Einige Inhalte dieser Anwendung sind momentan nicht verfügbar.
Wenn diese Situation weiterhin besteht, kontaktieren Sie uns bitte unterFeedback&Kontakt
1. (WO2019002452) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER FORMSTOFFMISCHUNG UND EINES FORMKÖRPERS DARAUS IN DER GIESSEREIINDUSTRIE SOWIE KIT ZUR ANWENDUNG IN DIESEM VERFAHREN UND ANLAGE ZUR VERWENDUNG BEI DIESEM VERFAHREN
Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER FORMSTOFFMISCHUNG UND EINES FORMKÖRPERS DARAUS IN DER GIESSEREIINDUSTRIE SOWIE KIT ZUR ANWENDUNG IN DIESEM VERFAHREN UND ANLAGE ZUR

VERWENDUNG BEI DIESEM VERFAHREN

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoff mischung und eines Formkörpers daraus, vorzugsweise einer Gießform oder eines Kerns, für die Verwendung in der Gießereiindustrie, wobei die Formstoffmischung einen Formgrundstoff und eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas umfasst, mit den Schritten (1 ) Herstellen oder Bereitstellen eines Kits zumindest umfassend als separate Komponenten: (K1 ) eine wässrige Lösung o- der Dispersion umfassend Wasserglas und (K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen sowie vorzugsweise (K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion, vorzugsweise umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen in einer niedrigeren Konzentration als in Komponente (K2a), und danach (2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs mit einem Anteil der Komponente (K1 ) und mit einem Anteil der Komponente (K2a) sowie gegebenenfalls mit einem Anteil der Komponente (K2b). Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein vorgenanntes Kit, insbesondere zur Anwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Herstellung einer intermediären Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas, zur Verwendung bei der Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus.

Gießformen setzen sich im Wesentlichen aus Formen oder Formen und Kernen zusammen, welche nach dem Zusammensetzen die Negativformen des herzustellenden Gussstücks darstellen. Diese Kerne und Formen sind Formkörper und bestehen regelmäßig aus einem feuerfesten Formgrundstoff, beispielsweise Quarzsand, und einem geeigneten Bin-demittelsystem, das der Gießform nach der Entnahme aus dem Formwerkzeug eine ausreichende mechanische Festigkeit verleiht. Der feuerfeste Formgrundstoff liegt bevorzugt partikulär und in einer rieselfähigen Form vor, so dass er (nach Einarbeitung in eine Formstoffmischung) in eine geeignete Hohlform eingefüllt und dort verdichtet werden kann. Durch das Bindemittel wird ein fester Zusammenhalt zwischen den Partikeln des Formgrundstoffs erzeugt, so dass die Gießform die erforderliche mechanische Stabilität erhält.

Gießformen und die darin enthaltenen Formkörper (Formen und ggf. Kerne) müssen verschiedene Anforderungen erfüllen. Beim Gießvorgang selbst müssen sie zunächst eine ausreichende Festigkeit und Temperaturbeständigkeit aufweisen, um das flüssige Metall in den aus einem oder mehreren Gieß(teil)formen gebildeten Hohlraum aufnehmen zu kön-nen. Nach Beginn des Erstarrungsvorgangs wird die mechanische Stabilität des Gussstücks dann durch eine erstarrte Metallschicht gewährleistet, die sich entlang der Wände der Gießform ausbildet.

Das Material der Gießform soll sich dann unter dem Einfluss der vom Metall abgegebenen Hitze so zersetzen, dass es seine mechanische Festigkeit verliert, also der Zusammenhalt zwischen einzelnen Partikeln des feuerfesten Materials entfällt. Im Idealfall zerfällt die Gießform wieder zu feinen Partikeln des Formgrundstoffs, die sich mühelos vom Gussstück entfernen lassen.

Zur Herstellung von Formkörpern können sowohl organische als auch anorganische Bindemittel eingesetzt werden, deren Aushärtung jeweils durch kalte oder heiße Verfahren erfolgen kann. Als kalte Verfahren bezeichnet man dabei solche Verfahren, welche im Wesentlichen ohne Erhitzen des zur Kernherstellung verwendeten Formwerkzeugs durchgeführt werden, i.d.R. bei Raumtemperatur oder bei einer durch eine etwaige Reaktion verursachten Temperatur. Die Aushärtung erfolgt beispielsweise dadurch, dass ein Gas durch die zu härtende Formstoffmischung geleitet wird und dabei eine chemische Reaktion aus-löst. Bei heißen Verfahren wird die Formstoffmischung nach der Formgebung z.B. durch das erwärmte Formwerkzeug auf eine ausreichend hohe Temperatur erhitzt, um das im Bindemittel enthaltene Lösemittel auszutreiben und/oder um eine chemische Reaktion zu initiieren, durch welche das Bindemittel ausgehärtet wird.

Organische Bindemittel auf Phenolharzbasis besitzen unabhängig von ihrer Zusammensetzung jedoch den Nachteil, dass sie sich beim Abguss zersetzen und dabei z.T. erhebliche Mengen an Schadstoffen wie z.B. Benzol, Toluol und Xylol emittieren. Außerdem führt der Abguss organischer Bindemittel in aller Regel zu unerwünschten Geruchs- und Qual-memissionen. Bei einigen Systemen treten unerwünschte Emissionen sogar schon bei der Herstellung und/oder der Lagerung der Gießformen auf.

Aus diesem Grund werden anorganische Bindemittel für den Einsatz in der Gießereiindustrie zunehmend präferiert; es besteht ein hohes technisches und wirtschaftliches Interesse, die Produkteigenschaften der so hergestellten Gießereiformkörper, vor allem Formen und Kerne, weiter zu verbessern.

Anorganische Bindemittel sind seit langem bekannt, insbesondere solche auf der Basis von Wassergläsern. Zur Aushärtung der Wassergläser stehen insbesondere drei verschiedene Verfahren zur Verfügung: (i) Durchleiten eines Gases, z.B. CO2, Luft oder eine Kombination aus beiden; (ii) Zugabe von flüssigen oder festen Härtern, z.B. bestimmte Ester, und (iii) thermische Aushärtung, z.B. im sogenannten Hot Box-Verfahren oder durch Mikrowellen-Behandlung.

Die Verwendung von anorganischen Bindersystemen ist jedoch häufig mit anderen, typischen Nachteilen verbunden:

So weisen aus anorganischen Bindemitteln hergestellte Gießereiformkörper relativ häufig geringe Festigkeiten auf, wenn nicht geeignete, besondere Maßnahmen getroffen werden. Dies tritt besonders deutlich unmittelbar nach der Entnahme des Kerns oder der Gießform bzw. des Formkörpers aus dem Werkzeug zutage. Die Festigkeiten zu diesem Zeitpunkt („Heißfestigkeit" oder„Sofortfestigkeit") sind besonders wichtig für die sichere Handhabung der Kerne oder Formen bei der Entnahme aus dem Werkzeug. Auch eine hohe sogenannte „Kaltfestigkeit" (d.h. die Festigkeit nach vollständiger Aushärtung des Kerns oder der Gießform) ist wichtig, damit das gewünschte Gussstück möglichst ohne Gussfehler hergestellt werden kann.

Das Dokument DE-OS 2652421 beschreibt Bindemittel, die aus einer Lösung einer Mischung von Kaliumsilikat und/oder Natriumsilikat mit Lithiumsilikat bestehen und z.B. als Bindemittel für Gießereikerne geeignet sind.

Das Dokument US 4,347,890 beschreibt ein Verfahren zum Binden eines partikelförmigen Materials. Das Verfahren umfasst das Mischen des partikelförmigen Materials mit einer Lösung enthaltend Lithiumionen (nach Beispiel 1 ist dies eine wässrige Lösung von Lithiumsilikat bzw. Lithiumwasserglas), das Hinzumischen von Natriumsilikat zu dieser Mi-schung und schließlich das Formen der Mischung und Aushärten mittels Mikrowellenstrahlung.

Das Dokument WO 2006/024540A2 beschreibt u.a. ein Verfahren für die Herstellung von Gießformen, wobei einem auf Wasserglas basierenden Bindemittel ein Anteil eines teil-chenförmigen Metalloxids zugesetzt wird.

Das Dokument WO 2014/202042A1 beschreibt lithiumhaltige Formstoffmischungen auf der Basis eines anorganischen Bindemittels zur Herstellung von Formen und Kernen für den Metallguss. Dort wird z.B. beschrieben, dass durch definierte Zugabe von lithiumhaltigen Verbindungen zu anorganischen Bindemitteln auf der Basis von Wasserglas die Lagerstabilität von mit solchen Bindemitteln hergestellten Kernen oder Gießformen verbessert wer-den kann. Gleichzeitig sollen die besagten Kerne oder Gießformen ein hohes Festigkeitsniveau aufweisen.

In der industriellen Praxis hat sich gezeigt, dass flüssige, anorganische Bindemittel mit einem Anteil an Lithiumionen, insbesondere solche auf der Basis von Wasserglas, in Abhängigkeit von der darin enthaltenen Lithiumionen-Konzentration sowie den Lagerbedingun-gen (insbesondere der Lagertemperatur) zu schnell instabil werden können. Solche instabilen Bindemittel bilden beispielsweise bereits im Verlauf der Lagerung über einige Tage Trübungen aus, beispielsweise durch Bildung von Gelen, und/oder zeigen einen Ausfall von Feststoffen, etwa von Carbonaten und/oder Silikaten, werden also inhomogen bzw. heterogen. Es hat sich ebenfalls gezeigt, dass solche Trübungen in bzw. Feststoffausfälle aus flüssigen, lithiumhaltigen, anorganischen Bindemitteln nachteilig bei der Verarbeitung dieser Bindemittel sind und insbesondere Probleme in Pumpen, Filtern und/oder Dosiereinheiten verursachen können, oder auch Probleme bei der Weiterverarbeitung. Ein hoher Gehalt an Lithiumionen sowie erhöhte Temperaturen begünstigen demnach die nachteilige Neigung dieser flüssigen Bindemittel zur Instabilität.

