ITRE20070086A1 - Materiale ceramico e lastre ottenute con detto materiale ceramico - Google Patents

Materiale ceramico e lastre ottenute con detto materiale ceramico Download PDF

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ITRE20070086A1
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Andrea Bresciani
Claudio Ricci
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Sacmi
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Description

DESCRIZIONE
del Brevetto Italiano per Invenzione Industriale dal titolo:
"MATERIALE CERAMICO E LASTRE OTTENUTE CON DETTO MATERIALE CERAMICO"
La presente invenzione riguarda un materiale ceramico per la fabbricazione di manufatti ceramici ed un metodo per sua preparazione. L'invenzione riguarda inoltre le piastrelle ceramiche ottenute con il suddetto materiale ceramico ed un relativo metodo di fabbricazione.
Come è noto, i materiali ceramici sono principalmente utilizzati in campo industriale per la fabbricazione di piastrelle o lastre ceramiche piane, le quali vengono impiegate soprattutto per il rivestimento di pavimenti e di pareti interne ed esterne di edifici, nei casi in cui è necessario realizzare un rivestimento avente una buona resistenza all'abrasione ed una buona pulibilità, insieme ad elevate caratteristiche estetiche.
Per contro, i materiali ceramici attualmente utilizzati presentano alcune controindicazioni che limitano una più arpia diffusione delle piastrelle in carpo edilizio.
In particolare, i materiali ceramici presentano un elevato peso specifico (circa pari a 2000-2400 kg/m<3>rispetto ai 700-900 kg/m<3>dei legni pregiati da rivestimento) che costituisce uno svantaggio sia per quanto riguarda la movimentazione delle piastrelle, con aumento dei costi di trasporto, montaggio e posa in opera, sia per quanto riguarda la struttura dell'edificio, la quale deve essere costruita in modo da sopportare un peso superiore. Una seconda controindicazione dei materiali ceramici è l'elevata conducibilità termica (circa 1.5-1.8 W/(m K) del gres porcellanato rispetto a 0.7 W/(m K) del vetro e del laterizio, e a 0.3-0.5 W/(m K) del legno), la quale comporta che le piastrelle ceramiche abbiano generalmente una bassa capacità di isolamento termico. Un'ulteriore controindicazione dei materiali ceramici è infine quella di non consentire un buon isolamento acustico.
Se a queste considerazioni si aggiunge che le attuali tendenze in campo edilizio sono orientate verso la costruzione di edifici a basso consumo energetico, i quali devono cioè garantire un elevato grado di isolamento per ridurre i consumi per riscaldamento durante 1'inverno ed i consumi per raffreddamento durante l'estate, appare evidente la necessità di rendere disponibile un nuovo materiale ceramico a basso peso specifico, il quale abbia migliori caratteristiche di isolamento termico oltreché acustico.
Scopo della presente invenzione è quello di ottemperare a questa necessità nell'ambito di una soluzione semplice, razionale, dal costo contenuto, e a basso impatto ambientale.
Tale scopo è raggiunto grazie alle caratteristiche dell'invenzione riportate nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti dell'invenzione e/o particolarmente vantaggiosi.
In particolare, l'invenzione rende disponibile un materiale ceramico per la fabbricazione di manufatti ceramici, ed in particolare per la formatura di piastrelle e lastre ceramiche, il quale comprende un impasto ceramico in cui sono miscelate particelle cave, le quali sono singolarmente provviste di un guscio esterno solido che contiene un nucleo gassoso.
Dette particelle cave sono anche note con il nome di cenosfere, e sono generalmente ottenute dalle ceneri di combustione delle centrali termoelettriche. Ogni cenosfera ha una forma sostanzialmente sferica con diametro inferiore a 500 piti, e con uno spessore del guscio esterno generalmente pari al 5-10% del valore del diametro, cosicché la maggior parte del volume di ogni cenosfera è costituito dal nucleo interno gassoso. In particolare, detto nucleo interno può essere composto da aria e/o da un altro gas inerte, principalmente da azoto (N2) e/o da anidride carbonica (C02), mentre il guscio solido esterno può presentare una composizione vetrosa, costituita ad esempio da silicati, allumino-silicati, ossidi di ferro, e/o ossidi di alluminio, ossia una composizione chimica molto slmile a quella di un usuale impasto ceramico.
