ITMO20090037A1 - Procedimento per la realizzazione di manufatti ceramici - Google Patents
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Description
Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:
<«>PROCEDIMENTO PER LA REALIZZAZIONE DI MANUFATTI CERAMICI”.
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la realizzazione di manufatti ceramici.
Con riferimento al settore ceramico, è da tempo noto realizzare manufatti ceramici di differente tipologia, in particolare manufatti per il rivestimento di pareti e pavimenti, che presentano caratteristiche tecniche e qualitative differenti in funzione della specifica applicazione finale.
A titolo esemplificativo si possono citare, tra gli altri, manufatti quali il grès porcellanato smaltato o non smaltato, il monocottura a pasta bianca, il monocottura a pasta rossa ed il bicottura, che sono realizzati a partire da differenti composizioni di materie prime, mediante differenti procedimenti di lavorazione, al fine di ottenere specifiche qualità e caratteristiche tecniche.
Alcuni di questi manufatti presentano caratteristiche tecniche come una elevata resistenza all’abrasione, una elevata resistenza alla flessione ed un basso assorbimento d’acqua, caratteristiche che li rendono particolarmente adatti e sempre più impiegati per la realizzazione di pavimentazioni per ambienti sia interni che esterni.
Tali manufatti sono, ad esempio, il grès porcellanato ed il monocottura a pasta bianca che, in particolare, sono caratterizzati da un basso contenuto di ferro (inferiore al 5%) e da un basso assorbimento che, generalmente, è compreso tra lo 0% e lo 0,5% per il grès porcellanato e tra 0,5% ed il 3% per il monocottura a pasta bianca.
I procedimenti di realizzazione di tali manufatti prevedono, comunemente, una fase di macinazione ad umido delle materie prime.
Nello specifico, le materie prime, principalmente costituite da minerali argillosi e da materiali duri quali feldspati e quarzi, sono miscelate ad acqua e macinate alT'intemrn di appositi mulini in modo da ottenere un impasto dalla granulometria desiderata.
In seguito, l’acqua in eccesso presente nell’impasto così lavorato deve essere eliminata mediante una fase di essiccazione, in modo da preparare l’impasto per le successive fasi di formatura e di cottura.
I procedimenti noti per la realizzazione di tali manufatti ceramici presentano tuttavia alcuni inconvenienti.
In particolare, tali procedimenti noti comportano l’impiego di quantità consistenti di acqua durante la fase di macinazione delP'impasto.
Questo implica un consumo idrico non trascurabile, al quale si aggiunge un consumo energetico considerevole durante la successiva fase di essiccazione dell’impasto macinato.
I procedimenti noti, pertanto, comportano un consumo considerevole delle risorse energetiche ed idriche, aumentando in modo consistente i costi di realizzazione dei manufatti ceramici.
Inoltre, l’impiego di ingenti quantità d’acqua comporta un impatto ambientale non trascurabile, dovuto ad esempio ad un impiego di quantità considerevoli di sostanze defloculanti altamente inquinanti, aspetto sicuramente non marginale vista la sempre maggiore importanza della salvaguardia ambientale nell’ambito della produzione industriale.
Il compito principale della presente invenzione è quello di escogitare un procedimento per la realizzazione di manufatti ceramici, che consenta la realizzazione di manufatti di elevata qualità ed, al contempo, che consenta di ridurre in modo considerevole il consumo delle risorse energetiche ed idriche comunemente impiegate.
Altro scopo del presente trovato è quello di escogitare un procedimento per la realizzazione di manufatti ceramici, che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto. Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente procedimento per la realizzazione di manufatti ceramici, comprendente:
- almeno una fase di macinazione a secco di materie prime plastiche e di materie prime dure per la realizzazione di un impasto ceramico a bassa umidità;
- almeno una fase di formatura di detto impasto ceramico;
- almeno una fase di cottura di detto impasto ceramico formato per la realizzazione di un manufatto ceramico;
caratterizzato dal fatto che dette materie prime dure sono presenti nella concentrazione in peso maggiore od uguale al 35%, valutata rispetto al peso complessivo di detto impasto ceramico.
Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un procedimento per la realizzazione di manufatti ceramici, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:
la figura 1 è uno schema funzionale generale di una prima possibile forma di attuazione del procedimento secondo il trovato;
la figura 2 è uno schema funzionale generale di una seconda possibile forma di attuazione del procedimento secondo il trovato;
la figura 3 è uno schema funzionale generale di una terza possibile forma di attuazione del procedimento secondo il trovato.
