ES2224884A1 - Procedimiento para la fabricacion de manufacturados en forma de placa de aspecto vitreo y manufacturados en forma de placa resultantes. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de manufacturados en forma de placa de aspecto vitreo y manufacturados en forma de placa resultantes.Info
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo y manufacturados en forma de placa resultantes en el que una placa de aspecto vítreo, transparente o coloreada, se fabrica con una pasta constituida por esmalte en gránulos y en polvo, en determinadas proporciones volumétricas, y por un ligante orgánico en fase acuosa. La pasta, depositada sobre un soporte o molde de conformado, es sometida a vibrocompactado bajo vacío y a continuación, después de secado, es sometida a cocción a una temperatura de 900-1000ºC. La placa resultante presenta las características mecánicas de una placa de vidrio, pero un valor estético superior.
Description
Procedimiento para la fabricación de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo y manufacturados
en forma de placa resultantes.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la fabricación de manufacturados en forma de
placa de aspecto vítreo, así como a los manufacturados en forma de
placa resultantes.
Más específicamente la presente invención se
refiere a un procedimiento para la fabricación de placas
semitransparentes con características mecánicas similares a las del
vidrio pero con valor estético muy superior gracias al empleo de
granulados y polvos finos de vidrio, esmalte o frita, transparentes
o coloreados.
Como es conocido, estos últimos materiales han
sido y son corrientemente utilizados para conferir a la superficie
vista de manufacturados, como por ejemplo manufacturados de
cerámica, porcelana o gres, un particular efecto estético, que toma
el nombre de esmaltado o vitrificado, según que sea opaco o
brillante.
brillante.
En general, los esmaltes (denominados también
fritas) determinan unas sustancias, a base de silicatos y boratos
de plomo que por efecto de la cocción, toma un aspecto vítreo,
formando sobre la superficie o manufacturado una capa brillante
resistente que cierra su porosidad. Los mismos son aplicados al
manufacturado a decorar mediante inmersión o rociado, después de lo
cual se lleva al interior el manufacturado completo a la
temperatura de cocción.
Hasta ahora, de todos modos, los esmaltes han
sido y son utilizados para los objetivos antes apuntados, o sea
tales como coadyuvantes del procedimiento de conformado de los
manufacturados cerámicos (porcelanas, mayólicas o gres) para
obtener sobre su superficie un particular efecto estético o de todas
maneras para intervenir sobre algunas características, por ejemplo
la porosidad y por tanto sobre la capacidad de absorción de
agua.
Entre los manufacturados cerámicos de particular
interés industrial entran seguramente los azulejos y las baldosas,
para los cuales el recurso de esmaltado o vitrificado ha sido y es
usual.
En años recientes se han propuesto y realizado
industrialmente procedimientos industriales para la realización de
placas de grandes dimensiones de material cerámico basadas en el
empleo de granulados, en particular de material cerámico, y de
polvos, en particular arcilla y caolín, también del tipo utilizado
para la fabricación de manufacturados cerámicos. Estas placas de
naturaleza cerámica son ya conocidas y comercializadas con la marca
Lapitech.
Se trata en síntesis de manufacturados en forma
de placa que tienen las características propias de los materiales
cerámicos (en particular como características mecánicas) pero
realizados en grandes dimensiones por lo que se prestan a la
realización de revestimientos para paredes y pavimentos de edificios
civiles e industriales.
Los mismos son producidos con un procedimiento de
vibrocompactado bajo vacío, que se diferencia de la tecnología
tradicionalmente adoptada en el sector de la cerámica que preve la
formación de placas y paneles mediante la sola acción de prensas
que deben desarrollar presiones muy elevadas. Esto explica porqué en
la tecnología tradicional existen limites a las dimensiones de las
placas o paneles realizables.
Este procedimiento constituye el objeto de la
patente italiana nº. 1.311.858 y preve, para realizar unas placas
de material cerámico, disponer previamente una pasta constituida
por un granulado, preferiblemente en forma de arena, obtenido por la
granulación de materiales vítreos naturales o cerámicos
(denominados en la jerga también como "chamote" o
"precocido"), y por una fase ligante constituida por polvos
cerámicos que son mezclados con un ligante inorgánico de base acuosa
de modo que confieran una suficiente movilidad.
Con particular referencia a la composición de la
pasta de partida debe observarse que:
- -
- el granulado puede estar compuesto por materiales naturales como feldespatos, porfido, granito, sienitas, basalto, pero su empleo plantea problemas y se prefiere emplear materiales cerámicos, como porcelana y gres;
- -
- la fase ligante consta de polvos cerámicos y de un ligante refractario, en el que:
- (i)
- los polvos cerámicos, (que tienen granulometría inferior a 0,04 mm), son feldespatos, nefelinas, sienitas, mezclados con arcillas y/o caolín, y mezclas obtenidas con éstos con la adición también de otros ingredientes. Estos polvos, después de la cocción final, constituye la matriz cerámica continua de la placa final;
- (ii)
- el ligante refractario está preferiblemente constituido por silicato de sodio en solución acuosa, o bien eventualmente por otros tipos de ligantes refractarios, interviene en la fase de secado.
