Lavorazione…

Come vengono prodotte le piastrelle? Dalla selezione delle argille alla cottura, dalla decorazione digitale al controllo di tono e calibro, la lavorazione delle piastrelle ceramiche e una sequenza industriale precisa nella quale mineralogia, meccanica, termica e automazione lavorano insieme. Questa guida segue l’intero processo produttivo della ceramica e chiarisce perche cotto, bicottura, monocottura, klinker e gres porcellanato presentano caratteristiche tanto diverse.

Il processo produttivo in 10 passaggi

  1. 01DosaggioMaterie prime
  2. 02MacinazioneBarbottina
  3. 03AtomizzazionePolvere granulare
  4. 04FormaturaPressa o estrusione
  5. 05EssiccazioneUmidita controllata
  6. 06SmaltaturaStrati funzionali
  7. 07DecorazioneInkjet e materia
  8. 08CotturaSinterizzazione
  9. 09FinituraRettifica e lappatura
  10. 10SceltaTono, calibro, qualita

Capitolo 1

Materie prime: la formula mineralogica della piastrella

La produzione delle piastrelle comincia molto prima della pressa. Le materie prime vengono caratterizzate, stoccate in lotti separati e dosate secondo una ricetta. Il produttore controlla composizione chimica, distribuzione granulometrica, plasticita, comportamento in essiccazione, ritiro e colore dopo cottura. Una variazione apparentemente piccola puo modificare stabilita dimensionale, porosita o tonalita del supporto.

Argille

Forniscono plasticita e coesione. I minerali argillosi, una volta miscelati con acqua, permettono di formare un corpo crudo stabile. Argille rosse o chiare sono selezionate in base al tenore di ferro, alla fusibilita e al colore desiderato.

Caolini

Sono materie prime piu pure e refrattarie, ricche di caolinite. Contribuiscono alla bianchezza dell’impasto, alla regolarita della cottura e alla struttura del corpo ceramico, ma richiedono un equilibrio con componenti piu fondenti.

Feldspati

Agiscono da fondenti. Alle alte temperature sviluppano una fase vetrosa che riempie parte dei pori e lega i granuli, favorendo la densificazione. Sono decisivi nel gres porcellanato a bassissimo assorbimento.

Sabbie quarzifere

Il quarzo controlla il ritiro, sostiene lo scheletro dell’impasto e influenza la stabilita dimensionale. La granulometria deve essere calibrata: particelle eccessivamente grossolane o distribuite male possono diventare punti critici.

Additivi

Deflocculanti, leganti, coloranti e correttori reologici sono impiegati in quantita contenute per regolare viscosita, resistenza a crudo, comportamento della barbottina e uniformita del processo.

Capitolo 2

Preparazione dell’impasto: macinazione, miscelazione e atomizzazione

Macinazione e miscelazione

Nella via umida, oggi molto diffusa per i prodotti pressati, argille, feldspati, quarzo e correttivi sono dosati e caricati nei mulini con acqua. Corpi macinanti riducono le particelle e rendono omogenea la miscela fino a ottenere la barbottina, una sospensione fluida ma controllata. Setacci e separatori magnetici trattengono agglomerati e contaminazioni ferrose; vasche agitate mantengono la composizione uniforme prima dell’atomizzatore.

La finezza non e ricercata indiscriminatamente. Una macinazione insufficiente puo ostacolare la sinterizzazione; una macinazione eccessiva aumenta energia, viscosita e sensibilita al processo. Densita, residuo al setaccio e viscosita della barbottina sono quindi controllati con frequenza.

Atomizzazione

Nell’atomizzatore la barbottina viene nebulizzata in una grande camera attraversata da aria calda. Le gocce perdono rapidamente acqua e diventano granuli quasi sferici, scorrevoli e con umidita residua uniforme. Non si vuole una polvere completamente secca: una piccola quantita d’acqua favorisce la deformazione dei granuli e la coesione durante la pressatura.

