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I QUADERNI DI ACIMAC

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© Copyright ACIMAC, Associazione Costruttori Italiani Macchine Attrezzature per Ceramica Via Fossa Buracchione 84 • 41126 Baggiovara (MO) • Italy • Tel. +39 059 510 336 • www.acimac.it

Edito da S.A.L.A. srl • Via Fossa Buracchione 84 • 41126 Baggiovara (MO) • Italy • Tel. +39 059 510 108

In collaborazione con:

Finito di stampare nel mese di settembre 2011

Euro 10 - IVA assolta dall'editore

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La collana di pubblicazioni tecniche “I Quaderni di ACIMAC”, lanciata nel 2009 con la pubblicazione del primo instant book sulle tecnologie di de-corazione digitale, si arricchisce quest'anno di due nuovi titoli: que-sto, dedicato alle "Tecnologie verdi, risparmio energetico e riduzione dei costi in ceramica", e la seconda edizione aggiornata di "La decora-zione digitale: come ottimizzare la produzione ceramica".

Entrambi, realizzati in collaborazio-ne con la rivista Ceramic World Re-view e presentati al pubblico in oc-casione di Cersaie 2011, sono peraltro già disponibili anche sul sito www.tiledizioni.it in formato elettro-nico, insieme all'intera collana di ma-nuali tecnici realizzata da Acimac nell'arco dell'ultimo decennio.

Lo spirito de "I Quaderni di Acimac" è di promuovere la diffusione della “cultura ceramica” negli aspetti tecnologici e di processo, affrontan-do le tematiche di maggiore attuali-

Premessa Pietro Cassani

tà con un taglio divulgativo e snello, ma il più possibile esaustivo e appro-fondito; in questo siamo stati sup-portati direttamente dal know-how delle aziende fornitrici di tecnologia ceramica, che sono le vere autrici delle pubblicazioni.

I temi legati alle "Green technolo-gies" - e, in senso più ampio, alle so-luzioni volte al risparmio energetico e alla riduzione dei costi di produzio-ne, senza tralasciare l'apporto fon-damentale in termini di valore ag-giunto al prodotto ceramico -, hanno visto in questi ultimi tempi svilup-parsi proposte tecnologiche e im-piantistiche sempre più interessan-ti. La loro attualità deriva anche dal fatto che ottimizzare i processi pro-duttivi, ridurre i consumi energetici e i costi di produzione, innalzare la qualità del prodotto fi nito rappre-sentano fattori determinanti in un'ottica di mantenimento della competitività dell'industria cerami-ca, oltre che rispondere ad una cre-

scente sensibilità dei consumatori verso la conservazione del nostro ambiente.

A questi temi ACIMAC ha dedicato peraltro due seminari tecnici. Nel pri-mo, svoltosi il 19 maggio, sono state presentate diverse soluzioni "green" inerenti le fasi del processo dalla pre-parazione delle materie prime alla cottura. Il secondo, che ha avuto luo-go il 23 giugno, si è concentrato in-vece sul contributo che le tecnologie di fi nitura e di fi ne linea in ceramica offrono, da un lato per aumentare la qualità del prodotto ceramico, e dall'altro per ridurre i consumi ener-getici e i costi di produzione più in ge-nerale.

Dai due convegni, a cui hanno parte-cipato complessivamente circa 250 tecnici di aziende ceramiche italiane, è nato questo nuovo "Quaderno di Acimac" che, ci auguriamo, possa fornire un valido contributo alle cono-scenze degli operatori del settore in Italia e all'estero.

Pietro CassaniPresidente Acimac

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Villa Marchetti, sede di ACIMAC

Pietro Cassani

2 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

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Tecnologie verdi, risparmio energetico e riduzione costi in ceramica

Preparazione terre

Innovazioni tecnologiche nel processo di macinazione Ferdinando Cassani, Sacmi ..............................................................................................................pag. 4

Smaltatura e decorazione

Smaltochimica: la chimica al servizio dell’ambiente Federico Piccinini, Lucia Guaitoli, Smaltochimica ...............................................................................pag. 8

Ricambi d'avanguardia sulle linee di smaltatura Elisa Sala, FM ..............................................................................................................................pag. 12

Essiccazione e cottura

Risparmio energetico in essiccamento e cottura Ferdinando Cassani, Sacmi ...........................................................................................................pag. 14

La zona di aggressione del forno: scelta del rullo Stefano Cosmini, Keratech ............................................................................................................pag. 20

Ecocompatibilità e riduzione dei consumi nei processi di essiccazione e cottura Ruggero Casoni, Siti - B&T ...........................................................................................................pag. 24

Finitura

BMR: il valore aggiunto della levigatura e lappatura Claudio Avanzi, Mario Cicorella, Luigi Prampolini Tirelli, BMR .............................................................pag. 32