Con particolare riferimento a tali figure, sono state illustrate tre possibili forme di attuazione di un procedimento per la realizzazione di manufatti ceramici, impiegabile in particolare per la realizzazione di manufatti ceramici che trovano particolare impiego nella realizzazione di rivestimenti per pavimenti e pareti e che presentano caratteristiche tecniche specifiche come, tra le altre, una elevata resistenza all’abrasione, una elevata resistenza alla flessione ed un basso assorbimento d’acqua.
In particolare, i manufatti ceramici ottenuti mediante tale procedimento sono caratterizzati da un contenuto di ferro inferiore all’ 5% e da un assorbimento dell’acqua compreso tra lo 0% ed il 3%.
Il procedimento comprende almeno una fase di macinazione a secco di materie prime plastiche, del tipo di minerali argillosi o simili, e di materie prime dure, del tipo di feldspati, quarzi, sabbie o simili, per la realizzazione di un impasto ceramico a bassa umidità.
Si precisa che per impasto a bassa umidità si intende un impasto risultante dalle fasi di macinazione che presenta un grado di umidità compreso tra il 0% ed il 6%.
Vantaggiosamente, le materie prime dure sono presenti nella concentrazione in peso maggiore od uguale al 35%, valutata rispetto al peso complessivo dell’ impasto ceramico.
In particolare, unicamente a scopo illustrativo del presente trovato e non in senso limitativo, sono di seguito illustrati due esempi, in cui sono riportate possibili concentrazioni delle materie prime dure e delle materie prime plastiche impiegate per l’ottenimento dell’impasto ceramico.
ESEMPIO 1
L’impasto ceramico comprende minerali argillosi, feldspati e sabbia, presenti nelle seguenti concentrazioni di peso valutate rispetto al peso complessivo:
minerali argillosi 50%
feldspati 30%
sabbia 20%
ESEMPIO 2
L’impasto ceramico comprende minerali argillosi, feldspati e sabbia, presenti nelle seguenti concentrazioni di peso valutate rispetto al peso complessivo:
minerali argillosi 33%
feldspati 50%
sabbia 17%
Non si esclude, tuttavia, l’impiego di differenti tipologie di materiali, presenti in differenti concentrazioni di peso.
Con particolare riferimento alla prima possibile forma di attuazione illustrata in figura 1, il procedimento prevede per prima cosa un’accurata pesatura in continuo delle materie prime plastiche, indicate con il riferimento MP, e delle materie prime dure, indicate con il riferimento MD (fase A).
Questo consente l’alimentazione costante ed omogenea delle materie prime verso le fasi successive.
Successivamente, il procedimento può prevedere, eventualmente, una fase di essiccazione delle materie prime plastiche MP e delle materie prime dure MD.
Le materie prime plastiche MP e le materie prime dure MD sono quindi movimentate verso una prima fase di macinazione a secco (fase MI).
Tale prima fase di macinazione a secco è, preferibilmente, del tipo di una macinazione ad impatto effettuata mediante un mulino a martelli od una analoga macchina.
Successivamente, l’impasto II così ottenuto è movimentato verso una seconda fase di macinazione a secco (fase M2).
Tale seconda fase di macinazione a secco è, preferibilmente, del tipo di una macinazione per rotolamento/schiacciamento tramite organi meccanici effettuata mediante un mulino pendolare od una analoga macchina.
L’impasto ceramico 12 così ottenuto ha una granulometria inferiore ai 150pm, preferibilmente inferiore a 63 pm, e presenta una umidità compresa tra lo 0% ed il 6%.
Utilmente, il procedimento secondo il trovato comprende una successiva fase di umidificazione dell’impasto ceramico 12 (fase U) atta ad ottenere un impasto dal grado di umidità ottimale per le successive fasi di lavorazione.
11 procedimento prevede poi una fase di formatura dell’impasto 12 umidificato (fase P), effettuata ad esempio mediante pressatura od estrusione ed, infine, una fase di cottura dell’impasto ceramico pressato per la realizzazione del manufatto ceramico finale PF (fase C).
