Vorstellung und Frage...

Diese Rubrik ist für alle die noch ganz neu zum Thema Ton gekommen sind und Hilfe bei den absoluten Basisthemen benötigen.
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Abrasol
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Registriert: Samstag 11. März 2006, 14:12
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Vorstellung und Frage...

Beitrag von Abrasol »

Hi Leute,

Wollte mich nur kurz vorstellen und habe auch sofort eine Frage:

Bin ein altgedienter, mittlerweile 44 Jähriger Töpfer/Bildhauer, der den Beruf eigentlich vor einiger Zeit aufgegeben hatte, weil es (zwar enorm spass machte) aber leider nicht zum Lebensunterhalt ausreichte.

Bin gebürtiger Luxemburger und Deutsch ist (naja fast) eine Fremdsprache für mich, die ich aber in anderen Foren sehr häufig benutze. Ich lebe aber mittlerweile im Norden Thailands und das ist auch der Grund weshalb ich (bzw. meine Frau und ich) die Arbeit wieder aufgegriffen haben. Hier in der Gegend gibt es zwar bereits einige (naja man kann auch sagen extrem viele) Töpfer/Keramikbetriebe. Konkurenz gibt es in gewisser Hinsicht genug, - aber andererseits wenig, da man hier eine ganz andere Stilrichtung hat. Und, entweder es geht absolut industriell- oder aber sehr "arftisanal" zu, - um nicht zu sagen rustikal (selbstgeschweißte und zusammengeschraubte Töpferscheiben, z.B.). Wir haben jetzt erst einmal eine kleine (noch schlecht eingerichtete) Werkstatt in drei Wochen aus dem Boden gestampft und produzieren bereits.

Rohstoffe sind hier zum grössten Teil sehr preiswert aber Gerätschaften und Elekroöfen (Beispielsweise) recht teuer. Mein Problem ist zur Zeit eher das technische Vokalubar, das teilweise vom Englischen abgeleitet-, aber anderseits "stockthai" und deshalb schwer zu erlernen ist ( z.B. Khröab = Glasur) :roll:

Später (bei Interesse) eventuell mehr davon, (habe auch noch Fragen zum Thema Glasuren und Co.)jetzt aber zur 1. Sache, bzw. zur anderen Frage:

Hat jemand von euch Erfahrung mit sogenanntem 'Paperclay'? Es handelt sich um eine Mischung (Verhälltnis 1/4) Pappmaschée (ultrafeingemahlene Papierschnipsel oder Zellulose) /Ton. Damit kann man sich angeblich nahtlose Übergänge durch Anfügen von nass/trockenenen Teilen erlauben, und das "Zusammengebastel" zudem noch rissfrei brennen! Sehr hohe Trockenbruckfestigkeit etc, etc...ist aber glaube ich zum drehen eher weniger geeignet - bin mir dessen aber nicht ganz sicher.

Würde mich interessieren ob schon Jemand damit herum experimentiert hat...

Danke im Voraus

Abrasol
Abrasol
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Beitrag von Abrasol »

Sorry, hatte nicht gesehen dass es bereits einen Thread mit dem Thema "Paperclay" gibt...

PS: weiß Jemand ob das empfohlene Verhälltnis Ton/Papier von 4:1 auf Trockenmasse bezogen ist? Wenn ich z.B. fertige Gießmasse (die ich billig beziehe oder selbst herstelle) als basis nehme, dann fängt die Rechnerei wohl an oder wie :wink:

Apropos, was kann man an Papier verwenden? Ich habe da etwas von Schnipsel aus dem Schrädder in Erinnerung, bzw. Zeitungspapier zu schräddern. Was ist beispielweise mit recycle Zelluloseflocken aus der grossen Tüte?

Hoffe jetzt kommt etwas mehr Resonanz :roll:
charlie
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Paperclay

Beitrag von charlie »

Hallo Abrasol



hier ist eine Niederschrift über Versuche mit Paperclay, den ich vor einiger Zeit im Internet gefunden habe.
Ich bin mir nicht ganz Sicher, aber ich glaube dass es Versuche von Gustav Weiß sind.

Ich selber stelle mir einen Ton mit Zellulosefasern her, die ich fertig bei der Fa. Wema in Nürnberg beziehe.

