Aparentemente invisible. La química en la cerámica.
Este pódcast educativo explora la química aplicada a la producción cerámica, abordando productos, aplicaciones y procesos de manera sencilla y directa. Cada episodio se centra en una etapa de la línea de producción, presentando un problema y, cuando es posible, una solución. Está dirigido a quienes buscan orientación y formación en este campo técnico.
Episodios
Química-I.A – La química vista por la inteligencia artificial. Un experimento lúdico
Tras más de cincuenta episodios en los que hemos explorado temas de interés general —siempre desde la perspectiva de la química y la producción cerámica—, hemos decidido divertirnos un poco.Le planteamos algunas preguntas sencillas a la inteligencia artificial, pidiéndole que escribiera un breve texto sobre química con total libertad para elegir los temas y los aspectos más destacados.¿El resultad
Materiales fluidificantes en cerámica: definiciones y mecanismos de acción
Los agentes fundentes utilizados en cerámica —que suelen estar presentes en esmaltes y adhesivos digitales— son capaces de reducir el punto de fusión de un material o compuesto, lo que permite acelerar el inicio del proceso de sinterización.Este efecto se produce mediante la acción de ciertos iones que alteran la estructura molecular del compuesto (en este caso, la sílice). El mecanismo influye en
51 Producción cerámica y procesos digitales: productividad, retos y medidas preventivas
La productividad industrial es una prioridad fundamental para cualquier empresa manufacturera, independientemente de su sector de actividad.La industria cerámica también debe cumplir con normas y parámetros que mejoren la productividad y eviten cualquier tipo de desperdicio.Sin embargo, las interrupciones en los procesos pueden estar provocadas por numerosos factores y producirse en diversas etap
Ósmosis inversa: problemas y soluciones en el tratamiento del agua
El agua es uno de los recursos naturales más utilizados en numerosas aplicaciones y en diversos sectores de la producción industrial. Por ejemplo, el agua de proceso constituye la base de diferentes fases de producción y garantiza su correcto desarrollo.Sin embargo, no todas las aguas son iguales.Dependiendo de su origen, el agua puede tener propiedades muy diferentes, lo que puede hacerla adecuad
Agentes de suspensión: naturaleza, función y principios químico-físicos
Los agentes de suspensión pertenecen a una amplia categoría de aditivos cuya función principal es garantizar la estabilidad interna de las suspensiones cerámicas contrarrestando los fenómenos de sedimentación. Disponibles tanto en forma líquida como sólida, estos productos actúan dentro de la suspensión para mantener un sistema funcional y equilibrado.Para mantener la fase sólida de la mezcla efic
Agentes complejantes y producción cerámica: qué son y cómo funcionan
Los agentes complejantes son capaces de capturar cationes multivalentes presentes en suspensión para evitar que afecten negativamente al proceso cerámico.Son responsables de uno de los principales mecanismos que subyacen al proceso de defloculación: la complejación.Los agentes complejantes (o agentes quelantes) son sustancias químicas que actúan como ligantes de ionenes específicos (como calcio, m
Superficies en relieve y producción cerámica (efectos 3D): métodos y técnicas
El tema de las superficies no planas, que se desarrollan en múltiples niveles micro y que a veces se identifican erróneamente como superficies 3D, desempeña un papel crucial a la hora de dotar a las superficies cerámicas no solo de un aspecto más natural, sino también de un potencial expresivo más amplio y extenso.No se trata de una exigencia nueva: dio sus primeros pasos con la ayuda de las tecno
Fases preparatorias del proceso de impresión digital: de los archivos al soporte cerámico
En el episodio anterior (#45) hemos hablado de los aspectos técnicos de los sistemas de impresión digital aplicados a los soportes cerámicos.En esta segunda parte nos centramos en los preparativos necesarios para la fase de impresión, repasando los distintos pasos que hay que seguir para preparar un archivo para la impresión. Independientemente del vehículo sobre el que se vaya a trabajar.Algunas
Impresión digital: oportunidades y retos en la cerámica de arcilla pesada
En la actualidad, en la industria de la arcilla pesada, los productos se decoran principalmente mediante la aplicación de engobes con la ayuda de gránulos dispersos o mediante efectos de reducción creados por el proceso de cocción.Estas técnicas son adecuadas para fabricar productos tradicionales para el mercado existente. ¿Qué valor añadido ofrece la impresión digital en este campo?
