Herstellung von Haushaltskeramik

Die Herstellung von Haushaltskeramik ist eine Unterform der Keramikherstellung, bei der Rohmaterialien wie Ton zu unterschiedlichen keramischen Erzeugnissen verarbeitet werden. Dabei werden die grundlegenden Schritte der Keramikherstellung durchlaufen. Es gibt jedoch einige Besonderheiten beim exakten Ablauf der Prozesse. Unter Haushaltskeramiken fallen Produkte wie Steingut und Porzellan.

Als Hauptrohstoffe dienen plastische Tone, Feldspat und Quarz. Die Rohstoffe werden unterschieden in feste und plastische, also verformbare, Bestandteile. Die Rohstoffe werden in Tongruben abgebaut. Hier werden die festen Bestandteile meist schon zu ausreichend kleinen Partikeln gemahlen. Die weitere Vorbehandlung der Rohstoffe geschieht entweder unter der Zugabe von Wasser oder trocken. Das Ziel der Vorbehandlung ist das Herstellen einer Mischung der benötigten Rohstoffe in Form einer Suspension oder eines Pulvers. Wird bei der Vorbehandlung Wasser genutzt, werden die Ausgangsstoffe gemeinsam mit Wasser angemischt. Die plastischen Bestandteile bedürfen zumeist einer Zerkleinerung. Dies wird durch Mahlen der Rohstoffe in Trommelmühlen erreicht. Anschließend werden metallische Verunreinigungen beseitigt und die Suspension oder das Mehl gesiebt. Wurde vor der Aufbereitung Wasser zugegeben, kann dieses mithilfe von Filtern und Sprühtrocknern entzogen werden. Im Sprühtrockner wird die Mischung aus Wasser und Ausgangsstoffen durch Düsen in einen heißen Gasstrom gespritzt. Die entstehenden feinen Tröpfchen können dabei gut die Wärme des Gasstrom aufnehmen, wobei das Wasser verdampft. So entsteht entweder eine zähflüssige Paste oder bei weiterer Trocknung ein feines Mehl. Den entstandenen Materialien können Bindemittel und weitere Additive zugegeben werden. Vor der Formgebung kann das Material durch die Zugabe von Wasser auf einen Wassergehalt zwischen 25 und 35 Prozent gebracht und zu einer Gießmasse verarbeitet werden. Alternativ kann auch das Mehl mit einem Wassergehalt von etwa 5 Prozent für ein Trockenformverfahren genutzt werden.

Beim Formen der Erzeugnisse kommen drei Verfahren zum Einsatz. Die Auswahl eines Verfahrens wird durch die Form des Produkts bestimmt:

Trockenpressen: Dieses Verfahren wird genutzt, um flache Produkte wie Teller oder Platten zu formen. Bei diesem Verfahren kommt trockenes Mehl zum Einsatz. Das Mehl wird in das Unterteil einer Form gegeben. Ein Pressstempel drückt mit hohem Druck auf das Material und bringt es so in Form. Der Vorteil des Verfahrens ist der niedrige Wassergehalt des Formlings nach dem Pressen.
Plastisches Formen: Dieses Verfahren wird für runde und genau ausbalancierte Produkte verwendet. Eine genau abgewogene Menge der Gießmasse wird auf eine Gipsform gelegt. Diese Gipsform wird auf einen rotierenden Teller einer Maschine platziert. Mithilfe der Rotation und einem automatisch arbeitenden Profilwerkzeug wird die Masse in Form gebracht.
Gießen: Produkte mit unsymmetrischer Form werden in Gipsformen geformt. Hierbei wird die Gießmasse in eine Gipsform gegossen. Die Gipsform entzieht der eingefüllten Masse Wasser. Ist die Masse erstarrt, kann die Gipsform geöffnet und der Formling entnommen werden.

Dem Formen schließt sich das Trocknen der Formlinge an. Dies geschieht mit Heißluft aus dem Brennprozess oder elektrisch mithilfe von Infrarotstrahlung und Mikrowellen. Die getrockneten Produkte haben einen Wassergehalt unter 2 Prozent. Eine Besonderheit der Herstellung von Haushaltskeramik ist die zwischengeschaltete Oberflächenbehandlung der getrockneten Produkte, bei der mit Messern und feuchten Moosgummi Unebenheiten aus dem Formgebungsprozess ausgebessert werden.

Das Brennen von Haushaltkeramik unterscheidet sich in manchen Punkten von der generellen Vorgehensweise bei der Keramikherstellung. Je nach Material und Produktionstechnik werden die Produkte zwischen einem und viermal gebrannt. In einem ersten Schritt werden die Produkte gebrannt, damit sie für die folgenden Bearbeitungsschritte über ausreichend Festigkeit und Aufnahmefähigkeit verfügen. Dieser Brand dauert bis zu 30 Stunden und benötigt Temperaturen bis 1.050 °C. Daran Anschließend wird das Material glasiert und erneut gebrannt. Dieser Brennvorgang wird Glattbrand genannt. Beim Glattbrand wird die Oberfläche der Keramik versiegelt und die Glasur verschließt die Poren. Die Dauer des Glattbrandes beträgt zwischen 25 und 36 Stunden und es werden Temperaturen bis 1.430 °C benötigt. Das Brennen im industriellen Maßstab geschieht in einem Industrieofen, insbesondere Tunnelöfen werden häufig eingesetzt. Als Energieträger wird meist Gas verwendet. Ein mehrstufiger Brennprozess kann nötig werden, wenn die Keramiken durch buntes Glasieren dekoriert werden.

Nach dem Brennen können die Produkte durch Abschleifen der Oberfläche und Polieren nachbehandelt werden.

Englische Übersetzung(en):

production of household ceramics