Forma, distribuzione dimensionale e umidita dell’atomizzato condizionano il riempimento dello stampo. Se la polvere scorre male o si separa, la densita del pezzo puo diventare disomogenea e produrre deformazioni durante essiccazione e cottura. Dopo l’atomizzazione il materiale riposa in silos, dove l’umidita si equilibra, ed e poi inviato alle presse tramite sistemi chiusi.

Capitolo 3

Pressatura: come nasce il supporto ceramico

Per le piastrelle pressate a secco, un carrello distributore riempie in modo uniforme le cavita dello stampo. La pressa idraulica applica la forza attraverso punzoni superiori e inferiori; spesso il ciclo comprende precompattazione, disaerazione e pressatura finale. L’obiettivo non e soltanto ottenere lo spessore, ma una distribuzione della densita il piu possibile omogenea su tutta la superficie.

Nel gres porcellanato le pressioni specifiche possono arrivare indicativamente a 400-450 kg/cm?, cioe circa 39-44 MPa; valori e sequenze dipendono da impasto, formato e spessore. La compressione avvicina i granuli, espelle aria e conferisce al pezzo crudo la resistenza necessaria per essere movimentato. Difetti di caricamento possono generare laminazioni, differenze di ritiro o curvature.

Le grandi lastre possono essere formate anche con sistemi continui: la polvere viene distribuita su un nastro, compattata progressivamente e tagliata prima della cottura. Questo approccio consente formati molto grandi e spessori differenziati, mantenendo controllo della densita e flessibilita produttiva. Il cotto e molte tipologie di klinker seguono invece la formatura per estrusione: un impasto plastico viene spinto attraverso una filiera e tagliato nella misura richiesta.

Capitolo 4

Essiccazione: eliminare l’acqua senza deformare il pezzo

La piastrella appena formata contiene ancora umidita. Entrare direttamente in forno provocherebbe una vaporizzazione troppo rapida, con fessure, sfogliature o rotture. Negli essiccatoi orizzontali o verticali aria riscaldata e ricircolata attraversa i pezzi secondo profili di temperatura e portata controllati.

La fase piu delicata e il passaggio dell’acqua dall’interno verso la superficie. Se la superficie asciuga troppo velocemente rispetto al cuore, si creano gradienti e tensioni. Sensori e ricette automatiche regolano tempo, temperatura e ventilazione in base a formato e spessore. All’uscita, l’umidita residua deve essere bassa e soprattutto uniforme: anche differenze locali minime possono influire sull’applicazione dello smalto e sul comportamento in forno.

Capitolo 5

Smaltatura: protezione, colore e base per la decorazione

Lo smalto e una miscela ceramica formulata per fondere e aderire al supporto durante la cottura. Puo contenere fritte vetrose, silice, allumina, caolino, pigmenti e additivi. Non e una semplice vernice: dopo il forno diventa uno strato inorganico solidale con il corpo ceramico.

La linea puo applicare piu prodotti in successione. L’engobbio uniforma il colore del supporto e crea una zona di transizione; lo smalto di fondo definisce copertura e comportamento superficiale; smalti protettivi o graniglie aggiungono profondita, tattilita e resistenza. Le applicazioni avvengono mediante cabine a disco o airless, campane, rulli, serigrafia, sistemi digitali e deposizione a secco.

Tipi e risultati

  • Trasparenti o coprenti: lasciano percepire gli strati sottostanti oppure uniformano completamente il fondo.
  • Lucidi, satinati e opachi: cambiano riflessione, tatto e percezione cromatica.
  • Strutturati e materici: creano micro-rilievi, effetti graniglia e superfici con maggiore presa.
  • Funzionali: possono contribuire a resistenza alle macchie, prodotti chimici e usura, sempre secondo la specifica classe dichiarata.

