Apparentemente invisibili. La chimica in ceramica.

Nella preparazione a umido degli impasti ceramici, i fluidificanti svolgono un ruolo essenziale nel controllo reologico della barbottina, consentendo di lavorare con un elevato contenuto di solidi mantenendo caratteristiche di flusso compatibili con il processo.

In questo episodio analizziamo i principali fattori che influenzano la risposta reologica della barbottina: viscosità e tissotropia, caratteristiche delle materie prime, composizione della fase acquosa, famiglie chimiche e meccanismi d’azione dei diversi deflocculanti. Approfondiamo inoltre il ruolo del dosaggio e della curva di deflocculazione, evidenziando perché non esista una soluzione universale, ma sia necessario individuare sperimentalmente il punto di lavoro più adatto allo...

La diffusione delle grandi lastre ceramiche, caratterizzate da superfici sempre più estese e spessori ridotti, ha introdotto nuove esigenze in termini di lavorazione, movimentazione, posa e sicurezza. In questo contesto, la stuoiatura rappresenta una lavorazione post-cottura che, attraverso l’applicazione di una rete di rinforzo sul retro della lastra, contribuisce a contenerne i frammenti in caso di rottura e a migliorarne il comportamento durante le successive fasi di lavorazione e utilizzo.

In questo episodio analizziamo il processo di stuoiatura, dalla scelta della rete al ruolo del sistema adesivo poliuretanico bicomponente promosso da Z&S Ceramco, fino alle diverse tec...

La produzione di inchiostri, colle ed effetti digitali per la stampa ceramica è un processo complesso, che richiede un attento equilibrio tra diverse componenti formulative. Per garantire prestazioni affidabili, stabilità nel tempo e costanza qualitativa, è indispensabile ricorrere a una serie di additivi specifici, che svolgono un ruolo essenziale nel corretto funzionamento e nella lavorabilità del prodotto finale.
Ripercorriamo la logica della gamma DECOFLUX DP, una piattaforma modulare di additivi sviluppata per supportare colorifici e aziende ceramiche che scelgono di produrre internamente i propri inchiostri e colle digitali. Dalla macinazione del pigmento alla diluizione finale, analizziamo come ogni componente della piattaforma — dai me...

I leganti per graniglie ceramiche sono spesso considerati semplici agenti di fissaggio, ma il loro ruolo all’interno del processo produttivo è molto più articolato. 

In questo episodio analizziamo come la gestione della reologia, della sospensione delle particelle e della stesura influenzi direttamente la qualità del risultato finale, e perché la scelta del legante non possa essere ridotta al solo potere adesivo.

Ripercorriamo l’evoluzione tecnologica della gamma GRANICER, approfondendo le caratteristiche e le logiche applicative delle diverse famiglie di prodotto. Dalle soluzioni per applicazioni a secco alle formulazioni per granigliatura a umido, fino ai sistemi più recenti pr...

L’episodio affronta il tema del controllo della contaminazione batterica nei processi ceramici, una variabile spesso invisibile ma determinante per la stabilità dei composti e la qualità del prodotto finale. In un contesto produttivo caratterizzato dalla presenza inevitabile di sostanze organiche, i batteri possono proliferare rapidamente, alterando le proprietà reologiche e generando difetti applicativi.
L'episodio analizza le principali strategie di intervento, distinguendo tra sanitizzanti, biocidi e preservanti, e presenta il ruolo della gamma PREVENTOL nel controllo della contaminazione lungo tutto il processo.

L’etichettatura dei prodotti chimici rappresenta un elemento centrale nella gestione della sicurezza e della conformità normativa lungo tutta la filiera industriale. In questo episodio analizziamo il quadro regolatorio europeo, approfondendo il ruolo e l’integrazione tra CLP, REACH e BPR, e chiarendo come queste normative contribuiscano a garantire un equilibrio tra tutela della salute, protezione ambientale e accesso al mercato.