Ich hoffe dass du hiermit weiter kommst.




Gruß Charlie

PS. Es wäre einfacher, wenn der der sucht seine E-Mail Adresse mit angibt damit solche lange Abhandlungen als Anhang gesendet werden können.
Oder hast du etwas zu verbergen ?




Paperclay:
Neues vom Paperclay

Den günstigen Eigenschaften von Paperclay stehen Nachteile gegenüber. Er ist weniger plastisch, hat eine lange Trocknungsdauer und eine sehr geringe Festigkeit bei Verschrühtemperaturen, was seine Verwendung zum Raku einschränkt, aber das Einbrandverfahren geradezu erfordert.
Ersatz der Zellulosefasern durch Kunststoffasern verkürzen die Trocknungdauer und ergeben mit geringeren Zusatzmengen Eigenschaften, die dem Paperclay entsprechen. Dadurch, daß sich die Schwindung mit der Faserkonzentration regeln läßt, kann man fest sitzende Engoben auf Scherben aller Stadien, von lederhart bis dichtgebrannt, erreichen. Dies ist ein neuer Aspekt der Engobentechnologie.

Bei Arbeiten mit Paperclay im Keramikseminar im Schloß Zell an der Pram haben wir festgestellt, daß die Masse wenig plastisch ist und sehr lange zum Trocknen braucht. Wir führten das darauf zurück, daß die Zellulosefasern eigentlich magere Zusätze sind, die quellen und das Wasser lange festhalten. Diese Feststellungen veranlaßten mich anschließend zu Hause im Innovationszentrum Berlin zu den folgenden Versuchen.

Die Quellung der Zellulosefasern führte zu der Idee, sie durch Kunststoffasern zu ersetzen. Solche Fasern gibt es im Handel als Polypropylen-Kurzschnittfasern von 6 mm Länge und 18 µm Dicke, also sehr fein. Sie werden den Gießformen beim Metallgießen im Wachsausschmelzverfahren und dem feuerfesten Beton zur besseren Widerstandsfähigkeit beim Anheizen einer Menge von nur 0,1% (1g/kg) zugesetzt.

Da man die Zellulosefasern ohne weitere Kosten aus Klopapier selber herstellen kann, die Polypropylenfasern hingegen kaufen muß, haben wir auch nach Abfall-Fasern gesucht. Die fanden wir in ausrangierten Nylonstrümpfen, die wir mit der Schere zerkleinerten. Ein eleganteres Verfahren besteht darin, sie fest zusammenzuschnüren, naß zu machen und in der Tiefkühltruhe einzufrieren, um sie dann mit der Brotschneidemaschine zu zerkleinern.
Dieses Verfahren hat allerdings den Nachteil, daß jene Polyamidfasern, die in dem Gewebe parallel zur Schittfläche liegen, lang bleiben und durch ihre Länge die plastische Verarbeitbarkeit der Masse beeinträchtigen. über gesundheitsschädliche Nachteile bei der Verbrennung versuchten wir Auskünfte einzuholen. Das Labor der Stiftung Warentest teilte uns mit, daß darüber nichts bekannt sei.


Die Trocknungsdauer

Um den Unterschied in der Trocknungszeit zwischen den Massen mit und ohne Fasern festzustellen, konstruierten wir eine Vorrichtung, bei der der Stromdurchgang durch die Masse gemessen wurde. Dazu verwendeten wir die Witgert-Steingutmasse Nr.3. 1000 Gramm Trockenmasse wurde mit 300 ml Wasser angemacht und in den Stromkreis (Transformator) eingefügt.

Unter der Einwirkung des Gleichstroms setzte sich an der Kathode (negativer Pol) Eisen ab, während das Wasser zur Anode wanderte. Die Umgebung der Kathode färbte sich rotbraun, obwohl in der Steingutmasse nur 0,4% Fe20 3 enthalten ist. Hingegen wurde die Masse um die Anode herum immer flüssiger.

Das Versuchskonzept brachte zwar diese Erkenntnisse, im Sinne des Versuchs war es jedoch ungeeignet. Wir gingen deshalb dazu über, den elektrischen Widerstand nicht kontinuierlich, sondern in Abständen im Verlauf der Trocknung zu messen.

