Brevet FR2292685A1 — publié le 19760625

La présente invention concerne une matière vitrifiable, du type faïence ou porcelaine, susceptible de supporter sans dommage des variations thermiques de grande amplitude et de grande vitesse, tout en permettant un façonnage aisé des objets faits en cette matière. On sait, que deux inconvénients majeurs interviennnent dans la réalisation d'objets de faïence ou de porcelaine. Le premier de ces inconvénients concerne la faible résistance des objets terminés aux chocs thermiques qui entrassent inévitablement la formation de lignes de brisure ou de fêlure. Le second se rapporte au formage des objets, avant cuisson, à partir de la pate céramique. On saint que la résistance à cru de ces objets est très faible, ce qui entraine d'importants rebuts. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Selon l'invention, une matière vitrifiable, du type grés, porcelaine ou faïence de grande résistance à cru et susceptible de supporter des variations thermiques de grande amplitude et de grande vitesse est remarquable en ce qu'elle comporte au moins 30% en poids dtun minerai naturel contenant du lithium et de 0, 5 a 5% en poids d'une résine organique. Le minerai de lithium peut etre de la pétalite ou du spodumène. On a remarqué en effet que de tels minerais de lithium étaient formés de cristaux a bas coefficient de dilatation et que, mélangés a d'autres minéraux, ils communiquaient aux mélanges un faible coefficient de dilatation. Par suite, ces mélanges résistent particulièrement bien aux variations thermiques. La résine organique peut être un acétate de polyvinyle ou un copolymère d'acétate de vinyle comportant jusqu'a 40% en poids d'un ou plusieurs monomères éthyléniques non saturés. Ainsi, lorsque pour obtenir des objets conformes à l'invention, on fait de façon connue une pate plus ou moins liquide comprenant, outre les ingrédients habituels (argile, kaolin, feldspath, silice, etc...), un minerai de lithium et une résine organique, après quoi on forme lesdits objets par moulage, pressage ou coulage avant de les cuire, la conformation de la pate en objets est facilitée par la présence de ladite résine qui sert de liant et confère aux objets la résistance mécanique nécessaire à leur mise en forme et à leur mise en four, avant que leur résistance définitive ne leur soit donnée par la vitrification de la pate. Ainsi, on Ovi- te de nombreux rebuts. De préférence, la cuisson des objets est effectuée à une température comprise entre 1230 et 1290 "C. On remarquera que la résine organique est entièrement détruite à environ 1000"C, ctest-à-dire avant que n'appararsse la vitrification des objets. Par suite, l'adjonction d'une telle résine ne risque pas de modifier la porosité des produits finis, tout en augmentant leur résistance thermique au séchage. Ainsi, la présente invention permet d'obtenir, a partir d'une matière vitrifiable facilement façonnable, des objets (assiettes, plats, casseroles, etc...) en une matière céramique (faïence ou porcelaine) pouvant d'une part, résister å l'action directe d'une flamme et d'autre part passer sans risque de brisure ou de felure de la température d'un congélateur à celle d'un four et réciproquement. Les exemples décrits ci-après permettront de bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée. EXEMPLE 1. On prépare un grès cérame à partir d'un mélange comportant, en poids la composition suivante: Argile 15% Kaolin 23% P6talite 50% Feldspath 8 % Dolomie 2 % Acétate de polyvinyle 2 % A partir de cefte composition, on prépare une pate dans laquelle sont formées des assiettes par pressage. Les ébauches obtenues présentent une bonne résistance à cru qui permet de limiter les rebuts de 75% par rapport à celles obtenues à partir d'une composition ne comportant pas d'acétate de polyvinyle. Les ébauches sont ensuites cuites à 1250 C ( montre 8). Les assiettes cuites puis refroidies, résistent sans craquer, dans une proportion de 85% à l'action directe de la flamme d'un bec de Bunsen. La matière céramique des assiettes présente un coefficient de dilatation de 22. 