Brevet FR2272967A1 — publié le 19751226

La présente invention concerne d'une part un procédé pour appliquer sans contact un motif décoratif sur une pièce de céramique semi-finie, notamment de forme plate, en particulier sur un carreau, d'autre part un dispositif conçu pour mettre en oeuvre ce procédé. Pour appliquer des motifs décoratifs sur des carreaux de céramique il n'existe jusqu'à présent, si ces motifs doivent être réguliers, pratiquement que la possibilité du procédé d'impression sérigraphique. Les motifs décoratifs appliqués par le procédé centrifuge sont toujours caractérisés par des structures irrégulières. Seuls les motifs décoratifs en forme de bandes ou raies peuvent être appliqués régulièrement parle procédé sans contact. Etant donné que le procédé dtimpression sérigraphique est très complexe et surtout exige beaucoup de temps, il existe un besoin très réel d'une technique permettant d'appliquer sans contact des motifs décoratifs réguliers. Le procédé d'application de bandes ou raies mentionné ci-dessus, selon lequel on déplace les carreaux au-dessous de minces filets de barbotine décorative, est né de ce besoin; il n'ouvre cependant, de toute évidence, que des possibilités très limitées. Le but de l'invention est donc d'appliquer sans contact des motifs décoratifs composés d'éléments structurels réguliers, notamment en surface. Pour atteindre ce but l'invention prévoit essentiellement de laisser s'écouler sur de-petites surfaces de la pièce à décorer une suspension de colorant et/ou d'un corps agissant sur le degré de brillance qui s'étale sur cette pièce et/ou dont le colorant et/ou le corps qui agit sur le degré de brillance s'étale sur la dite pièce lors de la cuisson de cette dernière. Par suite de l'étalement de la suspension déposée essentiellement sous forme de gouttes il se forme des plages circulaires qui, en règle générale, présentent des zones annulaires, plus ou moins nettement séparées les unes des autres et de teintes différentes. Il se forme également des plages analogues lorsque la suspension est appliquée sous forme de bandes ou raies, ce qui peut etre effectué, également dans ce cas, en déplaçant la pièce à décorer au-dessous d'un jet ininterrompu de suspension.Etant donné que les endroits auxquels s'écoule la suspension peuvent être prédéterminés avec une assez grande précision de manière simple et peuvent donc être aussi disposés régulièrement, il est possible de réaliser des motifs décoratifs réguliers à tous points de vue, c'est-à-dire tant en ce qui concerne la forme que la disposition des éléments qui constituent ces motifs. La forme de ces éléments constitutifs d'un motif peut subir des variantes diverses lorsque l'on fait en sorte de déposer les gouttes ou autres à une distance les unes des autres telle que les plages d'étalement de ces gouttes se rencontrent. On a constaté que ces plages d'étalement ne se fondaient pas les unes dans les autres mais formaient au contraire des lignes de délimitation nettes. D'une façon particulièrement attrayante on peut notamment former selon cette tecimique des séries de plages se juxtaposant le long de lignes, par exemple aussi des séries courbes refermées sur elles-mêmes qui donnent l'impression de représenter des fleurs. Pour assurer l'étalement et faire en sorte qu'il se produise le plus rapidement possible, ce-qui est souhaitable pour un déroulement rapide de l'opération, la suspension et le support sur laquelle elle sera déposée, de préférence constitué par une barbotine à glaçure non sèche, ont des valeurs de pH contraires. Pour tenir compte des effets qu'exerce la valeur du pH de la barbotine sur les installations detransport et autres des carreaux de céramique, effets qui sont considérablement plus étendus que ceux que cette valeur a sur le motif décoratif réalisé, il est recommandé de prévoir une barbotine à glaçure alcaline, de façon qu'elle ne provoque pas de corrosion, tandis que la suspension déposée sur cette glaçure est acide. I1 y a intérêt à ce que la valeur du pH de la barbotine de glaçure soit comprise entre 7 et 10, ce qui peut être obtenu au moyen d'un agent dit de tamponnage