Ein gewisser, erhöhter Lithiumionen-Gehalt in anorganischen Bindemittelsystemen auf der Basis von Wasserglas ist demnach vorteilhaft, um eine hohe Stabilität, insbesondere eine hohe Lagerstabilität, von Kernen oder Formen in der Geißereiindustrie zu erzielen. Andererseits weisen aber solche vorgenannten Bindemittel mit hohen Lithiumionen-Gehalten vergleichsweise schlechte Lagerbeständigkeiten auf.

Es war daher eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstel-lung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers (wie eine Form oder einen Kern), insbesondere eines lagerstabilen Formkörpers, für die Gießereiindustrie bereitzustellen, welches den Einsatz eines anorganischen Bindemittels, vor allem Wasserglas, mit einer variabel einstellbaren - auch hohen - Konzentration an Lithiumionen in Abhängigkeit von externen Parametern erlaubt und dabei die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik lindert oder vermeidet.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein einfach zu handhabendes Kit bereitzustellen, welches zur Herstellung eines flüssigen, lithiumhaltigen, anorganischen Bindemittels mit variabel einstellbarer Lithiumionen-Konzentration geeignet ist, wobei das Bindemittel unter den individuellen Lagerbedingungen jedenfalls bis zu seinem bestim-mungsgemäßen Einsatz stabil sein sollte.

Eine zusätzliche spezifische Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Anlage, wie eine Produktionsanlage, zur Verfügung zu stellen, welche die Ausführung des vorgenannten Verfahrens auch im industriellen Fertigungsmaßstab ermöglicht.

Die Erfindung sowie erfindungsgemäß bevorzugte Kombinationen bevorzugter Parameter, Eigenschaften und/oder Bestandteile der vorliegenden Erfindung werden in den beigefügten Ansprüchen definiert. Bevorzugte Aspekte der vorliegenden Erfindung werden auch in der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Beispielen angegeben bzw. definiert.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass die primäre Aufgabe sowie weitere Aufgaben und/oder Teilaufgaben der vorliegenden Erfindung gelöst werden durch ein er-findungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, vorzugsweise eines lagerstabilen Formkörpers, wobei die Formstoffmischung umfasst:

(M1 ) einen Formgrundstoff

und

(M2) eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas,

das einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5, vorzugsweise im Bereich von 1 ,8 bis 3,0, besitzt,

und

in dem der molare Anteil des L12O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60, vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 0,4, liegt,

mit folgenden Schritten:

(1 ) Herstellen oder Bereitstellen eines Kits zumindest umfassend die folgenden separaten Komponenten:

(K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des lithium- haltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung,

und

(K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen,

wobei die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 1 ,0 bis 5,0 mol/L, liegt

und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt,

und danach

(2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil der Komponente (K1 ) sowie mit einem Anteil der Komponente (K2a), wobei die Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird,

wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet.

Bevorzugt ist dabei die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wie vorstehend angegeben, wobei in der Komponente (K1 ) der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des lithiumhaltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung.

Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wie vorstehend angegeben, wobei die Komponente (K1 ) als eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas vorliegt, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und wobei der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des lithiumhaltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung.

Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren, das in diesem Text als bevorzugt bezeichnet ist), worin die wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas (K1 ) einen pH-Wert im Bereich von 10,0 bis 13,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,0 bis 12,5, aufweist.

Bevorzugt ist gleichzeitig ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren, das in diesem Text als bevorzugt bezeichnet ist), worin die erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen (K2a) einen pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 14,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,5 bis 13,5, aufweist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung haben die folgenden Bezeichnungen jeweils die nachfolgend angegebenen Bedeutungen:

„S1O2" bedeutet die Stoffmenge in Mol an Silizium in der wässrigen Lösung bzw. Dispersion, berechnet nach der Summenformel S1O2, unabhängig davon, ob das dieser Berechnung zu Grunde liegende Silizium in dem erfindungsgemäßen Verfahren (bzw. dem erfindungsgemäßen Kit) tatsächlich als S1O2 vorliegt.

„M" bedeutet ein Alkalimetall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lithium, Natrium und Kalium.

„M2O" bedeutet die Gesamt-Stoff menge in Mol an Alkalimetall in der wässrigen Lösung bzw. Dispersion, berechnet nach der Summenformel M2O.„Li20" bedeutet demgemäß die Stoffmenge in Mol an Lithium, berechnet nach der Summenformel L12O. Diese Berech-nungsangaben sind jeweils unabhängig davon, ob die der Berechnung zu Grunde liegenden Alkalimetalle in dem erfindungsgemäßen Verfahren (bzw. dem erfindungsgemäßen Kit) tatsächlich in der Form„M2O" vorliegen.

In dem vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren umfasst die Komponente (K1 ) eine wässrige (Wasser enthaltende) Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas. Unter Wasserglas wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung an sich bekanntes Alkaliwasserglas verstanden, welches aus einer Schmelze erstarrte, glasartige, also amorphe, wasserlösliche Natrium-, Kalium- und - in geringen Konzentrationen, welche die Stabilität, insbesondere die Lagerstabilität, des Wasserglases nicht beeinträchtigen - Lithiumsilikate oder jeweils wässrige Lösungen der vorgenannten Natrium-, Kalium- und Lithiumsilikate umfasst.

Der Formgrundstoff (M1 ) ist bevorzugt ein partikulärer feuerfester Formgrundstoff. Als„feuerfest" werden im vorliegenden Text im Einklang mit dem üblichen fachmännischen Verständnis Massen, Werkstoffe und Mineralien bezeichnet, die zumindest kurzzeitig der Temperaturbelastung beim Abguss bzw. bei der Erstarrung einer Metallschmelze, beispiels-weise Aluminium, widerstehen können. Als Formgrundstoff geeignet sind beispielsweise Quarz-, Zirkon oder Chromerzsand, Olivin, Vermiculit, Bauxit, Schamotte sowie künstliche Formgrundstoffe. Der Formgrundstoff (M1 ) kann eine Mischung mehrerer (vorzugsweise partikulärer, feuerfester) Stoffe sein.

Der gemäß dem vorstehend angegebenen, erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Formkörper ist vorzugsweise ein in der Gießereiindustrie einzusetzender Formkörper, besonders bevorzugt eine Form oder ein Kern. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemä-

ßen Verfahrens ist die Möglichkeit, ein zur Herstellung von Formkörpern mit hoher Festigkeit und hoher Lagerstabilität erforderliches Bindemittelsystem mit hohem bzw. variabel einstellbarem Gehalt an Lithiumionen einzusetzen, welches nicht bzw. in viel geringerem Maße den zeitlichen Beschränkungen der Lagerdauern bekannter Bindemittel mit hohem (aber in der Regel nicht veränderbarem und/oder zur Veränderung vorgesehenem) Lihi-umionen-Gehalt unterworfen ist. So können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Formkörper hergestellt werden, welche eine hohe Festigkeit aufweisen und über längere Zeit, vorzugsweise einen Zeitraum im Bereich von einem Tag bis zu 2 Wochen, gelagert werden können, ohne ihre vorteilhaften Eigenschaften in einem praxisrelevanten Maß ein-zubüßen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formkörper können so nach ihrer Herstellung und bis zum Gebrauch bei einem Gussvorgang leicht gehandhabt werden ohne sich zu verformen oder zu zerbrechen und/oder können über einen längeren Zeitraum gelagert werden, so dass eine Produktion auf Vorrat möglich ist. Insbesondere vorteilhaft ist die Eigenschaft der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formkörper, ihre hohe Festigkeit auch bei erhöhter Luftfeuchtigkeit beizubehalten und stabil zu bleiben, so dass die hergestellten Formkörper sich durch eine hohe Lagerstabilität selbst in feuchten oder feuchtwarmen Klimazonen auszeichnen. Aber auch für wechselnde Witterungsbedingungen (Jahreszeiten) in gemäßigten Klimazonen bringt das erfindungsgemäße Verfahren Vorteile.

In dem vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren umfasst die Komponente (K2a) in Wasser gelöste Lithiumionen. Sofern die Komponente (K2a) eine Lösung ist, sind die Lithiumionen Bestandteil der Lösung. Sofern die Komponente (K2a) eine Dispersion ist, liegen die Lithiumionen zumindest überwiegend und vorzugsweise vollständig in der kontinuierlichen (flüssigen, wässrigen) Phase, vorzugsweise gelöst, vor. Die Komponente (K2a) umfasst vorzugsweise zusätzlich zu den Lithiumionen als weitere Alkalimetallionen auch Natriumionen und/oder Kaliumionen. Die Komponente (K2a) kann Lithiumionen und Kaliumionen umfassen oder die Komponente (K2a) kann Lithiumionen und Natriumionen umfassen oder die Komponente (K2a) kann Lithiumionen, Natriumionen und Kaliumionen umfassen. Der Höchstwert der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumio-nen in der Komponente (K2a) ist u.a. abhängig von der Art und dem Mengenverhältnis der anwesenden Alkalimetallionen. Dem Fachmann ist bekannt, wie er unter den gegebenen bzw. gewünschten Bedingungen die erforderlichen und/oder bevorzugten Konzentrationen an Alkalimetallionen einstellt.

Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), worin das in Schritt (1 ) hergestellte oder bereitgestellte Kit zusätzlich die folgende separate Komponente umfasst:

(K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Alkalimetallionen, vorzugsweise umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei

die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und dabei vorzugsweise im Bereich von 0 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 2,0 mol/L, liegt,

und

die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt

und

vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumio- nen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der

Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht.

und worin Schritt (2) Folgendes umfasst:

(2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil der Kompo-nente (K1 ) sowie mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls einem Anteil der Komponente (K2b), wobei die Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird.

Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren, das in diesem Text als bevorzugt bezeichnet ist), worin die zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen (K2b) einen pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 14,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,5 bis 13,5, aufweist. Hinsichtlich bevorzugter pH-Werte für die Lösungen bzw. Dispersionen (K1 ) und/oder (K2a) sei auf die Offenbarung weiter oben verwiesen.

