Advertise on podcast: Apparentemente invisibili. La chimica in ceramica.

Il ruolo chiave degli additivi reologici nei processi ceramici: come deflocculanti e leganti influenzino stabilità, viscosità e lavorabilità delle sospensioni. Si parla di interazioni tra particelle, stabilità colloidale, doppio strato elettrico e dei principali meccanismi di stabilizzazione elettrostatica e sterica. L’obiettivo è chiarire come il corretto uso degli additivi consenta di ottimizzare i processi produttivi e migliorare la qualità del manufatto ceramico finale.

L'episodio offre una veloce panoramica sul fenomeno del cuore nero, un difetto cromatico visibile nello spessore della piastrella derivante per lo più da un’ossidazione incompleta del corpo ceramico, dovuta alla presenza di residui organici non correttamente eliminati. Si suggeriscono quindi le condizioni produttive che favoriscono il fenomeno per poi offrire alcune strategie correttive utili a evitare il problema. In dieci minuti.

Nel mondo della produzione ceramica, le sospensioni acquose svolgono un ruolo fondamentale nella lavorazione e nella qualità dei prodotti finiti. La formazione di schiuma, però, può compromettere il processo, causando difetti e riducendo l’efficienza produttiva. L’episodio esplora i fenomeni schiumogeni, analizzando come si generano e in che modo influenzano le caratteristiche delle sospensioni. Si parla di tensioattivi, che possono favorire la formazione di schiuma, e di antischiuma, utilizzati per contrastarla e mantenerla sotto controllo. Quali aspetti è importante conoscere per gestire al meglio questi fenomeni?

Un focus su uno dei difetti più frequenti che compromettono le proprietà tecniche ed estetiche dello smalto ceramico. In questa puntata offriamo una panoramica chiara e veloce delle principali cause, del loro meccanismo di formazione e delle strategie utili a prevenirle. Per approfondire il tema in modo più completo, vi invitiamo ad ascoltare l’episodio #39.

Che cos'è la reologia e a cosa serve? L'episodio risponde esattamente a queste domande.  Senza addentrarsi in approfondimenti complessi, vengono presentati alcuni concetti chiave per iniziare a orientarsi tra viscosità, comportamento dei materiali e controllo dei processi.  Un primo passo per comprendere il ruolo pratico della reologia nel miglioramento della qualità e dell’efficienza produttiva. In dieci minuti.

La bagnabilità è, in termini generali, la proprietà che descrive la capacità di un liquido di aderire a una superficie solida. Può essere intesa anche come il processo mediante il quale si stabilisce un contatto efficace tra un liquido e un solido. In alcuni casi, le superfici solide presentano una bassa bagnabilità, una caratteristica che, sebbene non rappresenti un problema in senso assoluto, può generare criticità significative nel settore ceramico. Quando infatti il supporto crudo o le particelle in sospensione mostrano una scarsa bagnabilità, possono verificarsi inefficienze nei processi produttivi, con effetti negativi anche sulla qualità del prodotto finale. Gli additivi bagnanti svolgono un ruolo fondamentale nel creare le condizioni ottimali affinché il substrato raggiunga un adeguato livello di bagnabilità. Ma in che modo operano e in quali contesti applicativi trovano maggiore impiego?

La conducibilità elettrica dell'acqua è un parametro chiave nei processi produttivi industriali, poiché riflette la quantità di ioni disciolti che possono influenzare direttamente la stabilità e l’efficienza delle lavorazioni. Un valore fuori controllo può compromettere la qualità del prodotto finito, generare corrosioni negli impianti o alterare la reattività dei materiali impiegati.  In questo episodio esploriamo perché è fondamentale monitorarla costantemente e quali strategie le aziende adottano per mantenerla entro limiti ottimali. Parliamo non solo di trattamenti diretti come osmosi inversa o deionizzazione, ma anche di approcci indiretti: l’uso di additivi e modificatori reologici può infatti contribuire a mitigare gli effetti negativi dell’alta conducibilità, garantendo processi più stabili e prodotti più affidabili.

In questo episodio esploriamo il ruolo cruciale degli additivi chimici utilizzati nella fase di macinazione degli smalti ceramici, quella fase preparatoria fondamentale che precede l’applicazione lungo la linea di smalteria.  Parliamo principalmente di fluidificanti e leganti, sostanze che permettono allo smalto di ottenere coesione, stabilità e corretta reologia. Ma attenzione: non esiste un additivo universale. Le caratteristiche chimiche variano sensibilmente in base al tipo di applicazione finale, che sia airless, campana o filiera. Un approfondimento tecnico ma accessibile per comprendere come la chimica prepari il terreno alla performance.

