dinsdag 29 juni 2010

Eindproduct




Het eindproduct is een kaars geworden, die je kunt aansteken en dan vanzelf zal smelten. Het kaarsvet zal vervolgens opgenomen worden door het gips waardoor de materialen zich samenvoegen en er een waterdichte functie ontstaat. Hierdoor kan de opgebrande kaars gebruikt worden als bijvoorbeeld een vaas. Of een drinkglas als je dat zou willen.

proefjes ; gips met kaarsvet IIII I

Bij toeval bedenk ik me dat ik nog een proefje had gemaakt waar ik een waxinelichtje in het gips gedaan had. Vanaf de buitenkant is er niets bijzonders te zien, dus besluit ik hem open te maken om te kijken wat er met het kaarsvet gebeurd is.

Tot mijn verassing kom ik erachter dat er een holle plek is ontstaan en dat het kaarsvet in het gips gezogen is. Dit is een mooie bevinding, want het komt zeker van toepassing voor mijn vaas.




idee

Uit mijn onderzoek is gebleken dat het kaarsvet ervoor zorgt dat het gips waterdicht word, en heeft het ook een decoratieve functie omdat ik patronen kan maken van kaarsvet en deze vervolgens kan laten smelten waardoor alleen het patroon over blijft.

Door deze bevindingen ben ik op het idee gekomen om een vaas te maken, met een patroon aan de buitenkant.

proefjes ; gips met kaarsvet IIII







Mijn laatste proefjes zijn wat doelgerichter, en hiermee wil ik echt kijken naar duidelijke resultaten van het kaarsvet. Mijn bloemen patroon, mijn kaarsvet reepjes door het gips heen en de kaarsvetbolletjes moeten nu uit gaan wijzen dat ze daadwerkelijk wegsmelten en een hol patroon achterlaten.

Wanneer ik mijn gips proefjes uit de oven haal kom ik tot de ontdekking dat mijn vermoedens klopte en er inderdaad holle plekjes overgebleven zijn op de plaatsen waar ik het kaarsvet geplaatst had.

Bevinding : ik kan patronen maken van kaarsvet, eenmaal uit de oven blijft het patroon over en is het kaarsvet verdwenen.

proefjes ; gips met kaarsvet III

Ik wil dat mijn kaarsvet een belangrijkere rol krijgt dan alleen 'smelten'.
Hierdoor krijg ik het idee om patronen van kaarsvet te maken en deze in het gips te leggen.
Het patroon wat ik maak zijn bloemen, en deze besluit ik op een zelfgemaakte schaal te leggen die ik vervolgens vul met gips.





proefjes ; gips met kaarsvet II

Mijn eerste bevinding die uit mijn proefje is gekomen, is het waterdichte effect dat kaarsvet geeft aan het gips wanneer het gesmolten is. Als hier vuur bij komt, dan smelt het niet weg omdat het helemaal in het gips getrokken is.

Toch ga ik nog verder met mijn proefjes en kijk wat ik nog meer kan met kaarsvet in gips.

Les : In de les krijg ik te horen dat het 'verboden' is proefjes te maken in bestaande vormen. Ik moet mijn eigen mallen maken, dit besluit ik van klei te doen en maak neutrale vormen zoals een rechthoek. In het gips stop ik kleine balletjes van kaarsvet om te kijken welk effect dit zal creƫren in de oven.



Daarnaast maak ik lang reepjes van kaarsvet dit ik door het gips heen druk.
Ik wil kijken of het mogelijk is dat ik hiermee een gat creeer wanneer het kaarsvet in de oven smelt.






proefjes ; gips met kaarsvet I

het meest 'interessante' proefje, blijkt teleurstellend
verassend proefje, krijgt een 'waterdichte' functie
eerste proefjes bij elkaar

De eerste proefjes heb ik in de oven gedaan op 250 graden.
Het proefje dat door de leraar als het meest 'interessant' werd bestempeld bleek niet heel verassend te zijn. Een ander proefje, waar ook kaarsvet en gips door elkaar heen zat blijkt verrassender. Het kaarsvet heeft zich hier om het gips heen gesmolten en heeft het uiterlijk van een soort koraal-achtig iets gekregen. Daarnaast valt het mij op, dat het gips direct ook waterdicht is geworden.

bevinding : Het kaarsvet heeft een waterdicht effect op gips.