Fine linea

4PHASESTM: il nuovo standard del confezionamento Giuseppe Bandieri, Andrea Toro, System ....................................................................................... pag. 38

Processmaster e Flawmaster: Il controllo qualità nel prodotto crudo e cotto Sandro Zini, Surface Inspection .................................................................................................... pag. 42

Il confezionamento dei grandi formati: nuove soluzioni applicate Sandro Zini, Nuovafi ma ..................................................................................................................pag. 44

Indice

I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 3

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4 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

Innovazioni tecnologiche nel processo di macinazione

se confi gurazioni. Inizialmente i muli-ni continui venivano realizzati con un rivestimento lineare e suddivisi in 3 camere di macinazione (fi g.1). Suc-cessivamente si è passati al rive-stimento classifi cante monocamera (fi g.2) ed infi ne al rivestimento clas-sifi cante a 2 camere (fi g.3), confi gu-razione attualmente utilizzata.

Il mulino modulare continuo (MMC) è nato dall’idea di separare le came-re del mulino continuo tradizionale (MTC) con lo scopo di ottimizzare al massimo la macinazione in ogni sua singola fase. Per questa ragione sono stati accoppiati, in serie, più mulini discontinui, studiando un trasferi-mento in linea della barbottina da un modulo all’altro.In questo modo (fi g. 4) in un mulino modulare continuo, pur mantenendo un unico punto di carico e scarico come in un mulino continuo tradizio-nale, è possibile avere, in ogni modulo:• velocità differenti;• diversi livelli di barbottina;• differenti tipi di carica macinante;• diversi tipi di rivestimento interno,

caratteristiche che permettono di ottimizzare al meglio l’effi cienza della macinazione in ogni singolo modulo.

La fi gura 5 mostra l’installazione di un mulino continuo a 3 moduli.In fi gura 6 si può notare che la bar-bottina, grazie a un sistema brevet-tato da Sacmi, passa da un modulo

Il processo di macinazione nell’in-dustria ceramica si è notevolmente evoluto nel corso degli anni, ma le principali tappe di questa evoluzione si possono riassumere in poche date.Fino al 1968 la totalità degli impasti era costituita principalmente da ar-gille macinate a secco con l’impiego di mulini a pioli. Quell’anno venne in-trodotta la macinazione ad umido in mulini discontinui con il successivo processo di atomizzazione delle pol-veri e da quella data in poi sono stati 5000 i mulini di questo tipo installati nel mondo da Sacmi. Nel 1984 Sac-mi installò il primo mulino continuo ad umido che costituì una vera e propria rivoluzione tecnologica. Infi ne, nel 2005, fu introdotto il primo mulino modulare continuo, ultima innovazio-ne in questo settore.

Il processo di macinazione disconti-nua è caratterizzato da: • una carica macinante composta

da biglie di differenti dimensioni operanti in un’unica camera di ma-cinazione;

• un unico tipo di rivestimento del mulino;

• un unico livello della barbottina;• “tempi morti” per il carico e lo

scarico delle materie prime che riducono la capacità di macinazio-ne.

La macinazione continua nel corso degli anni ha conosciuto a sua volta una evoluzione, sperimentando diver-

all’altro senza l’utilizzo di pompe. Nel collegamento tra un modulo e l’altro è inoltre possibile effettuare il rein-tegro della carica macinante senza arrestare il mulino.

Quindi, alla luce di quanto detto, i mulini modulari presentano i seguenti vantaggi:

• Ottimizzazione della produzione: la capacità di produzione è superiore del 15% rispetto ad un mulino continuo tradizionale di ugual volu-me e potenza installata;

• Grande fl essibilità d’installazione: il terzo modulo può essere instal-lato in un secondo tempo quando è richiesto un aumento produttivo;

• Investimento graduale nel tempo.

A questo si aggiunga che i mulini mo-dulari possono avere molteplici possi-bilità di impiego, ad esmepio, per un incremento produttivo di mulini con-tinui esistenti: possono essere utiliz-zati infatti come modulo raffi natore a valle di un mulino continuo esistente per aumentarne la capacità produtti-va; oppure per la scioglitura della ar-gille umide da inviare alla macinazione.

La gamma dei mulini modulari Sacmi comprende, oggi:• mulino MMC074 costituito da 2

moduli da 36.8 m³• mulino MMC092 costituito da 2

moduli da 45.6 m³• mulino MMC111 costituito da 3

di Ferdinando Cassani

PREPARAZIONE

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Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4 Fig. 5

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 5

moduli da 36.8 m³• mulino MMC120 costituito da 2

moduli da 60 m³• mulino MMC138 costituito da 3

moduli da 45.6 m³• mulino MMC180 costituito da 3

moduli da 60 m³.

