UNA PASTA CERAMICA PARA SOPORTES DE BALDOSAS DE GRES PORCELANICO.

Se describe una nueva composición para una pasta cerámica utilizable como soporte cerámico de baldosas de gres porcelánico que permite comparativamente con las pastas convencionales una reducción del consumo energético en los hornos de cocción para baldosas cerámicas de gres porcelánico y la reutilización y valorización del residuo de vidrio reciclado proveniente de la recogida selectiva,

una vez procesado y clasificado, todo ello manteniendo las características y propiedades técnicas exigibles para los soportes habituales del gres porcelánico.

quot;UNA PASTA CERÁMICA PARA SOPORTES DE BALDOSAS DE

GRES PORCELÁNICOquot;

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Objeto de la Invención

La presente invención se refiere a una pasta cerámica

para soportes de baldosas de gres porcelánico que aporta

1 O esenciales características de novedad y notables ventajas

con respecto a los materiales utilizados para los mismos

fines en el estado actual de la técnica, y con respecto a

los soportes obtenidos con la utilización de tales

materiales convencionales.

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Más en particular, la invención propone el desarrollo

de una pasta especialmente utilizable en la fabricación de

soportes de baldosas de gres porcelánico, en la que se

utiliza una composición equilibrada a base de residuos de

20 vidrio reciclados, procesados y clasificados, que permite

ser procesada mediante un procedimiento más que se

desarrolla a una temperatura mucho más baja que los

procedimientos convencionales, con la ventaja de ser más

económico y beneficioso para el medio ambiente que estos

25 últimos. Por la naturaleza de materiales reciclados de los

componentes que intervienen en la preparación de la pasta,

la invención supone además un ahorro en el consumo de

recursos naturales, además de la reutilización y

valorización de un residuo inerte que en otro caso no

30 sería aprovechable.

El campo de aplicación de la invención se encuentra

comprendido, obviamente, dentro del sector industrial

dedicado a la fabricación de baldosas cerámicas de gres

35 porcelánico.

Antecedentes y Sumario de la Invención

Los soportes cerámicos que sirven de base para la

fabricación de baldosas de gres porcelánico se

caracterizan por unas propiedades exigibles: una baja

porosidad abierta (poros que tienen comunicación con el

exterior del soporte cerámico, que son los responsables de la heladicidad y de las características de aislamiento acústico) ; como consecuencia, una baja absorción de agua (inferior al 0, 5%) , una constancia dimensional

(contracción lineal en cocido entre un 7 y un 8%) , y una alta resistencia a la flexión (resistencia mecánica) superior a los 450 kilos/cm2 , todo ello normalizado en procedimientos y métodos especificados mediante normas UNE, etc.

La baja porosidad se consigue por medio de la formación de fase vítrea durante la cocción. Todo esto hace que las baldosas de gres porcelánico tengan aplicaciones en diversos ambientes, tanto en interiores como en exteriores. En la edificación, se trata del producto cerámico con mayores prestaciones técnicas dentro del campo de las baldosas cerámicas.

El proceso de la producción de baldosas cerámicas de gres porcelánico consiste, en primer lugar, en el mezclado y tratamiento de diferentes materias primas con el objetivo de conseguir un soporte base con dimensiones y formas exactas.

esmaltado y decorado, son sometidos al proceso de cocción por el cual se le confieren las propiedades deseadas al artículo.

El proceso cerámico para la producción de baldosas cerámicas de gres porcelánico consta de las fases que se definen a continuación:

Atomización:

El proceso de atomización consiste en la dosificación y mezcla de arcillas, materiales desgrasantes y otros aditivos que, después de molturados vía húmeda, son sometidos a un secado mediante pulverizado (spray-dr y ing) . Al final de este proceso quedan unos gránulos esferoidales con una humedad mínima que tienen que cumplir con parte del proceso de producción. El producto resultante se conoce con la denominación de pasta cerámica atomizada.

También se puede preparar la pasta de gres

porcelánico por el sistema de molturación vía seca y

humectarla posterior mente hasta conseguir los granos

esferoidales.

Conformación:

La conformación se puede llevar a cabo mediante los procesos de prensado en seco o de extrusionado. El proceso de prensado en seco consiste en la compactación uniaxial simultánea y la conformación de un polvo granulado con una humedad interna. Por su parte, el proceso de extrusionado consiste en hacer pasar una columna de pasta, en estado plástico, a través de una matriz que forma una pieza constante que posteriormente es cortada según la medida

En el proceso de extrusión, la pasta cerámica también se puede preparar, opcionalmente, sin utilizar el proceso de atomización.

Se puede utilizar un proceso de trituración en seco y el posterior mezclado de las materias primas con el porcentaje de agua adecuado.

Secado:

En el proceso de secado se elimina la humedad que contiene la baldosa para evitar defectos posteriores durante la operación de decoración (si la hay) , y en la cocción.

Decorado: Las baldosas de gres porcelánico pueden ser decoradas o no dependiendo del destino final.

Cocción:

La cocción es la fase central del proceso, caracterizada por un conjunto bastante complejo de transformaciones físico-químicas y reacciones que ocurren en el horno. El proceso de cocción está dividido en tres fases muy diferenciadas:

1) La pre-cocción, en la que ocurren las siguientes transformaciones:

-pérdida del agua

-transformación del cuarzo

-perdida de co2 por calcinación de los carbonatos

-perdida de C02 por oxidación de la materia orgánica

En esta parte las baldosas sufren expansiones y

contracciones.