Spessore, viscosita, densita e peso depositato devono restare costanti. Un’applicazione eccessiva o irregolare puo causare colature, cavilli, puntinature, differenze di gloss o tensioni tra smalto e supporto.

Capitolo 6

Decorazione digitale: tecnologia inkjet e superfici ad alta definizione

La stampa inkjet ha trasformato la produzione delle piastrelle. Le testine depositano microgocce di inchiostri ceramici senza contatto con il pezzo, mentre il file grafico viene elaborato in tempo reale. Il sistema permette variazioni controllate tra le piastrelle, riduce la ripetizione del disegno e sincronizza venature, nodi, ossidazioni e sfumature.

Gli inchiostri contengono pigmenti inorganici dispersi in veicoli compatibili con testine e ciclo termico. Dopo la stampa, la cottura sviluppa il colore e lo integra nel sistema smalto-supporto. La gestione cromatica deve considerare che cio che si vede prima del forno non coincide con il colore finale: profili, campioni e controlli spettrofotometrici compensano le trasformazioni termiche.

Marmo

Venature profonde, ramificazioni e variazioni tra lastre, spesso abbinate a graniglie o lucidatura.

Pietra

Inclusioni, stratificazioni e irregolarita minerali coordinate con strutture superficiali.

Cemento

Nuvolature, pori, spatolature e variazioni tonali controllate.

Legno

Nodi, fiamme, fibre e cambi di doga con grafica non ripetitiva.

Metallo

Ossidazioni, patine e riflessi ottenuti combinando pigmenti e smalti speciali.

Resina

Passaggi morbidi, segni di spatola e superfici continue dal carattere contemporaneo.

Le piattaforme piu recenti integrano stampa di inchiostri, colle, smalti, graniglie e polveri. La decorazione non e piu soltanto colore: puo creare rilievi sincronizzati con la grafica e, nelle linee per grandi lastre, effetti che proseguono nel corpo o penetrano visivamente in profondita.

Capitolo 7

Cottura: il cuore della trasformazione ceramica

Nel forno a rulli le piastrelle avanzano su rulli refrattari attraverso zone con funzioni diverse. Il preriscaldo elimina l’umidita residua e avvia la decomposizione dei composti; nella zona di massima temperatura avvengono densificazione e maturazione; il raffreddamento controllato porta il materiale a una temperatura gestibile limitando tensioni e shock termici.

Curve di temperatura e tempi di permanenza

La curva non e una semplice salita e discesa. Velocita di riscaldamento, picco, eventuale permanenza e raffreddamento sono progettati in funzione delle reazioni dell’impasto e dello smalto. I forni rapidi industriali lavorano spesso nell’ordine di alcune decine di minuti, ma lastre, spessori elevati, decorazioni complesse o prodotti estrusi possono richiedere cicli diversi. La temperatura misurata nell’atmosfera del forno non coincide sempre con quella raggiunta istantaneamente dal cuore del pezzo.

Trasformazioni chimiche e sinterizzazione

Durante il riscaldamento evapora l’acqua fisica residua; a temperature superiori i minerali argillosi perdono l’acqua strutturale e cambiano organizzazione. I componenti organici ossidano, i carbonati eventualmente presenti si decompongono e il quarzo attraversa trasformazioni che richiedono controllo della velocita termica. Con l’aumento della temperatura i fondenti generano una fase liquida viscosa. Questa bagna e unisce le particelle, chiude progressivamente i pori e produce la sinterizzazione.

Nel gres porcellanato la sinterizzazione e spinta fino a ottenere un corpo molto compatto e un assorbimento d’acqua non superiore allo 0,5% per il gruppo BIa. Occorre pero evitare sovracottura, deformazioni piroplastiche e tensioni con lo smalto. Nel raffreddamento si consolida la fase vetrosa e si formano fasi cristalline; una gestione errata puo produrre curvature, microfessure o fragilita.