In particolare, la fase di umidificazione (fase U) è atta a portare l’impasto 12 a predefiniti valori di umidità, in funzione della particolare tipologia di formatura impiegata, nello specifico:
- fino al 10% di umidità, preferibilmente tra il 5% e l’8%, in caso di successiva formatura per pressatura;
- fino al 30% di umidità, preferibilmente il 20%, in caso di successiva formatura per estrusione.
Tale fase di umidificazione consente di eseguire correttamente la fase di formatura, evitando al contempo l’esecuzione di ulteriori fasi di essiccazione dell’impasto 12.
Con particolare riferimento alla seconda possibile forma di attuazione illustrata in figura 2, il procedimento prevede per prima cosa due fasi separate di pesatura in continuo delle materie prime plastiche MP e delle materie prime dure MD (fasi Al ed A2).
Questo consente l’alimentazione costante ed omogenea delle materie prime verso le fasi successive.
Successivamente, il procedimento può prevedere, eventualmente, una fase di essiccazione delle materie prime plastiche MP e delle materie prime dure MD.
Le materie prime dure MD sono quindi movimentate verso una terza fase di macinazione a secco (fase M3).
Tale terza fase di macinazione a secco è, preferibilmente, del tipo di una macinazione per rotolamento effettuata mediante un mulino a biglie in allubit od una analoga macchina.
Le materie prime dure MD in uscita dalla terza fase di macinazione M3 hanno una granulometria inferiore ai ΙΟΟμτη, preferibilmente inferiore a 45 pm.
Le materie prime plastiche MP e le materie prime dure MD così macinate sono quindi movimentate verso una prima fase di macinazione a secco (fase MI).
Tale prima fase di macinazione a secco è, preferibilmente, del tipo di una macinazione ad impatto effettuata mediante un mulino a martello od una analoga macchina.
Successivamente, l’impasto II così ottenuto è movimentato verso una seconda fase di macinazione a secco (fase M2).
Tale seconda fase di macinazione a secco è, preferibilmente, del tipo di una macinazione per rotolamento/schiacciamento tramite organi meccanici effettuata mediante un mulino pendolare od una analoga macchina.
L’impasto ceramico 12 così ottenuto ha una granulometria inferiore ai 150pm, preferibilmente inferiore a 63 pm, ed una umidità compresa tra lo 0% ed il 6%.
Utilmente, il procedimento secondo il trovato comprende una successiva fase di umidificazione dell’impasto ceramico 12 (fase U) atta ad ottenere un impasto dal grado di umidità ottimale per le successive fasi di lavorazione.
In particolare, il procedimento prevede una successiva fase di formatura delPimpasto 12 umidificato (fase P), effettuata ad esempio mediante pressatura od estrusione ed, infine, una fase di cottura delPimpasto ceramico pressato per la realizzazione del manufatto ceramico finale PF (fase C).
In particolare, la fase di umidificazione (fase U) è atta a portare P impasto 12 a predefiniti valori di umidità, in funzione della particolare tipologia di formatura impiegata; nello specifico:
- fino al 10% di umidità, preferibilmente tra il 5% e P8%, in caso di successiva formatura per pressatura;
- fino al 30% di umidità, preferibilmente il 20%, in caso di successiva formatura per estrusione.
Tale fase di umidificazione consente di eseguire correttamente la fase di formatura, evitando al contempo l’esecuzione di ulteriori fasi di essiccazione delPimpasto 12.
Con particolare riferimento alla terza possibile forma di attuazione illustrata in figura 2, il procedimento prevede per prima cosa due fasi separate di pesatura in continuo delle materie prime plastiche MP e delle materie prime dure MD (fasi Al ed A2).
Questo consente l’alimentazione costante ed omogenea delle materie prime verso le fasi successive.
Successivamente, il procedimento può prevedere, eventualmente, una fase di essiccazione delle materie prime plastiche MP e delle materie prime dure MD.
Le materie prime plastiche MP sono quindi movimentate verso una prima fase di macinazione a secco (fase MI).
Tale prima fase di macinazione a secco è, preferibilmente, del tipo di una macinazione ad impatto effettuata mediante un mulino a martello od una analoga macchina.
Successivamente, le materie prime plastiche MP raffinate mediante la prima fase di macinazione MI sono movimentate verso una seconda fase di macinazione a secco (fase M2).
