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La tecnica nella creatività
Colore, pigmenti ceramici e tecniche di decorazione
Responsabili: Michele Dondi, Davide Gardini
Personale coinvolto: Chiara Zanelli, Chiara Molinari
La decorazione riveste un’importanza crescente, come mezzo per dare valore aggiunto ai prodotti ceramici, così come fondamentale è l’innovazione delle tecniche applicative e dei materiali usati dall’industria.
Il CNR-ISTEC contribuisce alla messa a punto di nuove tecnologie di decorazione (es. stampa a getto d’inchiostro) sviluppando inchiostri, polveri e loro procedure di sintesi e funzionalizzazione per migliorarne resa, stabilità e durabilità nel processo ceramico. I pigmenti ceramici sono cristalli colorati che vengono dispersi in una matrice vetrosa, in cui sono insolubili, allo scopo di impartire il colore attraverso una miscela eterogenea. Pigmenti ceramici sono largamente usati per colorare piastrelle, stoviglierie, sanitari, smalti e vetri.
Il CNR-ISTEC sviluppa nuovi pigmenti, in collaborazione con università e imprese italiane e straniere, al fine di migliorare le proprietà ottiche, la stabilità nel processo ceramico, la produzione e il costo industriale, la salute e la sicurezza.
Strumenti e processi
Tecniche di decorazione: caratterizzazione di composizione, granulometria, proprietà chimico-fisiche e reologiche di prodotti per la decorazione della ceramica (inchiostri, polveri, graniglie, veicoli, ecc.) al fine di comprendere e migliorare il loro comportamento tecnologico. Prove reologiche (viscosità, tissotropia, scorrimento); misura di potenziale zeta, conduttività elettrica, stabilità nel tempo, tensione superficiale; granulometria (Sedigraph e dynamic light scattering, DLS); superficie specifica; analisi chimica ICP-OES; colorimetria; simulazione del processo di produzione di piastrelle ceramiche.
Pigmenti ceramici: caratterizzazione combinata di struttura cristallina, proprietà ottiche, caratteristiche microstrutturali e comportamento nel processo ceramico al fine di comprendere la relazione fra struttura, colore e prestazione tecnologica. Diffrazione di raggi X (XRPD) e camera calda (HT-XRD) con elaborazione Rietveld dell’intero profilo (anche da luce di sincrotrone e da neutroni); spettroscopia ottica e colorimetria (DRS); microscopia elettronica a scansione (SEM) con microanalisi (XRF-EDS); prove di applicazione in smalti e rivestimenti vetrosi mediante simulazione del processo di produzione di piastrelle ceramiche e sanitari.
Principali collaborazioni
- Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università di Ferrara;
- Dipartimento di Chimica e Scienze della Terra, Università di Modena e Reggio Emilia;
- UJI Universitat Jaume Castellon de la Plana Spagna.
Pubblicazioni
- Molinari C, Conte S., Zanelli C., Ardit M., Cruciani G., Dondi M., Ceramic pigments and dyes beyond the inkjet revolution: From technological requirements to constraints in colorant design, Ceramic International (2020), in press https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.05.302.
- Güngor G.L., Karaa A., Gardini D., Blosi M., Dondi M., Zanelli C.,Ink-jet printability of aqueous ceramic inks for digital decoration ofceramic tiles., Dyes and Pigments 127 (2016) 148-154.
- Ardit M., Cruciani G, Di Benedetto F. Sorace M., Dondi M.,New spectroscopic and diffraction data to solve the vanadium-doped zircon pigment conundrum. Journal of the European Ceramic Society 38-15 (2018) 5234-5245.