Entriamo nel dettaglio delle diverse tipologie di prodotti evidenziandone differenze, ambiti applicativi e implicazioni normative. Approfondiamo inoltre gli strumenti chiave dell’informazione tecnica, dall’etichetta alla scheda di sicurezza fino all’UFI, analizzandone funzione operativa e valore nella gesti...

L'episodio affronta il tema dell’evoluzione tecnologica dei tenacizzanti temporanei per l’industria ceramica, partendo dalla gamma TENACER sviluppata da Zschimmer & Schwarz.
In un contesto produttivo sempre più complesso – caratterizzato da grandi formati, lastre sottili, impasti super white e maggiore variabilità delle materie prime – il controllo della resistenza meccanica del materiale crudo diventa una variabile cruciale per la stabilità del processo e la qualità del prodotto finale.

Il podcast presenta le principali linee della gamma TENACER, evidenziandone le diverse impostazioni tecnologiche e le logiche di formulazione, oltre alle implicazioni industriali legate alla loro applicazione.
Vengono infine discussi alc...

Il percorso di Zschimmer & Schwarz nel mondo delle colle digitali a base acqua non nasce oggi, ma è il risultato di oltre un decennio di ricerca, test applicativi e sviluppo continuo. 

In questo episodio del podcast approfondiamo la gamma di colle digitali a base acqua AQUABOND, analizzandone l’evoluzione, le caratteristiche tecniche e le logiche di sviluppo.

Oltre a fornire una serie di informazioni collaterali utili a comprendere il contesto tecnologico e di mercato, proponiamo una panoramica comparativa dei diversi articoli della gamma: mettiamo a confronto le loro differenze, le specifiche funzioni e le prestazioni, evidenziando come cias...

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.

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 contribu...

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 di...

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...

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.

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...

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 e...

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, condu...

L’acqua è una delle risorse naturali più utilizzate, se non la più utilizzata, in numerose applicazioni e in molteplici settori della produzione industriale.

Le acque di processo, ad esempio, che sono alla base delle diverse fasi produttive e che ne consentono il corretto svolgimento.

Non tutte le acque sono tuttavia uguali. In base alla loro provenienza possono essere contraddistinte da proprietà molto diverse che le possono rendere adeguate, o meno, ad un determinato processo.

In linea generale, la qualità dell’acqua è in molte circostanze una pre-condizione necessaria e per questa ragione esistono diversi processi in grado d...

Gli agenti sospensivanti appartengono ad una macro categoria di additivi il cui principale compito è di conferire alle sospensioni ceramiche (barbottine, smaltobbi, smalti o graniglie) una buona stabilità interna andando a contrastare eventuali fenomeni di sedimentazione.

Disponibili sia in forma liquida che in forma solida, questi prodotti agiscono all’interno della sospensione assicurandone, per così dire, il giusto equilibrio.

Diverse sono le leve su cui si può agire per mantenere correttamente in sospensione la fase solida della miscela.

Tra queste, le più significative hanno a che fare con la viscosità, la repulsione elettrostatica e la concentr...

Gli agenti complessanti sono in grado di catturare i cationi multivalenti presenti in sospensione evitando che questi influenzino negativamente il processo ceramico.

Sono in qualche modo i responsabili di uno dei principali meccanismi alla base del processo di de-flocculazione: la complessazione.

Gli agenti complessanti (o chelanti) sono sostanze chimiche che si legano a particolari ioni (come calcio, magnesio, ferro, rame, etc.), formando complessi stabili.

Questa proprietà permette loro di "sequestrare" i metalli, rendendoli meno reattivi o prevenendo la loro precipitazione in soluzioni.

Queste le descrizioni sommarie, ed estremamente semplificate, che si potrebbe d...

Il tema delle superfici non planari e che si sviluppano su più micro livelli, talvolta impropriamente identificato oggi con la dicitura superfici 3D, ricopre un ruolo determinante nel conferire alla superficie ceramica non solo una maggiore naturalezza ma più in generale anche una più ampia e vasta potenzialità espressiva. 

