Skip to main content

#01 ¿POR QUÉ LOS AZULEJOS ESTALLAN DENTRO DEL HORNO?

1. El proceso

Durante el ciclo de cocción, los azulejos suelen calentarse de forma gradual y constante. Durante el proceso de calentamiento, se inicia la evaporación del agua. Agua que está presente tanto en la superficie como (en general) en el interior del soporte cerámico.

El proceso de calentamiento puede variar en función de las dimensiones y el grosor de la cerámica a producir, pero en general podemos decir que el aumento de la temperatura en el interior del horno debe ser constante, así como preciso para alcanzar un buen resultado final.

El proceso de evaporación implica una migración de agua desde el interior hacia el exterior del soporte cerámico. Un proceso progresivo que no crea problemas cuando se desarrolla correctamente pero que puede dar lugar a complicaciones cuando se produce de forma incorrecta. El proceso de evaporación comienza en la primera línea del horno, concretamente en la fase de precalentamiento.

 

 

Es importante destacar que, en esta fase, no se han producido transformaciones químicas ni físicas dentro del soporte cerámico: las arcillas, las arenas y el feldespato aún no se han fusionado.
El proceso de sinterización (los procesos de microfusión que funden las esferas de la pasta cerámica) está aún por llegar.

 

2. Carateristìcas del agua en el interior de las pastas ceràmicas 

Para simplificar, podemos identificar dos tipos diferentes de agua:

 

  1. La humedad residual (el agua que no se une químicamente al elemento inorgánico de los azulejos)
  2. Agua de hidratación (agua que se une químicamente a la estructura de la pasta cerámica

 

 

Estos últimos, al estar estructuralmente unidos a algunos de los componentes inorgánicos del soporte, necesitan más tiempo y mayores temperaturas para evaporarse.
Para explicar mejor el porqué del tiempo y la temperatura podemos poner un ejemplo del mundo gastronómico, donde la química juega un papel muy importante. Si por ejemplo ponemos al fuego simultáneamente un vaso de agua y un vaso de gelatina veremos que el agua dentro de la gelatina necesita más tiempo para evaporarse: eso es porque se adhiere a la resina que hay en la mezcla gelatinosa.

 

 

3. Agua Y degrado de temperatura

Regresando a la cerámica, como hemos visto, la evaporación se produce en la fase de precalentamiento debido al calor que aumenta progresiva y constante hasta alcanzar los 300 / 400°C.
Este progresivo aumento de temperatura se denomina GRADIENTE DE TEMPERATURA.

 

 

Desempeña un papel fundamental en el adecuado proceso de evaporación del agua. Cuando el gradiente es constante y lento, el agua del interior del soporte tiene tiempo suficiente para migrar al exterior y evaporarse de forma adecuada y natural.
Por el contrario, cuando el aumento de la temperatura es irregular y/o demasiado rápido, el soporte cerámico puede acabar explotando.

 

¿Qué ocurre?

 

Es probable que el agua alcance demasiado rápido una temperatura muy elevada (superior a los 100°C) dando lugar a lo que podríamos llamar comúnmente efecto olla a presión.El agua, al calentarse demasiado rápido, produce una violenta PRESIÓN que a su vez provoca una fuerte EXPANSIÓN en el interior del cuerpo cerámico. La presión, junto con la expansión, son capaces de afectar a las características mecánicas del material produciendo una DEFORMACIÓN y luego la EXPLOSIÓN del soporte.

 

 

Hay que señalar que si consideramos dos producciones cerámicas idénticas (caracterizadas por los mismos parámetros y por el mismo gradiente de temperatura) el problema puede darse más probablemente en aquella producción en la que el soporte cerámico contenga una mayor cantidad de agua (aproximadamente mayor del 1%).

 

4. Densidad de la pasta ceràmica 

Junto con la evaporación del agua, la DENSIDAD de la pasta cerámica puede afectar al proceso contribuyendo a la ruptura de los azulejos. Durante el proceso de prensado, todas las materias primas se someten a una presión muy alta para producir un soporte cerámico capaz de no dañarse en las siguientes fases en las cintas transportadoras de la línea de producción.

 

 

Sin embargo, un material de alta densidad (y por tanto, en sentido práctico, un "material muy compacto") obliga al agua de evaporación a realizar un mayor esfuerzo durante su migración desde el soporte cerámico.
Cuanto mayor sea la densidad, más probable es que se produzca el problema.

 

5. Acciones Y soluciones

¿Qué medidas se pueden tomar para evitar y/o controlar el problema?

 

En primer lugar, la solución reside casi siempre en las fases de producción que tienen lugar antes del proceso de cocción, especialmente a lo largo de la línea de esmaltado, donde se añaden grandes cantidades de agua tanto en la pasta cerámica como en su interior.

Intentemos hacer una lista de las posibles principales acciones:


A) ACTUACIÓN SOBRE LA REOLOGÍA DE LA SOLUCIÓN ACUOSA

La primera acción es seguramente la más compleja y delicada, pero al mismo tiempo la más eficaz
y decisiva. Es importante estudiar muy cuidadosamente en el laboratorio los parámetros reológicos de la solución, en función de las condiciones específicas de producción (materias primas utilizadas, máquinas de producción, tipo de aplicación, características técnicas y estéticas del azulejo que se va a fabricar).
Esto significa que es necesario dotar a la solución acuosa (engobes, esmaltes o suspensiones de granilla) de los valores adecuados de densidad, viscosidad, límite de fluidez, etc. para que puedan combinarse correctamente con la producción en cuestión.
Por ejemplo, es posible reformular la reología aumentando la densidad de los esmaltes y engobes que, como sabemos, suelen caracterizarse por importantes porcentajes de agua (intentando, es posible, reducir la cantidad).

 

B) REDUCCIÓN DE LA PRESIÓN

 

En este caso, se actúa sobre el peso aplicado en las materias primas inorgánicas que forman el soporte cerámico.
Por ejemplo, se puede pasar de 450 Kg/cm2 a 420 kg/cm2.
Esta reducción de peso, por pequeña que parezca, influye significativamente en el valor de la densidad del soporte cerámico. La reducción de la densidad facilita el proceso de migración del agua hacia el exterior.

 

C) OPCIONES DE APLICACIÓN

Otra forma de evitar posibles daños es hacer una elección precisa en lo que respecta a la tecnología de aplicación. La más eficaz (y al mismo tiempo obvia) es pasar de una aplicación en húmedo a una en seco. Esta última, caracterizada por el uso de una cola digital junto con una aplicación de granilla en seco, implica por supuesto una cantidad de agua muy inferior.

 

D) TIEMPO DE PERMANENCIA EN EL HORNO

 

La opción de aumentar el tiempo de permanencia en el horno para facilitar el proceso de evaporación es en teoría una buena opción, pero nunca se tiene en cuenta porque afecta gravemente a la productividad del proceso industrial.

 

Descarga el pdf.



Torna indietro