Temperatura de funcionamiento y producción cerámica
La temperatura de funcionamiento es un parámetro importante que los productores cerámicos deben tener en cuenta para evitar problemas de aplicación que también pueden afectar negativamente a la calidad del producto acabado.Sin embargo, este parámetro no siempre es fácil de gestionar, especialmente si tenemos en cuenta las fluctuaciones provocadas por la estacionalidad.El episodio aborda el tema co
Aditivos químicos y producción cerámica: breve enfoque en defloculantes y aglutinantes
La mayoría de los procesos productivos cerámicos prevé la dispersión de polvos cerámicos en un medio líquido – principalmente agua – con el fin de obtener una suspensión o, en términos más generales, un sistema disperso.Para conferir a las suspensiones las características de estabilidad y trabajabilidad deseadas, en función de las diferentes aplicaciones, se recurre a la adición de pequeñas cantid
Análisis de suspensiones cerámicas: herramientas y objetivos
Todos los análisis de suspensiones cerámicas realizados por las empresas que suministran productos químicos para la producción cerámica son fundamentales para desarrollar correctamente los procesos que tienen lugar a lo largo de la línea de producción.Este episodio ofrece una visión generalde estas importantes investigaciones, centrándose en los datos y en el funcionamiento de las herramientas uti
Productos químicos y estacionalidad: problemas y sugerencias
Tras abordar el impacto que la estacionalidad puede tener en la fluidización de las mezclas cerámicas y en la proliferación bacteriana en los productos semiacabados, esta segunda parte del episodio 41 trata de mostrar y explicar las consecuencias que los cambios de temperatura pueden producir en el tiempo de secado de la suspensión cerámica, provocando alteraciones que a menudo obligan a los produ
Productos químicos y estacionalidad: problemas y sugerencias [primera parte]
En la cerámica, el uso de productos químicos desempeña un papel fundamental a la hora de proporcionar al producto final unos resultados técnicos y estéticos óptimos y de favorecer un proceso de aplicación adecuado.Sin embargo, su acción puede resultar en ocasiones menos eficaz o verse comprometida.Existen varias razones que explican este cambio en el rendimiento, y la estacionalidad es sin duda un
Suspensiones de esmalte y granilla: diferencias y similitudes
Las suspensiones de esmalte y granilla están compuestas por una parte líquida (normalmente agua y uno o más productos químicos reológicos) y una parte sólida dispersa.Sin embargo, estas dos suspensiones difieren en muchos aspectos, lo que puede dar lugar a resultados muy contrastados y a un enfoque diferente en cuanto al uso de productos químicos, tanto durante la fase de molienda como a lo largo
Fenómenos de craterización: qué son, cómo se forman y cómo gestionarlos
Los fenómenos de craterización son defectos que aparecen como cráteres microscópicos en la superficie de pastas cerámicas en las que se ha descargado una suspensión acuosa (y aún en fase de secado). Se trata de un problema de aplicación que provoca una desalineación de la suspensión debido a la presencia de uno o más sumideros. El problema, que ya es visible a lo largo de la línea de esmaltado y n
Carboximetilcelulosa: ¿para qué sirve y cómo se utiliza?
Las CMC son compuestos orgánicos, polímeros solubles en agua derivados de la celulosa, ampliamente utilizados en varios campos de la producción industrial.En cerámica, las CMC sódicas desempeñan múltiples funciones en suspensiones y soluciones y pueden presentar propiedades muy diferentes según la situación.¿Cuál es la función principal de esta sustancia en el proceso de producción cerámica y qué
¿Cómo mejorar la definición de impresión de las tintas digitales?