qui, en même temps, maintient cette barbotine plus longtemps à l'état liquide favorable à l'étalement de ladite suspension; dans ce but on peut faire usage par exemple de sels alcalins, d'alginates, de mathyicellulose ou de carboxyméthylcellulose. La suspension peut être réglée sur une valeur du pH comprise entre 3 et 7 au moyen d'un acide organique tel que l'acide acétique ou l'acide citrique. Un agent de tamponnage pour la suspension qui n'augmente pas le pH est par exemple l'argile gamma ou un précipité de SiO2. Au lieu d'employer des valeurs de pH contraires on pourrait aussi utiliser une suspension par exemple en alcool. Si un étalement doit se produire durant la cuisson, on peut ajouter un flux à la suspension. On peut également appliquer un fondant sur la pièce moulée encore crue. Pour produire une accumulation séparée ou pour le moins différente de divers colorants dans diverses zones concentriques, les différents colorants utilisés peuvent avoir des granulométries différentes. La même chose s'applique dans le cas où un seul colo rant est mis en oeuvre. Les colorants habituellement utilisés en art céramique peuvent très bien se trouver déjà dans une forme utilisable aux fins de l'invention. Les teneurs possibles en solides dans les suspensions utilisées selon l'invention peuvent, selon le cas, varier dans de larges limites, par exemple entre 5% et 77%. Tout ceci s'applique en principe, également là où cela ntest pas précisé expressément, aussi bien aux suspensions de corps qui agissent sur le degré de brillance de la glaçure. Ces corps forment en effet, avec le procédé selon l'invention, des zones annulaires présentant différents degréide brillance. Le dispositif conçu selon l'invention pour mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus comporte des conduites raccordées à un réservoir, qui débouchent au-dessus d'un support de la pièce semi-finie et peuvent être obturées par des robinets commandés automatiquement. Lorsque diverses suspensions doivent être déposées, les diverses conduites peuvent être raccordées à plusieurs réservoirs. Les orifices des tuyauteries, par exemple de minces tubulures, sont réglables en hauteur individuellement afin que l'on puisse modifier selon les besoins la hauteur de chute des gouttes. Pour déposer la suspens ion sous forme de bandes ou de raies, le support mentionné ci-dessus, ou le reste du dispositif au-dessus du support, peut être déplacé. Il est en outre possible d'installer en série plusieurs dispositifs selon l'invention. L'invention n'est cependant pas limitée à l'application de la suspension en des endroits déterminés. En effet, même lorsque la suspension est, de manière connue en soi, appliquée au moyen de centrifugeuses opérant horizontalement ou verticalement, l'étalement de la suspension forme des dessins avec des zones sensiblement concentriques et donc de structure régulière. Exemple Des carreaux de céramique composés de pate habituelle et dégourdis furent revêtus d'une barbotine à glaçure qui contenait comme glaçure de base également usuelle 6% CaO, 7% ZnO, 2% PbO, 11% A1203, 9% B203 et 76% Six2. mais en outre 0,25% (ce qui est une quantité relativement grande) d'un agent de tamponnage connu sous la désignation de Tylose C30 (marque de la société Farbwerke Hoeckst) et que l'on trouve dans le commerce. La valeur du pH de la barbotine à glaçure était de 7,5. Sur cette couche de barbotine à glaçure encore liquide on déposa goutte à goutte une suspension qui contenait, dans un litre -de solution composée de 70 parties d'eau, de 20 parties d'acide acétique à O,ln et de 10 parties d'une solution d'hydroxyde de sodium à O,ln, lOOg de colorants en vert (Zr-Si-Pr-Cr), 50g de colorants en jaune (Sn-V-Ti) et, en tant que corps agissant sur le degré de brillance, lOOg de gamma-A1203. Les colorants en vert avaient une fraction granulométrique Comportant 45 à 65% de 10 . La valeur du pH de la suspension était de 4,65. Après la chute des gouttes sur la couche de glaçure il se forma en quelques secondes, par étalement, des plages circulaires d'environ 35mm de diamètre à zones concentriques qui, vues de ltin- térieur