Grazie al nucleo gassoso, le cenosfere hanno un peso specifico assai ridotto, compreso all'incirca tra 600 e 800 kg/m<3>, ed una conducibilità termica molto bassa, pari a circa 0.11 W/(m K). Per questo motivo, miscelando un'opportuna quantità di cenosfere all'interno di un impasto ceramico di tipo tradizionale si ottiene un materiale ceramico composito, mediante il quale è efficacemente possibile realizzare piastrelle di peso ridotto e con elevate proprietà di isolamento termico.
Il gas presente nel nucleo delle cenosfere ostacola inoltre la propagazione delle onde sonore, per cui le piastrelle ottenibili con il materiale in oggetto risultano avere anche migliori proprietà di isolamento acustico.
Studi hanno dimostrato che la presenza delle cenosfere nell'impasto ceramico produce effetti positivi già quando la loro quantità è pari a circa il 10% della massa totale del materiale composito ottenuto. All'aumentare di questa percentuale, i benefici in termini di riduzione del peso ed isolamento migliorano, ma diminuisce progressivamente la resistenza a flessione del materiale risultante, per cui è preferibile che la quantità di cenosfere non superi il 60% della massa totale.
In particolare, è stato verificato che per ottenere un buon compromesso tra leggerezza, isolamento termico e acustico, e resistenza a flessione del materiale composito, la percentuale delle cenosfere deve essere compresa tra il 20% ed il 50% della massa totale.
Per quanto riguarda l'impasto ceramico in cui sono miscelate le cenosfere, esso è da considerarsi del tipo di quelli comunemente utilizzati nella produzione di manufatti ceramici, ossia principalmente composto da materiali argillosi, ai quali possono essere eventualmente mescolati additivi di diversa natura, ad esempio feldspati, sabbia, bentonite, carbossimetilcellulosa (CMC), ossidi metallici, allumina e/o minerali di quarzo. In particolare, è preferibile utilizzare un impasto ceramico avente la composizione del gres porcellanato, il quale si è dimostrato particolarmente idoneo a combinarsi con cenosfere aventi un guscio vetroso.
Secondo l'invenzione, la preparazione del materiale composito prevede che l'impasto ceramico sia prodotto in modo tradizionale, ad esempio attraverso le fasi di preparazione e dosaggio delle materie prime, macinazione di dette materie prime all'interno di appositi mulini per ottenere barbottina, e successiva atomizzazione della barbottina per ottenere un impasto di polvere ceramica semisecca.
Dopo la suddetta fase di preparazione, l'impasto ceramico viene miscelato con l'opportuna quantità di cenosfere, preferibilmente mediante un miscelatore rotante, in modo da ottenere un materiale composito finale in cui le cenosfere sono distribuite in modo pressoché uniforme nell'impasto ceramico di base. Se necessario, è prevista la possibilità di aumentare la plasticità della miscela mediante ulteriore aggiunta di acqua e/o di additivi plasticizzanti, come ad esempio carbossimetilcellulosa (CMC).
Il materiale ceramico composito così ottenuto può quindi essere sottoposto a pressatura e alla successiva cottura per la produzione di qualunque manufatto ceramico, ed in particolare per la formatura di piastrelle destinate alla realizzazione di rivestimenti.
Si è tuttavia osservato che dopo la cottura, un materiale composito secondo 1'invenzione assume una sgradevole colorazione rosso-marrone, e soprattutto manifesta alcune incompatibilità di natura chimico fisica con gli smalti ceramici che normalmente vengono applicati sulla faccia in vista delle piastrelle per decorarle, compromettendo così l'aspetto estetico delle piastrelle finite.