La incorporación de la tecnología digital —especialmente la impresión por inyección de tinta— ha transformado profundamente la industria cerámica, haciendo que el proceso de producción sea mucho más flexible y multiplicando las posibilidades creativas y estéticas.La precisión con la que las cabezales de impresión depositan la tinta sobre la superficie permite hoy alcanzar resultados verdaderamente
Plasticidad de la mezclas ceràmicas: valores y campos de aplicacaciòn
La plasticidad de la mezclas es un aspecto clave dentro del proceso productivo cerámico.Un factor que influye significativamente en las decisiones que los fabricantes de cerámica deben tomar en función de los valores que caracterizan las arcillas que utilizan. Arcillas que, junto con otras materias primas mezcladas con agua, conforman la mezcla. En términos generales, el uso de arcillas con altos
Microscopio Electrónico de Barrido y producción cerámica
El Microscopio Electrónico de Barrido (MEB) es una sofisticada herramienta utilizada en muchos campos de la investigación científica, incluso en la cerámica.El uso de un haz de electrones en lugar de luz permite obtener no solo extraordinarias imágenes de alta resolución, sino también información detallada sobre la composición de la muestra.La información es tan precisa y exhaustiva que ofrece a l
Silicato sódico y defloculación de mezclas cerámicas
El silicato sódico es una sustancia inorgánica que a temperatura ambiente se encuentra en estado sólido.Es un compuesto químico utilizado en varios ámbitos de la producción industrial.En cerámica, el silicato sódico es muy eficaz dentro de las mezclas cerámicas.Entre los diversos efectos que produce, desempeña un papel muy importante en términos de fluidificación.El episodio trata de la función qu
Ciclo de cocción de la cerámica, emisiones y quimismo de las tintas digitales
Las emisiones contaminantes y olorosas son dos importantes retos a los que los productores prestan mucha atención desde hace tiempo. Se trata de un problema que aparece en la fase final del ciclo de producción cerámica, en el interior de los hornos, pero cuyo origen se encuentra en los procesos previos de aplicación que, en su mayoría, tienen lugar a lo largo de la línea de esmaltado.Los escenario
Formación de espuma en los esmaltes cerámicos: ¿cómo afrontarla?
Entre los diversos problemas que pueden surgir en la línea de esmaltado, la formación excesiva de espuma en las suspensiones de esmalte es uno de los más frecuentes y problemáticos.El fenómeno ya es visible en la superficie del esmalte dentro de los sistemas de agitación, pero las consecuencias pueden persistir incluso después del final de la producción, es decir, después del ciclo de cocción.Desd
Aplicación del esmalte cerámico y defectos técnicos: el efecto TV
Hablando de aplicaciones de esmaltado cerámico y defectos técnicos, uno de los más extraños e interesantes es el «efecto TV».Consiste en una migración preferencial del esmalte hacia los perímetros de la baldosa que produce en esas zonas un engrosamiento del esmalte.El resultado antiestético es un hinchamiento bastante regular de la superficie a lo largo del borde del material cerámico.Un resultado
Viscosidad excesiva de la barbotina: causas y remedios
La viscosidad (o coeficiente de fricción viscosa) mide la actitud de una sustancia al generar fricción entre sus capas.En otras palabras, define la resistencia del fluido a fluir correctamente.Los valores de viscosidad de la barbotina -es decir, la suspensión de materias primas inorgánicas, agua y dispersantes que, tras el proceso de atomización, formará el soporte cerámico bajo el peso de las pre
Degradación bacteriana de esmaltes/engobes: consecuencias técnicas y estéticas
Todas las aguas de proceso que intervienen en la producción cerámica, tanto las del grifo como las de pozo, suelen contener bacterias.Y lo mismo ocurre con las materias primas inorgánicas utilizadas en el proceso de molienda para producir los productos semiacabados que se aplicarán posteriormente a lo largo de la línea de esmaltado: fritas, arcillas, feldespato, nefelina, etc.Debido a la enorme ca
Tintas digitales y producción cerámica: qué debemos saber
Gracias a la digitalización de algunos de sus procesos, la industria cerámica ha evolucionado bastante en los últimos años, y en esta perspectiva el sistema de impresión digital desempeña uno de los papeles más importantes.De hecho, el uso de tintas digitales ha permitido sustituir casi totalmente los antiguos sistemas de decoración. Su formulación y, por tanto, su producción es muy delicada y com
Esmaltes cerámicos, tensión superficial y productos químicos
La tensión superficial es la tendencia de las superficies líquidas en reposo a contraerse en la mínima superficie posible.En general, para conseguir una correcta aplicación del esmalte, siempre es importante trabajar sobre la tensión superficial del fluido disminuyéndola o, más generalmente, ajustándola, hasta alcanzar los valores adecuados según el sistema de aplicación elegido (spray, vela o cam
Barbotinas cerámicas y comportamiento reológico
En general, los sistemas de molienda por vía húmeda ofrecen los mejores rendimientos y los mejores resultados de producción solo cuando las características químicas y físicas de las barbotinas son constantes a lo largo de todo el proceso.Más concretamente, esto ocurre cuando los principales parámetros del producto atomizado (como el tamaño de partícula, la densidad, la viscosidad y la tixotropía)
Formaldehído, producción cerámica e impacto medioambiental
Este episodio se centra en una sustancia bastante controvertida.Aunque el formaldehído se utiliza ampliamente en muchas áreas de la producción industrial, si se emplea en porcentajes elevados puede convertirse en un problema muy grave.En la cerámica, hay que vigilarlo muy de cerca para evitar impactos negativos en el medio ambiente.¿Qué hay que saber sobre este tema?