2) La cocción, donde se producen los siguientes fenómenos:

sinterización y formación de fases cálcicas que pasan rápidamente a fases cristalinas -vitrificación de la baldosa cerámica contracción de la baldosa (influye mucho en la contracción lineal de la baldosa y en las posibles deformaciones piroplásticas) .

3) El enfriamiento, donde se produce la solidificación-contracción de todos los elementos.

Para el cumplimiento de las propiedades exigibles de las baldosas de gres porcelánico una vez cocidas, es determinante que, durante todo el proceso de su producción, se cumplan, como mínimo, unos valores dentro de unos rangos en cada una de las fases anteriormente mencionadas:

Atomizado:

El rechazo másico de la composición una vez molturada mezclada con agua (barbotina) , no deberá ser superior al 1% (medido en un tamiz de 63 micrones) ;

La humedad del polvo atomizado final con anterioridad al conformado por el sistema de prensado en seco debe estar entre un 5 y un 7%. En el caso del proceso por extrusión estará entre un 15 y un 20%;

630 micrones ..... entre 5%-7%

500 micrones ..... entre 15%-18%

400 micrones ..... entre 25%-35%

300 micrones ..... entre 25%-35%

200 micrones ..... entre 10%-15%

100 micrones ..... entre 5%-6%

75 micrones ..... lt;1

lt;75 micrones ..... lt;0, 5

Plasticidad (método Pfefferkorn)

Prensado:

La presión específica, para la conformación por prensado en seco, muestra que es importante prensar entre 350 Kg/cm2 y 370 Kg/cm2 ;

-La compactación (densidad aparente) en verde de la baldosa producida por el sistema de prensado en seco debe tener unos valores entre 2, 00 gr/cm3 y 2, 10 gr/cm3 •

Secado: Después de secada la baldosa,

-La compactación (densidad aparente) en seco de la baldosa producida mediante el proceso de prensado en seco deberá tener unos valores entre 1, 920 gr/cm3 y 2, 000 gr/cm3 ;

-La contracción post-secado de la baldosa producida mediante el proceso de prensado en seco no deberá exceder del 0, 3%;

Cocción:

La contracción lineal en cocido de la baldosa

producida debe de estar entre un 7 y un 8%;

- La densidad aparente una vez realizado el cocido de

5 la baldosa producida deberá de... [Seguir leyendo]

1. Pasta cerámica para soportes de baldosas de gres porcelánico caracterizada porque está compuesta por una combinación de tres componentes consistentes en:

una composición equilibrada de residuos de vidrios reciclados, procesados y clasificados de naturaleza sódico-cálcica, como componente principal;

-materias primas plásticas, y

materias primas desgrasantes y aditivos.

2. Pasta cerámica según la reivindicación 1, caracterizada porque las materias primas plásticas son arcillas.

3. Pasta cerámica según la reivindicación 1, caracterizada porque las materias primas desgrasantes se eligen entre arena silícea, chamota (tiesto cocido) o silicatos o aluminosilicatos.

4. Pasta cerámica según la reivindicación 1, caracterizada porque la composición equilibrada de residuos de vidrios reciclados, procesados y clasificados de naturaleza sódico-cálcica proceden de la recogida selectiva de vidrios con las tres procedencias siguientes:

Vidrio doméstico a través de los contenedores ubicados en la vía pública; Vidrio industrial procedente de los procesos de fabricación del mismo, y Vidrio doméstico/industrial procedente de las empresas dedicadas a la manipulación del mismo, los cuales son tratados para conseguir una constancia de la composición en el tiempo.

5. Pasta cerámica según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por una molturación en base acuosa previa al atomizado hasta que menos de un 1% de su residuo másico sea superior a 63 micrones.

6. Pasta cerámica según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque una vez atomizada para el conformado mediante un proceso de prensado en seco, la humedad de la pasta está comprendida entre un 5% y un 7%.

7. Pasta cerámica según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque una vez atomizada para el conformado mediante un proceso de extrusionado, la humedad de la pasta está comprendida entre un 15% y un 20%.

8. Pasta cerámica según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque durante la fase de conformación por prensado en seco la pasta es prensada a una presión específica entre 350 y 370 Kg/cm2 •

9. Pasta cerámica según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la fase de conformación por prensado en seco admite una compactación a una densidad aparente de 2, 10 gr/cm3 , como mínimo.

10. Una baldosa de gres porcelánico con soporte de pasta cerámica según una o más de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la resistencia mecánica de la baldosa terminada y pasada por el secadero es superior a 30 Kg/cm2 •

11. Una baldosa según la reivindicaciones 10, caracterizada porque la contracción lineal de la baldosa una vez cocida presenta está comprendida entre un 7% y un 8%.

5 12. Una baldosa según las reivindicaciones 10 y 11, caracterizada porque la densidad aparente de la baldosa después de cocida es igual o superior a 2, 35 gr/cm3 •.

13. Una baldosa según las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque presenta una absorción de agua (porosidad abierta) no superior al 0, 5%.

lO 14. Una baldosa caracterizada porque después de cocida que según las reivindicaciones 10 a 13, presenta una resistencia mecánica es igual o superior a 450 Kg/cm2 •

15 15. Una baldosa según las reivindicación 10 a 14, caracterizada por una temperatura máxima de cocción comprendida entre 1080 oc y 1100 °C.

20 16. Una caracterizada minutos. baldosa por un según las ciclo de reivindicaciones cocción entre 10 35 a y 15, 50