Per superare questi inconvenienti, l'invenzione prevede di realizzare piastrelle o lastre ceramiche che comprendono almeno due strati sovrapposti, di cui un primo strato realizzato con un materiale ceramico composito contenente cenosfere, ed un secondo strato realizzato con un impasto ceramico tradizionale privo di cenosfere. Il primo strato sarà posto nella parte inferiore della piastrella atta a rimanere nascosta dopo la posa in opera, mentre il secondo strato sarà posto nella parte superiore a definire la faccia in vista della piastrella.
In questo modo, la faccia in vista assumerà la natura fisico-chimica ed il colore usuale del materiale ceramico privo di cenosfere, e potrà inoltre essere efficacemente trattata con gli usuali smalti ceramici e sottoposta a successivi processi di decorazione, cosicché la piastrella posta in opera non mostrerà alcuna differenza da una piastrella tradizionale.
Secondo un preferito aspetto dell'invenzione, la piastrella può comprendere anche un terzo strato realizzato con un impasto ceramico tradizionale privo di cenosfere, il quale è collocato nella parte inferiore a definire la faccia di posa della piastrella, in modo da garantire migliore stabilità del manufatto durante la fase di cottura ed una maggiore resistenza a flessione.
Preferibilmente, il primo strato di materiale composito occuperà un volume preponderante rispetto al secondo ed eventualmente al terzo strato di Impasto ceramico tradizionale, in modo che la piastrella conservi sostanziali vantaggi in termini di peso ed isolamento termico ed acustico.
Più nel dettaglio, il procedimento per la formatura di piastrelle come quelle sopra delineate prevede di realizzare una massa ceramica soffice contenente un materiale composito secondo l'invenzione, e quindi di pressare detta massa soffice, in modo da ottenere una lastra compatta cruda destinata ad essere sottoposta ad un successiva fase di cottura in un forno ceramico, eventualmente preceduta da una fase di smaltatura.
In particolare, la realizzazione della massa ceramica soffice prevede di impilare almeno un primo strato di materiale ceramico composito contenente cenosfere, ed un secondo strato di un impasto ceramico di tipo tradizionale privo di cenosfere, in modo che detto secondo strato sia posto a definire la faccia in vista della piastrella finita.
Eventualmente, la realizzazione della massa ceramica soffice può prevedere di impilare anche un terzo strato di impasto ceramico privo di cenosfere, in modo che il detto primo strato sia interposto tra detti secondo e terzo strato.
La fase di pressatura può essere condotta mediante un processo di pressatura discontinua, disponendo la suddetta massa ceramica soffice all'interno dell'alveolo di formatura di uno stampo ceramico, oppure mediante un processo di pressatura continua, disponendo la suddetta massa ceramica soffice su un piano traslante di un Impianto per la pressatura continua di materiali ceramici.
Impianti per la pressatura continua di materiali ceramici sono descritti ad esempio nelle domande di Brevetto Europeo numero EP1283097 e EP1356909 a nome SACMI IMOLA S.C., a cui si rimanda per maggiori dettagli.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l'ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate in cui:
- la figura 1 e 2 mostrano la sezione trasversale di altrettante piastrelle realizzate con un materiale ceramico secondo l'invenzione; - le figure da 3 a 6 illustrano schematicamente un processo di pressatura discontinuo per la fabbricazione della piastrella di figura 2;
- la figura 7 illustra schematicamente un processo di pressatura continuo per la fabbricazione della piastrella di figura 2.
Il materiale ceramico oggetto della presente invenzione comprende generalmente un Impasto ceramico in cui sono miscelate cenosfere, ossia particelle cave singolarmente provviste di un guscio esterno solido che contiene un nucleo interno gassoso.
Nell'esempio qui descritto, l'Impasto ceramico ha la composizione del gres porcellanato ed è ottenuto con un procedimento di tipo tradizionale, attraverso le fasi di preparazione e dosaggio delle materie prime, macinazione delle materie prime in appositi mulini eventualmente con l'aggiunta di acqua per l'ottenimento di barbottina, ed infine atomizzazione della barbottina, ovvero essicazione a spruzzo della barbottina stessa, in modo da ottenere un impasto di polveri ceramiche semisecche.