Suspensiones cerámicas y comportamiento reológico
La reología es la ciencia que trata del flujo y la velocidad de deformación de la materia.Es una rama de la Física que estudia el origen, la naturaleza y las características de deformación de una materia bajo la influencia de fuerzas externas, con especial atención a los líquidos no newtonianos.Su principal objetivo es definir las correlaciones entre causas (fuerzas) y efectos (deformaciones y flu
Defloculación de pastas cerámicas
Este episodio se centra en los fenómenos de floculación que pueden afectar a las pastas cerámicas.Un fenómeno que se manifiesta con la agregación progresiva de partículas sólidas y que a menudo se desarrolla como resultado de fenómenos de atracción de naturaleza electrostática que afectan a las micelas de arcilla en suspensión.Un proceso que produce un aumento significativo de la viscosidad del si
Esmaltes cerámicos, formación de polvo e impresión digital
Cuando hablamos del fenómeno del "dusting" o formación de polvo, solemos referirnos a un esmalte que manifiesta un bajo grado de cohesión. Cuando el esmalte se caracteriza por estas propiedades, se encuentra en un estado que podría definirse como frágil y se desprende fácilmente de la superficie cerámica, especialmente si se somete a las tensiones mecánicas que se producen a lo largo de las líneas
Tratamientos de protección superficial, emisiones y normativa
Este episodio se centra en un tema aparentemente marginal, pero de gran relevancia si tenemos en cuenta los usos cada vez más novedosos del material cerámico, que ya ha desembarcado, a todos los efectos, en el mundo del mobiliario y que, de diversas maneras, puede entrar cada vez más en contacto con alimentos y productos alimenticios.Dado que el material cerámico es absolutamente, y por su propia
Producción cerámica, aditivos y reducción del impacto medioambiental (Segunda parte)
Este episodio concluye la panorámica, iniciada en el episodio anterior, dedicada a las principales categorías de aditivos utilizados en la cerámica y su función saludable en términos de impacto medioambiental.La perspectiva utilizada pretende derribar -de forma conscientemente provocadora- la opinión de que la química no puede, por su propia naturaleza, promover beneficios medioambientales.En real
Producción cerámica, aditivos y reducción del impacto medioambiental (Primera parte)
Este episodio pretende enfocar, desde una perspectiva especial y en cierto modo provocadora, el papel de los aditivos utilizados dentro de todo el ciclo de producción cerámica: desde la molturación de las arcillas que forman la base de la mezcla cerámica hasta la finalización del trabajo dentro de los hornos cerámicos durante el ciclo de cocción.El filtro utilizado es el del impacto medioambiental
Aplicación de esmaltes cerámicos: métodos, reología y aditivos sintéticos
Aunque hoy en día los esmaltes cerámicos se aplican mayoritariamente sobre la pieza cerámica mediante sistemas de pulverización (airless), en algunos contextos todavía se procesan mediante sistemas de campana o vela. Estas modalidades están menos extendidas y más vinculadas al pasado, pero siguen utilizándose. Los distintos métodos de aplicación corresponden inevitablemente a evaluaciones diferent
Colas digitales base agua y producción cerámica: ¿qué ventajas tienen?
