Cicli tecnologici di fabbricazione
Le piastrelle di ceramica sono il risultato di un processo produttivo che in linea
generale segue fedelmente quello tipico della maggior parte dei prodotti ceramici.
La composizione del ciclo tecnologico è caratterizzata da variazioni di tipo
produttivo in funzione del tipo di prodotto che si vuol ottenere.
Fondamentalmente si considerano tre cicli schematizzati in figura 3, ai quali si può
ricondurre tutta la gamma di tipologie produttive di piastrelle ceramiche:
· il primo ciclo si riferisce alle piastrelle non smaltate (cotto, gres rosso, gres
porcellanato, clinker);
· il secondo ciclo è quello delle piastrelle smaltate in bicottura (maiolica e
cottoforte), cioè caratterizzato da due cicli termici distinti: il primo per
consolidare il supporto, il secondo per stabilizzare gli smalti ed i decori;
· il terzo ciclo riguarda le piastrelle ceramiche smaltate in monocottura nelle
quali gli smalti ed i decori vengono applicati sul supporto essiccato e si
effettua un solo ciclo di cottura (monocottura chiara e rossa, gres
porcellanato smaltato, clinker smaltato e cotto smaltato).

Le materie prime si suddividono in due categorie principali:
1. materie prime per il supporto
2. materie prime per gli smalti
Le materie prime per il supporto si riferiscono agl’impasti (necessari alla
costituzione del supporto) che sono dati da miscele di:
· argille a diverso grado di plasticità, che permette d’ottenere con la formatura
piastrelle dotate già allo stato crudo di idonee caratteristiche meccaniche;
· materie prime quarzose, (sabbie quarzifere) costituenti lo scheletro del
corpo ceramico, per limitare così le variazioni dimensionali conseguenti alle
operazioni di essiccamento e cottura.
· Materie prime feldspatiche-carbonatiche, la cui funzione è quella di
produrre in fase di cottura una fase fusa che permette d’ottenere una struttura
più o meno vetrosa e compatta del prodotto finito.
Gli smalti sono miscele di diversi minerali e composti, che vengono applicati
sulla superficie della piastrella e quindi portati a fusione, in modo da formare, dopo
raffreddamento, un rivestimento vetroso.
Il componente fondamentale è la silice che è la più importante sostanza vetrogena a
cui si aggiungono, per contenere la temperatura di cottura dello smalto a livelli
accettabili, elementi quali: ioni alcalini e alcalino-terrosi, alluminio, o anche
piombo, zinco. Le fritte sono composti vetrosi preparati per fusione, e rapido
raffreddamento in acqua, di miscele di materie prime selezionate.

Preparazione impasto
I. Immagazzinamento e stoccaggio delle materie prime
Le materie prime per l’impasto sono trasportate nel sito generalmente mediante
autocarri e vengono scaricate e immagazzinate in apposite aree coperte, in lotti
distinti a seconda del tipo.
Dal deposito le materie prime vengono inviate al reparto di preparazione impasto.
II. Preparazione paste per estrusione
La materia prima viene preparata per ottenere un composto omogeneo con un
preciso tenore d’acqua (~15%), idonea quindi per la formatura mediante
estrusione. Residui di produzione quali scarto cotto, scarto crudo possono essere
introdotti nella composizione dell’impasto.
Pertanto le varie operazioni eseguite sono: il dosaggio, la macinazione, la
miscelazione e l’umidificazione.
I principali impianti che intervengono nella produzione sono: mulini frantumatori,
molazze, impastatrici, laminatoi.
III. Preparazione di polveri per pressatura
Si tratta di produrre una polvere con un predefinito contenuto d’acqua (intorno al
4-6%), idonea per la formatura mediante pressatura.
Tali polveri vengono poi inviate ed immagazzinate in appositi silos.
Questo stesso obiettivo può essere perseguito attraverso tre diversi processi:
1. processo a secco tradizionale
2. processo a secco con granulazione
3. processo a umido
Il primo processo è caratterizzato fondamentalmente dalle seguenti operazioni:
dosaggio, macinazione ed umidificazione; gli scarti di produzione e i rifiuti di
depurazione, cioè polveri, vengono riciclati in tale fase.

Nel secondo tipo di processo il granulatore ha la funzione di umidificare l’impasto
(quindi si deve aggiungere acqua) fino ad ottenere un tenore in umidità del 10-15%
in modo da favorire l’agglomerazione delle particelle in granuli tondeggianti di
predefinita distribuzione granulometrica; nella sezione terminale del granulatore, i
granuli vengono parzialmente essiccati in modo da portare il contenuto d’acqua al
valore prestabilito.
Nell’ultimo processo la macinazione della materia prima (materiali duri) avviene
ad umido, mentre la frazione argillosa viene disciolta completamente in acqua; dai
mulini esce una sospensione acquosa di particelle fini d’impasto, la quale viene poi
miscelata ed omogeneizzata con la frazione argillosa preventivamente disciolta nel
turbodissolutore.
Ne risulta un composto detto barbottina (contenuto in acqua pari al 30-40% ) che
viene inviata all’essicatoio a spruzzo (atomizzatore); in tale fase del processo il
contatto con aria calda (500-600 °C), provocando l’istantanea evaporazione della
maggior parte dell’acqua, determina la formazione di agglomerati tondeggianti di
particelle fini, che costituiscono appunto la polvere idonea alla pressatura.
Formatura
La formatura consiste nel modellare le piastrelle nel formato specificato e si
esplica nelle operazioni di estrusione o pressatura.
L’estrusione consiste nell’introdurre, nell’impianto di estrusione, la pasta che
uscendo poi da un’apertura opportunamente sagomata, assume le dimensioni
prestabilite (previa operazione di taglio in funzione del formato desiderato).
La pressatura ha lo scopo di compattare le polveri mediante l’applicazione di una
pressione (variabile da 20 a 50 MPa), la quale modifica, riassetta e mette in
aderenza i granuli d’impasto, con la finalità d’ottenere un prodotto compattato
crudo.

Essiccamento
L’obiettivo di suddetta operazione consiste nel rimuovere dal prodotto formato
l’acqua d’impasto in conformità con la necessità di garantire l’integrità e la
regolarità dimensionale del prodotto al fine di salvaguardare il manufatto da rotture
e distorsioni dimensionali.
Preparazione smalti
Tale operazione (macinazione ad umido dei vari costituenti) ha la finalità di
ottenere, con riferimento alle tecniche convenzionali di smaltatura, gli smalti pronti
per l’applicazione sottoforma di sospensione acquosa di particelle fini.
Smaltatura
La smaltatura consiste nell’applicazione degli smalti e decori sulla superficie delle
piastrelle formate ed essiccate.
Cottura
Si effettua durante questa fase il consolidamento e la greificazione del supporto e/o
dello smalto delle piastrelle, in modo da conferire al prodotto stesso, caratteristiche
meccaniche di resistenza e d’inerzia chimico-fisica, adeguate alle diverse
specifiche utilizzazioni.
Operazioni accessorie
Dopo la cottura possono essere realizzate ulteriori lavorazioni: taglio, levigatura,
lappatura, smussatura.
La levigatura o lucidatura riguarda la superficie delle piastrelle di grès porcellanato
e consiste nella rimozione controllata dello strato superficiale mediante appositi
dischi abrasivi.