Brevet FR2761056A1 — publié le 19980925

PROCEDE DE PREPARATION D'ENGOBES ET LESDITS ENGOBES OBTENUS La présente invention concerne un procédé de préparation d'engobes destinés à etre appliqués sur un matériau céramique pour un usage artistique ou industriel et réalisés à partir d'une suspension argileuse. Elle concerne également lesdits engobes obtenus par ledit procédé. L'engobe est généralement considéré comme une suspension argileuse destinée à changer la couleur du matériau céramique sur lequel il est appliqué. ll doit adhérer au matériau céramique pendant le retrait qui accompagne le séchage et la cuisson et il doit également développer une certaine phase vitreuse afin d'acquérir une résistance à l'usure. L'argile constitue une matière colloïdale naturelle dont la taille des particules est de l'ordre du micron ou d'une fraction de micron. Cependant, ces particules une fois dispersées dans rean donnent un dépôt consistant après sédimentation. L'engobe est alors difficile à appliquer et présente une adhérence limitée sur le matériau céramique. Pour la coloration, on incorpore traditionnellement dans la suspension argileuse des produits naturels tels que ceux à base de fer ou bien des oxydes tels que l'oxyde de titane, l'oxyde de manganèse, l'oxyde de chrome, l'oxyde de cuivre et l'oxyde de cobalt. Mais la suspension argileuse donnant une sédimentation, ces pigments ne présentent ni une dispersion optimale ni une diffusion régulière. On observe alors une diminution du pouvoir couvrant. De plus, la couleur de ces pigments n'est pas, en général, stable à haute température. L'utilisateur n'est donc pas sûr d'obtenir après cuisson un matériau céramique présentant les couleurs souhaitées au départ. La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un procédé de préparation d'engobes permettant d'obtenir des engobes faciles à appliquer, présentant un bon pouvoir couvrant, une bonne adhérence sur un matériau céramique et une stabilité des couleurs à haute température. Les engobes selon la présente invention permettent de grandement simplifier l'application de couleurs sur un support céramique puisqu'ils peuvent etre appliqués par des procédés connus de la même manière qu'un produit type peinture traditionnelle. Dans ce but, l'invention concerne un procédé de préparation d'engobes du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que l'on traite sous forte agitation la suspension argileuse en présence d'au moins un polyphosphate de manière à obtenir une base argileuse stabilisée. De préférence, on utilise comme polyphosphate de lihexamétaphosphate de sodium dans une quantité comprise entre 5 et 25% de produit cristallisé par rapport à la masse argileuse calcinée, et de préférence au moins approximativement égale à 10%. De préférence, on utilise comme suspension argileuse une pâte à porcelaine. Afin de compléter la préparation des engobes, on peut procéder à une pigmentation de ladite base argileuse stabilisée. Pour cela, on peut utiliser des opacifiants, des colorants céramiques ou un mélange opacifiants-colorants. De préférence, on utilise des colorants céramiques composés. La présente invention concerne également des engobes destinés à être appliqués sur un matériau céramique pour un usage artistique ou industriel, réalisés à partir d'une suspension argileuse, caractérisés en ce que ladite suspension argileuse est traitée sous forte agitation en présence d'au moins un polyphosphate de manière à obtenir une base argileuse stabilisée, ledit polyphosphate étant de préférence de l'hexamétaphosphate de sodiums En outre, ladite base argileuse stabilisée peut être pigmentée. De préférence, ladite base argileuse est pigmentée au moyen d'opacifiants, de colorants céramiques ou d'un mélange opacifiants-colorants. De préférence, lesdits colorants céramiques comprennent des colorants céramiques composés. La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un exemple de préparation d'engobes selon l'invention. Les engobes selon l'invention sont obtenus au moyen du procédé de préparation suivant: on introduit dans un récipient de la matière argileuse, telle que de la pâte à porcelaine. Cette matière est choisie en raison de sa finesse et de sa pureté relative. On ajoute une solution aqueuse d'hexamétaphosphate de sodium et de l'eau. La quantité diiexamétaphosphate de sodium représente 5 à 25 % de produit cristallisé par rapport à la masse argileuse calcinée. La quantité sera choisie de préférence égale approximativement à 15%. Le mélange est ensuite vigoureusement agité à l'aide d'un disperseur à grande vitesse pendant environ 30 mmutes. On vérifie ensuite que le produit obtenu passe entièrement à travers un tamis correspondant à la granulométrie appropriée. On obtient ainsi une base argileuse stabilisée, à l'état colloïdal. La viscosité de cette base argileuse stabilisée est nettement supérieure à celle d'une suspension témoin comprenant de la pâte à porcelaine et de l'eau à des concentrations identiques. Cette augmentation de la viscosité indique une forte interaction entre les particules d'argile et l'hexamétaphosphate de sodium dans la solution aqueuse. C'est pourquoi on obtient une stabilisation grâce à l'utilisation d'hexamétaphosphate de sodium. Ce dernier va également exercer une action fondante sensible au moment du chauffage du matériau céramique. ll va donc favoriser la formation d'un revêtement doué d'une bonne résistance au frottement. Le milieu colloïdal argileux obtenu par le procédé selon l'invention possède des propriétés comparables à celles d'une émulsion pour peinture en ce qui concerne le caractère dispersant et le pouvoir adhésif sur un matériau céramique. Les engobes étant destinés à colorer un support