En síntesis, este procedimiento y la
correspondiente instalación preven las operaciones siguientes:
- (a)
- disposición sobre el soporte de conformado de una capa de tejido (fieltro);
- (b)
- superposición a la capa de tejido de una hoja de papel transpirante;
- (c)
- disposición sobre la hoja de papel de la pasta cerámica, y eventualmente en dos fases separadas, con eventual inserción después de la primera fase de una red de material de refuerzo a embeber en el cuerpo de la placa;
- (d)
- deposición sobre la capa de pasta de una hoja de goma;
- (e)
- vibrocompactado bajo vacío aplicado sobre la hoja de goma;
- (f)
- retirada de la hoja de goma;
- (g)
- transferencia de la placa "verde" sobre un soporte de rejilla metálica por medios de pinza que se aplican sobre el borde del fieltro;
- (h)
- secado de la placa;
- (i)
- elevación de la placa secada y retirada de la capa de tejido;
- (j)
- aplicación a la superficie superior de la placa secada (anteriormente recubierta por la hoja de goma) de una capa de material refractario y su secado;
- (k)
- girado de la placa de modo que se apoye sobre la superficie recubierta por el material refractario;
- (l)
- introducción en un horno, donde las temperaturas son del orden de 1200-1300ºC, con cocción de la placa y quemado simultáneo de la hoja de papel que ha permanecido adherida a la superficie ahora a la vista a consecuencia del girado.
La placa resultante, después de enfriado, pasa a
las usuales operaciones de acabado, tales como calibrado, pulido,
abrillantado, etc.
Para una descripción completa y exhaustiva del
procedimiento para la recepción de dichas placas cerámicas y de los
correspondientes detalles se hace referencia a la patente italiana
nº 1.293.176 así como a la patente europea nº 378.275.
Teniendo presente las particulares
características estéticas y cromáticas de los esmaltados y
vitrificados de los manufacturados cerámicos tratados en superficie
con esmaltes, con la presente invención se ha afrontado el problema
técnico de transferir dichas propiedades y características a la
masa del manufacturado, así como el de limitar su presencia a la
superficie vista del manufacturado.
En particular se ha buscado obtener el mencionado
resultado en manufacturados en forma de placa a utilizar de modo
análogo al comúnmente realizado para los manufacturados en placa de
vidrio.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente
invención, la misma consiste en un procedimiento para la
realización de los manufacturados en forma de placa antes
identificados que por algunos aspectos toma de nuevo el
procedimiento anteriormente mencionado para la producción de las
placas cerámicas denominadas Lapitech.
Es también objeto de la presente invención, los
manufacturados en forma de placa que presentan aspecto de vidrio,
eventualmente coloreado en masa, traslúcido o transparente,
obtenibles con dicho procedimiento que más específicamente comprende
las siguientes fases:
- (a)
- preparación de una pasta vítrea constituida por:
- -
- esmalte molido a una escala granulométrica normalmente comprendida entre 0,1 y 6,0 mm en cantidad comprendida entre el 30 y 60% en volumen, preferentemente 50%,
- -
- polvo ventilado de esmalte, y granulometría inferior a 40 micrones en cantidad comprendida entre el 20 y el 40% en volumen, preferentemente 30%, siendo dicho polvo ventilado de esmalte eventualmente mezclado con arcilla o caolín, en relación volumétrica caolín/esmalte fino de 40/60, y
- -
- un ligante orgánico de base acuosa en cantidad comprendida entre el 10 y el 35% en volumen, preferentemente 20%;
- (b)
- deposición de una hoja de papel sobre un soporte de conformado, que constituye el molde de conformado y normalmente realizado en metal o goma;
- (c)
- deposición sobre la hoja de papel de la pasta vítrea, eventualmente en dos fases separadas, para permitir la interposición facultativa de una red de material de refuerzo destinada a permanecer embebida en el cuerpo de la placa final;
- (d)
- recubrimiento de la superficie superior de la pasta con una segunda hoja de papel;
- (e)
- compactado bajo vacío de la pasta acompañada de la aplicación de un movimiento vibratorio de frecuencia preestablecida y por un tiempo predeterminado;
- (f)
- retirada de la hoja de papel superior;
- (g)
- girado del molde conformador sobre un soporte de secado constituido por un enrejado metálico recubierto con una capa de fieltro;
- (h)
- retirada del molde y de la hoja de papel que anteriormente estaba interpuesta entre el molde y la pasta;
- (i)
- secado hasta la eliminación del agua de la pasta con la consiguiente activación del ligante orgánico;
- (j)
- aplicación sobre la superficie de la placa de una capa acuosa de material refractario antiadherente y su secado;
- (k)
- girado y transferencia del manufacturado sobre un soporte plano de cocción de material refractario;
- (l)
- cocción del manufacturado secado a temperatura comprendida entre 900 y 1000ºC, preferentemente del orden de 960ºC.
