Lastre ceramiche: la sostenibilità parte dalle materie prime

Imerys ha presentato a Tecna 2024 un’ampia gamma di prodotti per impasti bianchi e superbianchi oltre a due soluzioni per ridurre il contenuto di silice cristallina nelle lastre.

Il mercato ceramico è guidato da player alla continua ricerca di prodotti in grado di distinguersi per innovazione. Tra questi, sicuramente le grandi lastre per pavimenti, top da bagno e cucina, facciate e arredamento, realizzate con tecnologie di formatura che consentono di ottenere superfici continue da cui ricavare i formati desiderati tramite taglio, e che, innegabilmente, permettono un approccio del tutto nuovo, rivoluzionario, al mondo del design e dell’architettura. La sfida è assicurarsi che le formulazioni degli impasti siano adattate alle nuove tecnologie di processo e che possano svilupparsi parallelamente ad esse.

Un’ampia gamma di prodotti per impasti bianchi e superbianchi

L’utilizzo di materie prime a bassi cromofori consente di produrre impasti ad alto indice di bianco, garantendo migliori proprietà di stampa e decorazione sulle piastrelle e sulle lastre.

È verso questo obiettivo che si focalizza l’attività di Imerys rivolta all’industria produttrice di grandi lastre, grazie ad un ampio portafoglio di prodotti che comprende ball clay, caolini bianchi, feldspati e talco.

Nel campo delle ball clay, ad esempio, l’argilla FMT e la più pregiata FlashTop, provenienti dalle cave di Imerys in Francia, possiedono un alto grado di bianchezza e plasticità. Vengono utilizzate fino al 10% di una formulazione in combinazione con argille e caolini per ottenere lastre bianche e super bianche.

Con la sua vasta gamma di prodotti a base di caolino, Imerys è in grado di soddisfare varie esigenze specifiche. Tra questi, il caolino BIP, estratto in Francia, è un prodotto di alta qualità, noto per il suo grado di bianco eccezionalmente elevato che lo rende ideale anche nella produzione di stoviglie; BIP offre anche un'elevata plasticità e una buona fusibilità. Dai giacimenti brasiliani arriva il caolino CR, utilizzato principalmente nella produzione di piastrelle: ha un elevato grado di bianco e di opacità ed una plasticità leggermente inferiore. Si distingue invece per la sua elevata plasticità e fusibilità il Kaoshine GL2, prodotto nel Regno Unito.

Per quanto riguarda i feldspati, il prodotto di punta di Imerys è l’RF4, un feldspato sodico-potassico proveniente dalla Francia. Si caratterizza per l’elevato grado di bianco e per il suo ampio plateau di sinterizzazione che consente un'elevata stabilità alle alte temperature. Ampiamente utilizzato dall’industria ceramica italiana, si distingue anche per il basso ritiro: le formulazioni che utilizzano il 20% di RF4 hanno ottenuto un ritiro inferiore dell'1% rispetto ad altri feldspati standard provenienti da Turchia, Germania, India o Sardegna.

Infine, spostandoci sul talco, il francese Luzenac 1445 aumenta la fusibilità delle formulazioni, garantendo un ampio plateau di sinterizzazione, una maggiore stabilità in cottura e una minore deformazione. 

Una nuova sfida: la silice cristallina respirabile

Un tema che negli ultimi tempi ha destato crescenti preoccupazioni nel mercato riguarda il contenuto di silice cristallina nelle lastre ceramiche e pietre sinterizzate, una sfida che i produttori stanno prendendo seriamente in considerazione quando scelgono la loro formulazione. In Australia Occidentale, ad esempio, a partire dal 1° luglio 2024, è stata vietata la produzione e la fornitura di lastre di pietra sinterizzata e ulteriori normative sui prodotti contenenti silice saranno introdotte in tutto il Paese a partire da settembre 2024.

Per affrontare il problema, Imerys ha condotto ricerche finalizzate a sviluppare formulazioni che riducano significativamente il contenuto di silice cristallina respirabile (RCS) nelle lastre, dal 15% (standard) all'8% o addirittura meno dell'1%, senza compromettere le proprietà prestazionali del prodotto finito, come l'assorbimento d'acqua, la deformazione piroplastica, la contrazione, l'alto modulo di rottura (Tab. 1).

Sono due le strade grazie alle quali Imerys è riuscita a ridurre il contenuto di silice cristallina.

In primo luogo, attraverso l'uso di minerali con contenuto di silice cristallina naturalmente basso: ad esempio, l'albite tradizionale e il feldspato ortoclasio, che contengono tra l'8 e il 12% di quarzo, sono stati sostituiti da un feldspato di prossima introduzione proveniente dal giacimento di Imerys nei Pirenei francesi; allo stesso modo, anche le argille tradizionali sono state sostituite con argille ad alto contenuto di allumina, come l’Hymod Sigma, l’RR40 o i caolini altamente lavorati come il CR o il Kaopearl CNL30.

In secondo luogo, Imerys propone l'uso di minerali come il talco - il Luzenac 2 o il Luzenac 1445 -, che sono in grado di "digerire" le particelle fini di silice cristallina.

Come si può notare in Tabella 1, l'assenza di grani di quarzo nel prodotto finito, combinata con un contenuto di allumina più elevato, determina vantaggi per molte caratteristiche meccaniche: la resistenza alla flessione, ad esempio, aumenta del 20%.