Temperature massime indicative: non sono limiti normativi
Tipologia Ciclo indicativo Temperatura massima tipica Nota tecnica
Bicottura Prima cottura del supporto, seconda di smalto Biscotto circa 1.000-1.100 deg C; smalto circa 950-1.050 deg C Due curve separate consentono un supporto poroso e una superficie decorata.
Monocottura Supporto e smalto maturano insieme Circa 1.100-1.200 deg C Ricetta e smalto devono essere compatibili nella stessa curva.
Klinker Spesso estruso e fortemente vetrificato Circa 1.150-1.250 deg C Il ciclo varia sensibilmente con spessore e composizione.
Gres porcellanato Monocottura rapida con sinterizzazione spinta Circa 1.180-1.250 deg C Impianti industriali citano valori intorno a 1.200-1.220 deg C; la ricetta definisce il picco reale.

Capitolo 8

Lavorazioni successive: precisione dimensionale e finitura

Rettifica

Dopo la cottura, mole diamantate lavorano i bordi per portarli a dimensioni precise e ortogonali. La piastrella rettificata e quindi un prodotto rifinito meccanicamente, non necessariamente lucido. La rettifica facilita allineamenti regolari e fughe contenute, ma non elimina la necessita della fuga prevista dal progetto di posa.

Levigatura e lucidatura

Testate abrasive rimuovono una parte controllata della superficie, la spianano e aumentano progressivamente il grado di brillantezza. Nel gres tecnico la lavorazione interessa direttamente il corpo; nei prodotti smaltati va calibrata sullo strato superficiale. Una finitura molto lucida riflette maggiormente la luce, ma puo rendere piu visibili graffi e richiedere una specifica valutazione della scivolosita.

Lappatura

Il termine indica una finitura meccanica che leviga in modo selettivo o meno aggressivo rispetto alla lucidatura completa. Puo produrre un aspetto satinato, semilucido o variabile tra zone alte e basse di una struttura, valorizzando il disegno e la profondita della superficie.

Trattamenti superficiali

Protezioni applicate in linea possono ridurre la microporosita aperta dalla levigatura e facilitare pulizia e resistenza alle macchie. Altri trattamenti modificano tatto, coefficiente di attrito o comportamento funzionale. Devono essere considerati parte del sistema prodotto e mantenuti secondo le indicazioni del fabbricante.

Capitolo 9

Controlli qualita: dalla linea al laboratorio

All’uscita del forno sistemi ottici, laser e meccanici misurano dimensioni e aspetto. Il controllo automatico non sostituisce il laboratorio: intercetta difetti in linea e separa i pezzi, mentre le prove normalizzate determinano le prestazioni del prodotto. La UNI EN 14411:2016, attualmente in vigore, definisce termini, classificazione, caratteristiche, verifica della costanza della prestazione e marcatura per piastrelle estruse o pressate a secco. I metodi di prova sono descritti principalmente dalla serie EN ISO 10545.

Controlli principali e significato
Controllo Cosa verifica Riferimento tipico
Dimensioni, ortogonalita e planarita Lunghezza, larghezza, spessore, rettilineita, squadratura, curvatura centrale e laterale, svergolamento. EN ISO 10545-2
Calibro Raggruppamento dei pezzi in intervalli dimensionali compatibili per una posa regolare. Selezione di produzione e tolleranze applicabili
Tono Coerenza cromatica e grado di variazione intenzionale tra pezzi della stessa collezione. Controllo visivo e strumentale del lotto
Assorbimento d’acqua Porosita aperta e appartenenza al gruppo di classificazione. EN ISO 10545-3
Resistenza a flessione e rottura Comportamento del pezzo sotto carico e modulo di rottura. EN ISO 10545-4
Abrasione Usura profonda dei prodotti non smaltati o abrasione superficiale dei prodotti smaltati. EN ISO 10545-6 e -7
Resistenza al gelo Capacita di sopportare cicli di gelo/disgelo quando prevista per l’impiego. EN ISO 10545-12
Prodotti chimici Variazioni dopo contatto con soluzioni di prova. EN ISO 10545-13
Macchie Facilita di rimozione degli agenti macchianti. EN ISO 10545-14