La placa resultante se presenta en forma de una
placa vítrea, o bien similar al vidrio semitransparente, respecto a
opalino, con características mecánicas similares a las del vidrio,
pero con valor estético muy superior.
Como se ha observado anteriormente, el polvo
ventilado de esmalte puede contener también arcilla o caolín en
polvo que tiene la función de conferir mayor plasticidad a la pasta
destinada al vibrocompactado y mayor resistencia mecánica al
manufacturado final. Obviamente, cuanto mayor es la cantidad de
arcilla o caolín, tanto menor será la transparencia de la placa
final.
Por lo que respecta al ligante orgánico, el mismo
debe ser tal que se carbonice en el curso de la cocción, de modo
que no deje residuos en la placa final. Tipos de ligantes orgánicos
preferidos son el alcohol polivinílico, carboximetilcelulosa,
azucares y amidas. Este tipo de ligantes a menudo carbonizan a
temperatura del orden de 400ºC.
Debe destacarse que en el procedimiento
tradicional para la formación de placas del tipo Lapitech, el
ligante usado en la pasta es preferentemente del tipo refractario,
como el silicato de sodio y que en el procedimiento de la presente
invención los ligantes de este tipo son en cambio desaconsejables
puestos que -a causa de la reacción con los otros constituyentes de
la pasta (de naturaleza vítrea)- modificarían a temperatura de
reblandecimiento.
Por tanto, si el secado ha sido realizado de modo
que elimine toda el agua de la pasta (que por otro lado podría
formar burbujas, microexplosiones o dejar porosidad en la placa
final), después la carbonización del ligante la placa final está
únicamente compuesta por gránulos y polvos de esmaltes o frita
fundidos entre sí para formar una placa única.
En la fase de cocción, que sigue a la de secado,
se prefiere interponer entre el soporte refractario de cocción y la
placa a cocer una capa de agente refractario antiadhesión
(curvatura), normalmente a base de alúmina y caolín.
De cuanto antecede se puede fácilmente constatar
cómo la presente invención se refiere tanto a un producto en forma
de placa como a un procedimiento para su fabricación que son
totalmente nuevos, pero obviamente son posibles y previsibles
modificaciones y variantes conceptualmente equivalentes, quedando
entendido que una fase fundamental del procedimiento es siempre el
vibrocompactado bajo vacío.
Por ejemplo, es posible obtener efectos veteados,
esparciendo sobre la superficie de manufacturado, antes de la fase
de vibrocompactado, pigmentos o colorantes compatibles con los
constituyentes de la placa propiamente dicha, o sea compatibles con
la frita o esmalte, o bien impregnando con sales solubles la
superficie de la placa secada.
También es posible obtener efectos abigarrados o
graníticos mezclando parcialmente entre sí pastas de diverso color
antes del llenado del molde de conformado.
Claims (17)
1. Procedimiento para la fabricación de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo, eventualmente
coloreado en masa, traslúcido transparente, del tipo en el que una
pasta es depositada sobre un soporte o molde de conformado, sometido
a una fase de libre compactado bajo vacío y, a continuación a una
fase de secado, sometido a acción con fusión a elevada temperatura,
caracterizado porque como pasta se utiliza una mezcla que
comprende el granulado y/o también polvos finos de esmalte y un
ligante orgánico.
2. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicha mezcla
comprende:
- -
- el 30-60% en volumen de gránulos de esmalte molido a una escala granulométrica comprendido entre 0,1 y 6,0 mm,
- -
- el 20-40% en volumen de polvo ventilado de esmalte de granulometría inferior a 40 micrones,
y porque dicho ligante orgánico es
preferiblemente de base acuosa y está presente en cantidad del
10-35% en volumen.
3. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 2, caracterizado porque dicha pasta
comprende:
- -
- 50% en volumen de dichos gránulos de esmalte,
- -
- 30% en volumen de dicho polvo ventilado de esmalte, y
- -
- 20% en volumen de dicho ligante orgánico de base acuosa.
4. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 1 y/o 2 y/o 3, caracterizado porque dicha
pasta es ulteriormente mezclada con un plastificante elegido entre
caolín y arcilla, siendo la relación volumétrica entre caolín y
esmalte pasta 40-60.
5. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según las
reivindicaciones 1 y/o 2 y/o 3, caracterizado porque dicho
ligante orgánico es susceptible de carbonización a una temperatura
inferior a la de cocción de la placa formada con dicha pasta.
6. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 5, caracterizado porque dicha temperatura de
carbonización es del orden de 400ºC.
7. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 5, caracterizado porque dicho ligante orgánico
se elige entre el alcohol polivinílico, la carboximetilcelulosa,
azucares y amidas.
8. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho secado se
efectúa hasta la completa eliminación del agua de la pasta.
9. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende las
siguientes fases:
- (a)
- preparación de una pasta vítrea constituida por:
- -
- esmalte molido a una escala granulométrica normalmente comprendida entre 0,1 y 6,0 mm en cantidad comprendida entre el 30 y el 60% en volumen, preferentemente 50%,
- -
- polvo ventilado de esmalte, de granulometría inferior a 40 micrones en cantidad comprendida entre el 20 y el 40% en volumen, preferentemente 30%, siendo dicho polvo ventilado de esmalte eventualmente mezclado con arcilla o caolín, en relación volumétrica caolín/esmalte fino a 40/60, y
- -
- un ligante orgánico de base acuosa en cantidad comprendida entre el 10 y el 35% en volumen, preferentemente 20%;
- (b)
- deposición de una hoja de papel sobre un soporte de conformado, que constituye el molde de conformado y normalmente realizado en metal o goma;
- (c)
- deposición sobre la hoja de papel de la pasta vítrea, eventualmente en dos fases separadas, para permitir la interposición facultativa de una red de material de refuerzo destinada a permanecer embebida en el cuerpo de la placa final;
- (d)
- recubrimiento de la superficie superior de la pasta con una segunda hoja de papel;
- (e)
- compactado bajo vacío de la pasta acompañada de la aplicación de un movimiento vibratorio de frecuencia preestablecida y por un tiempo predeterminado;
- (f)
- retirada de la hoja de papel superior;
- (g)
- girado del molde conformador sobre un soporte de secado constituido por un enrejado metálico recubierto con una capa de fieltro;
- (h)
- retirada del molde y de la hoja de papel que anteriormente estaba interpuesta entre el molde y la pasta;
- (i)
- secado hasta la eliminación del agua de la pasta con la consiguiente activación del ligante orgánico;
- (j)
- aplicación sobre la superficie de la placa de una capa acuosa de material refractario antiadherente y su secado;
- (k)
- girado y transferencia del manufacturado sobre un soporte plano de cocción de material refractario;
- (l)
- cocción del manufacturado secado a temperatura comprendida entre 900 y 1000ºC, preferentemente del orden de 960ºC.
10. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos granulados o
polvos de esmalte son transparentes o coloreados.
11. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 1, caracterizado porque tiene las
características mecánicas similares a las del vidrio.
12. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 1, caracterizado porque se emplea una pasta
obtenida por la mezcla parcial de pastas de colores diferentes.
13. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 1, caracterizado porque presenta la superficie
vista abigarrada o veteada.
14. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 13, caracterizado porque para obtener dicha
superficie vista con efectos veteados, la superficie de la pasta,
depositada sobre el soporte de conformado es espolvoreada antes de
la fase de vibrocompactado bajo vacío, con pigmentos o colorantes
compatibles con la frita o esmalte.
15. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 13, caracterizado porque para obtener dicha
superficie vista con efectos veteados, la superficie de la placa
secada antes de la cocción es impregnada con sales solubles.
16. Procedimiento para la producción de
manufacturados en forma de placa de aspecto vítreo según la
reivindicación 13, caracterizado porque para obtener dicha
superficie vista con efectos abigarrados se mezclan parcialmente
entre sí pastas de diferente color antes de la deposición de la
pasta sobre el soporte o molde de conformado.
17. Manufacturado en forma de placa de aspecto
vítreo obtenido con el procedimiento según cada una de las
reivindicaciones anteriores, consideradas aisladamente o bien en
combinación.
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ITTV20030006 ITTV20030006A1 (it) | 2003-01-21 | 2003-01-21 | Procedimento per la fabbricazione di manufatti in lastra di aspetto vitreo e manufatti in lastra risultanti. |
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---|---|---|---|---|
US4274825A (en) * | 1978-03-20 | 1981-06-23 | North John W | Process and apparatus for producing cellulated vitreous refractory material in prescribed shapes and products therefrom |
WO2001017741A1 (en) * | 1999-09-03 | 2001-03-15 | Marcello Toncelli | Improved method for the production of slabs of ceramic material |
WO2003027042A2 (en) * | 2001-09-24 | 2003-04-03 | Luca Toncelli | Method for the manufacture of stone products, particularly of slabs provided with a veined effect |
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2004
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