Besonders bevorzugt ist daher ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, vorzugsweise eines lagerstabilen Formkörpers, wobei die Formstoffmischung um-fasst:

(M1 ) einen Formgrundstoff

und

(M2) eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas,

das einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5, vorzugsweise im Bereich von 1 ,8 bis 3,0, besitzt,

und

in dem der molare Anteil des U2O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60, vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 0,4, liegt,

mit folgenden Schritten:

(1 ) Herstellen oder Bereitstellen eines Kits zumindest umfassend die folgenden separa-ten Komponenten:

(K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des lithium- haltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung,

(K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen,

wobei die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 1 ,0 bis 5,0 mol/L, liegt

und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt,

und

(K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Alkalimetallionen, vorzugsweise umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei

die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und dabei vorzugsweise im Bereich von 0 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 2,0 mol/L, liegt,

und

die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt

und

vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht,

und danach

(2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil der Komponente (K1 ) sowie mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls einem Anteil der Komponente (K2b), wobei die Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird,

wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet.

In dem vorstehend angegebenen besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren umfasst die Komponente (K2b) in Wasser gelöste Alkalimetallionen, vorzugsweise Lithiumionen, Natriumionen und/oder Kaliumionen. Die Komponente (K2b) umfasst vorzugsweise Lithiumionen. Die Komponente (K2b) kann als Alkalimetallionen nur Lithiumionen oder nur Natriumionen oder nur Kaliumionen umfassen. Die Komponente (K2b) kann als Alkalimetallionen auch Lithiumionen und Natriumionen umfassen oder sie kann Lithiumionen und Kaliumionen umfassen oder sie kann Natriumionen und Kaliumionen umfassen. In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen oder eines erfindungsgemäß bevorzugten Verfahrens ist die Konzentration der Lithiumionen in der Komponente (K2b) niedriger als in der Komponente (K2a) und liegt vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0, 1 bis 2,0 mol/L,

Durch die bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, worin die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2b) um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht, wird erreicht, dass bei Vermischen der Kitbestandteile (K1 ), (K2a) und (K2b) miteinander (in Abwesenheit oder Anwesenheit des Formgrundstoffs (M1 )) die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der entstehenden Lösung oder Dispersion (M2) gleich oder zumindest ähnlich ist der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in einer nur durch Vermischen der Kitbestandteile (K1 ) und (K2a) miteinander entstehenden Lösung oder Dispersion (M2). Es wird somit bei Einsatz des Kitbestandteils (K2b) (welcher eine geringere Lithiumionen-Konzentration aufweist als der Kitbestandteil (K2a)) im erfindungsgemäßen Verfahren die Lithiumionen-Konzentration der entstehenden Lösung oder Dispersion (M2) beeinflusst, vorzugsweise verringert, im Vergleich zu einer Lösung oder Dispersion (M2), welche durch Vermischen nur der Kitbestandteile (K1 ) und (K2a) miteinander und unter ansonsten gleichen Bedingungen hergestellt wurde.

Der Kitbestandteil (K2b) kann somit vorteilhaft eingesetzt werden, um den Lithiumionengehalt in einer Lösung oder Dispersion (M2) leicht dosierbar und gut steuerbar herabzusetzen, ohne die sonstigen Eigenschaften der entstehenden Lösung oder Dispersion (M2), beispielsweise deren molaren Modul SiC /I hO oder deren Gesamt-Alkalimetallionen-Kon-zentration, in praxisrelevanter Weise anders zu beeinflussen oder zu verändern, als dies durch Zugabe einer entsprechenden Menge des Kitbestandteils (K2a) geschehen wäre. Durch die Zugabe der Komponente (K2b) lässt sich so bei Verringerung der Zugabe von (K2a) sicherstellen, dass der herzustellende Binder (M2) das gleiche Modul und die gleiche Konzentration aufweist, wie zuvor mit höherem Anteil von (K2a).

In Schritt (2) des vorstehend angegebenen bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Mischung des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil der Komponente (K1 ) sowie mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls mit einem Anteil der Komponente (K2b) hergestellt.„Gegebenenfalls" bedeutet dabei hier und im Folgenden, dass -abhängig von den individuellen Erfordernissen - ein Anteil der Komponente (K2b) eingesetzt wird oder nicht eingesetzt wird. Hierdurch kann individuell eine gewünschte Lithiumionen-Konzentration der Lösung oder Dispersion (M2) in flexibler Weise eingestellt werden. Es kann somit bei der Einstellung des Lithiumionen-Gehalts bzw. der -Konzentration der Lösung oder Dispersion (M2) den Umgebungsbedingungen (insbesondere der Luftfeuch-tigkeit) Rechnung getragen werden und jeweils nur soviel an Lithiumionen zugesetzt werden, wie unter den herrschenden Umweltbedingungen zur Optimierung des Produktionsprozesses erforderlich ist. Durch diese flexible Möglichkeit der Zudosierung von Lithiumionen bei der Herstellung der Lösung oder Dispersion (M2) können u.a. auch Rohstoffkosten für die teuren Lithiumverbindungen eingespart werden, welche in den Kitbestandteilen (K2a) und vorzugsweise auch (K2b) enthalten sind.

Die oben bezeichnete Mischung kann hergestellt werden, indem zuerst ein Anteil der Komponente (K1 ) mit dem Formgrundstoff (M1 ) vermischt wird und anschließend diese Vormischung mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls mit einem Anteil der Komponente (K2b) zu einer Formstoffmischung vermischt wird, wobei vorzugsweise der Gehalt an Lithiumionen in der Formstoffmischung durch Auswahl von Komponente (K2a) und gegebenenfalls Komponente (K2b) in jeweils geeigneter Menge und Lithiumionenkonzentration eingestellt wird. Durch das Vermischen der Vormischung mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls einem Anteil der Komponente (K2b) bildet sich dabei auch die Lösung oder Dispersion (M2).

Die Mischung kann auch hergestellt werden, indem zuerst der Formgrundstoff (M1 ) mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls mit einem Anteil der Komponente (K2b) vermischt wird und anschließend diese Vormischung mit einem Anteil der Komponente (K1 ) zu einer Formstoffmischung vermischt wird, wobei vorzugsweise der Gehalt an Lithiumionen in der Formstoffmischung durch Auswahl von Komponente (K2a) und gege-benenfalls Komponente (K2b) in jeweils geeigneter Menge und Lithiumionenkonzentration eingestellt wird. Durch das Vermischen der Vormischung mit einem Anteil der Komponente (K1 ) bildet sich dabei auch die Lösung oder Dispersion (M2).

Vorzugsweise wird die Mischung in Schritt (2) des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt, indem zuerst ein Anteil der Komponente (K1 ) mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls mit einem Anteil der Komponente (K2b) zu einer Lösung oder Dispersion (M2) vermischt wird, wobei vorzugsweise der Gehalt an Lithiumionen in der Lösung oder Dispersion (M2) durch Auswahl von Komponente (K2a) und gegebenenfalls Komponente (K2b) in jeweils geeigneter Menge und Lithiumionenkonzentration eingestellt wird. Diese separat hergestellte Lösung oder Dispersion (M2) wird dann mit dem Formgrundstoff (M1 ) vermischt.

Besonders bevorzugt wird die Mischung in Schritt (2) des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt, indem zuerst ein Anteil der Komponente (K2a) mit einem Anteil der Komponente (K2b) zu einer„Vormischung (K2a) + (K2b)" vermischt wird und diese„Vormischung (K2a) + (K2b)" dann mit einem Anteil der Komponente (K1 ) zu einer Lösung oder Dispersion (M2) vermischt wird, wobei vorzugsweise der Gehalt an Lithiumionen in der Lösung oder Dispersion (M2) durch Auswahl von Komponente (K2a) und Komponente (K2b) in jeweils geeigneter Menge und Lithiumionenkonzentration eingestellt wird.

Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Form-Stoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, vorzugsweise eines lagerstabilen Formkörpers, wobei die Formstoffmischung um-fasst:

(M1 ) einen Formgrundstoff

und

(M2) eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas,

das einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5, vorzugsweise im Bereich von 1 ,8 bis 3,0, besitzt,

und

in dem der molare Anteil des L12O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60, vor- zugsweise im Bereich von 0, 1 bis 0,4, liegt,

mit folgenden Schritten:

(1 ) Herstellen oder Bereitstellen eines Kits zumindest umfassend die folgenden separaten Komponenten:

(K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul SiC /I hO größer ist als der molare Modul des lithium- haltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung,

(K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei

die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 1 ,0 bis 5,0 mol/L, liegt

und

die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt,

und

(K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei

die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und dabei vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 2,0 mol/L liegt,

und

die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt

und

vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht,

und danach

(2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil der Komponente (K1 ) sowie mit einem Anteil der Komponente (K2a) und mit einem Anteil der Komponente (K2b), wobei die Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird,

wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet.

Es ist ein vorstehend oder nachfolgend angegebenes erfindungsgemäßes oder erfindungsgemäß bevorzugtes Verfahren bevorzugt, wobei in Schritt (2) zuerst in Abwesenheit des Formgrundstoffs eine Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird und danach eine Mischung des oder eines Anteils des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil oder der Gesamtmenge der erhaltenen Lösung oder Dispersion (M2) gebildet wird.

Das Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander erfolgt auf an sich bekannte Weise, vorzugsweise mit Hilfe eines Rührwerks oder eines Mischrohres, vorzugsweise eines statischen Mischrohres.

Die bevorzugte Verfahrens Variante (nachfolgend auch als„Vormischen der eingesetzten Kitbestandteile" bezeichnet) ist insbesondere deswegen vorteilhaft, weil auf diese Weise eine vorgemischte Lösung oder Dispersion (M2) vorbereitet und dann für einen gewissen Zeitraum gelagert werden kann, der vorzugsweise so an die Umgebungsbedingungen an-gepasst ist (oder werden kann), dass es nicht aufgrund von Instabilitäten zu Niederschlä-gen (durch Ausfall von Bestandteilen aus der Lösung oder Dispersion (M2)) und/oder Gelbildung kommt. Eine solche vorgemischte Lösung oder Dispersion (M2) kann auch dafür verwendet werden, um eine automatisierte oder teilautomatisierte Produktionseinrichtung zu beschicken, so dass die vorgemischte Lösung oder Dispersion (M2) direkt in einer seriellen oder überwiegend seriellen industriellen Produktion eingesetzt werden kann.