Classificazione per formatura e assorbimento

La norma distingue il metodo A (estrusione) dal metodo B (pressatura a secco) e suddivide i prodotti secondo l’assorbimento d’acqua E. Per i pressati: BIa significa E <= 0,5%; BIb 0,5% < E <= 3%; BIIa 3% < E <= 6%; BIIb 6% < E <= 10%; BIII E > 10%. La denominazione commerciale non sostituisce il gruppo normativo: per scegliere occorre leggere scheda tecnica, dichiarazione di prestazione, indicazioni d'uso, tono e calibro riportati sull'imballo.

Capitolo 10

Confronto tra cotto, bicottura, monocottura, klinker e gres

Le definizioni commerciali descrivono famiglie produttive, ma non sempre corrispondono a categorie normative autonome. In particolare “gres tecnico” e “gres tutta massa” possono sovrapporsi: entrambi sono normalmente prodotti BIa molto compatti, spesso non smaltati, mentre “tutta massa” sottolinea continuita estetica e cromatica nello spessore.

Confronto orientativo: verificare sempre la scheda del prodotto specifico
Tipologia Assorbimento indicativo Durezza / resistenza Costo relativo Destinazioni tipiche Vantaggi Limiti
Cotto Circa 3-15% Media; varia con impasto e cottura Medio-alto, soprattutto artigianale Interni tradizionali, porticati coperti, recuperi Materia calda, pezzi espressivi, patina naturale Porosita e manutenzione; spesso richiede trattamento
Bicottura Spesso 10-25% Supporto piu poroso; adatta soprattutto a parete Basso-medio Rivestimenti interni Ricchezza cromatica, facilita di taglio, smalti brillanti Non e la prima scelta per pavimenti gravosi o gelo
Monocottura Indicativamente 2-7% Media-alta secondo gruppo e superficie Medio Pavimenti e rivestimenti interni; impieghi selezionati Supporto e smalto in un solo ciclo, ampia gamma Prestazioni meno uniformi del termine commerciale: serve la scheda
Klinker Indicativamente 0-6% Alta, robusto e resistente all’usura Medio-alto Esterni, scale, ambienti tecnici e industriali Corpo compatto, spessori e pezzi speciali Estetica e tolleranze legate all’estrusione; posa da progettare
Gres porcellanato smaltato <= 0,5% (BIa) Alta; superficie secondo classe dichiarata Medio Residenziale, commerciale, interno ed esterno Prestazioni elevate e vastissima scelta estetica Usura e scivolosita dipendono dalla specifica finitura
Gres porcellanato tecnico <= 0,5%, spesso molto inferiore Molto alta, abrasione profonda controllabile Medio-alto Traffico intenso, spazi pubblici e tecnici Corpo omogeneo, durabilita, lavorabilita superficiale Gamma decorativa talvolta piu essenziale; levigato piu delicato alle macchie
Gres tutta massa <= 0,5% (BIa) Molto alta Medio-alto Residenziale premium, commerciale, bordi e lavorazioni a vista Colore e materia attraversano lo spessore, segni meno evidenti Definizione commerciale da verificare; non implica da sola ogni prestazione

Capitolo 11

Innovazione: grandi lastre, superfici 3D e produzione sostenibile

Grandi lastre e formatura continua

Le tecnologie di compattazione continua hanno portato il gres a formati che arrivano nell’ordine di 1600 x 3200 mm e a spessori da pochi millimetri fino a prodotti strutturati piu consistenti. Dosaggio digitale delle polveri, controllo della densita, movimentazione automatica e ricette di essiccazione e cottura dedicate sono indispensabili per limitare tensioni su superfici cosi estese. Le grandi lastre vengono poi tagliate, rettificate e lavorate per pareti, arredi e piani.