10 entre 0 et 5000 C. EXEMPLE II On prépare une faïence à partir d'un mélange comportant, en poids, la composition suivante: Argile 33 i Kaolin 31 % Pétalite 34 % Copolymère d'acétate de vinyle (95% en poids) et d'acide crotonique (5% en poids) 2 % A partir de cette composition, on prépare une pate dans laquelle, comme précédemment, on forme des assiettes par pressage. Les ébauches obtenues présentent une bonne résistance à cru qui permet de limiter les rebuts de 70% par rapport à celles obtenues à partir d'une composition ne comportant pas de copolymère d'acétate de vinyle et d'acide protonique Les ébauches sont ensuite cuites à 12500C (montre 8). Les assiettes cuites, puis refroidies, résistent sans craquer, dans une proportion de 82% à l'action directe de la flamme d'un bec de Bunsen.La faïence des assiettes présente un coefficient de dilatation de 30. 10 7 entre 0 et 5000 C. EXEMPLE III On prépare un grès à partir d'un mélange comportant en poids, la composition suivante: Argile 20 % Kaolin 20 % Pétalite 47 % Mullite ou Alumine 10 % Copolymère d'acétate d'éthylène-vinyle comportant 15% en poids d'éthylène 3 % A partir de cette composition, on prépare une p te dans laquelle, comme précédemment, on forme des assiettes par pressage. Les ébauches obtenues présentent une bonne résistance à cru qui permet de limiter les rebuts de 80% par rapport à celles obtenues à partir d'une composition ne comportant pas de copolymère d'acétate d'éthylène-vinyle. Les ébauches sont ensuites cuites à 1290"C (montre 9-l0).Les assiettes cuites, puis refroidies, résistent sans craquer, dans une proportion de 85%, à l'action directe de la flamme d'un bec de Bunsen. Le grès des assiettes présente un coefficient de dilatation de 20. 10 7 entre 0 et 5000 C. EXEMPLE IV On prépare une porcelaine à partir d'un mélange comportant, en poids, la composition suivante Argile 10 % Kaolin 32 % Pétalite 50 % Mullite 5 % Acétate de polyvinyle 3 % A partir de cette composition, on prépare une pate dans laquelle, comme précédemment, on forme des assiettes par pressage. Les ébauches obtenues présentent une bonne résistance à cru qui permet de limiter les rebuts de 80% par rapport a celles obtenues a partir d'une composition ne comportant pas d'acétate de polyvinyle. Les ébauches sont ensuites cuites à 1290"C (montre 9-10). Les assiettes cuites puis refroidies, résistent sans craquer, dans une proportion de 90 a à l'action directe de la flamme d'un bec de Bunsen. La porcelaine des assiettes présente un coefficient de dilatation de 30. 10 7 entre 0 et 500 C. REVENDICATION S. 1- Matière vitrifiable du type grès, porcelaine ou faïence, de grande résistance à cru et susceptible de supporter des variations thermiques de grande amplitude et de grande vitesse, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins 30% en poids d'un minerai naturel contenant du lithium et de 0 5 à 5% en poids d'une résine organique. 2- Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce que le minerai de lithium est de la pétalfte. 3- Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce que le minerai de lithium est le spodumène. 4- Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce que la résine organique est un acétate de polyvinyle. 5- Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce que la résine organique est un copolymère d'acétate de vynile comportant jusqu'à 40 % en poids d'un ou plusieurs monomères éthyléniques non saturés. 6- Procédé d'obtention d'une matière céramique, caractérisée en ce que, d'une maniere connue, on prépare une pate de la matière vitrifiable spe- cifiée sous l'une quelconque des revendications 1 à 5, après quoi ladite pate, éventuellement conformée, est cuite à une température comprise entre 1230 et 12900 C. 7 - Objet en une cramique obtenue par la mise en oeuvre du procédé spécifié sous la revendication 6.