Eigene Untersuchungen haben ergeben, dass eine wie vorstehend beschrieben hergestellte (vorgemischte) Lösung oder Dispersion (M2) - abhängig von der Konzentration und den Lagerbedingungen (z.B. Temperatur, Rühren) - bis zu mehrere Wochen, vorzugsweise bis zu 6 Tage, besonders bevorzugt bis zu 3 Tage, gelagert werden kann, ohne dass Qualitätsmängel zu beobachten waren bei der Lösung oder Dispersion (M2) (dazu siehe unten) oder bei der Herstellung von Formkörpern unter Verwendung der gelagerten Lösung oder Dispersion (M2) oder bei Gussstücken, die hergestellt wurden unter Einsatz der mit der gelagerten Lösung oder Dispersion (M2) hergestellten Formkörper.

Es hat sich außerdem gezeigt, dass die separaten (unvermischten) Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) über lange Zeiträume, beispielsweise über ein Jahr, stabil bleiben und bei Lagerung unverändert oder im Wesentlichen unverändert und ohne praktisch relevante Qualitätseinbußen bleiben. Eine besondere Leistung der vorliegenden Erfindung ist es daher, dass wasserglashaltige Bindemittel mit hoher Lithiumionen-Konzentration nun bedarfsabhängig für die Fertigung bzw. Produktion verfügbar gemacht und rasch eingesetzt werden können, wobei das mit der leichten Verderblichkeit bzw. der schlechten (kurzen) Lagerungsfähigkeit solcher wasserglashaltigen Bindemittel mit hoher Lithiumionenkonzentration verknüpfte Problem gelöst wurde. Die Lagerung der hergestellten (vorgemischten) Lösung oder Dispersion (M2) erfolgt dabei vorzugsweise in geschlossenen Gebinden.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist, vorzugsweise eine Verfahrens Variante umfassend das Vormischen der eingesetzten Kitbestandteile) bevorzugt, wobei die hergestellte Lösung oder Dispersion (M2) vor dem Bilden der Mischung mit dem Formgrundstoff (M1 ) keine sichtbaren Niederschläge oder Gelanteile enthält.

In eigenen Versuchen hat sich gezeigt, dass die Prüfung der hergestellten Lösung oder Dispersion (M2) auf sichtbare Niederschläge oder Gelanteile eine einfache Sichtprüfung sein kann. Der Fachmann kann so in der Praxis mit ausreichender Zuverlässigkeit erkennen und entscheiden, ob die Lösung oder Dispersion (M2) die erforderliche Konsistenz bzw. die für die Weiterverarbeitung im erfindungsgemäßen Verfahren, Schritt (2), erforder-liehe Qualität aufweist. Die besagte Prüfung erfolgt vorzugsweise direkt vor dem Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffes (M1 ) mit der hergestellten Lösung oder Dispersion (M2) zur Herstellung einer Formstoffmischung. Sofern die Prüfung ergibt, dass die hergestellte Lösung oder Dispersion (M2) nicht die zur Weiterverarbeitung erforderliche Konsistenz bzw. Qualität aufweist, wird diese nicht in weiteren Verfahrensschritten eingesetzt, sondern vorzugsweise durch eine andere Lösung oder Dispersion (M2) ersetzt, welche die zur Weiterverarbeitung erforderliche Konsistenz bzw. Qualität aufweist. Diese Verfahrensgestaltung erlaubt es, im Fertigungsbetrieb eine schnelle, einfache und kostengünstige Qualitätskontrolle durchzuführen.

Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist, vorzugsweise eine Verfahrens Variante umfassend das Vormischen der eingesetzten Kitbestandteile), wobei das Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander zur Bildung der Lösung oder Dispersion (M2) in einer Mischeinrichtung erfolgt, wobei

vorzugsweise die Mischeinrichtung ein Dosierbehälter oder ein Mischrohr ist und bevorzugt ein Mischrohr, besonders bevorzugt ein statisches Mischrohr ist.

Die Mischeinrichtung kann dabei eine separate, etwa alleinstehende und neben bzw. unabhängig von einer mindestens teilweise seriellen Fertigung von Formkörpern betriebene Mischeinrichtung sein („diskontinuierlicher Betrieb"). Ein solcher diskontinuierlicher Betrieb hat den Vorteil, dass jederzeit verschiedene Chargen von Lösungen oder Dispersionen (M2) hergestellt werden können und jeweils deren Qualität überprüft werden kann. Die Mischeinrichtung kann auch Bestandteil einer mindestens teilweise seriellen Fertigung von Formkörpern sein, etwa Bestandteil einer Anlage zur mindestens teilweise seriellen Fertigung von Formkörpern („kontinuierlicher oder teilkontinuierlicher Betrieb"). Ein solcher kon-tinuierlicher oder teilkontinuierlicher Betrieb eignet sich insbesondere für die (industriell bevorzugte) mindestens teilweise serielle Fertigung größerer Stückzahlen von Formkörpern, beispielsweise eine Fertigung auf Vorrat. Die Mischeinrichtung kann auch ein Vorratsbehälter sein, in dem mindestens eine der Komponenten (K1 ), (K2a) und/oder (K2b) gelagert oder für den Einsatz in einer mindestens teilweise seriellen Fertigung von Formkörpern vorgehalten wird und in den bei Bedarf mindestens eine komplementäre Komponente (K1 ), (K2a) und gegebenenfalls (K2b) hinzugemischt wird.

Die oben genannte Mischeinrichtung ist vorzugsweise ein Dosierbehälter oder ein Mischrohr. Als Mischrohr ist ein statisches Mischrohr bevorzugt. Ein statisches Mischrohr ist eine für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders bevorzugte Misch-einrichtung. Geeignet für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren sind beispielsweise statische Mischrohre der Fa. Sulzer, etwa vom Typ„CompaX™" oder„SMX™ plus".

Bevorzugte Dosierbehälter sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus„Intermediate Bulk Containern" (auch bezeichnet als„IBC-Container" oder„Schütz-Container"), Fässern und Kanistern. Eine bevorzugte Mischeinrichtung für den vorgenannten kontinuierlichen oder teilkontinuierlichen Betrieb ist ein Mischrohr, vorzugsweise ein statisches Mischrohr. Auch ein vorgenannter Dosierbehälter kann aber im kontinuierlichen oder teilkontinuierlichen Betrieb eingesetzt werden.

Es ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben bevorzugt (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist, vorzugsweise eine Verfahrensvariante umfassend das Vormischen der eingesetzten Kit-bestandteile), wobei der Anteil oder die Gesamtmenge der gebildeten Lösung oder Dispersion (M2) vor der Bildung einer Mischung mit dem oder einem Anteil des Formgrundstoffs (M1 ) für einen Zeitraum von nicht mehr als 7 Tagen, vorzugsweise von nicht mehr als 3 Tagen, besonders bevorzugt von nicht mehr als 2 Tagen, in der Mischeinrichtung gelagert wird. Hierdurch wird der Ausbildung von Niederschlägen (durch Ausfall von Bestandteilen aus der Lösung oder Dispersion (M2)) und/oder Gelen entgegengewirkt.

Sofern die Mischeinrichtung (Mischrohr oder Dosierbehälter) Bestandteil einer mindestens teilweisen seriellen Fertigung von Formkörpern ist, ist eine längere Lagerung der hergestellten Lösung oder Dispersion (M2), wie eine Lagerung über einen Zeitraum von mehr als 2 Tagen, vorzugsweise über einen Zeitraum von mehr als einem Tag, in der Regel nicht vorgesehen. Stattdessen ist in diesen Fällen üblicherweise eine kürzere Lagerung für vorzugsweise nicht mehr als einen Tag vorgesehen, so dass eine mindestens teilweise serielle Fertigung bzw. ein solcher Produktionsprozess möglich ist. Eine längere Lagerung (vorzugsweise für den oben definierten Zeitraum von nicht mehr als sieben Tagen) der hergestellten Lösung oder Dispersion (M2) kann aber in Fällen bevorzugt sein, in denen die Mischeinrichtung auch als Vorratsbehälter für eine hergestellte Lösung oder Dispersion (M2) vor dem Mischen mit dem Formgrundstoff (M1 ) dient.

Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, mit den zusätzlichen Schritten

- Einstellen, Bestimmen oder Abschätzen eines oder mehrerer Parameter ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des

Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers und Lagerdauer des Formkörpers,

und

- Steuern der einzusetzenden Anteile der Komponenten (K2a) und (K2b) in Abhängigkeit von dem oder den eingestellten, bestimmten oder abgeschätzten Parametern ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, und Lagerdauer des Formkörpers.

Insbesondere bevorzugt ist dabei eine Kombination eines Parameters aus der Gruppe aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers und Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers mit einem Parameter aus der Gruppe relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers und relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers.

Die„relative Luftfeuchtigkeit" gibt dabei - in Übereinstimmung mit dem üblichen Verständnis des Fachmanns - bei einer gegebenen Temperatur den tatsächlichen Wasseranteil in der Luft an, bezogen auf das bei dieser Temperatur physikalische Maximum des Wassergehaltes der Luft.

Die absolute Luftfeuchtigkeit wird - in Übereinstimmung mit dem üblichen Verständnis des Fachmanns - aus Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit bestimmt. Eine höhere absolute Luftfeuchtigkeit wird erreicht, wenn z.B. die Temperatur steigt bei gleichbleibender relativer Luftfeuchtigkeit oder wenn die relative Luftfeuchtigkeit bei gleichbleibender Temperatur ansteigt.

Faktoren, welche die Einstellung einer vergleichsweise höheren Konzentration an Lithiumionen im erfindungsgemäßen Verfahren als sinnvoll erscheinen lassen, sind dabei insbesondere eine höhere absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung und/oder Lagerung eines Formkörpers und/oder eine längere Lagerdauer des Formkörpers.

Je nach dem eingestellten, bestimmten oder abgeschätzten Parameter- Wert wird demgemäß vorzugsweise eine höhere oder eine niedrigere Konzentration an Lithiumionen in der Lösung oder Dispersion (M2) eingestellt. Eine höhere Konzentration an Lithiumionen kann vorzugsweise eingestellt werden, indem man den Anteil der Komponente (K2a) an der Lösung oder Dispersion (M2) erhöht, etwa durch Erhöhung des Anteils an Zumischung der Komponente (K2a) und/oder (sofern die Komponente (K2b) eingesetzt wird) durch Verringerung des Anteils an Zumischung der Komponente (K2b). Die Komponente (K2b) kann -je nach den Erfordernissen - auch ganz fortgelassen werden.