Le cenosfere utilizzate nell'impasto decritto nell'esempio presentano un guscio esterno vetroso a base di allumino-silicati, la cui composizione è riportata nella tabella seguente:
La composizione del nucleo gassoso di queste cenosfere è invece la seguente:
Queste cenosfere sono ottenute generalmente a partire dalle ceneri di combustione delle centrali termoelettriche, hanno una forma sostanzialmente sferica con diametro conpreso tra 20pm e 400μηι, e con uno spessore del guscio compreso tra il 5% ed il 10% del diametro esterno. Grazie alla loro morfologia, queste cenosfere hanno un peso specifico compreso tra 600 e 850 kg/m<3>a dispetto della composizione del loro guscio che è molto simile a quella di un inpasto ceramico, ed una conducibilità termica molto bassa, pari a circa 0.11 W/(m K). Le cenosfere vengono aggiunte all'impasto ceramico di gres porcellanato, dopo che quest'ultimo ha subito la fase di atomizzazione. La miscelazione viene condotta preferibilmente all'interno di miscelatori rotanti, in modo da ottenere un materiale composito in cui le cenosfere sono distribuite in modo pressoché uniforme nelle polveri semisecche di gres porcellanato. Se necessario, in questa fase è eventualmente possibile aumentare la plasticità della miscela mediante ulteriore aggiunta di acqua e/o di altri additivi plasticizzanti, come ad esempio carbossimetilcellulosa (CMC).
La miscela così ottenuta può essere efficacemente utilizzata per la realizzazione di qualunque manufatto ceramico ed in particolare per la formatura di piastrelle o lastre ceramiche, attraverso un usuale processo di pressatura delle polveri e successiva cottura in forno ceramico del materiale pressato.
Nella tabella seguente sono riportati i valori di massa, densità, carico di rottura a flessione MOR e conducibilità termica λ a 25°C, misurati su campioni di piastrelle aventi dimensioni in pianta pari a 5 X 10 cm, i quali sono stati ottenuti con materiali compositi secondo l'invenzione ed aventi differenti percentuali in massa di gres porcellanato e di cenosfere. Tutti i campioni sono stati fabbricati pressando il materiale composito con una pressione di circa 450 bar, e sottoponendo i campioni pressati ad un successiva fase di cottura in forno ceramico a 1200°C per 45 minuti.
Come si può apprezzare dalla tabella sopra riportata, all'aumentare della percentuale di cenosfere nella miscela si ottiene una corrispondente riduzione della massa e quindi della densità del campione finale. La conducibilità termica λ scende progressivamente fino a valori decisamente bassi, comparabili con quelli dei materiali isolanti. Per contro, siccome la presenza di cenosfere interrompe la continuità della matrice ceramica di gres porcellanato, all'aumentare della percentuale di cenosfere diminuisce progressivamente il carico di rottura a flessione MOR, sino a valori decisamente bassi.
La quantità di cenosfere nella miscela deve essere quindi preferibilmente compresa tra un minimo del 10% della massa totale, al di sotto del quale non si hanno effetti significativi, ed un massimo del 60% della massa totale, al di sopra del quale il materiale composito dopo la cottura risulta troppo fragile.
In particolare, studi condotti in laboratorio hanno permesso di stabilire che il conpromesso ottimale tra benefici in termini di riduzione del peso ed isolamento, e svantaggi in termini di riduzione del carico di rottura ammissibile, si ottiene quando la percentuale delle cenosfere è compresa tra il 20% ed il 50% della massa totale del materiale composito.
Per contro si è tuttavia verificato che dopo la cottura, il materiale composito sopra descritto manifesta incompatibilità chimico fisiche con gli smalti ceramici che vengono usualmente applicati sulla faccia in vista delle piastrelle, e mostra inoltre un aspetto estetico insufficiente per le esigenze della ceramica da rivestimento; in particolare esso mostra una colorazione rossomarrone non sempre accettabile per la produzione di prodotti di alto livello.