vers l'extérieur, présentaient des tons jaune-vert, bleuvert, bleus, blancs, jaune-vert, bleuàtre-blanc, vert-clair. Les bords de ces zones annulaires avaient des contours terminés comme des cristaux de glace. Des gouttes déposées à un intervalle de 25mm entre leurs centres, cfest-a-dire assez proches les unes des autres pour qu'elles arrivent à se toucher en s'étalant, sont quand même restées séparées les unes des autres par des lignes nettes et droites de la couleur claire de la glaçure de fond. L'image ainsi obtenue était suffisamment fixée, après trois secondes, pour ne pas s'embrouiller même lorsque l'on déplaça les carreaux. I1 semble que lors de ltdtP7ement des gouttes le liquide-se soit Bépard de la suspension et ait été repoussé vers l'extérieur, tel un rempart, pour former le pourtour de la plage dtdtalement. REVENDICATION s 1.- Procédé d'application sans contact d'un motif décoratif sur une pièce de céramique semi-finie, notamment de forme plate, en particulier un carreau, ce procédé étant remarquable en ce qu'on laisse s'écouler sur de petites surfaces de la pièce à décorer une suspension de colorant et/ou d'un corps agissant sur le degré de brillance qui s'étale sur cette pièce et/ou dont le colorant et/ou le corps qui agit sur le degré de brillance s'étale sur la dite pièce lors de la cuisson de cette dernière. 2.- Procédé selon la revendication 1, remarquable en ce que la suspension est déposée sous forme de gouttes. 3.- Procédé selon la revendication 1, remarquable en ce que la suspension est déposée sous forme d'un filet sur la pièce semi-finie qui se deplace par rapport à ce filet. 4.- Procédé selon la revendication 2, remarquable en ce que des gouttes et/ou des filets sont appliqués par pulvérisation ou centrifugation. 5.- Procédé selon la revendication 2 ou 3, remarquable en ce qu'on laisse s'écouler des gouttes et/ou des filets en des endroits prédétermines. 6.- Procédé selon la revendication 5, remarquable en ce que l'on dépose les gouttes et/ou les filets une distance les uns des autres telle que les plages d'étalement de ces gouttes et/ ou jts se rencontrent. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce que la suspension et le support à décorer, constitué notamment par une barbotine à glaçure non sèche, ont des valeurs de pH contraires. 8.- Procédé selon la revendication 7, remarquable en ce que la barbotine à glaçure est rendue alcaline par exemple au moyen d'un agent de tamponnage, tandis que la suspension est rendue acide par exemple au moyen d'un acide organique. 9.- Procédé selon la revendication 8, remarquable en ce que l'agent de tamponnage pour la barbotine à glaçure est un sel alcalin, un alginate, la méthylcellulose ou la carboxyméthylcellu- lose, tandis que l'agent de tamponnage pour la suspension est de l'argile gamma ou un précipité de SiO. 10.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce que l'on utilise dans diverses granulométries divers colorants et/ou corps agissant sur le degré de brillance. Il.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce que le même colorant et/ou corps agissant sur le degré de brillance est utilisé dans diverses granulométries. 12.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce que l'on utilise une suspension dont la concentration en solides est comprise entre 5% et 70%. 13.- Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 12, remarquable en ce que des conduites raccordées à un réservoir et qui peuvent être obturées par des robinets commandés automatiquement débouchent au-dessus d'un support de la pièce semi-finie. 14.- Dispositif selon la revendication 13, remarquable en ce que différentes conduites sont raccordées à différents réservoirs de différentes suspensions. 15.- Dispositif selon la revendication 13 ou 14, remarquable en ce que les orifices de sortie des conduites sont réglables en hauteur. 16.- Dispositif selon la revendication 13 ou 14 ou 15, remarquable en ce que le support de la pièce semi-finie peut être déplacé. 17.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, remarquable en ce que plusieurs dispositifs selon l'invention sont installés en série.