Apparentemente invisibili. La chimica in ceramica‪.‬ Zschimmer & Schwarz Ceramco

L'episodio si concentra sui fenomeni di flocculazione che possono colpire gli impasti ceramici.

Fenomeno che si manifesta con la progressiva aggregazione delle particelle solide e che spesso si sviluppa in seguito a fenomeni di attrazione di natura elettrostatica che interessano le micelle argillose in sospensione.

Un processo che produce un significativo aumento della viscosità interna al sistema andando ad impattare negativamente sul corretto svolgimento del processo produttivo.

L’episodio, oltre ad offrire un quadro generale sul tema “impasti per ceramica” si sofferma sulla funzione correttiva che alcune specifiche categorie di additivi sono in grado di promuovere, andando ad innescare un processo contrario – di deflocculazione – utile a rendere l’impasto ceramico nuovamente processabile all’interno della linea produttiva.

Con particolare riferimento ai tre principali meccanismi alla base del processo di deflocculazione:
Repulsione elettrostatica per scambio cationicoRepulsione stericaCoplessazione

Quando si parla di fenomeno dello spolvero ci si riferisce di norma ad uno smalto che manifesta un basso grado di coesione.

Lo smalto, quando è connotato da dette proprietà si trova in uno stato che potremmo definire di fragilità e risulta facilmente rimovibile dalla superficie ceramica, specie se/quando sottoposto alle sollecitazioni di natura meccanica che si susseguono lungo le linee di produzione.

Quali sono i meccanismi che si sviluppano all'interno dello smalto e quali invece gli interventi che si possono agire preventivamente per gestire al meglio il problema?

L'episodio si focalizza su di un tema apparentemente marginale ma di grande rilevanza se si considerano le sempre nuove destinazioni d'uso del materiale ceramico che è ormai a tutti gli effetti approdato al mondo dell'arredo e che, in diversi modi, può venire sempre più spesso a contatto con cibo e alimenti.

Premesso che il materiale ceramico è in assoluto, e per sua stessa natura, uno tra i materiali più igienici e antisettici al mondo, è anche vero che i trattamenti protettivi superficiali che vengono realizzati dopo cottura (spesso a seguito di un processo di lappatura o levigatura) potrebbero rappresentare sotto questa prospettiva una criticità: i prodotti protettivi utilizzati e stesi sulla superficie ceramica mediante apposite attrezzature, diversamente dalla massa ceramica, non subiscono modifiche dopo trattamento e non vengono dunque trasformati dalle alte temperature che si sprigionano nei forni.

Benchè, a tutti gli effetti, il tema delle emissioni nocive sia estremamente raro (sia da parte del vetro ceramico che da parte del trattamento) è comunque bene fare il punto e sviscerare il tema guardando da più vicino i meccanismi, non solo di natura chimica, che si sviluppano dietro alle quinte.

Con questo episodio si chiude la panoramica, iniziata nella puntata precedente, dedicata alle principali categorie di additivi utilizzate in ceramica e alla loro salutare funzione sul piano dell'impatto ambientale.

La prospettiva utilizzata intende rovesciare - in modo consapevolmente provocatorio - la visione secondo la quale la chimica non può per sua natura promuovere benefici di natura ambientale.

In ceramica, in realtà, se si osservassero al microscopio i meccanismi che sottendono alcuni passaggi cruciali del ciclo produttivo ci si accorgerebbe che l'uso di determinati additivi può indirizzare o evitare alcune scelte che potrebbero essere ben più impattanti sul territorio che ci circonda.

La sfida che ci si propone è di spostare di qualche centrimetro l'angolo di visuale provando ad analizzare lo scenario con un diverso tipo di approccio senza dare nulla per scontato.

L'episodio intende rimettere a fuoco, da una prospettiva speciale e per certi versi provocatoria, il ruolo degli additivi utilizzati all’interno dell’intero ciclo produttivo ceramico: dalla macinazione delle argille che costituiscono la base dell’impasto ceramico fino al completamento dell’opera che si volge all’interno dei forni ceramici durante il ciclo di cottura.

Il filtro utilizzato è quello dell’impatto ambientale e l'obiettivo è di scalfire il preconcetto che la parola chimica porta spesso con sé e che la rende di frequente sinonimo di inquinamento, contaminazione, infezione.

Senza voler in alcun modo sminuire o negare l’uso talvolta scellerato che alcune realtà produttive fanno di tecnologia e prodotti pericolosi, è pur vero che questo termine – chimica - può anche essere letto lontano dai pregiudizi della chemofobia, la convinzione irrazionale secondo cui tutte le sostanze chimiche siano dannose e nocive.

In ogni fase del processo produttivo, l'uso sapiente degli additivi può veicolare – per quanto contenute e misurate – alcune migliorie sul piano ambientale che non dovrebbero essere sottovalutate se non addirittura disconosciute.

Gli smalti ceramici, per quanto oggi vengano in larga misura applicati sul pezzo ceramico per mezzo di sistemi a spray (airless), in alcuni contesti sono invece ancora processati mediante sistemi a campana o a vela.

Modalità meno diffuse e maggiormente legate al passato ma tuttavia ancora in uso.

A diversa modalità applicativa corrispondono inevitabilmente differenti valutazioni sul piano della reologia.

Lo smalto, in altri termini, deve essere contraddistinto da caratteristiche precise e di volta in volta differenti in funzione del sistema utilizzato lungo la linea di produzione.

Il presente episodio si focalizza esattamente su queste differenze e sugli additivi che possono o devono essere utilizzati per conseguire le proprietà richieste.

In chiusura, un breve focus sugli additivi sintetici molto utili a scongiurare la proliferazione di attacchi batterici all'interno degli smalti, prima e durante la fase applicativa.