Demgemäß ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) bevor-zugt, wobei das Verfahren als mindestens teilweise serielle, vorzugsweise als überwiegend serielle, Fertigung einer Anzahl von Formkörpern ausgestaltet ist,

wobei bei Erhöhung oder erwarteter Erhöhung eines oder mehrerer Parameter ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Tempera- tur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des

Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers und Lagerdauer des Formkörpers

- die eingesetzten Anteile der Komponente (K2a) für die Fertigung der Formkörper erhöht werden

und/oder

- der molare Anteil des L12O an M2O in der Lösung oder Dispersion (M2) für die Fertigung der Formkörper erhöht wird.

Umgekehrt ist es natürlich vorteilhaft, das erfindungsgemäße Verfahren so zu gestalten, dass bei einem Rückgang bzw. einer Verminderung oder einem erwarteten Rückgang bzw. einer erwarteten Verminderung eines oder mehrerer Parameter ausgewählt aus der

Gruppe bestehend aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers und Lagerdauer des Formkörpers

- die eingesetzten Anteile der Komponente (K2a) für die Fertigung der Formkörper vermindert und/oder die gegebenenfalls eingesetzten Anteile der Komponente (K2b) für die Fertigung der Formkörper erhöht werden

und/oder

- der molare Anteil des L12O an M2O in der Lösung oder Dispersion (M2) für die Fertigung der Formkörper vermindert wird.

Ebenfalls ist bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei zum Einstellen, Bestimmen oder Abschätzen des einen oder der mehreren Parameter ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers und Lagerdauer des Formkörpers eine Datenerfassungseinrichtung oder Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen ist

und

zum Steuern der einzusetzenden Anteile der Komponenten (K2a) und (K2b) in Abhängigkeit von dem oder den eingestellten, bestimmten oder abgeschätzten Parametern eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, wobei vorzugsweise zwischen der Datenerfassungseinrichtung oder der Datenverarbeitungseinrichtung und der Steuereinrichtung eine Datenverbindung zur Übertragung von Parameterdaten eingerichtet ist.

Die vorgenannte Datenerfassungseinrichtung oder Datenverarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise ein Instrument zur Erfassung der klimatischen Bedingungen oder ein Datenlogger. Die vorgenannte Steuereinrichtung ist vorzugsweise eine automatisierte Mischeinrichtung.

Diese vorgenannte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist den Vorteil auf, dass die Zumischung bzw. Dosierung der Kitbestandteile in Abhängigkeit von den Einflussparametern in einem industriellen Fertigungsprozess automatisiert oder mindestens teilautomatisiert durchgeführt werden kann.

Es ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei bei Herstellung der Formstoffmischung zusätzlich ein oder mehrere Bestandteile zugegeben werden, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus:

(M3) partikuläres, amorphes Siliziumdioxid; Bariumsulfat; Kohlenhydrate; Phosphorver-bindungen; oberflächenaktive Verbindungen; oxidische Borverbindungen; Metalloxide; Gleitmittel, Ester und Trennmittel.

Als partikuläres, amorphes Siliziumdioxid („S1O2") wird vorzugsweise partikuläres, amorphes Siliziumdioxid in üblicher Reinheit eingesetzt, d.h. mit üblichen Verunreinigungen und Nebenbestandteilen. Vorzugsweise wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung parti-kuläres, amorphes Siliziumdioxid mit einem Gehalt von mindestens 85 Gew-%, besonders bevorzugt von mindestens 90 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von mindestens 95 Gew.-% Siliziumdioxid verwendet. Der Begriff„partikulär" bezeichnet dabei ein festes Pulver (einschließend Stäube) oder auch ein Granulat, das vorzugsweise schüttfähig und somit auch siebfähig ist. Vorzugsweise ist der Teilchenzahl-bezogene d90-Wert des partiku-lären, amorphen Siliziumdioxids kleiner als 100 μιη, besonders bevorzugt kleiner als 45 μιη. Dies bedeutet, dass 90 % der Teilchen des in der Formstoffmischung enthaltenen partikulären, amorphen Siliziumdioxids vorzugsweise kleiner sind als 100 μιη, bevorzugt kleiner sind als 45 μιη. Der d90-Wert wird vorzugsweise durch Aufnahmen mit dem Rasterelektronenmikroskop bestimmt. Als partikuläres, amorphes Siliziumdioxid können so-wohl synthetisch hergestellte als auch natürlich vorkommende Typen eingesetzt werden. Letztere sind z.B. aus dem Dokument DE 102007045649 bekannt, sind aber nicht bevorzugt, da sie häufig nicht unerhebliche kristalline Anteile enthalten und deshalb als karzinogen eingestuft sind. Synthetisch hergestelltes partikuläres, amorphes Siliziumdioxid wird durch eine bewusst durchgeführte chemische Reaktion hergestellt. Beispiele hierfür sind die Flammhydrolyse von Siliziumtetrachlorid und die Reduktion von Quarzsand mit Koks im Lichtbogenofen bei der Herstellung von Ferrosilizium und Silizium. Das nach diesen beiden Verfahren hergestellte amorphe S1O2 wird auch als„pyrogenes S1O2" bezeichnet. Ein weiteres Beispiel für synthetisch hergestelltes partikuläres, amorphes Siliziumdioxid ist durch thermische Zersetzung von ZrSiC zu ZrÜ2 und S1O2 und teilweise oder im Wesentlichen vollständige Abtrennung des Zr02 erhaltenes Siliziumdioxid, wie beispielsweise beschrieben in Dokument DE 102012020509. Bevorzugt wird als oder in Bestandteil (M3) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren synthetisch hergestelltes partikuläres, amorphes S1O2, eingesetzt, besonders bevorzugt pyrogenes partikuläres, amorphes S1O2 und/oder S1O2 aus der thermischen Zersetzung von ZrSiC . Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignetes partikuläres, amorphes Siliziumdioxid wird beispielsweise auch angegeben in den Dokumenten DE 102004042535A1 , DE 102012020510A1 und DE 10201202051 1A1. Vorzugsweise wird das partikuläre, amorphe Siliziumdioxid in einer Menge im Bereich von 0,3 bis 3,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile).

Als Bariumsulfat kann synthetisch hergestelltes oder natürliches Bariumsulfat, d.h. in Form von Mineralien, die Bariumsulfat enthalten, wie Schwerspat bzw. Baryt, eingesetzt werden. Synthetisch hergestelltes Bariumsulfat (auch„Blanc Fixe" genannt) wird beispielsweise mithilfe einer Fällungsreaktion hergestellt. Zu diesem Zweck werden meist leicht lösliche Bariumverbindungen (Bariumsalze) in Wasser gelöst. Anschließend wird durch Zugabe von leicht löslichen Sulfat-Salzen (wie z.B. Natriumsulfat) oder auch Schwefelsäure das schwerlösliche Bariumsulfat gefällt. Das gefällte Bariumsulfat wird abfiltriert, getrocknet und gegebenenfalls gemahlen. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignetes Bariumsulfat wird beispielsweise auch angegeben in Dokument DE 102012104934. Vorzugsweise wird das Bariumsulfat in einer Menge im Bereich von 0,02 bis 5,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile).

Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Kohlenhydrate sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Oligosacchariden und Polysachariden, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cellulose, Stärke und Dextrin. Die genannten Kohlenhydrate können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Kohlenhydrate werden beispielsweise auch angegeben in Dokument EP 2104580. Vorzugsweise werden das oder die Kohlenhydrate in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 10,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die

Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile).

Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Phosphorverbindungen sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischen Phosphaten und anorganischen Phosphaten, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anorganischen Alkalimetallphosphaten. Die genannten Phosphorverbindungen können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Phosphorverbin-düngen werden beispielsweise auch angegeben in Dokument EP 2097192. Vorzugsweise wird die oder werden die Phosphorverbindungen in einer Menge im Bereich von 0,05 bis 1 ,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile).

Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren oberflächenaktiven Verbindungen sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anionischen Tensiden, nichtionischen Tensiden, kationischen Tensiden und amphoteren Tensiden. Die genannten Tenside können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeig-nete Tenside werden beispielsweise auch angegeben in Dokument DE 102007051850. Vorzugsweise werden das oder die oberflächenaktiven Verbindungen in einer Menge im Bereich von 0,001 bis 1 ,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestand-teile). Die vorstehend genannten oberflächenaktiven Verbindungen können auch als Bestandteil der Komponente (K1 ) eingesetzt werden.

Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren oxidischen Borverbindungen sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Boraten, Borsäuren, Borsäureanhydriden, Borosilikaten, Borophos-phaten, und Borophosphosilikaten, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkali- und Erdalkaliborat, wobei vorzugsweise die oxidische Borverbindung keine organischen Gruppen enthält. Die genannten oxidischen Borverbindungen können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegen- den Erfindung geeignete oxidische Borverbindungen werden beispielsweise auch angegeben in Dokument DE 1020131 1 1626. Vorzugsweise wird oder werden die oxidischen Borverbindungen in einer Menge im Bereich von 0,001 bis 1 ,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Ge-wichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile). Die vorstehend genannten oxidischen Borverbindungen können auch als Bestandteil der Komponente (K1 ) eingesetzt werden.

Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Metalloxide umfassen vorzugsweise partikuläre gemischte Metalloxide, vorzugsweise umfassend Oxide des Aluminiums und/oder Oxide des Zirkoniums. Bevorzugte Metalloxide umfassen partikuläres Aluminiumoxid, vorzugsweise in der alpha-Phase, und/oder partikuläres Aluminium/Silizium-Mischoxid ohne Schichtsilikat-Struktur. Die genannten Metalloxide können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Metalloxide werden beispielsweise auch angegeben in den Dokumenten DE 1020121 13074 und DE 1020121 13073. Vorzugsweise werden das oder die Metalloxide in einer Menge im Bereich von 0,05 bis 8,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile).

Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Gleitmittel sind vorzugsweise ausgewählt aus Graphit und/oder Molyb-dän(IV)-sulfid. Die genannten Gleitmittel können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Gleitmittel werden beispielsweise auch angegeben in Dokument WO 2014/202042. Vorzugsweise wer-den das oder die Gleitmittel in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 0,2 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile).

Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Silane sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aminosilanen, Epoxysilanen, Mercaptosilanen, Hydroxysilanen und Ureidosilanen. Die vorgenannten Silane können auch als Gleitmittel wirken. Die genannten Silane können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Silane werden beispielsweise auch angegeben in Dokument WO

2014/202042. Vorzugsweise werden das oder die Silane in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 2,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile).

Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Trennmittel sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Calciumstearat, Fettsäureester, Wachse, Naturharze und Alkydharze. Die genannten Trennmittel können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Trennmittel werden beispielsweise auch an-gegeben in Dokument EP 1802409. Vorzugsweise werden das oder die Trennmittel in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 2,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile).

Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Ester (einer oder mehrere) sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den intramolekularen oder intermolekularen Umsetzungsprodukten eines Alkohols und einer Säure, wobei der Alkohol ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C1-C8 Mono-Alkoholen, C1-C8 Di-Alkoholen, vorzugsweise C2-C8 Di-Alkoholen, und C1-C8 Tri-Alkoholen, vorzugsweise C3-C8 Tri-Alkoholen, vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ethylenglykol, 1 ,2-Propandiol und Glyzerin, und wobei die Säure ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus organischen C1-C8 Mono-Car-bonsäuren, vorzugsweise organischen C2-C8 Mono-Carbonsäuren, organischen C2-C8 Di-Carbonsäuren, organischen C2-C8 Tri-Carbonsäuren, vorzugsweise organischen C3-C8 Tri-Carbonsäuren, und anorganischen Säuren, vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Milchsäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Malonsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Borsäure und Kohlensäure wobei vorzugsweise zumindest einer der Ester Propylencarbonat oder y-Butyrolacton ist. Die vorgenannten Ester können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt wer-den. Vorzugsweise werden der oder die Ester in einer Menge im Bereich von bis zu 0,4 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 0,4 Gew.-%, eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile).

Die vorgenannten ein oder mehreren Bestandteile (M3) - partikuläres, amorphes Siliziumdioxid; Bariumsulfat; Kohlenhydrate; Phosphorverbindungen; oberflächenaktive Verbindungen; oxidische Borverbindungen; Metalloxide; Gleitmittel, Ester und Trennmittel - können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Die ein oder mehreren Bestandteile (M3) können z.B. einzeln oder gemeinsam, vorzugsweise gemeinsam, zu dem Formgrundstoff (M1 ) hinzugegeben und mit diesem vermischt werden und es kann anschließend zu dieser Vormischung aus den Komponenten (M1 ) und (M3) die hergestellte (vorgemischte) Lösung oder Dispersion (M2) hinzugegeben und damit (vorzugsweise homogen) vermischt werden. Es können auch zu der Vormischung aus den Komponenten (M1 ) und (M3) die weiteren Komponenten (K1 ), (K2a) und gegebenenfalls (K2b) einzeln hinzugegeben und die so entstandene Formstoffmischung kann dann (vorzugsweise homogen) vermischt werden. Wasserlösliche Bestandteile (M3), vorzugsweise die vorgenannten oberflächenaktiven Verbindungen und/oder oxidischen Borverbindungen können z.B. einzeln oder gemeinsam zu der Komponente (K1 ) hinzugegeben werden bzw. Be-standteil der Komponente (K1 ) sein.

Weiterhin ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion (K2a) und gegebenenfalls (sofern vorhanden bzw. eingesetzt) die zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion (K2b) jeweils in Wasser gelöstes Lithiumhydroxid umfasst.

Es ist demgemäß bevorzugt, dass die erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen (K2a), in Wasser gelöstes Lithiumhydroxid, umfasst. Sofern die zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Alkalimetallionen (K2b) Lithiumionen umfasst, ist es demgemäß auch bevorzugt, dass die zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion in Wasser gelöstes Lithiumhydroxid, umfasst. Lithiumhydroxid, insbesondere Lithiumhydroxid-Monohydrat, weist eine für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Wasserlöslichkeit auf. Es hat sich weiterhin in eigenen Versuchen gezeigt, dass mit Lithiumhydroxid, insbesondere Lithiumhydroxid-Monohydrat, für die Zwecke der vorliegenden Erfindung Lösungen bzw. Dispersionen (K2a) bzw. (K2b) mit ausgezeichnet geeigneter Lagerstabilität hergestellt werden können. Zur Herstellung Lithiumionen-haltiger Komponenten (K2a) bzw. (K2b) wird daher vorzugsweise Lithiumhydroxid, besonders bevorzugt Lithiumhydroxid-Monohydrat eingesetzt.

Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren, das in diesem Text als bevorzugt bezeichnet ist), wobei

- die wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas (K1 ) einen pH-Wert im Bereich von 10,0 bis 13,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,0 bis 12,5, aufweist,

und/oder (vorzugsweise„und")

- die erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen (K2a) einen pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 14,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,5 bis 13,5, aufweist,

und/oder (vorzugsweise„und", sofern die Komponente (K2b) vorhanden ist)

- die zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen (K2b) (sofern eingesetzt) einen pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 14,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,5 bis 13,5, aufweist.

Die Erfindung betrifft auch ein Kit zur Herstellung einer Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas, zumindest umfassend die folgenden separaten Komponenten:

(K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul SiC /I bO größer ist als der molare Modul des herzustellenden lithiumhaltigen Wasserglases,

und

(K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen,

wobei die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 1 ,0 bis 5,0 mol/L, liegt

und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt.

Besonders bevorzugt ist ein vorstehend beschriebener, erfindungsgemäßer Kit, zusätzlich enthaltend als weitere separate Komponente:

(K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Alkalimetallionen, wobei

die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und vorzugsweise im Bereich von 0 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 2,0 mol/L liegt,

und

die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt,

und

vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen oder eines erfindungsgemäß bevorzugten Kits ist die Konzentration der Lithiumionen in der Komponente (K2b) niedriger als in der Komponente (K2a) und liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 2,0 mol/L.

Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Kit wie vorstehend beschrieben (insbe-sondere ein Kit, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), zumindest umfassend die folgenden separaten Komponenten:

(K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.-%, liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des herzustellenden lithiumhaltigen Wasserglases,

(K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei

die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 1 ,0 bis 5,0 mol/L, liegt

und

die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt,

und

(K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei

die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0, 1 bis 2,0 mol/L liegt,

und

die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt,

und

vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der

Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht.

Hinsichtlich weiterer bevorzugter Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Kits gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren vorstehend angegebenen Erläuterungen entspre-chend, und umgekehrt.

Das vorstehend angegebene erfindungsgemäße Kit ist für die Anwendung in dem vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren geeignet und dafür vorgesehen.

Die Erfindung betrifft ebenfalls die Verwendung eines vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen oder bevorzugten erfindungsgemäßen Kits zur Herstellung einer FormStoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, wobei die Formstoffmischung umfasst:

(M1 ) einen Formgrundstoff

und

(M2) eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas,

das einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5, vorzugsweise im Bereich von 1 ,8 bis 3,0, besitzt,

und

in dem der molare Anteil des L12O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60, vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 0,4, liegt.

Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Verwendung gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Kit vorstehend angegebenen Erläuterungen entsprechend.

Die Erfindung betrifft weiterhin auch eine Anlage zur Verwendung bei der Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus (vorzugsweise zur Verwendung bei der Herstellung gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren), vorzugsweise zur Herstellung einer intermediären Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas zur Verwendung bei der Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus

wobei die Anlage mindestens umfasst:

einen ersten Lagertank (Z1 ), enthaltend als erste Komponente eine wässrige Lösung oder Dispersion (K1 ), umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.- % liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul SiCte/I hO größer ist als der molare Modul des lithium- haltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung

einen zweiten Lagertank (Z2) enthaltend als zweite Komponente eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion (K2a), umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei

o die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 1 ,0 bis 5,0 mol/L, liegt

und

o die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt,

vorzugsweise eine Mischeinrichtung (Z3), besonders bevorzugt ein Mischrohr, ganz besonders bevorzugt ein statisches Mischrohr, zum Vermischen mindestens der ersten und der zweiten Komponente zwecks Herstellung der oder einer intermediären Lösung oder Dispersion (mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren ist diese intermediäre Lösung oder Dispersion als (M2) bezeichnet),

und

wobei vorzugsweise mindestens der erste und der zweite Lagertank mit der Mischeinrichtung (Z3) jeweils durch eine oder mehrere Leitungen (Z4) verbunden sind,

wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet,

und/oder

wobei das lithiumhaltige Wasserglas in der intermediären Lösung oder Disper- sion einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5, vorzugsweise im Bereich von 1 ,8 bis 3,0, besitzt und/oder in dem der molare Anteil des L12O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60, vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 0,4, liegt, wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet,

und/oder

wobei die Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere einem Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) erfolgt.

Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Anlage eine Mischeinrichtung (Z3) und vor-zugsweise sind mindestens der erste und der zweite Lagertank mit der Mischeinrichtung (Z3) jeweils durch eine oder mehrere Leitungen (Z4) verbunden. In dieser bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Anlage eine Anlage zur Herstellung einer intermediären Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas (mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren ist diese intermediäre Lösung oder Dispersion als (M2) bezeichnet) zur Verwendung bei der Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus.

Die Erfindung umfasst jedoch auch eine oben beschriebene Anlage, welche ohne Mischeinrichtung auskommt und in welcher die Komponenten (K1 ), (K2a) und - sofern vorhanden und eingesetzt - (K2b), direkt in den Formgrundstoff (M1 ) geleitet und erst dort mitei-nander und mit dem Formgrundstoff (M1 ) vermischt werden.

Die Mischeinrichtung (Z3) kann gleichzeitig ein Lagertank ((Z1 ), (Z2) oder (Z5), siehe unten) sein. Der Inhalt des oder der Lagertanks kann mittels einer oder mehrerer Pumpen zur Mischeinrichtung befördert werden. Die Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) können auch in nur einem der vorgesehenen Lagertanks vorgemischt und anschließend mit dem Form-grundstoff vermischt werden. Es können auch nur die Komponenten (K1 ) mit (K2a) oder

gegebenenfalls (K1 ) mit (K2b) oder (K2a) mit (K2b) in einem Lagertank vorgemischt und erst anschließend mit der jeweils dritten Komponente ((K2b) bzw. (K2a) bzw. (K1 )) vermischt werden. Es können auch die Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) jeweils ohne Vermischung mit einer der anderen Komponenten direkt mit dem Formgrundstoff vermischt werden.

Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Anlage gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren, das erfindungsgemäße Kit und die erfindungsgemäße Verwendung vorstehend angegebenen Erläuterungen entsprechend, und umgekehrt.

Die vorstehend oder nachfolgend angegebene erfindungsgemäße Anlage ist für die Anwendung in dem vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren geeignet und dafür vorgesehen.

Das vorstehend angegebene erfindungsgemäße Kit ist für den Einsatz in der vorstehend oder nachfolgend angegebenen Anlage geeignet und dafür vorgesehen.

Weiterhin ist auch bevorzugt eine erfindungsgemäße Anlage wie vorstehend beschrieben, weiter umfassend

einen dritten Lagertank (Z5), enthaltend eine zweite wasserglasfreie Lösung o- der Dispersion (K2b) umfassend in Wasser gelöste Alkalimetallionen, wobei

o die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und vorzugsweise im Bereich von 0 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 2,0 mol/L liegt,

und

o die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt

und

o vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%,

von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht,

wobei vorzugsweise die Mischeinrichtung (Z3) zum Vermischen mindestens der ersten, zweiten und dritten Komponente ausgestaltet ist, zwecks Herstellung der inter- mediären Lösung oder Dispersion, und

wobei vorzugsweise mindestens der erste, der zweite und der dritte Lagertank mit der Mischeinrichtung (Z3) jeweils durch eine oder mehrere Leitungen (Z4) verbunden sind.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen oder einer erfindungsgemäß bevorzugten Anlage ist die Konzentration der Lithiumionen in der Komponente (K2b) im dritten Lagertank (Z5) niedriger als in der Komponente (K2a) und liegt vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 2,0 mol/L.

Die Erfindung wird in den nachfolgend angegebenen Beispielen und mit Bezugnahme auf die Figuren unten näher beschrieben.

Figuren:

Fig. 1 : Fig 1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Anlage mit den Anlagenteilen: einem ersten Lagertank (Z1 ), einem zweiten Lagertank (Z2), einer Mischeinrichtung (Z3) und einer oder mehrerer (hier: mehrerer) Leitungen (Z4), welche den ersten und den zweiten Lagertank mit der Mischeinrichtung verbinden.

Fig. 2: Fig 2 zeigt einen schematischen Aufbau eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Anlage mit den Anlagenteilen: einem ersten Lagertank (Z1 ), einem zweiten Lagertank (Z2), einer Mischeinrichtung (Z3) (hier identisch mit dem ersten Lagertank (Z1 )) und einer oder mehrerer (hier: einer) Leitungen (Z4), welche den ersten und den zweiten Lagertank mit der Mischeinrichtung verbinden (wobei der erste Lagertank und die Mischeinrichtung identisch sind).

Fig. 3: Fig 3 zeigt einen schematischen Aufbau eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Anlage mit den Anlagenteilen: einem ersten Lagertank (Z1 ), einem zweiten Lagertank (Z2), einem dritten Lagertank (Z5), einer Mischeinrichtung (Z3) und einer oder mehreren (hier: mehreren) Leitungen (Z4), welche den ersten, den zweiten und den dritten Lagertank mit der Mischeinrichtung verbinden.

Beispiele:

Die Beispiele sollen die Erfindung näher beschreiben und erklären, ohne ihren Schutzbereich einzuschränken.

Sofern nicht anders angegeben, wurde unter üblichen Laborbedingungen gearbeitet (25 °C, Normaldruck)

Beispiel 1a: Exemplarische Komponenten (KD, (K2a) und (K2b)

Es wurden auf an sich bekannte Weise exemplarische Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) hergestellt, mit den in Tabelle 1a gezeigten Eigenschaften.

Tabelle 1a: Exemplarische Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b)

In Tabelle 1 a bedeutet die Angabe„c (Li+)" die Konzentration der Lithiumionen und die Angabe„c (Li+/Na+/K+)" die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen. Die Angabe„ k.A. " bedeutet, dass in der jeweiligen Zelle kein Wert angegeben ist. Die Angaben zu„Gew.-%" beziehen sich jeweils auf die Gesamtmasse der entsprechenden Komponente (K1 ), (K2a) oder (K2b).

Beispiel 1 b: Bestimmung des pH-Wertes in Komponenten (KD, (K2a) und (K2b)

Es wurden auf an sich bekannte Weise bevorzugte Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) hergestellt. Anschließend wurden die pH-Werte der bevorzugten Komponenten auf an sich bekannte Weise bestimmt. Die Ergebnisse sind nachfolgend in Tabelle 1 b angegeben:

Tabelle 1 b: pH-Werte bevorzugter Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b)


Die weiteren Eigenschaften der bevorzugten Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) sind denen aus Tabelle 1 a sehr ähnlich; es gibt keine signifikanten Abweichungen.

Beispiel 2: Herstellung von erfindunqsqemäßen Lösungen oder Dispersionen umfassend lithiumhaltiges Wasserglas

Es werden exemplarische Lösungen oder Dispersionen (M2) umfassend lithiumhaltiges Wasserglas gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt durch an sich bekanntes Vermischen von Komponenten (K1 ), (K2a) und gegebenenfalls (K2b) miteinander. Es werden jeweils die in Beispiel 1 angegebenen Komponenten eingesetzt. Hierzu wird der jeweilige Anteil der Komponente (K1 ) vorgelegt und der jeweilige Anteil der Komponenten (K2a) und gegebenenfalls (K2b) hinzugegeben. Durch Schütteln oder Rühren werden die entstandenen Lösungen oder Dispersionen (M2) homogenisiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.

Zusammensetzung erfindungsgemäß hergestellter Lösungen oder Dispersionen (M2) umfassend lithiumhaltiges Wasserglas


Beispiel 3: Herstellung von Formstoffmischunqen

Es wurden aus den in Tabelle 4 angegebenen Bestandteilen Formstoffmischungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (Formstoffmischungen EF1 bis EF3) sowie nach einem herkömmlichen, nicht-erfindungsgemäßen Verfahren eine Vergleichs-Formstoffmi-schung (VF1 ) hergestellt, gemäß der unten angegebenen Arbeitsvorschrift. Alle Mengenangaben in Tabelle 4 sind in Gewichtsteilen angegeben.

Als„Bindemittel" (vgl. Tabelle 4) wurden die gemäß Tabelle 3 hergestellten erfindungsgemäßen Lösungen oder Dispersionen umfassend lithiumhaltiges Wasserglas (M2) bzw. die nicht-erfindungsgemäße Lösung oder Dispersion (M2v) verwendet (vgl. Bindemittel EL1 bis EL3 und VL1 ). Als„Formgrundstoff" (M1 ) wurde jeweils Quarzsand (H31 der Fa. Quarzwerke GmbH, Frechen) eingesetzt. Als„Additiv" wurde jeweils das kommerzielle pulverför-mige Additiv für Gießereiformkörper Anorgit® 8610 (Fa. Huttenes-Albertus Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung) eingesetzt, welches u.a. partikuläres, phes Siliziumdioxid enthält.

Tabelle 3: Zusammensetzung hergestellter erfindungsgemäßer Lösungen oder Dispersionen (M2) sowie Vergleichslösung (M2v)


Zusammensetzung der Formstoffmischungen


Die Bestandteile der Formstoffmischung wurden in einem Laborflügelmischer (Firma Mul-tiserw) gemischt. Dazu wurde zunächst der Quarzsand vorgelegt und das pulverförmige Additiv eingemischt. Danach wurde das vorgemischte Bindemittel (vgl. Tabelle 3) zugegeben. Die Mischung wurde anschließend für insgesamt zwei Minuten gerührt. Die entstandenen Formstoffmischungen wurden dann jeweils für die nachfolgenden Untersuchungen eingesetzt.

Beispiel 4: Herstellung von Formkörpern

Aus den in Beispiel 3 hergestellten Formstoffmischungen (vgl. Tabelle 4) wurden mit Hilfe eines beheizbaren Formwerkzeuges für die Herstellung von Biegestäben (wie angegeben im Merkblatt M1 1 des Vereins deutscher Gießereifachleute vom März 1974) Formkörper (Prüfkörper, d.h. Standard-Biegeriegel mit den Abmessungen 22,4 mm x 22,4 mm x 165 mm) hergestellt, die für die nachfolgenden Versuche verwendet wurden:

Die Formstoffmischungen wurden jeweils mittels Druckluft (4 bar) in das Formwerkzeug, (Kernkastentemperatur 180 °C) eingebracht. Die Schusszeit betrug 3 s, woran sich eine Härtezeit von 30 s anschloss (Verzögerungszeit 3 s). Zur Beschleunigung der Aushärtung der Mischungen wurde während der 30 s Härtezeit Heißluft (2 bar Begasungsdruck, 180 °C Begasungs- und Begasungsschlauchtemperatur) durch das Formwerkzeug geleitet.

Die hergestellten Prüfkörper stellen Formkörper dar und stehen - wie im betroffenen Fachgebiet üblich - modellhaft für in der Gießereiindustrie einsetzbare Formkörper wie Formen oder Kerne.

Beispiel 5: Untersuchung der Laqerstabilität von Formkörpern

Die Lagerstabilität von wasserglasgebundenen Formkörpern ist abhängig von den Umgebungsbedingungen, besonders von der Luftfeuchtigkeit. Je höher die Luftfeuchtigkeit ist, desto höher ist die Gefahr einer Schädigung des Formkörpers (z.B. Kernschädigung). Eine Schädigung des Formkörpers zeigt sich z.B. durch ein Bauteilversagen (z.B. Kernbruch) oder eine starke Abnahme der Festigkeit (geringe Restfestigkeit bezogen auf die Kaltfestigkeit). Bei hoher Luftfeuchtigkeit erfolgt außerdem eine Wasseraufnahme, die beim Ab-guss zu Gasfehlern (z.B. Gasblasen im Gussteil) führen kann.

Die Untersuchungen erfolgten unter definierten Bedingungen (Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit), jeweils überwacht mithilfe eines Datenloggers. Die Formkörper (Prüfkör-per) werden in Tabelle 5 (siehe Spalte„Versuch") jeweils durch die zu ihrer Herstellung verwendeten Formstoffmischungen (siehe Beispiel 3 und Tabelle 3) charakterisiert.

