausführliche Untersuchung über diesen Gegenstand findet sich in Dr. Steger's Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preuſsischen Staate, 1887 Nr. 2.

Geschlämmter Kaolin von Seilitz hatte nach H. Seger folgende Zusammensetzung:


unlöslich in H2SO4
Zusammensetzung
der Thonsubstanz
SiO2 56,30 17,30 47,74
Al2O3 31,25 0,66 37,45
Fe2O3 0,49 0,59
CaO 0,42 0,51
MgO Spur
K2O 1,17 0,60 0,69
H2O 10,61 12,98
––––– ––––– –––––
100,24 18,56 99,96

Der Kaolin zeichnet sich durch einen sehr geringen Gehalt an Eisenoxyd aus, der bei den meisten zur Porzellanfabrikation verwendeten nicht unter 1 Proc. herunter geht. Der ziemlich beträchtliche |465| Gehalt an Quarz und Feldspath müſste beim Versatze der Masse in Rechnung gezogen werden.

Ein Thon aus Meiſsen besteht nach E. Adam nach dem Trocknen bei 120° C. aus

Thonsubstanz 76,85
Feldspathreste 2,46
Quarzsand 20,69

Die Gesammtanalyse ergab:

SiO2 58,77
Al2O3 28,81
Fe2O3 0,71
CaO 9,28
MgO 0,17
K2O, Na2O 0,44
H2O, org. Subst. 11,03

Der im Thone enthaltene Quarzsand ist so fein, daſs er sich durch Schlämmen aus dem Thone nicht entfernen läſst; es dürfte deshalb ein Schlämmen desselben behufs Entfernung gröſserer Sandkörner nur bei seiner Verwendung zu feinem Steinzeuge nöthig sein.

Der Thon ist sehr bildsam, liefert schon in geringer Hitze einen festen, weiſsen Scherben und wird unter starker Schwindung in Feldspath-Schmelzhitze lichtgrau, dicht und steinzeugartig, behält aber Form und scharfe Kanten (Sprechsaal, Nr. 20 S. 496).

Thon von Klingenberg am Main, der zur Herstellung von Schmelztiegeln u. dgl. dient, enthält nach C. Bischof (Sprechsaal, Nr. 87 S. 810):

Al2O3 33,68
SiO2 49,90
MgO 0,44
CaO 0,48
Fe2O3 1,90
K2O 1,81
S 0,036
Glühverlust 11,63
–––––
99,876

Natronfeldspath aus Kragerö, Norwegen, hatte nach C. Bischof folgende Zusammensetzung:

SiO4 65,35
Al2O3 21,66
Fe2O3 0,64
CaO 1,79
MgO 0,16
K2O 0,52
Na2O 9,88
H2O 0,25

(Thonindustrie-Zeitung, Bd. 11 S. 13.)

Pyrometrische Messungen haben Ch. Lauth und G. Vogt ausgeführt und in dem Bulletin de la société chimique (auch: Thonindustrie-Zeitung, Bd. 2 S. 71) die Resultate ihrer Versuche veröffentlicht. Die Verfasser besprechen zuerst die gewöhnlich in der Technik verwendeten Pyrometer und ihre Fehlerquellen. Hierauf wird ein in Sèvres seit einiger Zeit verwendetes Pyrometer mit Wassercirculation beschrieben. Der Explorator, |466| d.h. diejenige Oberfläche, welche der Wirkung der Hitze ausgesetzt war, hatte 0m,04 Länge, einen Durchmesser von 0m,009 und die Dicke des Messingbleches betrug 0m,0001. Die in der Minute ausflieſsende Wassermenge war 2l,5. Dieser Apparat wurde auf passende Weise in den Ofen gebracht und die jeweilige Temperatur durch Gold-Silber- und Gold-Platinlegirungen gemessen. Es zeigt sich, daſs es durchaus nicht gleichgültig sei, ob man bei ansteigender Hitze miſst, oder während der Abkühlung. Es ergab sich, daſs der absolute Werth eines Pyrometergrades abnimmt mit steigender Temperatur, daſs das Instrument bei Berücksichtigung dieses Umstandes aber brauchbar sei. Eine weitaus einfachere Methode der pyrometrischen Messung besteht aber darin, in den Ofen schmelzbare Körper zu bringen. Da Goldlegirungen zu kostbar sind und die mit Platin Saigerungserscheinungen zeigen, haben die Verfasser zur Controle der Ofentemperatur Bruchstücke gefritteter Körper von verschiedener Gestalt und Zusammensetzung verwendet. Durch Mischen eines bestimmten Glassatzes mit Kreide und Thon wurden vier Fritten hergestellt, die in gewissen Abständen zwischen 625° C. und 1320° C. schmolzen und zur Betriebscontrole geeignet sind. Schlieſslich werden die Seger'schen Pyroskope besprochen. Die Verfasser fanden, daſs zwischen den Beobachtungen Seger's und den ihren Uebereinstimmung besteht.