Decorazione HD e rilievi sincronizzati

Le stampanti single-pass ad alta definizione gestiscono piu barre colore, file di grandi dimensioni e variazioni grafiche estese. Deposizione digitale di smalti, colle, graniglie e polveri coordina immagine e struttura: una vena puo coincidere con un micro-rilievo, un poro con una diversa riflessione, un effetto pietra con materia applicata selettivamente. Sistemi di visione confrontano il prodotto con il riferimento e correggono in tempo reale deriva cromatica e difetti.

Superfici antibatteriche

Alcune collezioni integrano tecnologie superficiali progettate per ridurre la proliferazione batterica. Non tutte le piastrelle possiedono automaticamente questa funzione: efficacia, condizioni di prova, durata e manutenzione devono essere documentate dal produttore. La proprieta non sostituisce pulizia, corretta posa o igiene dell’ambiente.

Riciclo e riduzione dei consumi

La sostenibilita del processo produttivo si sviluppa su piu fronti: recupero delle acque di lavaggio, reimpiego di polveri e scarti crudi, recupero termico da forni ed essiccatoi, motori e bruciatori efficienti, riduzione degli spessori, monitoraggio digitale e uso di materie prime seconde compatibili. Secondo Ceramics of Italy, gli stabilimenti italiani riutilizzano nel processo il 99% delle acque reflue; progetti industriali hanno inoltre dimostrato impasti con percentuali molto elevate di materiale riciclato.

Gli scarti prima della cottura sono piu facilmente reintrodotti perche non hanno ancora subito trasformazioni irreversibili. Gli scarti cotti devono essere frantumati e caratterizzati; possono sostituire una quota delle materie prime, ma la formulazione deve preservare pressabilita, sinterizzazione, colore e prestazioni. Le EPD basate su ISO 14025 ed EN 15804 permettono di valutare gli impatti lungo il ciclo di vita, mentre la ISO 17889-1 definisce criteri di sostenibilita specifici per le piastrelle ceramiche.

Capitolo 12

Conclusioni: leggere il processo per scegliere meglio

La lavorazione delle piastrelle e un equilibrio tra composizione e controllo. Materie prime selezionate, granulometria uniforme, pressatura omogenea, essiccazione stabile e curva di cottura corretta costruiscono il corpo ceramico; smalti, stampa digitale e lavorazioni finali ne definiscono superficie e precisione. Il risultato non si giudica soltanto dall’effetto estetico, ma attraverso gruppo di assorbimento, prove EN ISO 10545, destinazione d’uso e indicazioni del fabbricante.

Per un progetto concreto, la conoscenza della produzione aiuta a distinguere cio che e tecnico da cio che e commerciale. Un gres BIa non e automaticamente adatto a qualsiasi pavimento; una superficie lucida non ha lo stesso comportamento di una strutturata; un bordo rettificato richiede comunque una posa progettata. Approfondisci la guida alla posa in opera, le caratteristiche del gres porcellanato e le soluzioni per pavimenti e rivestimenti.

Riferimenti tecnici

Contenuto editoriale originale elaborato consultando documentazione tecnica e normativa aggiornata. Le norme complete sono documenti protetti acquistabili dagli enti di normazione.

  1. UNI EN 14411:2016 – definizioni, classificazione, caratteristiche e marcatura.
  2. ISO 13006:2018 e serie ISO 10545 – classificazione e metodi di prova.
  3. SACMI – tecnologie per preparazione, formatura, decorazione e forni.
  4. Ceramics of Italy – il ruolo della cottura.
  5. Ceramics of Italy – recupero di acqua, scarti ed energia.
  6. System Ceramics – controllo dimensionale e calibro.
  7. Florim – dati produttivi del gres tecnico.

Dal processo al progetto

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