céramique, l'étape suivante du procédé selon l'invention consiste à procéder à la pigmentation de la base argileuse stabilisée. On utilise soit un opacifiant, o'est-à-dire un pigment blanc, soit un pigment coloré, soit un mélange des deux. Pour l'opacifiant, on utilise de préférence et de manière connue du silicate de zirconium dont la taille particulaire moyenne est d'environ 2 microns. Comme pigments colorés, on utilise de préférence des colorants composés. En effet, ces colorants sont des produits de synthèse qui se caractérisent par une grande stabilité thermique. On peut donc les utiliser dans tous les domaines allant de la faïence à la porcelaine sans risque de perdre les couleurs après la cuisson. De plus, les colorants de synthèse considérés comme des pigments subissent au cours de leur fabrication un broyage qui leur communique une finesse appropriée. Les produits de synthèse offrent également une grande variété de couleurs et pour chacune d'elles des tonalités multiples. Les qualités opacifiantes et colorantes de Engobe dépendent de la quantité de pigments blanc ou coloré, de sa nature chimique et de sa granulométrie. On peut noter qu'une teneur de 25% de pigment par rapport à la masse de l'engobe calciné permet d'obtenir en général un bon pouvoir couvrant. Les concentrations de l'opacifiant et des colorants varient en fonction de la teinte et de la tonalité souhaitées. Elles peuvent atteindre par exemple 40% si l'on souhaite un engobe d'une blancheur ou d'une couleur de forte intensité. D'autre part, en maintenant la concentration pigmentaire constante, on peut agir sur rintensité de la coloration en faisant varier les proportions colorant/opacifiant, ce dernier ayant pour rôle d'éclaircir la teinte. Le procédé selon Invention permet d'obtenir des engobes aussi faciles à appliquer qu'une peinture par des procédés connus tels que le pinceau, le trempage ou la pulvérisation au pistolet. Cette facilité d'application fait que ces engobes peuvent être utilisés aussi bien par des industriels, que des artistes professionnels ou amateurs. Les engobes selon Invention peuvent être appliqués sur un matériau céramique, cru ou biscuité. ns présentent une bonne adhérence et couvrent efficacement le support même sous une faible épaisseur. Ces.qualités sont conservées après la cuisson du matériau céramique. En outre, l'addition d'opacifiants et/ou de colorants permet de créer toute une gamme d'engobes de teintes et de tonalités différentes. Comme avec une peinture aqueuse, il est possible avec les engobes selon l'invention de superposer sans aucun inconvénient plusieurs couches et de pratiquer un décor multicolore. Après la pose et le séchage sur un matériau céramique biscuité, les engobes selon l'invention ou le décor réalisé peuvent être recouverts par une glaçure frittée transparente ou une couverture non opacifiée, selon la température de cuisson du matériau. Les essais ont montré qu'il est nécessaire d'augmenter la viscosité de la suspension d'émail pour appliquer une couche suffisamment épaisse sur le revêtement d'engobe selon l'invention. La bentonite ou d'autres produits gonflants de nature organique sont recommandés pour provoquer l'épaississement de la suspension céramique et favoriser sa fixation. Après la cuisson, on observe une bonne conservation de la couleur et des motifs décoratifs sous la couche émaillée. L'utilisateur n'est ainsi pas déçu par les teintes obtenues qui sont conformes aux couleurs de départ appliquées. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de préparation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier. Revendications 1. Procédé de préparation d'engobes destinés à être appliqués sur un matériau céramique pour un usage artistique ou industriel et réalisés à partir d'une suspension argileuse, caractérisé en ce que l'on traite sous forte agitation ladite suspension argileuse en présence d'au moins un polyphosphate de manière à obtenir une base argileuse stabilisée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme polyphosphate de ihexamétaphosphate de sodium. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on utilise une quantité d'hexamétaphosphate de sodium comprise entre 5 et 25% de produit cristallisé par rapport à la masse argileuse calcinée, et de préférence au moms approximativement égale à 10%. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ron utilise comme suspension argileuse une pâte à porcelaine. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on procède à une pigmentation de ladite base argileuse stabilisée. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que pour ladite pigmentation, on utilise des opacifiants, des colorants céramiques ou un mélange opacifiants-colorants. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on utilise pour ladite pigmentation des colorants céramiques composés. 8. Engobes destinés à être appliqués sur un matériau céramique pour un usage artistique ou industriel, réalisés à partir d'une suspension argileuse, caractérisés en ce que ladite suspension argileuse est traitée sous forte agitation en présence d'au moins un polyphosphate de manière à obtenir une base argileuse stabilisée. 9. Engobes selon la revendication 8, caractérisés en ce que le polyphosphate est de l'hexamétaphosphate de sodium. 10. Engobes selon la revendication 8, caractérisés en ce que ladite base argileuse stabilisée est pigmentée. 11. Engobes selon la revendication 10, caractérisés en ce que ladite base argileuse est pigmentée au moyen d'opacifiants, de colorants céramiques ou d'un mélange opacifiants-colorants. 12. Engobes selon la revendication 11, caractérisés en ce que lesdits colorants céramiques comprennent des colorants céramiques composés.