La plena implantación del sistema digital en base agua en el ámbito cerámico, ya utilizado en otros sectores de la producción industrial, es sin duda una de las cuestiones más desafiantes sobre las que la industria lleva años investigando.Las dificultades técnicas, relativas tanto a las máquinas de aplicación como a los propios productos, parecen haber sido sustancialmente superadas, y por fin ha
Las colas digitales y la producción cerámica: ¿qué son y cómo funcionan?
En el campo de la cerámica, el uso de colas digitales para la aplicación de esmaltes y granillas ha sustituido ya casi por completo a las anteriores técnicas de aplicación que implicaban en gran medida el uso de fijadores distribuidos y extendidos sobre la superficie cerámica mediante sistemas de pulverización con cabinas airless.Aunque cada cola interactúa con los polvos y las granillas de manera
Corazón negro: origen del problema y posibles soluciones
El corazón negro es una zona más o menos extensa de un color que oscila entre el marrón oscuro y el negro (o incluso el blanco), reconocible en fractura en la parte más interna de la pieza cerámica.Su presencia indica la mayoría de las veces una oxidación insuficiente que, sin embargo, no constituye un defecto que comprometa la funcionalidad del producto, sino que se convierte en un problema de ca
Aditivos para aplicaciones previas y posteriores a la impresión digital (Segunda parte)
Tras introducir el tema en el episodio anterior y entrar en detalle sobre los problemas que pueden surgir incluso antes de que la tinta se descargue de los cabezales de impresión, el episodio 15B cierra el tema centrándose en los fenómenos de repelencia que se producen cuando se aplica una suspensión de esmalte o granilla después de que la impresión digital ya haya tenido lugar.La diferente natura
Aditivos para aplicaciones previas y posteriores a la impresión digital (Primera parte)
En cerámica, la transición de la decoración "por contacto" mediante pantallas de serigrafía (y rodillos de silicona) a la decoración digital por inyección de tinta ha revolucionado sin duda el sector al abrir nuevos horizontes y ampliar exponencialmente las posibilidades estéticas del material cerámico.Si bien la nueva tecnología ha permitido eliminar ciertos problemas ligados al antiguo sistema d
Aditivos de la pasta cerámica: breve resumen
La pasta cerámica destinada a la producción de pavimentos y revestimientos cerámicos se compone en gran parte de materias primas inorgánicas (arcillas, feldespatos, arenas, etc.), aguas de molturación y aditivos químicos.Las mezclas, para ser gestionadas de la mejor manera posible en las diferentes fases de elaboración, desde la molturación hasta el prensado (o conformado), deben poseer caracterís
Formación del halo superficial durante el secado
En cerámica, el proceso de secado se realiza mediante secaderos en los que las baldosas sin cocer reposan sobre soportes metálicos (racks de rodillos) durante un tiempo predeterminado, hasta que la presencia de humedad residual se reduce a valores próximos al 0%.El calentamiento progresivo al que se somete la pasta cerámica produce la migración de moléculas de agua con su consiguiente salida de la
Aditivos para la aplicación de esmaltes cerámicos (Segunda parte)
En el episodio anterior, #12A, después de haber enumerado a través de una visión general las categorías de aditivos utilizados dentro de los esmaltes cerámicos, entramos en detalle abordando las familias que intervienen ya en la fase de preparación y, por tanto, en la fase de molturación: suspensivantes y ligantes.Tras esta mirada en profundidad, pasamos a la línea de esmaltado, donde empezamos a
Aditivos para la aplicación de esmaltes cerámicos: una visión general (Primera parte)
La aplicación de esmaltes a lo largo de la línea de esmaltado es uno de los pasos más delicados y complejos del proceso de producción de cerámica.Para alcanzar altos niveles de rendimiento, el esmalte debe poseer unas características reológicas precisas que deben tener en cuenta las condiciones de aplicación específicas de la línea de producción a la que se destina el esmalte.La correcta formulaci
Aplicación análoga de granilla en seco
En cerámica, la aplicación de granilla es en gran medida una aplicación en húmedo realizada mediante sistemas de pulverización.Este método implica el uso de sistemas acuosos en los que la granilla está en suspensión.En los últimos tiempos, junto a este proceso, que sigue siendo el predominante en la actualidad, se está imponiendo otro método de aplicación de la granilla, en seco, que no implica la
Esmaltado digital con sistemas no piezoeléctricos
En el campo de la cerámica, los esmaltes se aplican normalmente a las baldosas sin cocer a lo largo de la línea de esmaltado mediante sistemas de pulverización "analógicos".En los últimos tiempos, están apareciendo en el mercado una serie de máquinas nuevas que no utilizan plenamente la tecnología digital, pero que tampoco son comparables a las técnicas analógicas tradicionales.¿Cómo funcionan est
Resistencia mecánica de los azulejos en crudo o en seco
A lo largo de las líneas de producción de cerámica que van desde la fase de conformado hasta los hornos, las baldosas cerámicas en crudo, delicadas y todavía frágiles, se ven sometidas a menudo a tensiones externas que pueden comprometer su resistencia. Si no se toman medidas preventivas sobre los valores de resistencia mecánica, pueden producirse roturas o grietas. ¿Qué indica este valor? ¿Cómo a
Pinchados superficiales: orígenes y causas.
