INTRODUÇÃOO processo de produção de placas cerâmicas para revestimentos por monoqueima é, atualmente, o mais difundido entre as indústrias cerâmicas em todo o mundo. Este processo de produção através de fornos a rolos vem evoluindo através dos tempos, seja pelo aumento das dimensões dos equipamentos, maior eficiência energética, maior produtividade por unidade área ocupada e ao uso do gás natural. A etapa de queima (tratamento térmico) é determinante na obtenção das propriedades desejadas ao produto final, pois será transferida a energia térmica necessária para promover uma série de reações químicas e físicas como, por exemplo, decomposições térmicas, transformações alotrópicas, formação de fase líquida, sinterização entre outras [2,5,11]. Com isso a estabilidade nesta etapa deve ser mantida, tanto na alimentação das placas cerâmicas para o interior do forno como na manutenção da curva e ciclo de queima ao longo de todo o equipamento.A maior preocupação dos fabricantes de revestimentos cerâmicos, além das características estéticas, é a de garantir a obtenção de produtos dentro de uma mesma categoria dimensional (tamanho), pois muito embora a grande parte dos problemas de perda de qualidade não seja originada na operação de queima, é nesta etapa que se busca a resolução dos problemas no produto. Esta estabilidade está relacionada diretamente com a temperatura e tempo de queima, além do tipo de produto a ser fabricado. O controle da retração linear é amplamente utilizado no controle do tamanho do produto final, pois os requisitos de qualidade das placas ResumoA produção de revestimentos cerâmicos pelo processo monoqueima é atualmente o mais difundido entre as empresas de cerâmica. O processo de queima está em constante evolução e adaptação à novos parâmetros, devido ao crescimento tecnológico e à diversificação dos produtos cerâmicos. É necessário entender o mecanismos envolvidos na queima de placas cerâmicas utilizando fornos a rolos, principalmente o desempenho térmico do equipamento e características técnicas dos revestimentos cerâmicos. Neste trabalho, um modelo matemático e um procedimento experimental foram aplicados para determinar a cinética de retração. Os parâmetros cinéticos foram determinados experimentalmente, utilizando pó industrial para obter corpos-de-prova de 80 x 20 x 2,3 mm 3 queimados em forno elétrico laboratorial a rolo. A energia de ativação, E a =178041 J/mol, o expoente do tempo "n" que determina o mecanismo de sinterização, n = 0,26285 e fator de freqüência, k 0 = 44768 s -1 foram determinados depois de distintas condições de queima em 30, 40 e 50 min de frio a frio e as temperaturas entre 1000 a 1150 °C (com passos de 30 °C). Palavras-chave: queima, sinterização, cinética, revestimentos cerâmicos. AbstractThe
Porcelain stoneware tile is the best class of ceramic tiles regarding technical performance. Low porosity and high glass content are some of its highlighted characteristics. The manufacturing cost is highly dependent on the feldspar content and the processing flow rate. Certain technical bottlenecks in the manufacturing steps, such as milling, forming, and firing, are intrinsically associated with limitations in the processing properties, such as the dry strength, bulk density, and pyroplastic deformation. In this work, improvements in these properties were achieved using high‐energy milling (HEM) after conventional milling (CM). This study was carried out on a pilot industrial scale in the milling stage. Six experimental runs were evaluated. Slurries were spray‐dried. The powders were humidified with 6.5% moisture. Specimens were conformed under a specific pressure of 45 MPa. The firing was performed using temperature ranging from 1150 to 1230°C. The use of HEM, in comparison to traditional milling for the similar particle‐size distributions, has increased the dry density, +0.2 g.cm−3, dry bending strength, +1.0 MPa, and decreased the pyroplastic deformation index, −1.10−5 cm−1. These results allow an estimated thickness reduction of 10%.
The properties of flexographic inks obtained by the partial replacement of nitrocellulose (NC) resin with different amounts of polyurethane (PU) resins were evaluated for the statistical planning of mixtures to develop an optimum ink formulation. The formulations were developed using a statistical tool and they were found to present properties predicted by the tool. The results indicate that the substitution of the NC resin with PU resins leads to increased resistance of the ink film to delamination. The system obtained with the partial substitution of NC with PU has higher lamination bond strength than the pure NC‐based system. The ink films of the formulations NC‐based and NC/PU‐based were evaluated by spectroscopy UV–vis, both inks have similar transparency of greater than 95% above 575 nm. When exposed to water, milk, and UV light, ink surfaces showed similar behavior in the atomic force microscope, Fourier‐transform infrared spectroscopy, and UV–vis analysis. However, ink formulations with higher PU contents underwent higher photodegradation. Other properties such as the viscosity ink, gloss, coating strength, color, adhesion, and blocking of the NC/PU‐based ink film did not vary significantly when compared to those of the standard ink produced exclusively with NC resin.
-Single-cycle firing is currently the most widespread method used for the production of ceramic tile. The productivity is directly related to the performance of the constituent materials of the ceramic piece during thermal cycling. Numerical tools which allow the prediction of the material behavior may be of great help in the optimization of this stage. This study addressed the mathematical modeling of the temperature profile within a ceramic tile, together with the sintering kinetics, to simulate the effect of the thermal cycle on the final size. On the laboratory scale, 80 mm x 20 mm specimens with thicknesses of 2.3 mm and 7.8 mm were prepared in order to determine the kinetic constants and validate the model. The application was carried out on an industrial scale, with 450 mm x 450 mm pieces that were 8.0 mm thick. These results show that the model was capable of predicting the experimental results satisfactorily.
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