Un’esigenza non certo recente e che a tutti gli effetti ha mosso i primi passi già con l’ausilio delle tecnologie tradizionali ma che ha trovato un rinnovato vigore con l’avvento delle più recenti tecniche digitali.

L'episodio propone una panoramica sulla principali metodologie ad oggi utilizzate pe...

Nell'episodio precedente (#45) si è parlato degli aspetti tecnici dei sistemi di stampa digitale in relazione ai laterizi ceramici.

Questa seconda parte prende invece in esame il necessario lavoro preparatorio alla fase di stampa, andando a sviscerare i diversi passaggi sottesi alla preparazione di un file di stampa.

A prescindere dal supporto sul quale poi si andrà a lavorare.

Alcune parole chiave: illuminazione standardizzata, colorimetro, spettrofotometro, linearizzazione, chart....

Allo stato attuale, la decorazione nell’industria dei laterizi viene principalmente eseguita mediante l’applicazione di un engobbio, con l’ausilio di granuli sparsi sulla superficie o per mezzo di effetti di riduzione che si sviluppano in fase di cottura.

Queste tecniche sono prevalentemente adatte alla produzione di prodotti tradizionali e per un mercato già esistente.

Rispetto a questo scenario, qual è il valore aggiunto che in questo campo la stampa digitale può offrire?

Temperatura d'esercizio e produzione ceramica

La temperatura d'esercizio è un importante parametro di cui i produttori ceramici devono tenere conto al fine di evitare problematiche di natura applicativa che possono impattare negativamente anche sulla qualità del manufatto finito.

Tuttavia tale parametro non è sempre facile da gestire in modo corretto, soprattutto se si considera che può essere "vittima" di oscillazioni esterne non prevedibili a priori.

Basti pensare, ad esempio, ai cambi di temperatura dovuti alla stagionalità. 

L'episodio affronta il tema in modo trasversale e con l'aiuto di esempi specifici, evidenziando i principali scenari e metten...

La maggior parte dei processi produttivi ceramici prevede la dispersione di polveri ceramiche in un mezzo liquido – per lo più acqua – così da ottenere una sospensione o, più in generale, un sistema disperso. Per conferire alle sospensioni le caratteristiche di stabilità e di lavorabilità desiderate, in funzione delle diverse applicazioni, si ricorre all’aggiunta di piccole quantità di opportuni additivi che, interagendo con le particelle solide, vanno a modificare il comportamento reologico dell’intero sistema.

L'episodio offre una fotografia su due categorie di additivi - deflocculanti e leganti - quasi sempre coinvolti al fine di conseguire il giusto risultato e du...

Gli studi di fluidificazione svolti dalle aziende che formulano e forniscono ausiliari chimici destinati alla produzione ceramica sono analisi spesso imprescindibili utili ad agevolare e a consentire il corretto svolgimento del processo produttivo.

L'episodio offre una panoramica sul ruolo di questo importante strumento d'indagine entrando nel merito dei dati che è in grado di restituire e del funzionamento delle strumentazioni utilizzate per ottenerli.

Si parla di giare, giaragiare, picnometri, granulometri laser, setacci, reometri e di come l'insieme di questi strumenti sia determinante nel fornire ai produttori ceramici le corrette informazioni per procedere senza intoppi lunga la linea p...

Dopo avere affrontato l'impatto che la stagionalità può avere sulla fluidificazione degli impasti e sulle proliferazioni batteriche all'interno dei semilavorati, la seconda parte dell'episodio 41 prova ad indagare le conseguenze che i cambi di temperatura - talvolta repentini e sensibili - possono produrre sui tempi di evaporazione e drenaggio delle sospensioni ceramiche.

Si tratta di alterazioni che costringono spesso a rivedere i parametri lungo la linea di produzione e che, se non attentamente gestite, possono mettere a rischio lo status quo della linea.