Tutte le macchine elencate presenta-no inoltre il vantaggio di essere più facilmente trasportabili ed installabili rispetto ai mulini continui tradizio-nali. Rimane inalterata la facilità di conduzione delle macchine che, gra-zie anche al loro ottimo grado di au-tomazione, sono state installate con successo in oltre 80 unità in larga parte del mondo (fi g. 7).

IL RISPARMIO ENERGETICO

Fig. 6

Fig. 7

sfatto scegliendo una delle seguenti soluzioni alternative:- n. 8 mulini discontinui MTD450 da

45.000 litri;- n. 1 mulino continuo MTC088 da

88.000 litri;- n. 1 mulino modulare continuo

MMC074 da 74.000 litri.In fi gura 8 sono riassunti i dati di ma-cinazione per le 3 soluzioni prese in esame. Si può notare che la potenza assorbita passa da 1024 kW per la macinazione discontinua a 535 kW per quella continua, e a 425 kW nella soluzione modulare continua.

L’esempio pratico che ci permette di valutare il vantaggio, in termini di assorbimento di energia elettrica, della macinazione modulare continua, è dato dal confronto tra un impianto di macinazione discontinua con uno continuo e uno modulare continuo, prendendo in considerazione un im-pianto da 14.000 m²/giorno di pia-strelle in gres porcellanato smaltato, con formato 450x450x9 mm. Per un impianto così confi gurato, vie-ne richiesta una capacità di macina-zione di 340 t/giorno. Tale fabbisogno può essere soddi-

L’energia specifi ca di macinazione passa da 54.3 kwh/t per la soluzione discontinua a 31.5 kwh/t per la maci-nazione continua, e a 22.6 kwh/t per la soluzione modulare continua. Questo equivale ad un risparmio di energia elettrica del 42% con la ma-cinazione continua e del 51% con la macinazione modulare continua.Inoltre, grazie alla completa auto-mazione del processo, il fabbisogno di manodopera passa da 9 persone/giorno per la macinazione discontinua a 3 persone/giorno per la macinazio-ne modulare continua.

Fig. 8

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6 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

PREPARAZIONE

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Ewww.sacmi.com

IL RISPARMIO DI GAS NATURALE

Altro vantaggio della macinazione continua è rappresentato dal rispar-mio di gas naturale. La macinazione continua permette infatti di macinare con una barbotti-na a maggiore densità (33% di acqua rispetto al 35%) con la conseguente riduzione di circa il 2% della quantità d’acqua da evaporare (da 161.400 l/g a 145.800 l/g) e quindi del consumo di gas dell’atomizzatore (la capacità evaporativa richiesta all’atomizzato-re passa da 7335 l/h a 6627 l/h).Inoltre, la temperatura della barbot-tina all’uscita del mulino è maggiore (55° C rispetto a 40°C), perché una maggior effi cienza di macinazione trasmette maggiore energia alla bar-bottina. Quindi essa viene mandata all’atomizzazione con una tempera-tura più alta rispetto alla barbottina proveniente dai mulini discontinui e

anche questo fattore contribuisce a una riduzione del consumo di gas in atomizzazione: da 791 kcal/l a 760 kcal/l d’acqua.Nella fi gura 9 viene evidenziato il va-lore del risparmio di energia termica all’atomizzatore. In generale, l’uso della macinazione continua, invece di quella discontinua, consente una ri-duzione del consumo di gas nell’ato-mizzazione pari al 10 - 15%.

Riassumendo, i principali vantaggi della macinazione modulare continua rispetto a quella discontinua sono:• Consumi elettrici inferiori al 50%;• Consumo di gas naturale all’ato-

mizzatore inferiore del 10-15%;• Automatizzazione completa

dell’impianto;• Riduzione del numero di mulini;• Minor spazio occupato.

Fig. 9

I NUOVI RIVESTIMENTI

stituzione e manutenzione). Si tratta infatti di blocchi di allumina annegati in un rivestimento in gomma, imbul-lonato al cilindro del mulino come un rivestimento in gomma tradizionale (fi g. 10 e 11).I vantaggi si traducono in: • Maggiore effi cienza di macinazione

Sacmi, con la collaborazione di Bi-tossi e B&B, ha sviluppato un nuo-vo rivestimento composito allumina/gomma per i mulini continui modulari, che somma i vantaggi del rivestimen-to in allumina (lunga durata ed alta effi cienza di macinazione) a quelli del rivestimento in gomma (facilità di so-

quantifi cabile in circa il 5%, con conseguente incremento produtti-vo e risparmio energetico;

• Durata superiore di circa 3 volte rispetto al rivestimento in sola gomma;

• Tempi di sostituzione paragonabili al rivestimento in gomma.