Proefjes ; gips met kaarsvet

Na verschillende keren veranderd te zijn van materialen, heb ik nu dan echt gekozen voor gips en kaarsvet. Wat deze materialen aan elkaar zullen hebben is me nog niet duidelijk, maar daar hoop ik achter te komen met de nodige proefjes.

Ik probeer het kaarsvet op verschillende manieren te 'mengen' met het gips.
De eerste proefjes meng ik het kaarsvet door het gips, giet ik kaarsvet boven op het gips, kijk ik of kaarsvet over het gips smelt en leg ik een waxinelichtje in het gips.

Les :
In de les laat ik mijn proefjes zien, de leraar is er niet heel enthousiast over.
De meest interessante vind hij het 'hoge proefje' waarin het kaarsvet door de gips heen zit.
Mijn plan is deze proefjes in de oven te doen om te kijken wat er gebeurt als het kaarsvet smelt.

voorbeelden gips

mixed materials ; kaarsvet

Het maken van een kaars

De klassieke methode van het maken van kaarsen is het dompelen. In de vijftiende eeuw wordt in Parijs het gieten van kaarsen geĆÆntroduceerd. Tegenwoordig worden kaarsen meestal gegoten of geperst, maar ook het dompelen en handmatig vormen van kaarsen wordt nog toegepast.

[bewerken]Dompelen

De oudste methode om kaarsen te maken is het dompelen, ook wel tonken genoemd. De pit wordt in gesmolten was of vet gedompeld en omhoog getrokken. Na enige tijd uitharden volgt een tweede onderdompeling in de was of vet, waarna het opnieuw uithardt (het stolt). Dit proces wordt net zo lang herhaald tot de kaars de gewenste of vereiste dikte heeft gekregen. De dompelmethode gaat terug naar de Romeinse tijd en was de belangrijkste methode om kaarsen te maken in de Middeleeuwen en lang daarna. Deze methode werd wel verbeterd. Aan een rek werd een aantal pitten evenwijdig aan elkaar bevestigd en tegelijkertijd in het vloeibare vet (of de was) gedompeld. Door het dompelen kunnen de uiteinden wat onregelmatig en puntig uitlopen, daarom worden die afgeknepen of afgesmolten.

[bewerken]Vroege gietmethoden

In de vijftiende eeuw wordt voor het eerst in Parijs een gietvorm geĆÆntroduceerd. Eerst gebruikte men houten vormen, later kwamen er vormen van tin of ijzer. Deze werden op een rijtje geplaatst, net als een rij orgelpijpen.

[bewerken]Huidige gietmethoden

De meeste kaarsen worden machinaal gegoten in metalen vormen. Bij het gieten zijn twee typen machines in gebruik, de opdruk- en de optrekmachine. De stearine (of een mengsel van stearine en paraffine) wordt gesmolten en in een grote bak gekoeld Ʃn geroerd, zogenaamd "koudgeroerd". Er ontstaat een kristalbrei, die door het roeren niet ƩƩn grote klont kaarsvet wordt. Door deze methode worden fraai uitziende kaarsen verkregen.

[bewerken]Opdrukmachine

Een opdrukmachine bestaat uit een grote platte bak met daarin de gietvormen. Om de vormen heen stroomt eerst warm, daarna koud water. De onderkant van de gietvormen is afgesloten door een zuiger (piston), die op en neer kan worden bewogen. Door de zuiger, die hol is, loopt de pit.

Het gieten van kaarsen bij de opdrukmachine gaat als volgt:
  1. De vormen worden voorverwarmd met warm water.
  2. Met de zuigers in de onderste stand worden ze volgegoten met kaarsvet. Het kaarsvet krimpt bij afkoelen; daarom wordt extra vet op de vormen gegoten.
  3. Hierna vervangt de kaarsenmaker het warme water door koud. Het kaarsvet wordt vast; het teveel aan vet wordt met een mes verwijderd.
  4. Als de kaarsen voldoende gestold zijn worden de zuigers omhooggetrokken. De zojuist gegoten kaarsen worden uit de vormen gedrukt en boven de machine vastgezet in een klemraam.
  5. Tegelijkertijd worden nieuwe pitten van de klossen omhooggetrokken.
  6. De pitten worden vastgeklemd, de kaarsen afgesneden en nadat de zuigers weer in de onderste stand zijn gebracht kan het proces opnieuw beginnen.
In de opdrukmachine bevinden zich 300 - 600 vormen en er kan tot 4 maal per uur gegoten worden.
De kaarsen verkregen met een opdrukmachine zijn stomp.