Einige Schmelzbestimmungen mit Seger's Pyroskopen (vgl. 1886 261 37) wurden von Dr. C. Bischof mit Hilfe des Deville'schen Ofens ausgeführt (Deutsche Töpfer- und Ziegler-Zeitung, Thonindustrie-Zeitung, Bd. 11 S. 37). Die Versuche ergaben, daſs während reines Platin im Deville'schen Ofen nach 20 Minuten Glühzeit zu schmelzen beginnt, die Normalkegel bereits nach 8 Minuten geschmolzen waren, woraus Bischof den Schluſs zieht, daſs der Schmelzpunkt des Normalkegels Nr. 20 weit unter Platinschmelzhitze, aber über der Schmelzhitze des Palladiums (1500° C.) liege.

Prof. H. Seger führt in einer Erwiderung an, daſs Kegel Nr. 20 erst in der höchsten, in der Keramik erreichbaren Temperatur schmelze, und daſs schwerer schmelzbare Kegel zu construiren keinen Zweck hätte, da man dieselben in der Glut gar nicht sehen würde.

Weitere Versuche mit Seger'schen Probekegeln hat Dr. Paul Jochum in Nr. 2 des Sprechsaal 1888 publicirt. Dieselben ergaben Unregelmäſsigkeiten im Schmelzen der Kegel; so bogen sich im Versuche 3 die Kegel 5 und 6 zuerst, dann nach einigen Minuten 4; 4 und 5 schmolzen sogleich zusammen, 20 Minuten darauf 6. Prof. Seger führt in der Thonindustrie-Zeitung, Bd. 12 S. 62, nach einer theoretischen Betrachtung über die Schmelzbarkeit der Normalkegel an, daſs ihm früher auch Ungleichmäſsigkeiten im Schmelzen der Kegel aufgetreten seien, diese aber stets auf Ungleichmäſsigkeiten des Feuers im Ofen zurückzuführen waren. Es ist naturgemäſs, daſs die Gase viel heiſser sein |467| müssen als der Ofeneinsatz, denn sonst könnte keine gleichmäſsig steigende Temperatur erzielt werden. Der Ofeninhalt ist um ein Vieltausendfaches schwerer als die Luft, welche ihm die Wärme zuträgt, diese muſs daher mit groſser Schnelligkeit durch den Ofen steigen. Die stark bewegte Luft ist viel heiſser als der übrige Einsatz, um so heiſser, je rascher ihre Bewegung; dagegen nehmen die ruhenden Luftschichten allmählich die Temperatur des Ofeneinsatzes an. Wenn die Geschwindigkeit eine bestimmte Grenze überschreitet, die Wärmezufuhr also um Vieles schneller erfolgt, als die Vertheilung derselben durch Strahlung oder Leitung, so spricht man von einer Stichflamme, deren Wirkung man nicht nur an jeder Ofenwand, sondern fast an jedem Steine beobachten kann: solche Stichflammen können leicht ein unregelmäſsiges Schmelzen der Kegel bewirken, und es ist bei der Aufstellung derselben darauf zu achten, daſs sie in ruhende Luftschichten gebracht werden. Der Unterschied zwischen den Nummern 4, 5, 6 ist ein so geringer, daſs man dieselben in eine Nummer zusammenfassen könnte.

In der Praxis sind schon mehr als 20000 Stück in Gebrauch. Weitere Veröffentlichungen über diesen Gegenstand siehe Thonindustrie-Zeitung, Bd. 11 S. 37, 52, 83, 121, 181; Bd. 12 S. 61; ferner Sprechsaal, 1888 Nr. 7.