Bei allen Proben gingen wir von eine plastischen Masse aus. Um formbare Plastizit"t zu erreichen, benötigte die faserlose Steingutmasse 28% Wasser. Die Proben mit 3 bis 10% Zellulosefasern brauchten 45 bis 95% Wasser, Vergleichsproben mit 1 bis 10% Polypropylen- oder Polyamidfasern nur 30% Wasser, unabhängig von der Fasermenge.

Die Trocknungsdauer wurde durch Abfall der Stromstärke auf 0,0 mA mit fortschreitender Trocknung gemessen. Die faserfreie Probe trocknete in 24 Stunden. Von den Paperclayproben trocknete die Probe mit 3% Zellulosefasern in 34 Stunden, die Probe mit 5% in 40 Stunden, die Probe mit 7,5% in 48 Stunden, und die Probe mit 10% Zellulosefasern in 53,5 Stunden.

Alle Fasern klumpen, und zwar umso mehr, je größer ihre Zusatzmenge ist, und lassen keine homogene Verteilung im Tonschlamm zu.

Das erkennt man ganz deutlich an trockenen Bruchflächen, auf denen die Faserzusammenballungen als gelbe Punkte erscheinen.

Ein magerer Ton braucht als Paperclay weniger Anmachwasser als ein fetter und trocknet deshalb auch schneller.

Im allgemeinen kann man einen parallelen Verlauf der Trocknungskurve zur Kurve der Zellulose-Faser- Konzentration annehmen. Also: je mehr Fasern, desto mehr Wasser ist nötig, um eine plastisch verformbare Masse zu erhalten, und umso länger braucht sie zum Trocknen.

Um nun festzustellen, welche Faserzusatzmenge empfehlenwert ist, wurden Trockenschwindung, Brennschwindung und Rohbruchfestigkeit gemessen.

Die Trockenschwindung betrug bei der faserfreien Probe 5%, bei der Probe mit 3% Zellulosefasern 4% und bei den Proben mit 5 bis 10% Fasern 3%.

Die Gesamtschwindung bei 1100 Grad betrug bei der faserfreien Probe 6%, bei 3 bis 10% Fasern 5 bis 4%, also nur etwa drei Viertel des Wertes der faserfreien Masse.

Die geringe Schwindung des Paperclays ist ein Kennzeichen für die Fähigkeit, klaffende Risse auszubessern.

Zur Prüfung der Festigkeit wurde eine entsprechende Vorrichtung an eine Ohaus Balkenwaage angebaut. Der Waagebalken wurde mit Hilfe der Schiebegewichte bis zum Bruch der Probe beschwert. Die Rohbruchfestigkeiten waren beim Faserzusatz gegenüber der faserfreien Probe im Mittel um das anderhalbfache erhöht.

5 Gewichts-% Zellulosefasern, auf trockenes Tonmehl gerechnet, genügten bei dem verwendeten Ton zum Erreichen der günstigen Paperclay-Eigenschaften.

Nach dem Brennen waren alle 15 Proben äußert fest. Wegen der Unzulänglichkeit unserer Prüfvorrichtung konnten diese Werte nicht gemessen werden.


Kunststoff-Fasern

Der Ersatz der Zellulosefasern durch Kunststoffasern sollte unter anderem zeigen, ob die Trocknungsdauer verringert werden kann. Das war bereits beim Anmachen der Proben zu erwarten, denn sie brauchten zur plastischen Konsistenz nur 30% Wasser. Ihre Trocknungszeit betrug dann auch nur durchschnittlich 27 Stunden. Wie die Zellulosefaser, so klumpten auch die Polypropylenfasern, wenn wenn auch in viel geringem Maße, und das auch nur bei den höheren Konzentrationen über 5%.

Bei den Polypropylenfasern war die Trockenschwind äußerst gering. Sie ging von 1 bis 10% Zusatz von 2 bis 0,5% Schwindung (0,5% bereits bei 7,5% Fasern) zurück. Sie betrug also weniger als die Hälfte bis zu einem Zehntel der Trockenschwindung der faserfreien Masse. Die Gesamtschwindung nahm ebenfalls mit gesteigertem Faserzusatz ab, nämlich von zwei Drittel bis ein Sechstel des Wertes der gebrannten faserfreien Masse (1 % Gesamtschwindung bereits bei 7,5% Fasern).