[bewerken]Op- & Aftrekmachine

Gotische kaarsen worden verkregen met de optrekmachine. De kaarsen worden op dezelfde manier gegoten, alleen zijn de gietvormen nu aan de onderkant gesloten, uitgezonderd het gaatje, waar de pit doorheen loopt. Na het gieten worden de kaarsen aan de pitten omhooggetrokken. De gietvormen kunnen nu een zodanige vorm hebben, dat de gegoten kaarsen taps toelopende punten verkrijgen (gotische kaarsen).

[bewerken]Pijpmethode

Uit poedervormige of korrelvormige grondstof kunnen kaarsen worden geperst. Voor het persen van gegranuleerd "kaarsvet" gebruikt men een extrusiepers (een soortgelijke pers als voor het maken van plastic voorwerpen). Het kaarsvet wordt door een sluitstuk geperst en zo ontstaat een "eindeloze" kaars. De kaarsen kunnen op iedere gewenste lengte afgesneden worden. De pit wordt tegelijkertijd mee in de kaars geperst of later in de kaars aangebracht.

[bewerken]Handmatige Trekmethode

Op de trekbank worden ook "ellenlange" kaarsen gemaakt. De trekbank bestaat uit twee trommels, die om een as kunnen draaien. Tussen de trommels bevindt zich een bak met vloeibaar kaarsvet. De kaarsenpit wordt van de ene trommel via het kaarsvet op de andere trommel gewonden. Vervolgens wordt het proces in omgekeerde richting herhaald en het laagje kaarsvet om de pit neemt steeds toe. Als de gewenste dikte is bereikt worden de kaarsen in een bepaalde lengte gesneden en met een freesmachine van een kop en een voet voorzien.

[bewerken]Dompelmethode

De vroegere dompelmethode (tonken) wordt nog steeds in de kaarsenfabriek toegepast, evenals het pure handwerk. Een handwerkkaars wordt gemaakt van een mengsel van bijenwas en paraffine, omdat die stoffen kneedbaar zijn.

[bewerken]Handmatig

Eerst wordt de "was" voorverwarmd. De kaarsenpit wordt horizontaal, enkele centimeters boven het tafelblad, gespannen. Wat voorverwarmde was wordt met de hand gekneed en om de pit gerold. Met de hand en later met een plankje wordt de kaars in de gewenste vorm gerold. De pitten worden losgeknipt en de kaars in water gedompeld om hard te worden.

[bewerken]Kaarsenfabrieken

[bewerken]Amsterdam

Brandon was een kaarsenfabriek in Amsterdam die zich toelegde op de productie van stearinekaarsen. Het bedrijf werd opgericht door de ondernemer Nathan Diaz Brandon (1803-1874). Het in 1839, na de overname van de "Koninklijke Waskaarsenfabriek De Bijenkorf" opgerichte bedrijf, groeide uit tot een grote Nederlandse stearinefabriek. Deze fabriek werd in 1906 opgeheven.

[bewerken]Gouda

In 1853 werd door drie Goudse heren, als nevenbedrijf van de "Goudse Aardappelmeel-, Siroop- en Sagofabriek", een "Stearine Kaarsenfabriek" opgericht.
Toen dit een succes bleek, kwamen op 24 februari 1858 enkele Goudse industriƫlen bijeen, die besloten tot oprichting van een afzonderlijke fabriek, de "
NV Stearine Kaarsenfabriek Gouda" met een startkapitaal van Hfl. 20.000. De heren G. Wachter JPzn en A.A.G. van Iterson werden de eerste directeuren. Van Iterson kwam uit een apothekersfirma en werd belast met de chemisch-technische kant van het bedrijf.

Het bedrijf vestigde zich vlak buiten Gouda, ten westen van de stad aan de Hollandsche IJssel. Daar vond ook vetsplitsing en vetzuurscheiding plaats, om de voor de kaarsenfabricage noodzakelijke stearine in eigen beheer te bereiden. In 1899 werd aan het bedrijf het predicaat "Koninklijk" toegekend.