La stampa digitale ha rivoluzionato il settore ceramico, permettendo decorazioni sempre più sofisticate, versatili e personalizzate. Al centro di questa trasformazione tecnologica si trovano le stampanti digitali ceramiche, macchine complesse che sfruttano la tecnologia a getto d’inchiostro per applicare in modo preciso e controllato una varietà di materiali funzionali ed estetici.  Dietro l’efficienza e la qualità della produzione si celano anche alcuni fluidi invisibili e tuttavia essenziali: si tratta dei fluidi digitali di manutenzione il cui ruolo, pur non incidendo sul risultato tecnico-estetico finale, è cruciale per garantire il corretto funzionamento e la longevità delle macchine digitali.  L'episodio si concentra su tre macro categorie: i cleaner, gli stand-by fluid e i model fluid.

Nel mondo della ceramica, gli additivi tenacizzanti svolgono un ruolo cruciale nel migliorare la coesione e la lavorabilità delle barbottine.  Queste sostanze, spesso polimeriche, agiscono a livello chimico creando legami tra le particelle, aumentando la resistenza meccanica dell’impasto.   Con questo episodio scopriamo cosa sono, come funzionano e perché sono indispensabili nei moderni processi ceramici.

La presente dissertazione parte dalla tesi di laurea del responsabile della ricerca presso Zschimmer & Schwarz Ceramco. Obiettivo di quanto esposto di seguito non è affrontare o approfondire il tema in sé (in questo caso il problema del ben noto cuore nero) ma fare luce sulla metodologia della ricerca e sul lavoro minuzioso e capillare che quotidianamente si svolge all’interno dei laboratori delle aziende chimiche che offrono prodotti e soluzioni all’industria produttiva ceramica.  Si parte da una tesi di laurea e dunque dal mondo accademico ma, di fatto, l’attività dei tecnici di laboratorio poco si scosta dal metodo rigoroso qui illustrato.

In campo ceramico, si definisce top glaze lo smalto scaricato come ultima applicazione sul supporto ceramico ancora crudo. Esso può assolvere diverse funzioni ma in larga misura è da un lato utile a proteggere la decorazione sottostante e dall’altro a conferire alla superficie precise caratteristiche tecniche ed estetiche. L'episodio si concentra su questa tipologia di smalti indagando da vicino le funzioni e le caratteristiche reologiche (ma non solo) che la sospensione deve possedere in funzione della modalità applicativa e del materiale ceramico che si desidera produrre.

Dopo oltre cinquanta episodi dedicati a temi di comune interesse, sempre scortati dalle due nostre parole guida – chimica e produzione ceramica –, abbiamo deciso di giocare. Utilizzando poche e semplici domande abbiamo chiesto all’intelligenza artificiale di scrivere un breve testo sulla chimica, lasciando la libertà di decidere i temi da affrontare e cosa evidenziare.  Il risultato è divertente e per certi versi grottesco.  Vero, ma non sempre. Com’è noto, infatti, i Large Language Model (modelli su cui si basano le macchine in grado di comprendere e generare un testo) possono produrre resoconti verosimili, spesso veri, che tuttavia non mancano di contenere inesattezze o addirittura banalità. Attingendo anche dalla marea di materiale presente sul web, il margine d’errore è dietro l’angolo. È pertanto importante non dimenticare mai che si tratta di un esperimento e, lo sottolineiamo ancora una volta, di un divertissement. 

I materiali fondenti utilizzati in ceramica, spesso all'interno di smalti e colle digitali, sono in grado di ridurre la temperatura di fusione di una materia o un composto anticipando il processo di sinterizzazione. Tale azione, che si sviluppa mediante la rottura da parte di alcuni ioni della struttura molecolare del composto (nel nostro caso della silice), agisce su diversi fattori e di volta in volta va opportunamente calibrata così da conseguire il risultato desiderato. Tra le aree d'influenza ricordiamo la stesura della grangilia, l'effetto lucido od opaco della superfcie, l'interazione con i colori, il risparmio di energia. Come agiscono questi particolari materiali (come sodio, potassio, zinco, calcio, boro, etc) all'interno delle sospensioni a cui vengono aggiunti e come tale azione si riflette sul materiale ceramico finito?

La produttività industriale è uno dei parametri prioritari per ogni realtà produttiva, a prescindere dall’ambito d’azione.  Anche in campo ceramico è necessario sottostare a regole e parametri che la enfatizzino evitando sprechi di qualsivoglia natura. Tuttavia, l’interruzione del processo (caso più estremo di tutte le casistiche) può essere promossa da numerosi fattori e concretizzarsi in diverse fasi o punti della linea. Anche il processo di stampa digitale e dunque anche tutti i micro-processi che si svolgono a ridosso (prima e dopo) della stampante, possono essere teatro di inconvenienti che talvolta, nei casi più estremi, conducono ad un fermo delle macchine. L'episodio affronta alcuni degli scenari critici più rappresentativi sul tema offrendo una fotografia sulle azioni preventive che possono essere mette in atto al fine di scongiurarli.