El proceso productivo cerámico, tras las primeras etapas ligadas al conformado de la baldosa y las posteriores a lo largo de la línea de esmaltado, contempla en la mayoría de los casos la aplicación de granillas o esmaltes de protección final, que en algunos casos pueden alcanzar cantidades y por tanto espesores considerables.Esta aplicación, si no se respetan los parámetros correctos del proceso,
Obstrucción de las boquillas durante la aplicación de las granillas
En el campo de la cerámica, la aplicación de engobes, granillas, cristales y esmaltes sigue realizándose en gran medida con sistemas airless mediante cabinas de pulverización.Estas últimas están equipadas con pistolas pulverizadoras que terminan en boquillas especiales necesarias para producir adecuadamente el chorro de gotas que se dirigirá hacia la superficie cerámica sin cocer.A veces puede ocu
Protecciones superficiales y problemas tras el tratamiento
El proceso de pulido de las baldosas cerámicas, útil para conferir al material características estéticas precisas, implica la eliminación inevitable de una capa muy fina de esmalte.Por insignificante que sea la cantidad eliminada, esta operación saca a la superficie las microporosidades presentes en la capa de esmalte, que, al no estar ya protegidas y selladas, quedan expuestas al posible ataque d
Agua de proceso y problemas en la producción
En cerámica, el agua de proceso desempeña un papel importante en muchas fases del proceso de producción, como en la línea de esmaltado o al moler esmaltes y granillas.Así como son necesarias para la correcta realización de determinadas etapas de producción, también pueden ser responsables de problemas que se desarrollan durante el proceso y/o de anomalías estéticas del material cerámico. Hablamos
Degradación bacteriana de los productos semiacabados
Nos encontramos en la zona de almacenamiento donde se guardan suspensiones como esmaltes molidos, engobes, suspensiones de granilla, suspensiones líquidas de óxidos y colorantes.Es precisamente durante su fase de almacenamiento cuando puede producirse la degradación bacteriana, que puede ocasionar problemas de aplicación y graves anomalías en el producto acabado, como manchas de esmalte.¿Cómo se p
¿Por qué se gelifica la barbotina durante el almacenamiento?
La gelificación de los barbotinas en el interior de los IBC es un fenómeno que no es tan poco frecuente como cabría suponer.Averigüemos las causas de este fenómeno e identifiquemos posibles soluciones.
¿Por qué explotan las baldosas en el horno?
Por qué explota la materia prima en los hornos?El fenómeno que se crea en el interior de los hornos es bastante similar al que se desarrolla en el interior de una olla a presión: presión > que genera una expansión > que desarrolla una deformación > que puede terminar en una explosión.La aparición de este problema llega a obligar a las empresas a detener el proceso de producción: una acció
Tráiler
El papel de la química en la cerámica.¿Cuáles son los mecanismos de acción en la base de las diferentes fases que caracterizan el proceso de producción de la cerámica?¿Cuáles son los principales problemas críticos que pueden surgir durante la producción y qué respuestas puede ofrecer la química para resolverlos o al menos contenerlos?APARENTEMENTE INVISIBLE es un largo recorrido por las cadenas pr
