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Dividiamo questo importante capitolo in due parti. La prima parte è quella concernente la macinazione degli smalti. La seconda riguarda invece la loro effettiva applicazione. Parliamo innanzitutto di macinazione in quanto questa operazione influenza in modo determinante la successiva.

4.1 MACINAZIONE DEGLI SMALTI

Come abbiamo già accennato gli smalti provengono solitamente dal colorificio in "composto" e devono essere introdotti nei mulini Alsing o "a palle" per la macinazione (Fig. 15). Tali mulini sono cilindri rotanti attorno all’asse motorizzati e rivestiti internamente di materiale duro come l’Alubit. Anche le palle che contengono sono in genere di materiale dello stesso tipo del rivestimento. Sono muniti di contagiri. Si introduce lo smalto e l’acqua nel mulino nelle quantità giuste oltre agli eventuali additivi. I corpi macinanti devono coprire il 55% del volume interno e lo smalto deve coprire il 30-50% del volume residuo. L’acqua viene aggiunta in ragione del 30- 40% in peso dello smalto. Gli additivi variano dallo 0,01 allo 0,2% in peso rispetto allo smalto secco. La CMC può raggiungere anche valori dello 0,2 - 0,6%. La macinazione avviene per caduta delle sfere sul materiale da macinare e per rotolamento delle sfere sul materiale stesso.

La velocità periferica del mulino deve essere mantenuta ad un valore tale da rimanere in una via di mezzo tra questi due fenomeni fisici. Una volta raggiunta la granulometria indicata dal colorificio o frutto dell’esperienza della ceramica (cosa che si ottiene in un tempo molto variabile che dipende dal tipo e dalla velocità dei mulini, 2 - 12 h.), lo smalto viene scaricato, setacciato a 800 - 4000 mgl/ cmq (dipende dal tipo di smalto e dal tipo di utilizzo) e stoccato in opportuni contenitori dotati di sistema di agitazione. Prima dell’utilizzo è buona norma procedere ad un riposo minimo di 24 h. per consentire la fuoriuscita di eventuali bolle d’aria presenti nella barbottina e causate dalla forte agitazione nella fase di macinazione. In questo modo lo smalto si raffredda e assume un comportamento reologico più costante. E’ bene anche non superare tempi di permanenza della barbottina nelle vasche troppo lunghi (tempi massimi, variabili dal tipo di smalto, di 7 - 30 giorni) per evitare fenomeni di parziale solubilizzazione nel veicolo ed eventuali carbonatazioni e successive precipitazioni di prodotti indesiderati. A tale salvaguardia è bene ricordare che le barbottine vanno conservate in contenitori chiusi.

I controlli sullo smalto che si effettuano prima di scaricarlo riguardano: la granulometria che deve avere valori di residuo a 16000 mgl/ cmq compresi tra 0,1 - 5% a seconda del tipo di smalto e di applicazione. Si controlla anche la densità (utilizzando picnometri o densimetri ad immersione) che varia tra i 1350 e i 2000 gr/ l a seconda dello smalto e della applicazione. Si misura anche la viscosità utilizzando la coppa ford, un contenitore conico da 100 cc. con un foro di uscita solitamente del diametro di 4 mm. Il passaggio completo dello smalto deve impiegare tempi variabili dai 20 ai 50 secondi a seconda degli smalti e delle applicazioni. L’ultima importante verifica da effettuare è il controllo visivo dopo cottura (staffetta). A questo punto lo smalto può essere avviato allo stoccaggio e successivamente alla smalteria.

4.2 APPLICAZIONE DEGLI SMALTI

La linea di smaltatura è una macchina costituita da un sistema di movimentazione del supporto ceramico a cinghie di trasporto e da una serie di apparecchiature specifiche ognuna delle quali è in grado di stendere uno strato successivo di smalto sul supporto. Come mostrato in Fig. 16 e 17 all’inizio della linea è posizionato un sistema di carico del supporto sul sistema di movimentazione. Seguono poi macchine adatte alla preparazione del supporto come spazzolatrici per togliere la polvere e bagnatrici per uniformare gli assorbimenti o le stesure successive. Inizia poi una serie di macchine, mantenute a debita distanza l’una dall’altra per evitare il più possibile problemi di sovrapposizione, adatte alle applicazioni specifiche. Si tratta di applicazioni a disco, a velo, a gocce, per serigrafia, a secco, ad aerografo. Sono presenti anche macchine speciali con compito di: spazzolare, graffiare, spatolare, miscelare, lavare, soffiare gli smalti. Sono presenti anche macchine di rifinitura e di servizio per sbavare i bordi delle piastrelle, fissare lo smalto prima delle decorazioni serigrafiche, creare piccoli polmoni di servizio, riscaldare le piastrelle. Infine è posizionato il sistema di scarico dalla linea e carico sul sistema di movimentazione generale che porta il materiale allo stoccaggio prima della cottura che può variare dai 30 minuti alle 48 ore. Anche in questo caso è bene non superare tempi di stoccaggio troppo lunghi o, comunque, favorire l’essiccazione rapida delle piastrelle crude smaltate in modo da evitare fenomeni di migrazione sali verso l’esterno della piastrelle con la possibilità di difettologie già descritte. Vediamo ora nel dettaglio le applicazioni più importanti.