Tale seconda fase di macinazione a secco è, preferibilmente, del tipo di una macinazione per rotolamento/schiacciamento tramite organi meccanici effettuata mediante un mulino pendolare od una analoga macchina.
Parallelamente alle fasi di macinazione MI de M2 delle materie prime plastiche MP, il procedimento prevede, inoltre, la movimentazione delle materie prime dure MD verso una terza fase di macinazione a secco (fase M3).
Tale terza fase di macinazione a secco è, preferibilmente, del tipo di una macinazione per rotolamento effettuata mediante un mulino a biglie in allubit od una analoga macchina.
Le materie prime dure MD in uscita dalla terza fase di macinazione M3 hanno una granulometria inferiore ai lOOμm, preferibilmente inferiore a 45 pm.
Successivamente, il procedimento comprende una fase di miscelazione delle materie prime plastiche MP raffinate ed ottenute in seguito alla prima e seconda fase di macinazione MI e M2 con le materie prime dure MP raffinate ed ottenute in seguito alla terza fase di macinazione M3 (fase B). L’impasto ceramico I ottenuto da tale miscelazione ha una granulometria inferiore ai 150μπι, preferibilmente inferiore a 63 pm, ed una umidità compresa tra lo 0% ed il 6%.
Utilmente, il procedimento secondo il trovato comprende una successiva fase di umidificazione dell’ impasto ceramico I (fase U) atta ad ottenere un impasto dal grado di umidità ottimale per le successive fasi di lavorazione. In particolare, il procedimento prevede una successiva fase di di formatura dell’impasto I umidificato (fase P), effettuata ad esempio mediante pressatura od estrusione ed, infine, una fase di cottura dell’impasto ceramico pressato per la realizzazione del manufatto ceramico finale PF (fase C).
In particolare, la fase di umidificazione (fase U) è atta a portare l’impasto 12 a predefiniti valori di umidità, in funzione della particolare tipologia di formatura impiegata; nello specifico:
- fino al 10% di umidità, preferibilmente tra il 5% e l’8%, in caso di successiva formatura per pressatura;
- fino al 30% di umidità, preferibilmente il 20%, in caso di successiva formatura per estrusione.
Tale fase di umidificazione consente di eseguire correttamente la fase di formatura, evitando al contempo l’esecuzione di ulteriori fasi di essiccazione dell’impasto 12.
Si è in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che il procedimento sopra descritto consente la realizzazione di manufatti ceramici finali di elevata qualità ed, al contempo, l’utilizzo di ì fasi di macinazione a secco consente di ridurre in modo considerevole il consumo delle risorse energetiche ed idriche comunemente impiegate.
Claims (13)
- RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per la realizzazione di manufatti ceramici, comprendente: - almeno una fase di macinazione a secco (M1,M2,M3) di materie prime plastiche (MP) e di materie prime dure (MD) per la realizzazione di un impasto ceramico (1,11,12) a bassa umidità; - almeno una fase di formatura (P) di detto impasto ceramico (I, Il ,12); - almeno una fase di cottura (C) di detto impasto ceramico formato per la realizzazione di un manufatto ceramico (PF); caratterizzato dal fatto che dette materie prime dure (MD) sono presenti nella concentrazione in peso maggiore od uguale al 35%, valutata rispetto al peso complessivo di detto impasto ceramico (1,11,12).
- 2) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una prima fase di macinazione (MI) a secco di dette materie prime plastiche (MP) e di dette materie prime dure (MD) tra loro miscelate.
- 3) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una prima fase di macinazione a secco (MI) di dette materie prime plastiche (MP).
- 4) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una seconda fase di macinazione a secco (M2) di dette materie prime plastiche (MP) e di dette materie prime dure (MD) tra loro miscelate.
- 5) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una seconda fase di macinazione a secco (M2) di dette materie prime plastiche (MP).
- 6) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una terza fase di macinazione a secco (M3) di dette materie prime dure (MD).
- 7) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una prima fase di macinazione a secco (MI) di dette materie prime plastiche (MP) e di dette materie prime dure (MD) tra loro miscelate ed almeno una seconda fase di macinazione a secco (M2) di dette materie prime plastiche (MP) e di dette materie prime dure (MD) tra loro miscelate, successiva a detta prima fase di macinazione (MI).
- 8) Procedimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una terza fase di macinazione a secco (M3) di dette materie prime dure (MD), preliminare a detta prima fase di macinazione (MI).
