Riassunto analitico
Negli ultimi anni, la crisi del settore dei ceramici tradizionali, aggravata dall'invasione russa del Donbass nel 2020, ha imposto ai produttori di piastrelle in grès porcellanato la necessità di sviluppare nuove formulazioni di impasto per ridurre i costi e affrontare l'interruzione delle forniture di materie prime ucraine. Questa tesi, realizzata in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari” e Panaria Group S.p.A., si è concentrata sull’ottimizzazione di un impasto per grandi lastre in grès porcellanato utilizzando un’argilla alternativa a quella tedesca, scelta inizialmente come sostituta delle materie prime ucraine ma abbandonata per motivi logistici ed economici. In particolare, sono stati analizzati sei campioni di argilla mediante apposita strumentazione, al fine di determinare il comportamento chimico-fisico e i parametri tecnologici. Questa fase preliminare è stata, successivamente, completata con la simulazione e caratterizzazione dell’impasto utilizzando i due campioni di argilla i cui parametri chimico-fisici rientrano nelle specifiche, prendendo come riferimento l'impasto con l’argilla tedesca. La fase sperimentale è stata eseguita nel seguente modo:
• Caratterizzazione delle materie prime argillose e degli impasti attraverso:
- analisi XRF per determinarne la chimica;
- analisi XRD delle due argille prescelte per ottenere informazioni riguardanti l’aspetto morfologico;
•Preparazione delle argille e impasti seguendo le formulazioni fornite dall’azienda attraverso macinazione ad umido in giara;
•Caratterizzazione delle argille e degli impasti in crudo: densità, viscosità in coppa Ford, umidità di pressatura, modulo di rottura e la capacità di scambio cationico con la prova del blu metilene
•Caratterizzazione delle argille e degli impasti in cotto: ritiro lineare percentuale, assorbimento percentuale d’acqua, colorimetria;
•Caratterizzazione di tutti gli impasti attraverso il dilatometro ottico per ottenere i valori dei coefficienti di dilatazione termica lineare di ogni formulazione e la piroplasticità dell’impasto;
•Cottura a gradiente delle miscele a diverse temperature e curve di sinterizzazione al fine di determinare la temperatura ideale di cottura per avere la massimizzazione dei parametri tecnologici;
Nella valutazione della sostituzione dell’argilla tedesca nell’impasto è stata considerata la fattibilità del processo su scale industriale, andando ad eseguire una prova su grande scala in produzione.
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