Studio della resistenza all'attacco chimico, del gloss ed analisi colorimetrica di uno smalto matt da gres porcellanato, supportato con un software di Design of Experiments (D.o.E).

L'obiettivo di questo lavoro era di studiare l'effetto di diverse sostituzioni di materie prime e fritte ceramiche, in uno smalto matt standard da gres, sulla variazione numerica di diverse proprietà  tecnologiche: resistenza all'attacco chimico, parametri colorimetrici e glossy; inoltre tutti i dati di progetto e quelli acquisiti dalle analisi sono stati implementati nel software Design Expert® (D.o.E). I supporti ceramici campione sono stati smaltati, su una metà  con deposizione in slitta serigrafica, mentre sull'altra metà  à¨ stata stampata una scaletta a 4 colori sopra alla quale ਠstata applicata la salatura ad aerografo. La parte slittata ਠstata utilizzata per quantificare numericamente la resistenza all'attaccabilità  acida (acido cloridrico 3% p/p), creando una classificazione ad hoc, basata su 5 gradi di attaccabilità , sulla base dei test della normativa ISO di riferimento. I campioni pi๠significativi sono stati analizzati al microscopio elettronico ESEM. Da tale analisi ਠemerso che le superfici matt si presentano composte sia da zone liscie e vetrose, sia da altre con aspetto pi๠irregolare, con creste e cavità , di carattere cristallino. Tali irregolarità  diffrangono in modo diverso la luce, sviluppando un prodotto antiriflesso. L'acido cloridrico attacca preferibilmente le porzioni lisce e vetrose, rompendole in forme poligonali irregolari, mentre le porzioni cristalline sono rimaste generalmente intatte. Dal confronto tra gli spettri di uno stesso campione di smalto slittato, attaccato e non, sono emerse sostanziali differenze generalmente solo per i campioni molto attaccabili, in particolare le fasi che tendono a scomparire in ambiente acido sono preferibilmente composte da sodio, alluminio, potassio, calcio, bario e zinco. Sulla porzione smaltata ad airless, invece, sono stati acquisiti i dati di glossimetria e di colorimetria. Dopo aver eseguito la prova di attaccabilità  sul colore nero della scaletta grafica, sono state analizzate le soluzioni di attacco allo spettrometro ICP. Da tale analisi ਠemersa una concordanza con i dati acquisiti all'ESEM: gli elementi che hanno mostrato un calo di intensità  negli spettri sono quelli ceduti in concentrazione pi๠elevata nelle soluzioni. Tramite il D.o.E. si ਠdefinita, l'influenza delle sostituzioni sui parametri di interesse, mediante grafici a tre componenti, ai cui vertici sono stati posizionate le tre materie principali dello smalto standard: nefelina, fritta ceramica F-34 e carbonato di calcio. Le sostituzioni interessanti la fritta ceramica F-00, il carbonato di bario e la dolomite lucidano le superfici, a differenza delle fritte F-19 e F-71, le quali migliorano il grado di matt. Le fritte ceramiche F-00, F-19 e F-71 aumentano la resistenza all'attaccabilità , mentre il carbonato di bario e la dolomite la peggiorano. In merito alla colorimetria, la fritta F-00 ha mostrato un aumento del valore di L* e b*, vicerversa il fattore a* si ਠmostrato in calo. La F-19, produce un aumento pi๠significativo di L* e del parametro a*, ed un calo significativo del fattore b*. La fritta F-71 favorisce un aumento pi๠sostanziale della coprenza, mentre non comporta variazioni dei parametri a* e b. Il carbonato di bario si evidenzia un aumento lieve della luminosità  e di b*, insieme ad un calo di a*. La dolomite produce un aumento marcato di L*, una crescita di a* ed un calo significativo del fattore b*. Riguardo la desiderabilità , il software ci ha permesso inoltre di minimizzare o massimizzare il valore delle proprietà  di interesse al fine di ottenere un prodotto target; in questo caso la soluzione richiesta doveva sviluppare basso gloss, essere pi๠trasparente possibile (L* basso) e non attaccabile.