- 9) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una prima fase di macinazione a secco (MI) di dette materie prime plastiche (MP), almeno una seconda fase di macinazione a secco (M2) di dette materie prime plastiche (MP) successiva a detta prima fase di macinazione (MI) ed almeno una terza fase di macinazione a secco (M3) di dette materie prime dure (MD).
- 10) Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una fase di miscelazione (B) di dette materie prime plastiche (MP) macinate mediante detta prima fase di macinazione (MI) e detta seconda fase di macinazione (M2) con dette materie prime dure (MD) macinate mediante detta terza fase di macinazione (M3).
- 11) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fato che dete materie prime plastiche (MP) sono del tipo di minerali argillosi o simili.
- 12) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fatto che dete materie prime dure (MD) sono del tipo di feldspati, quarzi, sabbia o simili.
- 13) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fato che detti minerali argillosi, detti feldspati e detta sabbia sono presenti nelle seguenti concentrazioni dipeso valutate rispeto al peso complessivo di detto impasto ceramico: minerali argillosi 50% feldspati 30% sabbia 20% 14) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fatto che detti minerali argillosi, detti feldspati e deta sabbia sono presenti nelle seguenti concentrazioni dipeso valutate rispeto al peso complessivo di detto impasto ceramico: minerali argillosi 33% feldspati 50% sabbia 17% 15) Procedimento secondo ima o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fato che detto impasto ceramico (1,11,12) ha un grado di umidità compreso tra il 0% ed il 6%. 16) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fato che deto manufato ceramico (PF) comprende ferro presente nella concentrazione di peso inferiore al 5%, valutato rispetto al peso complessivo. 17) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto manufatto ceramico (PF) ha un assorbimento dell’acqua compreso tra lo 0% ed il 3%. 18) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima fase di macinazione (MI) è del tipo di una macinazione ad impatto. 19) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta seconda fase di macinazione (M2) è del tipo di una macinazione per rotolamento/schiacciamento tramite organi meccanici. 20) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta terza fase di macinazione (M3) è del tipo di una macinazione per rotolamento. 21) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una fase di pesatura (A1,A2) di dette materie prime plastiche e dure. 22) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una fase di umidificazione (U) di detto impasto ceramico (1,12), preliminarmente a detta fase di formatura (P). 23) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di umidificazione (U) è atta a portare detto impasto ceramico (1,12) ad un valore di umidità inferiore od uguale al 10% e dal fatto che detta fase di formatura (P) è del tipo di una formatura per pressatura. 24) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di umidificazione (U) è atta a portare detto impasto ceramico (1,12) ad un valore di umidità inferiore od uguale al 30% e dal fatto che detta fase di formatura (P) è del tipo di una formatura per estrusione.
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| IT000037A ITMO20090037A1 (it) | 2009-02-13 | 2009-02-13 | Procedimento per la realizzazione di manufatti ceramici |
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|---|---|---|---|
| IT000037A ITMO20090037A1 (it) | 2009-02-13 | 2009-02-13 | Procedimento per la realizzazione di manufatti ceramici |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITMO20090037A1 true ITMO20090037A1 (it) | 2010-08-14 |
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ID=41338209
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| IT000037A ITMO20090037A1 (it) | 2009-02-13 | 2009-02-13 | Procedimento per la realizzazione di manufatti ceramici |
Country Status (1)
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| IT (1) | ITMO20090037A1 (it) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2011368A1 (de) * | 1969-03-10 | 1970-09-24 | Nippon Toki Co., Ltd. (Noritake Co., Ltd.), Nagoya City (Japan) | Verfahren zum Herstellen einer weißen Porzellanmas se |
| EP0784036A1 (en) * | 1994-09-28 | 1997-07-16 | Toto Ltd. | Process for producing body of whiteware with high strength and excellent thermal impact resistance |
| JPH10152369A (ja) * | 1996-11-18 | 1998-06-09 | Crystal Kurei Kk | セラミックス原料組成物及びその焼結体並びにその製造方法 |
| JPH111317A (ja) * | 1997-06-12 | 1999-01-06 | Akita Pref Gov | 高純度天然ゼオライトの製法と同天然ゼオライト配合遠赤外線放射フイルム |
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-
2009
- 2009-02-13 IT IT000037A patent/ITMO20090037A1/it unknown
Patent Citations (6)
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