Sostituzione parziale di feldspato turco con aplite in un impasto da gres porcellanato: incidenza sulle proprietà tecnologiche

Come noto, il tema della sostenibilità ambientale è sempre più centrale nel panorama produttivo internazionale. In particolare, per quanto riguarda il mondo ceramico, un problema conosciuto è quello dell’approvvigionamento delle materie prime. Gruppo Romani da sempre presta particolare attenzione all’ambiente, per questo investe in nuove tecnologie, attraverso l’installazione e l’utilizzo di fonti rinnovabili, adottando soluzioni di efficientamento energetico, riducendo i consumi idrici grazie a sistemi di recupero delle acque e riciclando gli scarti di produzione. Inoltre, la catena di approvvigionamento e la scelta dei materiali sono oggetto di miglioramento continuo. Le elevate quantità di materie prime necessarie risultano difficili da reperire sul mercato nazionale. In particolare, il feldspato di origine turca rappresenta circa il 30% degli acquisti di tutte le materie prime, rendendolo una possibile criticità. In questo lavoro di tesi è stata valutata la sostituzione del feldspato turco utilizzato nell’impasto di Gruppo Romani con aplite toscana. Tale sostituzione mira a: • Svincolarsi dall’acquisto in massa di feldspato turco • Determinare un ritorno economico per l’azienda a fronte del minor costo in €/ton • Ridurre le emissioni dovute ai trasporti Per questo lavoro è stato condotto uno studio preliminare in laboratorio in cui sono state impostate 8 prove con progressiva sostituzione del feldspato con aplite, procedendo di 4 punti percentuali alla volta fino a completo rimpiazzo. Sui provini ottenuti in laboratorio sono stati effettuati test di controllo in essiccato e cotto. In particolare, sono stati analizzati scorrevolezza, densità e residuo a 63μm della barbottina; sui piastrini essiccati è stata effettuata una prova di resistenza a flessione e, a seguito di cottura, sono stati valutati ritiro lineare, perdita al fuoco, assorbimento d’acqua % e colore. Si è poi proceduto a realizzare le curve a gradienti di tutti gli impasti. Le 4 prove risultate più rappresentative sono state poi sottoposte ad ulteriori test eseguiti in laboratori esterni accreditati: dilatometrie, sinterizzazione e piroplasticità. Questo studio ha portato alla decisione di effettuare tre prove industriali: • Prova 1(STD) con 31,1% di feldspato turco e 0% di aplite • Prova 3 con 22,5% di feldspato turco e 8,6% di aplite • Prova 5 con 13,9% di feldspato turco e 17,2% di aplite Sui campioni relativi alle prove industriali, oltre ai test precedentemente indicati per le prove di laboratorio, sono state eseguite analisi presso il CIGS di Unimore e presso i laboratori del dipartimento di Ingegneria Enzo Ferrari di Modena, nello specifico ESEM e EDS, attacco acido, XRD e Modulo di Young. All’aumentare dell’aplite si è osservato un graduale peggioramento della reologia della barbottina (evidente nella prova 5); nel prodotto cotto si riscontrano incremento del calibro, dell’assorbimento d’acqua, della perdita al fuoco e una più marcata presenza di cuore nero nella prova 5. Le curve a gradienti confermano un incremento dell’assorbimento percentuale d’acqua e un contenimento del ritiro; il materiale risulta quindi più refrattario. In conclusione, la prova 3 risulta essere un buon compromesso ed è da escludere invece la prova 5 in cui si sono manifestate più criticità sia in fase di macinazione che nel prodotto finito. Interessante per il futuro potrebbe essere effettuare una prova industriale intermedia.