Aditivos

Aditivos en la industria de la porcelana

Desde mediados de los 90, muchos fabricantes han estado experimentando con aditivos y sustitutos. Por un lado para aumentar la estabilidad del cuerpo, por otro lado para reducir los costos de la materia prima, otros simplemente para diferenciarse de la competencia. En un intercambio de opiniones con el Instituto Fraunhofer de Würzburg en julio de 2014, nos enteramos de la gravedad de los depósitos de caolín en este planeta. Al igual que el petróleo crudo, el caolín es una materia prima que no puede reproducirse y que debe manejarse de manera más sostenible en el futuro.

Básicamente, la adición de aditivos y adiciones cambia las propiedades de la "verdadera" porcelana dura y de una manera u otra restringe muchas propiedades positivas. Para 2015, ningún fabricante habrá logrado añadir aditivos sin reducir la temperatura de cocción. Sin embargo, mantener una temperatura mínima de 1.300 °C es importante para lograr una porcelana dura con una dureza superficial de 5 a 6 Mohs.

En esta sección no queremos tratar el gran grupo de pigmentos, que en su multitud generalmente sólo influye en el color del cuerpo. Aparte de esto, el método de cocción (oxidación o reducción) tiene una influencia significativa en la reacción final de los aditivos. Para nosotros son importantes los aditivos que cambian la densidad, la dureza y/o la estabilidad del cascarón. Actualmente se conocen (estado 9/2019) tres grandes grupos que nos gustaría presentarles aquí.

Dolomita

La dolomita es un mineral del sistema cristalino hexagonal, también conocido como dolomita spar, rombo spar o perla spar. El mineral de la dolomita es un mineral bastante común de la clase de minerales "carbonatos y nitratos" con la composición química CaMg[CO3]2 y por lo tanto es, químicamente hablando, un carbonato de calcio y magnesio. La adición de dolomitas mediante formulaciones especiales puede reducir la cantidad de caolín y enriquecer la materia prima con una dureza de hasta 4 Mohs.

Se utilizan nombres prometedores y melodiosos para diversos tipos de masas de alúmina en las que la proporción de caolín es sustituida por otras arcillas (más favorables). Probablemente el nombre más conocido es "New Bone China" (Nueva China de Hueso) y su coloración tiene como objetivo evocar la impresión de la porcelana de hueso original. En Alemania, encontramos designaciones como porcelana de marfil, porcelana crema o porcelana de seda. En lo que respecta a la dureza de Mohs, no todas corresponden a la clásica porcelana dura.

Magnesio

Los minerales de magnesio le dan al cuerpo una alta resistencia al choque térmico.

El mineral de magnesio es uno de los diez elementos más comunes de la corteza terrestre. Se encuentra como aditivo en muchos otros minerales y en el verde de las hojas de las plantas. La extracción de magnesio es muy favorable (barata) en comparación con el caolín, pero como sustituto (sustituto del caolín) ofrece una dureza de Mohs de sólo un máximo de 2,5. El magnesio hace que la porcelana sea muy dura contra los impactos mecánicos, pero demasiado blanda para mantenerse en el gran grupo de la porcelana. La porcelana de magnesio puede ser cocida a un máximo de 1.260 °C y por lo tanto pertenece al grupo del gres duro. En la producción de porcelana, las vajillas de magnesio causan gases tóxicos y sobre todo emisiones extremas de CO2, incluso cuando se utilizan sistemas de filtros modernos. En consecuencia, el uso del magnesio como sustituto o aditivo ya se prohibió en China en 2016/2017.

Silicatos de sodio

Los silicatos de sodio (Na2SiO2) son compuestos químicos del grupo de los compuestos de sodio y los silicatos, que se presentan en varias proporciones molares (monosilicato, metasilicato, polisilicato y muchos otros). Están más o menos hidratados o solubles según el tipo de producción y el grado de pureza. Los silicatos de sodio son sólidos cristalinos - o como una mezcla de diferentes silicatos - vítreos (amorfos) o soluciones viscosas en agua.

Al fundir la porcelana en moldes de yeso, se añada silicato de sodio a la barbacoa en pequeñas cantidades como agente desmoldante durante el procesamiento. Dependiendo del tipo y la forma del molde de fundición, los residuos pueden dar lugar a formaciones de costuras no deseadas.

Chamotte

La chamota es un agente inclinador que aumenta la porosidad y reduce el encogimiento por secado y cocción. En la producción de cerámica y alfarería, la inclinación es una técnica de proceso utilizada para mezclar arcillas demasiado grasas con aditivos minerales u orgánicos. Esto es especialmente importante para la cerámica hecha a mano. La plasticidad de la arcilla se reduce con una inclinación apropiada, haciéndola menos dura y pegajosa y más estable para la construcción de recipientes. Durante el proceso de secado, la inclinación apoya la masa de arcilla que se encoge debido a la liberación de agua, y durante la cocción asegura una mejor distribución de la temperatura dentro de la pieza cocida. Según el tipo y la cantidad de la magnetización utilizada anteriormente, en el cuerpo disparado pueden influir diversas propiedades físicas y mecánicas como la insensibilidad a la temperatura, la capacidad de absorción de agua, la densidad y la dureza.

Xonotlita

La Xonotlita - del grupo de los silicatos (Ca₆[(OH)₂|Si₆O₁₇]) - es un aditivo común que se añade al molde como relleno. El xonotilito promueve la procesabilidad del deslizamiento por calcinación. La calcinación es el calentamiento de los minerales que contienen carbonato de calcio y magnesio con el fin de deshidratarlos o descomponerlos.