[bewerken]Schiedam

In Schiedam was de kaarsenfabriek "Apollo" actief. In 1929 fuseerden deze twee bedrijven tot de "NV Koninklijke Stearine Kaarsenfabriek Gouda-Apollo". Nagenoeg de gehele kaarsenproductie was nu geconcentreerd in Gouda. In deze jaren verdienden hier meer dan duizend mannen en vrouwen hun brood in de kaarsen- en vetzurenfabricage. In 1960 kochten Unilever en het Amerikaanse oleochemiebedrijf Emery de Goudse kaarsenfabriek op. In 1980, tijdens deoliecrisis, nam Unilever het Goudse bedrijf alleen over en verbond het aan enige kleinere chemische vestigingen, met Gouda als hoofdvestiging. Daarmee was Unichema Chemie een feit.

In 1983 is de productie van de bekende witte "Gouda Kaars" overgenomen van Unichema door de firma Bolsius Groep en in Waddinxveen voortgezet. Door concurrentie en hoge kosten, is de productie in 2003 verplaatst naar Schijndel, Boxmeer en het Poolse Kobilyn en daarmee uit de Goudse regio verdwenen. De naam "Gouda kaarsen" blijft gehandhaafd, wegens de grote nationale en internationale bekendheid.

[bewerken]Breda

In Breda is de Bredase Kaarsenfabriek [1] gevestigd. Rond half december voor kerstmis zijn er open dagen.

[bewerken]Tradities

Brandende theelichtjes.
  • Traditioneel wordt in Gouda op de tweede dinsdag in december kaarsjesavond gehouden, waarbij de binnenstad geheel met kaarsen verlicht wordt. Deze traditie wordt al tientallen jaren gehouden en trekt vele bezoekers. Ruim twintigduizend bezoekers uit binnen- en buitenland vierden in 2003 de traditionele Kaarsjesavond in Gouda.
  • In de Vlaams-Brabantse stad Aarschot is de Sint-Rochuskaarsjesverlichting op 15 augustus een jaarlijks terugkerend evenement. Ter ere van Sint-Rochus, die de stad destijds redde van de pest, wordt de stad sfeervol verlicht met duizenden kaarsjes.
  • Ravenstein heeft haar "Ravenstein bij Kaarslicht" op de tweede of derde zaterdag in december met concerten in en buiten beide kerken, tentoonstellingen, verlichte pastorietuin, mozaĆÆek op stadsgracht enz.
  • In Delft wordt ook op de tweede dinsdag in december lichtjesavond gehouden.
  • Vooral in het Christendom in de Katholieke kerk wordt ter nagedachtenis van iemand vaak een kaarsje gebrand. Men koopt een kaarsje en steekt het aan.
  • Tijdens diverse feesten zoals het Joodse Chanoeka en de Christelijke Advent staan kaarsen centraal.
  • Ook op een verjaardagstaart staan kaarsjes, zij het heel kleine en vaak in verschillende vrolijk stemmende kleuren.

Mixed materials ; gips

Gips (genoemd naar het Griekse Ī³ĻĻˆĪæĻ‚, "krijt" of "gips") is een mineraal dat grotendeels uit het zoutcalciumsulfaat (CaSO4) bestaat, een verbinding van het calcium en het sulfaat-ion.

Fysische eigenschappen en voorkomen

In de natuur komt calciumsulfaat in kristallijne vorm als seleniet en als albast voor. Deze vormen hebben 2 moleculen kristalwater in het kristalroosterCaSO4·2H2O.

Calciumsulfaat kan meerdere verschijningsvormen aannemen, ze hebben geen effect op het chemische gedrag van de stof.

(CaSO4):

  • di-hydraat, CaSO4·2H2O, het uitgeharde gips, of de gipskristallen die in de natuur worden aangetroffen;
  • hemi-hydraat, 2 CaSO4· H2O of CaSO4· 1/2 H2O calciumsulfaathemihydraat of dicalciumsulfaatmonohydraat, een gipspoeder dat door toevoeging van water weer kristalwater opneemt en daardoor weer hard wordt en weer het di-hydraat vormt;
  • gamma anhydraat, CaSO4, de waterarme vorm. Wordt onder andere gebruikt voor droogmiddelen.
  • beta anhydraat, CaSO4, de watervrije vorm. Wordt onder andere in de bouw als vulstof gebruikt.