Per superare questo inconveniente, l'invenzione propone di realizzare piastrelle stratificate che comprendono almeno uno strato costituito dal descritto materiale composito contenente cenosfere, ed uno o più strati sovrapposti costituiti da un impasto ceramico privo di cenosfere, preferibilmente dello stesso di tipo di quello presente anche nel materiale composito, nella fattispecie gres porcellanato tradizionale.
Preferibilmente lo strato di materiale composito deve avere un volume preponderante rispetto agli altri strati, cosicché le piastrelle finali conservino sostanziali benefici in termini di peso e proprietà isolanti.
A titolo puramente esemplificativo e non limitativo, si può ipotizzare che in una piastrella avente spessore complessivo dopo cottura pari a circa 9-10 mm, lo strato di materiale composito avrà uno spessore di circa 7-8 mm mentre gli strati di gres porcellanato convenzionale avranno uno spessore di circa 1 mm.
Nell'esempio di figura 1, è illustrata una piastrella 10A del tipo sopra delineato che comprende due soli strati sovrapposti, di cui uno strato inferiore 11A atto a rimanere nascosto dopo la posa in opera, il quale è realizzato con il materiale composito secondo 1'invenzione, ed un sottile strato superiore 12A atto a definire la faccia in vista della piastrella 10A, il quale è realizzato con gres porcellanato tradizionale.
L'unione tra lo strato superiore 12A e lo strato inferiore 11A è garantita dal fatto che entrambi comprendono una matrice ceramica, nella fattispecie gres porcellanato, che in seguito alla pressatura e alla successiva cottura in forno si lega stabilmente alla matrice ceramica dello strato adiacente, nonostante la presenza delle cenosfere.
Nell'esempio di figura 2, è illustrata una piastrella 10B che comprende invece tre strati sovrapposti, di cui un primo strato 11B realizzato con il materiale composito secondo l'invenzione, il quale è interposto tra due sottili strati realizzati con gres porcellanato tradizionale, di cui uno strato superiore 12B atto a definire la faccia in vista della piastrella 10B ed uno strato inferiore 13B atto a definire la faccia di posa della stessa.
Grazie a questa soluzione la piastrella 10B risulta più stabile durante il processo di cottura ed acquista inoltre una maggiore resistenza a flessione, rispetto alla piastrella 10A illustrata in figura 1.
Il procedimento di fabbricazione di una piastrella del tipo di quelle sopra delineate prevede in generale di:
- realizzare una massa soffice comprendente almeno uno strato di un materiale composito formato da un impasto ceramico di polveri semisecche in cui è miscelata un opportuna quantità di cenosfere;
- pressare detta massa soffice, in modo da ottenere una lastra cruda compattata;
- eventualmente smaltare e decorare la superficie superiore della lastra; e quindi
- sottoporre detta lastra compattata ad un processo di cottura in forno ceramico.
In particolare, il procedimento in oggetto può essere condotto tramite un sistema di pressatura discontinua, così come schematicamente illustrato nelle figure da 3 a 6, sia tramite un sistema di pressatura continua, così come schematicamente illustrato in figura 7.
Nel primo caso, il procedimento prevede di realizzare la massa soffice all'interno della cavità di formatura 20 di un usuale stampo ceramico 2 a pareti rigide. Detta cavità di formatura 20 è definita da una matrice laterale 21 con cui collaborano un tampone inferiore 22 ed un tampone superiore 23. Lo stampo ceramico 2 è installato su una convenzionale pressa (non mostrata), ad esempio ad azionamento oleodinamico, la quale è atta ad avvicinare/allontanare reciprocamente in direzione verticale il tampone inferiore 22 e quello superiore 23.
