Desenvolvimento de vidrados corados para louça de grés fino

Abstract

O estágio, que foi desenvolvido na empresa Grestel, tinha como objetivo desenvolver vidrados corados através da incorporação de resíduos industriais. Foram estudados quatro resíduos: A, A1, A2, B, C e D. O resíduo A é gerado no processo de trefilagem do aço e os resíduos A1 e A2 resultam do seu pré-tratamento, sendo, respetivamente a fração superior e inferior a 150 µm. O resíduo B é resultante do processo de moagem de vidrado e fritas. Os resíduos C e D são gerados nas operações internas da Grestel. O resíduo C é composto pelo pó resultante da aspiração das cabines de vidragem, enquanto o resíduo D engloba não apenas o pó das cabines de vidragem, mas também o proveniente de algumas cabines de acabamento. Inicialmente, de modo a realizar uma pré-seleção, todos os resíduos foram incorporados, em diferentes percentagens (1 e 3 % em massa) num vidrado transparente, com o objetivo de avaliar o seu efeito estético (e.g. cor). Tendo em conta os resultados obtidos, o resíduo selecionado para conferir cor ou outros efeitos ao vidrado foi apenas o resíduo A e, consequentemente, os resíduos A1 e A2. Os outros resíduos (B, C e D) foram excluídos por não apresentarem uma cor uniforme (resíduo B), e variabilidade composicional ao longo do tempo (resíduos C e D). Os resíduos selecionados foram estudados em relação à sua composição química e mineralógica, morfologia, distribuição granulométrica, comportamento térmico e pedra ao rubro. As suspensões dos vidrados preparados foram caraterizados em relação à sua densidade, tempo de escoamento e comportamento reológico. Verificou-se que os vidrados com incorporação de resíduos exibem uma alteração significativa das suas propriedades reológicas quando comparadas com o vidrado utilizado na Grestel pelo que foi necessário ajustá-las através da adição de desfloculante. Após ajuste, os vidrados foram aplicados em peças de produção por pulverização manual, cozidos e foi avaliada a sua espessura e morfologia. As peças obtidas foram avaliadas em termos de resistência ao “metal marking”, à lixiviação, às micro-ondas, ao choque térmico e ao fendilhamento tardio. Atendendo aos resultados positivos obtidos nos testes de qualidade considera-se que os vidrados desenvolvidos estão aptos para uso industrial.

This thesis internship was developed in partnership with the company Grestel with the intent of developing coloured glazes through the incorporation of industrial wastes. In this work there were studied the following wastes: A, A1, A2, B, C and D. Waste A is generated in the steel wire drawing process, while wastes A1 and A2 result from its pretreatment, representing, respectively, the fraction above and below 150 µm. Waste B results from the grinding of glaze and frits. Wastes C and D are generated in Grestel's internal operations. Waste C consists of the powder collected from glazing booths, while waste D is associated not only with the powder from glazing booths but also that from some finishing booths. Initially, to perform a pre-selection, all waste types were incorporated at different percentages (1 and 3% by mass) into a transparent glaze to assess their aesthetic effect (e.g., color). Based on the obtained results, only waste A and, consequently, wastes A1 and A2 were selected to imparting color or other effects to the glaze. The other wastes (B, C, and D) were excluded due to their lack of uniform color (waste B) and compositional variability over time (wastes C and D). The selected wastes were studied in terms of their chemical and mineralogical composition, morphology, particle size distribution, thermal behavior, and loss on ignition. The glaze suspensions prepared were characterized in relation to their density, flow time, and rheological behaviour. It was observed that the glazes with waste incorporation showed significant alterations in their rheological properties compared to the glaze used at Grestel, necessitating adjustment through the addition of deflocculant. After adjustment, the glazes were applied to production pieces through manual spraying, fired, and their thickness and morphology were evaluated. The obtained pieces underwent tests for metal marking resistance, leaching, microwave resistance, thermal shock resistance, and late-stage cracking. Considering the positive results obtained in the quality tests, it is deemed that the developed glazes are suitable for industrial use.