Als Nachtrag zu seinen Publicationen über Schwindung der Thonerde veröffentlichte C. Bischof im Centralblatte für Glasindustrie und Keramik, 1889 S. 42 und 45, Beobachtungen über das Schwinden zweier Thone beim Glühen und zog daraus interessante Schlüsse über den Werth der Wedgewood'schen Pyrometer. Die untersuchten Kaoline sind bekannte, der englische Chinaclay und der Zettlitzer. Um eine gleich weiche, genügend formbare Masse zu erhalten, braucht letzterer etwas mehr Wasser als ersterer. Werden die beiden zu Stäbchen von 50mm Länge geformten Thone in einer Temperatur von etwa 1100° C. geglüht, nachdem sie vorher bis zur Constanz des Gewichtes bei 120° C. getrocknet waren, so schwindet der englische Kaolin bei einem Glüh verpuste von 13,27 Proc. nur um 1 Proc., während der in gleicher Weise behandelte um 3 Proc. bei einem Glühverluste von 13,58 Proc. schwindet. In der angegebenen Glühtemperatur schwindet demnach der Zettlitzer Kaolin trotz seiner groſsen chemischen Aehnlichkeit mit dem Chinaclay 3mal so stark als dieser. Es ist dies auf die verschiedenartige Aufnahme von Wasser beim Anmachen zurückzuführen. Um ein Urtheil darüber zu gewinnen, wie weit solche ziemlich zutreffende Endsehwindungen einen pyrometrischen Anhalt gewähren können, wurden folgende successive Versuche angestellt: es wurde eine Anzahl in gleicher Weise, wie eben beschrieben, präparirter Stäbchen hergestellt und diese in 1, 2, 2½, 5, 10, 15, 17 und 18 Minuten Glühzeit betragender Temperatur erhitzt. Die Versuche ergaben folgende Resultate:

|468|
Glühzeit
in Minuten

Temperatur
Schwindung
Chinaclay Zettlitzer Kaolin
1 1100° C. 1 Proc. 3 Proc.
2 1250° „ 8 – 9 Proc. 15 „
1400° „ 15 – 16 Proc. 18 „
5 1640° „ 17 – 18 „ 18 „
10 1720° „ 17 Proc. 17 „
15 1730° „ 16,6 Proc. 16 „
17 1735° „ 16 Proc. 15 „

Bei der Temperatur von 1400° C. erreichte der Glühverlust oder das ausgetriebene Wasser ein Ende. Die Schwindung setzt sich nur in geringem Grade fort. Nach 15 Minuten war Chinaclay mit einer schön weiſsen und transparenten Haut überzogen, Zettlitzer Kaolin pockig. Aus den Versuchen läſst sich folgern:

1) Die gröſste Schwindung stellt sich beim Fortgehen des letzten chemisch gebundenen Wassers oder bald nachher ein innerhalb der Temperatur von etwa 1250 bis 1400° C., wobei dann auch gleichzeitig die bedeutendsten Schwankungen der Schwindungszahlen auftreten. Es zeigt sich hierbei innerhalb enger Temperaturgrenzen eine hohe Empfindlichkeit hinsichtlich des Schwindens, indem eine geringe Temperatursteigerung eine verhältniſsmäſsig groſse Wirkung zu Wege bringt.

2) Mit der Temperatur von 1640° C. bahnt sich unzweifelhaft eine gröſsere Gleichmäſsigkeit an, so daſs der Unterschied der beiden Kaoline aufgehoben oder ausgeglichen erscheint.

3) Mit der Temperatur von etwa 1720° C. hat sich dann in der That mit der deutlichen Erreichung der Endschwindung, wie die Zahlen zeigen, eine Uebereinstimmung in doppelter Beziehung eingestellt.

4) Mit der Temperatur von 1730° C. nimmt augenscheinlich die Schwindung ab, d.h. es tritt ein Wachsen der Proben in Folge von Aufblähung ein, was in der höheren Temperatur noch mehr hervortritt.

Diese Versuche geben ein genügend klares Bild über die Schwindung der Thone und zeigen evident, daſs dieselbe – entgegengesetzt der Annahme bei dem Wedgewood'schen Pyrometer – keineswegs stufenweise gleichmäſsig zunimmt, sondern anfangs sprungweise steigt, daſs dann ein Stillstand eintritt, um schlieſslich zum Wachsen überzugehen.

(Schluſs folgt.)

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