Con riferimento alla fabbricazione della piastrella 10B mostrata in figura 2, la fase di realizzazione della massa soffice all'interno della cavità di formatura 20 prevede che lo stampo 2 sia inizialmente aperto, con il tampone inferiore 22 a filo della matrice laterale 21, e successivamente che il tampone inferiore 22 compia tre spostamenti verso il basso rispetto alla matrice 21. Durante il primo spostamento, nella cavità di formatura 20 viene caricato gres porcellanato di tipo tradizionale che definisce lo strato inferiore 13B (v. fig.3). Durante il secondo spostamento viene caricato il materiale ceramico composito, il quale si sovrappone allo strato inferiore di gres porcellanato definendo lo strato intermedio 11B (v. fig.4). Infine durante il terzo spostamento, viene caricato nuovamente gres porcellanato di tipo tradizionale per definire lo strato superiore 12B (v. fig.5). Terminate queste fasi di caricamento, lo starpo ceramico 2 viene chiuso, in modo da conpattare la massa soffice posta all'interno della cavità di formatura 20 con un'opportuna pressione (v. fig.6).
Nel caso di pressatura continua, il procedimento prevede invece di realizzare la massa soffice direttamente sul piano traslante 40 di un usuale inpianto 4 per la pressatura continua di polveri ceramiche (v. fig.7).
Con riferimento alla fabbricazione della piastrella 10B mostrata in figura 2, detto inpianto 4 conprende schematicamente un nastro trasportatore 41 il cui tratto superiore definisce il suddetto piano traslante 40, e tre distinte stazioni di caricamento disposte in serie lungo il percorso del nastro trasportatore 41, di cui una stazione di monte 42 ed una stazione di valle 44 per l'erogazione di gres porcellanato tradizionale, ed una stazione intermedia 43 per l'erogazione di un materiale composito secondo l'invenzione. A valle delle stazioni di caricamento 42-44 è posta una stazione di compattazione 45, la quale comprende due nastri compattatori motorizzati disposti rispettivamente sopra e sotto il piano traslante 40 definito dal nastro trasportatore 41.
Il funzionamento di questo impianto 4 prevede che le stazioni di caricamento depositino il relativo materiale sul nastro trasportatore 41 che avanza, in modo da realizzare una massa soffice continua formata da tre strati sovrapposti, di cui uno strato 11B di materiale composito il quale è interposto tra due strati, 12B e 13B, di gres porcellanato tradizionale. La massa continua che avanza sul nastro trasportatore 41 passa quindi tra i nastri compattatori della stazione di compattazione 45, i quali provvedono a compattare le polveri con l'opportuna pressione realizzando una lastra compattata continua. Infine, a valle della stazione di compattazione 45, l'impianto 4 comprende una stazione 46 di taglio e rifilatura in crudo della lastra ceramica compattata, per separare le singole piastrelle prima di sottoporle alla fase di cottura in forno ceramico.
Sebbene negli esempi precedenti sia stata illustrata la fabbricazione della piastrella 10B di figura 2, è ovvio che gli stessi procedimenti possono essere utilizzati identicamente anche per la fabbricazione della piastrella 10A di figura 1 o di qualunque altra piastrella stratificata, semplicemente variando opportunamente il numero e/o la disposizione di strati che compongono la massa soffice.
Da quanto esposto risulta inoltre abbastanza evidente che il sistema di pressatura in continuo risulta più adatto alla fabbricazione di piastrelle stratificate secondo l'invenzione rispetto a quello discontinuo, giacché permette la sovrapposizione di strati differenti senza rallentare il ciclo produttivo, e consente una compattazione più graduale e progressiva della massa soffice.