Dopo aver fornito i soliti suggerimenti per gestire al meglio il problema, l'episodio si ch...

In ambito ceramico l’uso di additivi ricopre un ruolo determinante, se non imprescindibile, per conferire al prodotto finito alti risultati tecnico-estetici e per far sì che il processo produttivo si svolga con tutti i crismi.

Talvolta, tuttavia, l’azione degli additivi può essere compromessa o resa meno efficace.

Le cause in grado di modificarne le prestazioni sono molteplici e, tra queste, la stagionalità svolge una funzione di non poco conto.

Attraverso una serie di esempi esplicativi, l'episodio prova a fare luce sugli accorgimenti da mettere in campo per evitare che la temperatura - che con...

Le sospensioni, siano esse di graniglia o di smalto, sono composte da una parte liquida - solitamente composta da acqua ed uno o più additivi reologici - e una componente solida dispersa al suo interno.

Tuttavia, se si scende maggiormente in profondità e si analizzano da più vicino le caratteristiche di queste due categorie di sospensioni, ci si rende immediatamente conto delle loro differenze che, sul piano della componente solida, possono essere davvero sostanziali.

Tali differenze possono condurre a risultati produttivi piuttosto diversi ed in ogni caso implicano un diverso tipo di approccio nella gestione di que...

L’occhiello è un difetto che si manifesta sotto forma di microscopico cratere e che compare sulla superficie del corpo ceramico sul quale è stata depositata una sospensione acquosa ancora in fase di asciugamento.

Un problema di natura applicativa che comporta una non planarità della sospensione a seguito della presenza di uno o più avvallamenti.

La criticità, visibile già lungo la linea di smalteria e non solo post cottura, può emergere per diverse ragioni: alcune di esse possono essere legate alla presenza di impurità all'interno delle materie prime ceramiche, altre - ad esempio - ad un uso improprio di agenti...

Le carbossimetilcellullose sono composti organici, polimeri idrosolubili derivati dalla cellulosa che trovano ampio impiego in diversi campi della produzione industriale.

Anche in ceramica, le CMC di sodio ricoprono molteplici funzioni all'interno di sospensioni e soluzioni e possono essere connotate da proprietà di volta in volta molto diverse.

Tra le diverse proprietà che le caratterizzano, le CMC sono contraddistinte da un potere spiccatamente adesivo e dalla capacità di agire sulla viscosità del sistema.

Qual è il ruolo principale di questa sostanza all'interno del processo produttivo ceramico e cosa occorre fare per gestirla nel migliore dei modi?

La plasticità dell'impasto è un aspetto nodale all'interno processo produttivo ceramico.

Un aspetto che impatta in modo sensibile sulle scelte che i produttori ceramici devono attuare in base ai valori che caratterizzano le argille da loro utilizzate.

Argille che, unitamente alle altre materie prime miscelate con acqua, vanno a formare l'impasto. In linea generale, l'uso di argille caratterizzate da alti valori di plasticitià è solitamente sinonimo di una più semplice gestione dei processi.

Tuttavia non sempre si hanno a disposizione argille alto performanti e, in ogni caso, occore tenere ben presente anche altri parametri produttivi e trova...

In ceramica, l'introduzione della tecnologia digitale (stampa a mezzo di inchiostro) ha certamente rivoluzionato il settore rendendo molto più flessibile il processo produttivo da un lato e ampliando in modo esponenziale le possibilità creative ed estetiche dall'altro.

La straordinaria precisione con la quale l'inchiostro viene scaricato sul supporto per mezzo delle testine di stampa, infatti, consente di conseguire oggi risultati davvero straordinari.

Tuttavia il tema "definizione di stampa" rimane un argomento da affrontare con grande attenzione, essendo essa soggetta a parametri e variabili che ne possono pregiudicare il risultato.

Quali sono tali variabili?
Qu...