Bij het verhitten van gips boven 150 °C dehydrateert het mineraal gedeeltelijk, een verlies van water uit zijn kristalrooster en wordt het hemi-hydraat gevormd:

CaSO4·2 H2O → CaSO4· 1/2 H2O (s) + 1,5 H2O

of

2 CaSO4·2 H2O → (CaSO4)2· H2O (s) + 3 H2O


Wordt het hemi-hydraat verder verwarmd (180 °C), ontstaat calciumsulfaat met zeer weinig kristalwater we spreken dan van het gamma-anhydraat. Bij toevoegen van water gaat dit terug over naar het di-hydraat. Dit wordt onder meer gebruikt voor droogmiddelen. Wordt het hemi-hydraat verder verwarmd (250°C), ontstaat calciumsulfaat zonder kristalwater. We spreken dan van beta-anhydraat. Dit bezit een ander kristalrooster dan gammma-anhydraat en slorpt geen water op, zelfs niet over geologische tijdspannes.

Gips is zacht. Op de hardheidsschaal van Mohs is het hardheid twee. Met een vingernagel kan men een kras maken in het gips, wat aangeeft dat gips zachter is dan nagel. Gips komt ook in de natuur voor en er kunnen dikke afzettingen in gesteentelagen aanwezig zijn. Doordat gips van nature erg zacht is zal het snel eroderen. Meestal als gips in de formatie van een berg aanwezig is, zullen de gipslagen zich onder gesteentelagen van minder erosiegevoelige gesteenten als zandsteen en kalksteen bevinden. Een voorbeeld van een berg die gedeeltelijk uit gips bestaat is de Dent du Villard.

Doordat gips kristalwater bevat kan het worden gebruikt als brandvertrager. Mede hierdoor wordt gips veel toegepast in de bouw. Het wordt dus ingezet als eenvlamvertrager, bijvoorbeeld in verf of plafondelementen. Het mechanisme van de vlamvertraging gaat als volgt. De energie van de brand wordt gebruikt om hetkristalwater te verwijderen. Daarbij ontstaat eerst CaSO4·½H2O en bij voldoende hoge temperatuur tenslotte CaSO4.

Gips zet bij verharding iets uit (0,5%).

Productie

Een hand in gipsverband
Krijtjes worden meestal van gips gemaakt
Gipskristallen in Nieuw-Zuid-Wales, Australiƫ
Gipsbranderij

Gips kan op diverse manieren verkregen worden. Hieronder staan de drie belangrijkste bronnen van gips:

  • Natuurgips wordt gedolven in sites uit de natuur, vooral in Frankrijk, in het bekken rond Parijs. De eerste gipslagen ontstonden zo'n 100 tot 200 miljoen jaar geleden door verdamping van het zeewater in de ondiepe wateren van de aarde.
  • Fosfo-gips ontstaat als restproduct bij de productie van fosfaten. Fosfaten worden toegepast in diverse producten : voedings- en metaalproducten, waterbehandeling- en zuivering, meststoffen, verven, papier ... Dit type gips wordt gekenmerkd door een hoge zuiverheidgraad en een helwitte kleur.
  • Sulfo-gips ontstaat bij de recyclage uit de met steenkool aangedreven elektriciteitscentrales. Dit is beter bekend als RO-gips (rookgasontzwaveling-gips). Simpel gezegd worden de rookgassen door een kalkemulsie gevoerd en dan geoxideerd, waardoor het zwavel uit de steenkool zich bindt aan de kalk. Door er nog eens flink zuurstof doorheen te blazen verandert het calciumsulfiet in sulfaat en hebben we gips met een hoge zuiverheidgraad.

Andere gebruiken

  • Afgietsels van beelden worden ook van gips gemaakt. Vandaar dat zo'n beeld ook een gips wordt genoemd
  • Ook wordt gips wel in de beeldhouwkunst gebruikt om eenmalige mallen te maken voor afgietsels in diverse materialen
  • Gips, vermengd met vuurvaste materialen als chamotte, wordt ook gebruikt om vuurvaste gietvormen van te maken bij het bronsgieten in de Cire perduemethode.
  • Bij het werken met gietklei, zoals in de keramische industrie bij het maken van bijvoorbeeld toiletpotten, worden gipsen gietkappen gebruikt als matrijs en om water aan de gietklei te onttrekken
  • Schoolbordkrijt
  • Vulstof in verf en in tandpasta
  • Calciumsulfaat is ook toegelaten als Voedingsadditief voor voedingsmiddelen. Het E-nummer van calciumsulfaat is E516
  • Grondverbeteraar
  • CaSO4 wordt in zijn watervrije toestand soms gebruikt in vuurwerk als Hoge-temperatuur oxidator zoals in rode sterren of sommige flash composities.
  • Archeologisch conservatie- en restauratiewerk