Ovviamente, a quanto sopra descritto un tecnico del settore potrà apportare numerose modifiche di natura tecnico applicativa, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come sotto rivendicata.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1.Materiale ceramico caratterizzato dal fatto che comprende un impasto ceramico in cui sono miscelate particelle cave, le quali sono singolarmente provviste di un guscio rigido che contiene un nucleo gassoso. 2.Materiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la dimensione massima di dette particelle cave è inferiore a 500 ym. 3.Materiale secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la dimensione massima di dette particelle cave è compresa tra 20 ym e 400 ym. 4.Materiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il guscio di dette particelle è vetroso. 5.Materiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la composizione chimica del guscio di dette particelle comprende silicati. 6.Materiale secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti silicati comprendono allumino-silicati. 7.Materiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il nucleo gassoso di dette particelle cave comprende aria. 8.Materiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il nucleo gassoso di dette particelle cave comprende gas inerte. 9.Materiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto impasto ceramico comprende materiale argilloso. 10. Materiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto impasto ceramico ha la composizione di gres porcellanato. 11. Materiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la quantità di dette particelle cave è compresa tra il 10% ed il 60% della massa totale del materiale ceramico. 12. Materiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la quantità di dette particelle cave è compresa tra il 20% ed il 50% della massa totale del materiale ceramico. 13. Metodo per la preparazione di un materiale ceramico, caratterizzato dal fatto di miscelare un impasto ceramico con particelle cave, le quali sono singolarmente provviste di un guscio rigido che contiene un nucleo gassoso. 14. Metodo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che detta miscelazione viene effettuata dopo aver sottoposto detto impasto ceramico ad una fase di atomizzazione. 15. Metodo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto di pressare la miscela ottenuta. 16. Metodo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto di sottoporre a cottura la miscela ottenuta. 17. Lastra ceramica caratterizzata dal fatto che comprende almeno un primo strato (11A, 11B) di un materiale ceramico secondo la rivendicazione 1. 18. Lastra ceramica secondo la rivendicazione 17, caratterizzata dal fatto che comprende almeno un secondo strato (12A, 12B) di un impasto ceramico privo di dette particelle cave. 19. Lastra ceramica secondo la rivendicazione 18, caratterizzata dal fatto che comprende un terzo strato (13B) di un impasto ceramico privo di dette particelle cave, e che detto primo strato (11B) è interposto tra detti secondo e terzo strato (12B, 13B). 20. Metodo per la fabbricazione di lastre ceramiche, caratterizzato dal fatto che comprende le fasi di realizzare una massa soffice comprendente almeno un primo strato (11A, 11B) di un materiale ceramico secondo la rivendicazione 1, e successivamente di pressare detta massa soffice. 21. Metodo secondo la rivendicazione 20, caratterizzato dal fatto che la realizzazione di detta massa soffice prevede di impilare detto primo strato e almeno un secondo strato (12A, 12B) di un impasto ceramico privo di dette particelle cave. 22. Metodo secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che la realizzazione di detta massa soffice prevede di impilare un terzo strato (13B) di un inpasto ceramico privo di dette particelle cave, in modo che detto primo strato (11B) sia interposto tra detti secondo e terzo strato (12B, 13B). 23. Metodo secondo la rivendicazione 20, caratterizzato dal fatto che prevede di realizzare detta massa soffice all'interno della cavità di formatura (20) di uno stampo ceramico (2). 24. Metodo secondo la rivendicazione 20, caratterizzato dal fatto che prevede di realizzare detta massa soffice su un piano traslante (40) di un impianto (4) per la pressatura continua di materiali ceramici. 25. Metodo secondo la rivendicazione 20, caratterizzato dal fatto che prevede di sottoporre a cottura la massa pressata.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU4782396A (en) * 1995-03-08 1996-09-23 Illy, Francesco Process for producing a ceramic material
JPH092884A (ja) * 1995-06-22 1997-01-07 San Eng:Kk 多孔性セラミックス焼結体及びその製造方法
IT1287505B1 (it) 1996-11-22 1998-08-06 Algeri Maris Metodo e mezzi per la pressatura di piastrelle ceramiche.
JP3541215B2 (ja) * 1997-07-24 2004-07-07 滋賀県 多孔質低透水率軽量陶器。
US6251814B1 (en) * 1999-07-14 2001-06-26 Tadashi Kawai Light-weight pottery article
JP2001302369A (ja) * 2000-04-18 2001-10-31 Marutoshi Toryosho:Kk 磁器タイル用坏土とその製造方法及び磁器タイル
GB2372248B (en) * 2001-02-19 2003-12-24 Dyson Ind Ltd Kiln furniture
ITRE20020035A1 (it) 2002-04-24 2003-10-24 Sacmi Metodo ed impianto per la formatura di lastre o piastrelle ceramiche

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