5.1. Bestimmung der Zeit bis zum Bauteilversagen

Zur Bestimmung der Zeit bis zum Bauteilversagen (Bruch des Prüfkörpers) wurden die Prüfkörper im Klimaschrank gelagert und die Zeit bis zum Bruch wurde beobachtet. Die jeweiligen Zeiten in Stunden sind in Tabelle 5 jeweils als Mittelwert von 3 Messungen an-gegeben.

5.2. Bestimmung der Restfestigkeit von Prüfkörpern

Zur Bestimmung der Restfestigkeit wurden die Prüfkörper für bestimmte Zeitdauern (siehe Tabelle 5) im Klimaschrank gelagert. Die Biegefestigkeiten wurden anschließend, direkt nach Entnahme aus dem Klimaschrank gemessen.

Zur Bestimmung der Biegefestigkeiten wurden die in Beispiel 4 hergestellten Prüfkörper in ein Georg-Fischer-Festigkeitsprüfgerät, ausgerüstet mit einer 3-Punkt-Biegevorrichtung (Firma Multiserw), eingelegt und die Kraft gemessen, welche zum Bruch der Prüfkörper führte. Die Biegefestigkeiten wurden nach den in Tabelle 5 angegebenen Zeitdauern gemessen. Die Formkörper (Prüfkörper) werden in Tabelle 5 (siehe Spalte„Versuch") jeweils durch die zu ihrer Herstellung verwendeten Formstoffmischungen (siehe Beispiel 3 und Tabelle 4) charakterisiert.

Die erhaltenen Messwerte (Restfestigkeiten angegeben in % vom Ausgangswert) sind in Tabelle 5 als Mittelwert von jeweils 3 Messungen angegeben.

5.3 Bestimmung der Wasseraufnahme von Prüfkörpern

Zur Bestimmung der Wasseraufnahme wurden die Prüfkörper eine Stunde nach Entnahme aus dem Formwerkzeug gewogen und anschließend für eine bestimmte Zeit (siehe Tabelle 5) im Klimaschrank gelagert. Direkt nach der Entnahme aus dem Klimaschrank wurden die Prüfkörper erneut gewogen. Die erhaltenen Gewichtsdifferenzen (bzw. Massendifferenzen) in % sind in Tabelle 5 als Mittelwert von 3 Messungen angegeben.

Tabelle 5: Lagerstabilität von Formkörpern


In Tabelle 5 bedeutet die Angabe„rLF" die relative Luftfeuchtigkeit und die Angabe„n.b." bedeutet„nicht bestimmt" (d.h. es wurde kein Messwert bestimmt). Die Angaben„31 ,3 g/m3",„35,3 g/m3",„14,7 g/m3" und„25,0 g/m3" geben jeweils die absolute Luftfeuchtigkeit an.

Aus den angegebenen Messwerten in Tabelle 5 lässt sich entnehmen, dass die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren mit lithiumhaltigen Wasserglas hergestellten Formkörper (Prüfkörper EF1 , EF2 und EF3) bessere Lagerstabilitäten aufweisen als ein nach einem nicht-erfindungsgemäßen (ohne Lithiumzusatz) Verfahren hergestellter Vergleichs-Prüfkörper (VF1 ). Erfindungsgemäß hergestellte Formkörper zeigten dabei eine bessere Lagerfähigkeit (s. Tabelle 5, Spalten„Zeit bis Bauteilversagen"), eine höhere Restfestigkeit nach Lagerung (s. Tabelle 5, Spalten„Restfestigkeit bei 35 °C") sowie eine geringere Wasseraufnahme (s. Tabelle 5, Spalten„Wasseraufnahme") als ein nicht-erfindungsgemäß hergestellter Vergleichs-Formkörper.

Weiter lässt sich aus Tabelle 5 entnehmen, dass mit steigendem Lithiumionen-Gehalt der Lösungen oder Dispersionen (M2) im angegebenen Bereich, welche zur Herstellung der Formkörper eingesetzt wurden, sich die beobachteten Eigenschaften Lagerstabilität (höher), Restfestigkeit (höher) und Wasseraufnahme (geringer) der Formkörper verbesserten.

Eine höhere Wasseraufnahme des Formkörpers erhöht allgemein das Risiko der Gasentwicklung beim Gussvorgang und damit einer Qualitätsminderung des Gussteils durch Ein-schluss von Gasblasen.

Aus diesen Beobachtungen lässt sich folgern, dass - abhängig von den jeweils herrschen-den Klimabedingungen (insbesondere Umgebungstemperatur und relative bzw. absolute Luftfeuchtigkeit) - am Einsatzort des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des erfindungsgemäßen Kits bzw. der erfindungsgemäßen Anlage - eine entsprechend flexibel einstellbare Lithiumionenkonzentration in einer herzustellenden Lösung oder Dispersion (M2) (wie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. dem erfindungsgemäßen Kit möglich) vorteil-haft ist, weil damit die gewünschten Eigenschaften von Formkörpern, insbesondere die gewünschten Lagereigenschaften von mit Bindemitteln gebundenen Formkörpern, gezielt gesteuert bzw. eingestellt werden können:

Sofern beispielsweise die relevanten Klimabedingungen dies nicht erfordern, d.h. sofern weniger anspruchsvolle relevante Klimabedingungen herrschen, insbesondere eine gerin-gere Luftfeuchtigkeit, kann der Lithiumionen-Gehalt in der Lösung oder Dispersion (M2) herabgesetzt werden, mit der Folge einer Kosteneinsparung. Diese Kosteneinsparung ist in jüngerer Zeit deshalb noch bedeutsamer geworden, da Lithium-Verbindungen v.a. wegen gestiegener Nachfrage in der Batterieindustrie sich stark verteuert haben.

5.4. Einfluss der Lagerdauer einer Lösung oder Dispersion (M2) auf die Lagerstabilität von Formkörpern

Es wurden Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) einer Lösung oder Dispersion (M2) eingesetzt und auf die hier nachfolgend angegebenen Arten und unter ansonsten gleichbleibenden Bedingungen nach einem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander bzw. miteinander und mit dem Formgrundstoff (M1 ) vermischt:

a) Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) wurden ohne Vormischen direkt mit dem Formgrundstoff vermischt.

b) Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) wurden vorgemischt und die Vormischung wurde direkt im Anschluss mit dem Formgrundstoff vermischt.

Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) wurden vorgemischt und die Vormischung wurde einen Tag nach ihrer Herstellung mit dem Formgrundstoff vermischt.

d) Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) wurden vorgemischt und die Vormischung wurde zwei Tage nach ihrer Herstellung mit dem Formgrundstoff vermischt.

e) Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) wurden vorgemischt und die Vormischung wurde drei Tage nach ihrer Herstellung mit dem Formgrundstoff vermischt.

Aus den vorstehend erhaltenen Formstoffmischungen a) bis e) wurden anschließend wie vorstehend angegeben Formkörper (Prüfkörper, siehe Beispiel 4) hergestellt und auf ihre Lagerstabilitäten („Zeit bis Bauteilversagen", siehe Beispiel 5.1 ) hin untersucht.

Es wurden keine signifikanten Unterschiede bei der Messung der Lagerstabilitäten von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit den vorstehend angegebenen Formstoffmi-schungen a) bis e) hergestellten Formkörpern (Prüfkörpern) festgestellt.

Aus diesem Ergebnis kann gefolgert werden, dass die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Lösungen oder Dispersionen (M2) unter den Testbedingungen mindestens drei Tage lang gelagert werden können, ohne dass dadurch praxisrelevante Qualitätsbeeinträchtigungen verursacht würden.

Beispiel 6: Untersuchung der Laqerstabilität von Lösungen oder Dispersionen (M2)

Proben der in Beispiel 3 hergestellten Lösung bzw. Dispersion (M2) mit der Bezeichnung „EL3" wurden unter den in Tabelle 6 angegebenen Bedingungen in geschlossenen Gebinden gelagert und ihre Qualität bzw. Konsistenz zu den in Tabelle 6 angegebenen Zeitpunkten mit den ebenfalls in Tabelle 6 angegebenen Ergebnissen jeweils durch Sichtprüfung ermittelt:

Tabelle 6: Lagerstabilität einer Lösung oder Dispersion (M2)


In Tabelle 6 bedeuten die Angaben„++": keine Veränderung der Lösung bzw. Dispersion (M2) feststellbar;„+": leichte Veränderung der Lösung bzw. Dispersion (M2) feststellbar, keine Qualitätsbeeinträchtigung;„o": leichte Gelbildung erkennbar, Lösung bzw. Dispersion (M2) noch ohne Beeinträchtigung einsetzbar;„-": starker Ausfall erkennbar, Lösung bzw. Dispersion (M2) nicht mehr ohne Beeinträchtigung, einsetzbar (z.B. in Pumpen, Filtern, Dosiereinheiten).

Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, dass eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Lösung bzw. Dispersion (M2) auch unter ungünstigen Lagerungsbedingungen bis zu 8 Tage (vorzugsweise bis zu 7 Tage) ohne praxisrelevante Qualitätsbeeinträchtigung zur Herstellung von Formkörpern für die Gießereiindustrie einsetzbar war.

Wie ebenfalls aus Tabelle 6 ersichtlich ist, können hergestellte Lösungen oder Dispersionen (M2) mit einem vorteilhaften (hohen) Lithiumgehalt daher kurz- und allenfalls mittelfristig vorgemischt gelagert und in der industriellen Praxis eingesetzt werden. Für eine langfristige Lagerung (etwa über mehrere Wochen) eignen sich homogene (z.B. vorgemischte) Lösungen oder Dispersionen (M2) mit einem vorteilhaften (hohen) Lithiumgehalt jedoch aus den vorgenannten Gründen nicht.

Solche Lösungen oder Dispersionen (M2) mit einem vorteilhaften (hohen) Lithiumgehalt sollten daher gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung erst kurz- oder mittelfristig vor dem tatsächlichen industriellen Einsatz durch Vermischen von getrennt gelagerten Komponenten (K1 ), (K2a) und gegebenenfalls (K2b) miteinander, bzw. mit einem Formgrundstoff zu einer Formstoffmischung, vermischt werden.