Effects of particles size reduction of frit in the properties of ceramic glazes aiming application in digital glazing

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Nowadays Brazil is the second largest producer and consumer of ceramic tiles in the world. In the process of tile’s production, the decoration and glazing play a prominent role since they are responsible for technical and aesthetic properties of the product. Ceramic tile decoration underwent a revolution with the arrival of ink-jet technology. This technology has also started to become a focus of interest for glazing, creating the possibility of having a completely digital line in the manufacture processing. Accordingly, glazes must be adapted to requirements of this new technology. Among them, the particle size of the suspensions employed in the ink jet technology should be lower than that used in traditional glazes. In this context, this project evaluates the effect of the average particle size reduction on the properties of glazes, from their preparation, application, sintering and final product. The methodology of the project consisted in using an industrial frit applied to transparent glazes. The frit was ground to obtain four different granulometry particle sizes for the preparation of glazes. The materials were characterized by rheological analysis, applied layer and their interaction with digital inks. Finally, the sintering process and the characteristics of the fired product were monitored. The study showed that the main effect of the decrease in particle size was on the particle size distribution curve, which affected the packing of particles and this, in turn, affects the pore structure which affects the packing of the suspension, That is, rheological behavior and the characteristics of the applied layer of the glazes, showing that changes in the applied layer affected the subsequent stage as the decoration and the firing. O Brasil é atualmente o segundo maior produtor e consumidor de revestimentos cerâmicos no mundo. No processo de produção de revestimentos, a decoração e a esmaltação têm um papel de destaque, pois são conferidas certas propriedades técnicas e estéticas ao produto. A decoração de revestimentos cerâmicos sofreu uma revolução com a chegada da tecnologia digital. Essa tecnologia começou a ser foco de interesse também para a esmaltação e, assim, surgiu a possibilidade de se ter uma linha digital completa no processo de fabricação. Nesse sentido, os esmaltes devem ser adaptados aos requerimentos dessa nova tecnologia. Um ponto importante refere-se ao tamanho de partícula das suspensões que são empregadas na tecnologia digital, inferior as que são utilizadas nos esmaltes tradicionais. Nesse contexto, este projeto avalia o efeito da redução do tamanho médio de partícula nas propriedades dos esmaltes, desde a sua preparação, aplicação, sinterização e produto final. A metodologia do projeto consistiu em usar uma frita industrial utilizada para esmaltes transparentes. A frita foi moída para obter quatro granulometrias diferentes de partícula para o preparo dos esmaltes. Os materiais foram caracterizados pela análise reológica, camada aplicada e a interação da mesma com as tintas digitais. Por fim, foi feito um acompanhamento do processo de sinterização e das características do produto queimado. O trabalho mostrou que um dos principais efeitos da diminuição do tamanho de partícula foi sobre a distribuição na curva granulométrica, o que afetou o empacotamento de partículas e, este, por sua vez, afeta a estrutura de poros o que afeta o empacotamento da suspensão, ou seja, comportamento reológico e as características da camada aplicada, mostrando que mudanças na camada aplicada afetaram a etapa subseqüente como a decoração e a queima.