4.2.1 APPLICAZIONE A VELO

Si può ottenere una applicazione di spessore costante ed elevato, di superficie perfettamente stesa con l’utilizzo della campana o della filiera. La campana è un piatto rovesciato d’acciaio, alimentato radialmente per caduta controllata e fornisce veli perfetti con smalti ad alta densità. Gli smalti più utilizzati sono quelli del rivestimento già descritti. Le densità di utilizzo rivelatesi migliori sono di 1850 g/l. Le viscosità di 40 sec. i residui a 16000 mgl/cmq. variano attorno all’1,5%. Gli additivi più usati sono i fluidificanti che servono per lavorare a densità elevate e viscosità sopportabili dal sistema. La filiera, che è costituita da due lame a distanza tarata all’interno delle quali passa lo smalto per caduta, non consentono di operare a densità così elevate come la campana. Si ottengono così risultati di qualità inferiore. Sono adatte per basse grammature (15-20 gr raschiati su 20x20). Con le campane si può operare anche a pesi di 30-50 g raschiati su 20x20. I difetti più frequenti sono: ondulature sulla superficie causati da veli non stabili (viscosità e/o densità troppo basse), buchi superficiali causati da assorbimento troppo veloce o troppo lento con conseguente inglobamento di bolle d’aria o distacco tra le interfacce delle applicazioni precedenti o successive.

4.2.2 APPLICAZIONE A DISCO

Macchina applicatrice composta da due pacchi di dischi controrotanti ineriti in una cabina di contenimento in aspirazione. L’alimentazione dello smalto è coassiale all’asse della loro rotazione. Lo smalto viene sparato per forza centrifuga verso l’esterno e si fissa come tante goccioline sulla superficie della piastrella. La superficie risulta tanto più compatta e stesa quanto maggiore è la velocità dei dischi e tanto minore è la viscosità dello smalto. Si può andare da superfici perfettamente stese fino a gocciolature a rilievo non coprenti la superficie (in questi casi si sostituisce il pacco dischi con la spola o tubo forato). Si utilizza molto in monocottura per l’applicazione di engobbi e di smalti. In bicottura si usa solo per gli engobbi. Le densità tipiche di queste applicazioni sono di 1600 - 1800 g/l per smalti e 1400 - 1600 g/l per engobbi. I residui sono molto variabili e non dipendono solitamente dall’applicazione ma dalla tipologia dello smalto. I difetti più comuni sono buchi causati dalle reologie non corrette o dalle distanze tra le applicazioni errate. Anche la temperatura del supporto in uscita dall’essiccatoio incide sui risultati. Questi tre parametri, oltre alle grammature che si vogliono applicare fase per fase, vanno sempre considerati in modo correlato in quanto sono influenzati l’uno dall’altro.

4.2.3 APPLICAZIONE AD AEROGRAFO

Serve per applicare basse grammature 0,5 - 5 g differenza peso su 20x20. Si sfrutta la polverizzazione che subisce la barbottina quando passa per un piccolo ugello in miscela con aria compressa. Tanto maggiore è la pressione dell’aria, la finezza dell’ugello, tanto più elevato sarà il grado di nebulizzazione. Si può variare anche la portata dello smalto e l’apertura del ventaglio tramite la regolazione di due ugelli laterali da cui fuoriesce l’aria. Alcuni aerografi dell’ultima generazione sono privi del flusso di aria e basano la nebulizzazione solamente sulla dinamica del getto della barbottina. Gli smalti utilizzati sono generalmente colorati (fondi di preparazione o fiammature). I residui di macinazione devono essere bassi in quanto non esistono problemi di tagli sullo smalto causati da eccessiva compattezza del medesimo nella fase di preriscaldo di uscita dell’acqua. Gli spessori infatti sono minimi. Si preferisce usare allora residui prossimi allo zero a 16000 mgl/cmq per evitare intasamenti degli ugelli. E' importante avere fiammature dotate di buona plasticità per evitare fenomeni di deposito ed indurimento di questi prodotti sui bordi degli ugelli.

4.2.4 APPLICAZIONE PER SERIGRAFIA

Come abbiamo visto gli smalti per serigrafia utilizzano veicoli non acquosi. Gli impasti utilizzati devono avere valori di densità e di viscosità adeguati alla finezza dei retini serigrafici. Per applicazioni molto fini si usano impasti a bassa viscosità. L’esperienza degli operatori diretti è l’unica in grado di mettere a punto il dettaglio finale di questi due importanti parametri. Il residuo di macinazione deve essere estremamente basso (0,1 - 0,2% a 16000 mgl/ cmq).

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