DESENVOLVIMENTO DE MASSA DE REVESTIMENTO CERÂMICO UTILIZANDO MATÉRIAS-PRIMAS DA REGIÃO PARAÍBA/PERNAMBUCO

DESENVOLVIMENTO DE MASSA DE REVESTIMENTO CERÂMICO UTILIZANDO MATÉRIAS-PRIMAS DA REGIÃO PARAÍBA/PERNAMBUCO

J. Q. GALVÃO NETO1, F. A. M. ARAÚJO2, V. L. MOCHIZUKI3

1 Universidade Federal da Paraíba, Departamento de Engenharia Química

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RESUMO – A seleção de matérias-primas é a etapa mais importante no desenvolvimento de formulações de massas de revestimentos cerâmicos, por ser um fator determinante para se obter a massa adequada ao processo produtivo e que também atenda as características técnicas desejadas. Portanto, o objetivo do presente trabalho é avaliar as características das matérias-primas e formulações das massas cerâmicas obtidas na região paraíba/pernambuco. Foram desenvolvidas três massas cerâmicas, variando a proporção de matéria-prima plástica, não plástica e fundente. Os resultados obtidos mostram que quanto maior a quantidade de material não plástico, maior será a absorção de água e a resistência mecânica do produto final. Observou-se que é necessário um maior controle da escolha das matérias-primas, igualmente das suas percentagens nas formulações a fim de otimizar os resultados das propriedades físicas desejadas das massas cerâmicas desenvolvidas.

1. INTRODUÇÃO

Devido ao crescimento da indústria cerâmica e econômico na região nordeste do Brasil nos últimos anos, utilizar matérias-primas regionais para o desenvolvimento de novos produtos cerâmicos é de grande importância. Os revestimentos cerâmicos possuem características químicas, tamanho, formato, propriedades mecânicas, entre outros, bastante diversificados. Para a obtenção de propriedades específicas e a necessidade de diminuir os custos, é necessário um estudo das matérias-primas disponíveis a serem utilizadas na formulação das massas cerâmicas. Em geral, as massas cerâmicas para revestimentos por via seca do tipo semi-porosa (BIIb), são constituídas por matérias-primas plásticas, não-plásticas e fundentes, podendo uma mesma matéria-prima assumir uma ou mais destas funções, como mostrado no trabalho de Oliveira e Hotza (2011).

Segundo Souza (2008), as matérias-primas plásticas são aquelas que conferem importantes características na fase de conformação das peças cerâmicas, tais como plasticidade, resistência mecânica a cru, e na sinterização, estrutura e cor. Argilas e caulins são as principais matérias-primas plásticas utilizadas em revestimentos cerâmicos semi-porosos. Já as matérias-primas não plásticas, elas atuam nas fases de conformação e secagem, diminuindo a retração, favorecendo a secagem e a fase de queima, quando desempenham o papel mais relevante. Devido principalmente ao seu papel na fase de queima, os materiais não plásticos são ainda qualificados de inertes e fundentes. As principais matérias-primas não plásticas utilizadas em revestimentos cerâmicos porosos são o quartzo e os carbonatos (cálcio e magnésio).

O objetivo principal do presente trabalho é o desenvolvimento de uma massa cerâmica que utilize matérias-primas disponíveis na região Paraíba/Pernambuco, que é onde se concentra um grande pólo de indústria cerâmica na região nordeste do país.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

2.1. Seleção e Classificação das Matérias-primas

A seleção das matérias- primas para a fabricação de massas cerâmica é a etapa inicial, já que cada matéria-prima oferece uma característica funcional no corpo cerâmico. As matérias primas utilizadas no presente trabalho foram cedidas por uma indústria fabricante de revestimentos cerâmicos, situada na região metropolitana de João Pessoa/PB.

A Tabela 1 mostra a função de cada matéria-prima utilizada e a sua codificação correspondente

Tabela 1 – Função de cada matéria-prima utilizada (EMILIANI, CORBARA 1999, modificado).

Codificação	Nomenclatura	Função
AP-1	Argila Plástica	Componente Plástico / Dá coesão e solidez à massa verde e crua. É responsável pela retração durante a secagem
NP-1	Material Não Plástico	Componente fundente / Abaixa a temperatura que se forma a fase vítrea, que é responsável pela fusão do componente plástico/assegura a resistência mecânica e coesão do produto
F-1	Fundente

2.2. Caracterização das Matérias-primas

As matérias-primas utilizadas no presente trabalho foram caracterizadas pela técnica de Análise Química por Fluorescência de Raios X (FRX).

2.3. Formulação

A preparação das composições das formulações foi com base nas formulações utilizadas pelas indústrias de fabricação de pisos e revestimentos encontradas na literatura. Sendo assim, a partir das características, propriedades e composição química de cada matéria-prima realizou-se a formulação de 3 massas, como mostra na Tabela 2.

Tabela 2 – Composição das formulações das massas estudadas

Formulação	Concentração em peso (%)
AP-1	NP-1	F-1
M-1	70	13	17
M-2	65	18	17
M-3	60	23	17

2.4. Moagem por via seca

As matérias-primas e as formulações previamente estabelecidas passaram pelo processo de moagem por via seca, onde cada uma foi moída por 15 minutos em moinho periquito, com jarros e bolas de alumina da Servitech.

2.5. Granulação, Conformação e Secagem

        Após a moagem, as massas foram passadas em peneira de 35 mesh e então adicionadas 7% de água com o objetivo de auxiliar o processo de prensagem do corpo de prova.