Repsol YPF

Sector Ceràmic

El procés ceràmic

El procés ceràmic consisteix en la transformació d'una barreja de matèries primeres en un element rígid, la destinació del qual pot ser molt diversa. Des d'elements rústics i d'escàs valor unitari (maons, teules) fins a elements decoratius de preu més alt per a ús en construcció (rajoles), estris (vaixelles) o decoratius (gerros, peces d'art).

Es tracta per tant d'un sector ampli i heterogeni, encara que amb nombrosos elements comuns pel que fa al procés productiu.

Una classificació clàssica defineix dos grans grups d'empreses al sector, en funció dels components (matèries primeres):

• Ceràmica blanca, en la qual la matèria primera principal és el caolí.
  
• Ceràmica vermella, en la qual la matèria primera principal és l'argila.      

Al mercat hi ha també productes intermedis entre els dos extrems.

Per a aquest estudi, utilitzarem més aviat una classificació basada en la destinació final dels
productes fabricats. Amb aquest criteri, apareixen els següents tipus d'empreses:

• Construcció:
  - Revestiment
  - Paviment
  - Peces especials
  - Maons, teules i similars
  
• Estris i decoració      

Procés genèric de fabricació

A continuació es fa una breu descripció de les diferents etapes del procés ceràmic, per centrar-nos posteriorment en els processos que necessiten calor, que són els que apareixen ombrejats en el diagrama inferior.

No totes les indústries realitzen el procés complet, és habitual partir d'etapes intermèdies o obtenir productes intermedis que requereixen la intervenció d'altres indústries. En general, les tres primeres etapes (fins a l'atomització, inclusivament) les realitzen indústries especialitzades i de mida gran, donada la important inversió en actius fixos que requereixen. Les empreses en les següents etapes compren l'argila ja atomitzada. S'expliquen a continuació en detall els objectius i activitats de cada una de les etapes de fabricació.

A) BARREJA
La primera etapa consisteix en la barreja de diferents matèries primeres per dotar el producte acabat de les característiques i estabilitat necessàries. Les matèries primeres bàsiques són les argiles (materials plàstics) que confereixen la possibilitat de l'emmotllament i a les quals se'ls
addicionen altres matèries no plàstiques (com ara sílice, feldspat, cendres i altres minerals) per aportar-los propietats especials: eviten que les argiles es trenquin o es distorsionin durant l'assecat i disminueixen la temperatura de cocció.

B) MOLTURACIÓ
La molturació seca (sense addició d'aigua) o humida (addicionant-hi aigua) permet obtenir una mida de les partícules que sigui concorde amb les necessitats del procés. La molturació final sol ser humida (per exemple en molins de boles) ja que s'aconsegueix més fàcilment la distribució desitjada en la mida dels grans. Després de la molturació cal retirar gran part de l'aigua emprada. Això es fa principalment de dues maneres: per atomització i per filtrat.

C) ATOMITZACIÓ I FILTRAT
En la atomització l'aigua s'elimina per evaporació. Per al filtrat se sol recórrer a filtres premsa. El material filtrat se sotmet a un procés de pastat i compressió per eliminar l'aire. El producte obtingut d'aquesta manera s'anomena “cos“ o “terra atomitzada“.

D) EMMOTLLAMENT
L'operació següent és l'emmotllament o conformació. Això pot fer-se bàsicament per tres tècniques:

• Emmotllament per extrusió i/o compressió: Una porció de cos o terra atomitzada es col·loca en una matriu i és sotmesa a una compressió o a una compressió amb lliscament.
• Emmotllament en torn: Es pot emprar per a peces amb simetria cilíndrica: una porció de cos es col·loca en un torn on, en girar i comprimir-se contra una plantilla, es va aconseguint la forma desitjada. El torn s'empra també en processos manuals on el mestre torner confereix la forma desitjada a la peça.
• Emmotllament per colament: Requereix que el producte estigui en forma líquida (barbotina), líquid que pot ser el producte obtingut després de la molturació humida, o el resultat d'afegir a la terra atomitzada l'aigua eliminada en l'atomització i premsat. En l'emmotllament per colament s'aboca la barbotina en un motlle d'escaiola format per diverses parts per facilitar l'extracció de la peça conformada. L'escaiola absorbeix l'aigua de la barbotina que d'aquesta manera es transforma en un cos sòlid manipulable.      

E) ASSECATGE
Després de l'emmotllament la peça ha de perdre l'aigua que acompanya a la matèria sòlida del cos. Això té lloc en l'assecatge.

F) COCCIÓ
Després de l'assecatge té lloc la cocció. La primera cocció s'anomena bescuit, ja que el producte obtingut (“fang cuit“) rep el nom de bescuit.

Alguns productes ceràmics com les teules, maons i productes similars (ceràmica vermella), passen per una única cocció, ja que no porten esmalt ni decoració. Altres productes necessiten únicament dues coccions, ja que no porten decoració o aquesta es realitza conjuntament amb l'esmaltatge. En aquest últim cas, s'aplica un esmaltatge transparent sobre la decoració, i es realitza la cocció conjunta de decoració i esmalt. Les peces obtenen així, més brillantor i estabilitat en la decoració. En general, el procés de tres coccions (el procés esquematitzat), amb l'esmaltatge i la decoració, pot considerar-se el més habitual.

Finalment alguns productes reben fins a quatre coccions; l'anomenat quart foc té lloc després d'una nova decoració final per proporcionar a les peces unes característiques especials, com les brillantors metàl·liques. Existeix un altre procediment ceràmic, anomenat
monococció, en el qual l'esmaltatge i la decoració es realitzen sobre el producte després de l'assecatge i hi ha únicament una cocció, tant per al cos com per al recobriment d'esmalt i la decoració.

G) ESMALTATGE I DECORACIÓ
Com ja s'ha anat comentant en l'apartat anterior, l'esmaltatge i la decoració són processos destinats a donar un final acabat atractiu o brillant a les peces, i solen integrar-se al voltant de les diferents etapes de cocció.

Fabricació de frites i colors ceràmics

Les frites (producte similar al vidre) i els colors ceràmics s'empren per al recobriment d'esmaltatge i en la decoració. El procés que segueixen és diferent, com recull el següent esquema:

En aquest cas les matèries primeres són, fonamentalment, tints i productes vitrificants.

El refredament després de la fusió pot realitzar-se abocant el líquid fos directament sobre aigua o sobre un cilindre refrigerat per aigua. El resultat és similar: s'obtenen petites porcions d'un producte sòlid. La mòlta permetrà reduir la mida d'aquestes porcions i obtenir la granulometria desitjada. Finalment es realitza una suspensió de la frita en aigua per obtenir un nou tipus de barbotina per emprar-la en l'esmaltatge i la decoració.

En l'esmaltatge es recobreix tota la peça amb la barbotina de frita (l'esmalt). La peça absorbirà l'aigua de la barbotina deixant a la superfície una capa de frita. La decoració consisteix en l'aplicació amb pinzells o pistola, o l'estampació per serigrafiat, de diferents colors ceràmics, en forma de barbotines. L'aigua dels colors emprats en la decoració s'elimina per assecatge.