Influenza dei fondenti e dei gradienti termici sul processo di sinterizzazione di impasti per gres porcellanato

L’industria ceramica e, in particolare il distretto italiano, ha intrapreso da alcuni decenni un percorso verso la riduzione del proprio impatto ambientale. Come evidenziato nei numerosi articoli di Confindustria Ceramica, la ceramica italiana sta cercando sempre più di salvaguardare l’ambiente, ad esempio concentrandosi sul riciclo di materie prime, sull’utilizzo di energie rinnovabili, sul riciclo delle acque reflue, sul recupero del calore, sulla riduzione del consumo energetico e delle emissioni di CO2. Tutto questo ottimizzando sempre più il processo logistico e produttivo. Uno dei modi migliori per raggiungere questi obiettivi è abbassare la temperatura di sinterizzazione del gres porcellanato utilizzando una miscela di fondenti differente. L’idea è quella di sostituire un feldspato tradizionale con uno vetro sodico-calcico sotto forma di scarto. Sono diversi i motivi alla base di questa scelta: primo tra tutti la reperibilità e il costo significativamente più basso rispetto a quello dei feldspati; l’altra motivazione risiede nella bassa temperatura di rammollimento che porta a una diminuzione importante della temperatura di sinterizzazione dell’impasto finale. Il vetro, infatti, rammollisce a circa 750°C, mentre i feldspati iniziano a fondere a una temperatura molto più alta, oltre i 1200°C anche se nell’impasto ceramico contribuiscono a formare un eutettico consentendo l’innesco della fusione intorno a 1000°C. L’impiego del vetro potrebbe consentire un importante risparmio energetico e l’impasto finale potrebbe avere costi inferiori. Sostituire uno dei feldspati con il vetro può però non essere sufficiente: infatti all’interno di un impasto ceramico avvengono moltissime interazioni tra i costituenti durante la cottura; inoltre, gli stessi cicli termici stanno diventando sempre più veloci, al fine di ottenere valori di produttività sempre più elevati. Per questo è necessario formulare al meglio l’impasto, così da trovare una soluzione che più si avvicini al riferimento industriale. L’obiettivo dello studio è stato analizzare il comportamento in cottura di impasti ceramici per gres porcellanato con particolare attenzione alla sinterizzazione e agli effetti indotti dai diversi fondenti. In particolare, si intende valutare se il vetro sodico-calcico possa rappresentare una buona alternativa ai feldspati comunemente utilizzati. Inoltre, si porrà particolare attenzione anche a cicli termici differenti, per valutare l’influenza dei gradienti di temperatura sul prodotto finito. Sono stati analizzati parametri tecnologici come ritiro, assorbimento, stabilità dimensionale e deformazione piroplastica, confrontando di volta in volta i risultati ottenuto con uno standard di riferimento attualmente in produzione.