Caratterizzazione mineralogica e valutazione prestazionale di bentoniti di diversa provenienza per l’ottimizzazione di impasti ceramici

L'industria ceramica contemporanea si trova ad affrontare una fase di profonda transizione nell'approvvigionamento delle materie prime plastiche, spinta dalla necessità di sostituire le tradizionali argille plastiche (storicamente di origine ucraina) con soluzioni prestazionalmente equivalenti o superiori. La maggior parte delle argille attualmente utilizzate nel comprensorio ceramico ha un’importante componente caolinitica con bassa plasticità. In questo contesto, il presente studio svolto in collaborazione con il Gruppo Concorde, esplora la possibilità di impiegare bentonite come additivo plastificante in mix con argille caolinitiche per la produzione di grès porcellanato. La ricerca ha previsto una sistematica caratterizzazione di dieci campioni di bentonite provenienti da diversi bacini geografici (Turchia, Sardegna, Francia e Brasile). La fase analitica iniziale si è concentrata sulla determinazione della composizione chimica e mineralogica, con particolare attenzione alla distinzione tra silice amorfa e cristallina, alla determinazione della superficie specifica (SSA) e alla definizione dei limiti di Atterberg, parametri utili a prevedere il comportamento reologico e meccanico dei minerali argillosi. Successivamente, lo studio è proseguito con la formulazione di impasti sperimentali a scala di laboratorio e le prove tecnologiche. Dato che le bentoniti sono note per peggiorare drasticamente la reologia delle barbottine, sono state svolte analisi di viscosità e densità per evidenziare la eventuale presenza di colli di bottiglia nel processo produttivo. Sono state effettuate prove per determinare il Modulo di Rottura (MOR) su provini essiccati, per verificare l’impatto delle aggiunte delle bentoniti sulla resistenza meccanica del crudo e sulla lavorabilità industriale. La validazione finale ha riguardato i parametri post-cottura: colore (punto di bianco), ritiro lineare, grado di greificazione e assorbimento d’acqua. I risultati ottenuti delineano un quadro sperimentale avvincente e complessivamente positivo. L'integrazione delle bentoniti ha permesso di ottenere un significativo incremento del MOR e un miglioramento della resa cromatica negli impasti cotti rispetto agli standard industriali (dato l’alto dosaggio di caolinite consentito dalla presenza di bentonite in impasto). Sebbene i valori di ritiro non siano risultati ottimali, evidenziando scostamenti rispetto alla stabilità dimensionale delle argille plastiche tradizionali, le performance reologiche in condizioni di laboratorio si sono rivelate ottimali. I risultati confermano che, nelle condizioni applicate, le bentoniti rappresentano una valida alternativa strategica per la formulazione di impasti ceramici ad alte prestazioni, offrendo ampi margini di ottimizzazione per la sostituzione delle argille plastiche convenzionali.