Polypropylenfasern verringern die Trocknungsdauer und die Schwindung bei geringeren Zusätzen als die Zellulose. Will man klaffende Risse ausbessern, so ist, um sicher zu gehen, ein Zusatz von 7,5% zu empfehlen, denn dabei gehen Trocken- und Gesamtschwindung bereits gegen Null.

Die aus zerkleinerten alten Strumpfhosen gewonnenen Polyamid-Gewebestücke beeinträchtigten die Bildsamkeit so sehr, daß sie nicht zu empfehlen sind. Im gebrannten Zustand waren sie jedoch genauso in den Scherben integriert wie alle anderen Fasern und ergaben wie diese eine sehr hohe Festigkeit.


Paperclay als Engobe

Beim Aufweichen in Wasser zerfiel die getrocknete faserfreie Masse sofort, indem die Kapillaren das Wasser gierig aufsaugten. Anders bei den Fasermassen. Diese blieben lange fest - sie mußten im Wasser zerkleinert werden -, weil ihre Kapillaren beschädigt waren.

Die Kapillaren büßten beim Paperclay ihre Saugkraft ein, weil die Faser kreuz und quer in der Masse liegen. Das ist die Ursache dafür, daß sich Paperclay und andere Fasermassen mit Wasser ausbessern und auch trocken mit Faserton-Schlicker zusammenmontieren lassen.

Die Fasern bilden umso weniger Klumpen, je geringer ihr Anteil und je höher der Wasseranteil ist. Deshalb ist es für Engoben, bei denen es nur auf das Haften ankommt, erforderlich, mit sehr geringen Faserzusätzen zu arbeiten. Denn bei hohen Fasergehalten saugt das Wasser zwischen den Fasern heraus, und was ins Innere gelangt, läßt sich nicht gleichmäßig durch die Öffnung wieder herausdrücken. Es fließt erst nur Wasser aus, bis ein Klumpen Fasern an die Röhre gelangt und sie verstopft, was einen größeren Druck erfordert, der sich plötzlich Luft macht und einen Klecks auf die Keramik spritzt. Auch mit dem Pinsel, durch Gießen oder Tauchen läßt sich die faserreiche Engobe nicht klümpchenfrei auftragen.

Um nun einen geeigneten Faserzusatz für Engoben zu ermitteln, setzten wir Proben mit 0,1, 0,3 und 0,5% Zellstoff und Polypropylenfasern an. Die flüssigen Mischungen trugen wir mit dem Malbällchen, mit dem Pinsel und durch Tauchen auf einen verschrühten (porös gebrannten) und (mit einem Glasurkleber als Zusatz) auf einen dichtgebrannten Porzellanscherben auf.

Bei den Engoben spielt die Schwindung die gleiche Rolle wie die Wärmeausdehnung bei den Glasuren: sie bestimmt die Anpassung an den Scherben.

Von den Faser-Engoben wurden wieder die Schwindungen gemessen. Die Trockenschwindung der Zellulose-Engoben war bei 0,1% Fasern genauso groß wie ohne Fasern, bei 0,3% betrug sie 4,8, bei 0,5% Fasern 4,5%. Die Polypropylen-Engoben hatten geringere Trockenschwindungswerte, nämlich von 4,8 (bei 0,1% Fasern) bis 4,2 (bei 0,5% Fasern). Die Gesamtschwindung lag in den gleichen Verhältnissen. Alle Faser-Engoben ließen sich gut auftragen und hafteten gut im trockenen und im gebrannten Zustand bei 1100 Grad. Man kann also sagen, daß sich geschrühte und sogar dichtgebrannte Keramik mit Faser-Engoben überziehen läßt, wenn deren Gesamtschwindung unter 5% bleibt; nur muß folgendes überlegt werden:

Zum Engobieren im lederharten Zustand ist ein so hoher Faserzusatz nötig, daß er durch die verringerte Trockenschwindung den Schwindungsvorsprung des Scherbens kompensiert und so zur Haftung beim Trocknen beiträgt. Dieser Faserzusatz ist gering.

Zum Engobieren eines geschrühten Scherbens sollte die Trockenschwindung der Engobe gegen Null gehen, denn der Scherben hat seine Trockenschwindung bereits hinter sich. Hier muß die Fasermenge größer sein.

