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#02 ¿POR QUÉ LAS PASTAS CERÁMICAS GELIFICAN DURANTE SU ALMACENAJE?

1. ¿Dónde nos encontramos?

Los fenómenos de gelificación de las pastas cerámicas que pueden producirse en el interior de los depósitos de almacenaje no son tan inusuales como se podría suponer. Podríamos fijarlo en el mapa del proceso de producción de la siguiente manera:

 

  1. MACROFASE: PREPARACIÓN DEL SOPORTE CERÁMICO
  2. FASE: PROCESO DE MOLIENDA
  3. MICROFASE: DESCARGA DE LAS PASTAS Y COCCIÓN

 

2. Parámetros a controlar 

Como es sabido, la barbotina (la mezcla o SUSPENSIÓN de agua, arcillas y materias primas que forman la pasta cerámica inicial) antes de ser procesada dentro de los atomizadores, puede reposar durante más o menos tiempo dentro de los tanques de almacenaje, donde se somete a una acción de agitación lenta y constante para evitar fenómenos de viscosidad excesivos y focalizados.

 

 

La barbotina dentro de los tanques debe ser caracterizada por parámetros adecuados de viscosidad y límite de fluidez para ser aplicados correctamente en las siguientes fases del proceso.

 

¿Qué indican estos parámetros?

 

Podemos decir básicamente que los parámetros de la viscosidad determinan la RESISTENCIA que un fluido opone a su circulación, mientras que el límite de fluidez es el VALOR del ESFUERZO MÍNIMO requerido para hacer circular un fluido.
Para entenderlo mejor, podemos exponer un ejemplo del ámbito de la cocina, en el que la química desempeña un papel importante y a la vez sorprendente.

 

 

LA MIEL
La miel, por ejemplo, es un fluido viscoso caracterizado por un límite de fluidez muy bajo.
Si la derramamos sobre una mesa podemos observar que se expande de manera más o menos rápida sobre la superficie. Este comportamiento se debe sobre todo a que no necesita un esfuerzo importante para discurrir.

 

LA MAYONESA
La mayonesa, por el contrario, es un fluido de baja viscosidad con un alto límite de fluidez.
Si la vertemos en la misma mesa, veremos que se queda exactamente donde se ha vertido (límite de fluidez). Al mismo tiempo, al tener una baja viscosidad, la mayonesa no requiere un esfuerzo importante para circular (si, por ejemplo, la ponemos en una batidora o un mezclador).
Las situaciones serían diferentes si hiciéramos lo mismo con la miel: al ser algo más viscosa necesita un mayor esfuerzo, sometiendo a una mayor presión al electrodoméstico.

 

Regresando a la cerámica, los valores de la viscosidad y del límite de fluidez se muestran claramente mediante curvas reológicas en gráficos cartesianos, mostrando con gran precisión el comportamiento de las pastas cerámicas.

El gráfico indica en el eje vertical la tensión de corte (el valor de la fuerza aplicada necesaria para que fluya el líquido) y en el eje horizontal la velocidad de corte (que es una unidad de medida relacionada con la velocidad del líquido).

En general, los parámetros de viscosidad de las pastas cerámicas serán correctos cuando los datos de la COPA FORD 04 se encuentren entre 30" y 40" segundos.

 

¿Que quiere decir esto?

 

Pues que el tiempo que necesita la pasta para atravesar el orificio de la Copa (4mm) debe estar dentro de ese margen de tiempo.
Si tarda más tiempo, la barbotina podría resultar demasiado viscosa, Si, por el contrario, los tiempos fueran más acelerados de lo requerido, la barbotina podría resultar demasiado acuosa, provocando probablemente fenómenos de sedimentación y otros problemas durante la fase de molienda.

 

 

Una pasta cerámica demasiado viscosa puede implicar inevitablemente dos tipos de problemas diferentes:

 

  1. Tiempos de tamizado más prolongados después del proceso de molienda (los tamices sirven para mantener y retener las partes más gruesas de la barbotina, que podrían afectar a las posteriores fases del proceso), especialmente la de atomización.
  2. Mayores dificultades y esfuerzos en el sistema de agitación

 

Y viceversa, si el límite de fluidez es demasiado alto, podrían producirse algunos fenómenos de gelificación durante la fase de almacenaje.

 

3. Origenes del problema

Los fenómenos de gelificación de las barbotinas que tienen lugar en los tanques de almacenaje, suelen tener su origen en la fase previa de molienda.
Si excluimos los errores de fórmulación o los posibles defectos de los equipos de producción, el problema suele originarse por la alteración de las características del agua utilizada durante el proceso o, de manera excepcional, a algunas materias primas inorgánicas que presentan características de una calidad considerablemente inferior a la estándar.

 

 

4. Medida Y Soluciones 


A.
En primer lugar, es importante añadir un FLUIDIFICANTE adecuado a las pastas cerámicas para restablecer el límite de fluidez y/o reducir el nivel de viscosidad, proporcionando a las pastas cerámicas un mayor grado de fluidez.

 

 

B.
También es posible aumentar la cantidad de agua utilizada durante la fase de molienda para reducir la viscosidad y el límite de fluidez, facilitando el proceso de tamizado.

 

 

C.
Si el problema proviene de la naturaleza y/o las características de las aguas utilizadas durante el proceso, se recomienda un análisis riguroso de los valores para conseguir los niveles estándar, cortando el agua utilizada en el proceso con las aguas de la red (grifo) e incluso con el agua del pozo.

 

 

En el supuesto caso de un cambio radical en la normativa del uso del agua utilizada en el proceso por parte del fabricante, será necesario proceder a un nuevo estudio de fluidez en el laboratorio, revisando TODOS los parámetros.

 

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