In beiden Fällen haben Scherben und Engobe ihre Brennschwindung noch vor sich. Dazu darf die Brennschwindung der Engoben nicht zu gering sein, was eigentlich gar keinen Faserzusatz bedeutet. Diese widersprüchliche Forderung läßt sich eigentlich nur erfüllen, wenn man für die Engobe den selben Ton nimmt wie für den Scherben. Zum Glasieren eines gesinterten Scherbens soll die Engobe ebenfalls möglichst nicht mehr schwinden, also viel Fasern enthalten. Das gilt in diesem Fall auch für die Brennschwindung, die der Scherben bereits hinter sich hat. Diese Engobe muß aus einem nicht zu fetten, beliebigen Ton mit möglichst viel Fasern zusammengesetzt sein, damit auch seine Brennschwindung gering ist. Hier sind Polypropylenfasern günstiger als Zellulose.


Schlußfolgerungen

Da die Toleranzen sehr groß sind, dürfen die festgestellten Werte wohl verallgemeinert werden. Genau genommen sind jedoch die verallgemeinerungsfähigen Erkenntnisse wichtiger als die Zahlen, denn diese ändern sich mit dem verwendeten Ton. Bei der Paarung Scherben/Engobe kommt es darauf an, beider Trocken- und Brennschwindungen in Einklang zubringen, was am besten dadurch geschieht, daß man zur Faserengobe den sehen Ton - gefärbt verwendet wie für die Masse. Die Schwindung ist von jedermann ohne meßtechnischen Aufwand leicht zu bestimmen. Je geringer sie bereits beim Ton ist, desto günstiger sind die Werte des Paperclays und desto weniger Fasern und somit auch Wasser braucht man. Am günstigsten für Paperclay sind Steinguttone, dann folgen Steinzeugtone und Porzellanmassen. Diese Reihenfolge nimmt auf die Schwindungswerte und die Trocknungsdauer Rücksicht. Bildsame Tone vertragen mehr Fasern als magere. Das wiederum ist der Gesichtspunkt der plastischen Verarbeitung. Je geringer die Trockenschwindung, desto schlechter ist der Paperclay zum Gieáen oder Quetschen in Gipsformen geeignet, weil er beim Trocknen nicht abschwindet. Die Schwindung ist schließlich auch für Engoben aus Paperclay die maßgebende Eigenschaft. Durch die Möglichkeit, die Schwindung mit der Fasermenge zu steuern, hat man es in der Hand, die Engobe an den Scherben in jedem Stadium anzupassen. Je mehr Fasern, desto geringer die Schwindung. Danach lassen sich auch verschrühte und sogar dichtgebrannte Scherben engobieren. Es genügen schon geringe Fasermengen, um eine gute Verarbeitbarkeit und Haftung zu erzielen. In den Auftragseingenschaften sind Polypropylenfasern den Zellulosefasern überlegen, da sie weniger klumpen.

Materialien zu diesen Versuchen wurden freundlicherweise von den Firmen Tschimmer&Schwarz, Chemische Fabriken in Lahnstein, und WEMA in Nürnberg zur Verfügung gestellt.

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Abrasol
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Beitrag von Abrasol »

Danke Charly! Soweit ich das überflogen habe, finde ich nichts über die feuerfesten Eigenschaften. Es gibt da eine Seite die ich neulich ergoogelt habe, wo ein Japaner? einen 4-5 Meter grossen Feuerdrachen aus Paperclay gebaut hatt. Innen hohl zum "feuern". Kein Thema von wegen Rissen oder ähnlichen Problemen - er hat das Dingens einfach und hemmungslos mit einem Gasbrenner hochgeheitzt! Soweit ich das in Erinnerung habe, hatte er 1/4 ohne irgendwelche andre Bestendteile benutzt.

Darauf hin kam mir die Idee eine Art "Steinofen", Pizza und Backofens aus Paperklay zu konstruieren. Der würde dann entweder, einfach mit Holz hochgeheizt werden - oder aber ebenfalls mit einem Gasbrenner "geschrüht". Danach (beim eigentlichen Backen) wird er ja nicht heisser als 300- und eventuell ein paar zerquetschte Grad..

Frage mich jetzt ob das so einfach zu bewerkstelligen ist wie es klingt, bzw. wie ich es mir vorstelle... :?
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