Fig. 10 Fig. 11

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 7

NOTE

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8 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

Smaltochimica: la chimica al servizio dell’ambiente

successo il binomio ecologia-econo-mia. Tra i principi proposti da Anastas, il primo sembra una massima di buon senso: “meglio non sporcare che do-ver pulire”.

Una massima che Smaltochimica ha fatto sua con la creazione della nuova serie di additivi antibatterici Biocleaner, ossia prodotti in grado di ottimizzare il processo produttivo ceramico, consentendo di ottene-re piastrelle ad elevatissima azione battericida che, utilizzate come pavi-menti o rivestimenti, portano ad una riduzione drastica del consumo di de-tergenti e prodotti igienizzanti, il cui impatto ambientale è noto.Smaltochimica, da sempre attenta alle tematiche legate all’ambiente, ha deciso così di intraprendere la strada della chimica ecosostenibile, seguen-do il percorso già tracciato da alcuni anni da altri importanti gruppi chimici e petrolchimici.

L’eco-sostenibilità è l’attività umana che regola la propria pratica secon-do assunti ecologisti nel quadro dello sviluppo sostenibile.

Da alcuni anni anche il mondo dell’in-dustria ha prodotto un cambiamento di rotta rispetto ai temi della eco-so-stenibilità, una maggiore attenzione all’ambiente non più quindi limitata alla sensibilità dei singoli cittadini, ma anche aziende che, con una svolta eco-friendly, possono realmente fare la differenza.È quello che inizia a verifi carsi anche nel mondo della chimica, da cui pro-vengono segnali “green” positivi e molto incoraggianti. Una rivoluzione “verde” che si concretizza essenzial-mente nell’applicazione di tre regole d’oro:

1. l’utilizzo di materie prime eco-compatibili;

2. la riduzione drastica degli sprechi nella produzione chimica;

3. la riduzione dei costi energetici.

Le idee ispiratrici per questa “gre-en chemistry”, sempre più attuale e concreta, sono da ricercare all’inizio degli anni ‘90, nella formulazione di 12 principi da parte di Paul Anastas, che ha individuato nella rivoluzione verde la possibilità di coniugare con

È ecosostenibile ciò che porta ad agi-re l’uomo in modo che il consumo di risorse sia tale che la generazione successiva riceva la stessa quantità di risorse che noi abbiamo ricevuto dalla generazione precedente. Le campagne di sensibilizzazione nei confronti dell’ambiente hanno enor-memente contribuito a far sì che l’e-co-sostenibilità facesse la sua com-parsa anche nel mondo della chimica. Smaltochimica ha da sempre rivolto un’attenzione particolare alla for-mulazione di prodotti eco-solidali, che determinano cioè una riduzione dell’impatto ambientale sia durante la fase di produzione, sia nell’applica-zione degli stessi al prodotto cera-mico. Già qualche anno fa si è impegna-ta nello studio di additivi a ridotta emissione di SOV (sostanze organi-che volatili) sia in fase di applicazione (smalteria) che durante il processo di cottura (fumi al camino). Con gli additivi Biocleaner tale obiet-tivo viene ampliato, consentendo una riduzione dei consumi di prodotti di natura chimica (detergenti, sanitiz-zanti, disinfettanti) anche durante il tempo di vita della piastrella.

di Federico Piccinini e Lucia Guaitoli

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Fig. 4

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 9

SUPERFICIE ANTIBATTERICA: LA RIVOLUZIONE VERDE

mente asettici, Biocleaner, prodotto completamente naturale, inorgani-co e anti-microbico, è un additivo in grado di ridurre la contaminazione batterica, agendo sul controllo dei microorganismi e riducendo così il consumo di prodotti necessari per la pulizia e disinfezione degli ambienti.

La nano-tecnologia è una scienza in crescente espansione che permette di produrre ed utilizzare nano-par-ticelle, come dimostrato dal nuovo materiale ceramico di Smaltochimi-ca. Pensando alla protezione di quegli ambienti che devono essere total-

UTILIZZO E AZIONE DI BIOCLEANER

polazione di polveri nanometriche.Le note proprietà antibatteriche dell’argento lo rendono effi cace come agente battericida per le superfi ci anche nel caso di piastrelle cerami-che. L’argento, presente nel prodotto in miscela con composti ed elementi chimici opportunamente selezionati, sviluppa un’azione sinergica che ne potenzia enormemente l’effi cacia an-tibatterica.La granulometria dell’argento utiliz-

Le nano-particelle di argento sono da tempo conosciute ed utilizzate in ambito sanitario: grazie alle sue proprietà naturali, l’argento viene usato come anti-batterico da più di mille anni.Biocleaner è un additivo a base di nano particelle di argento incapsula-te in una matrice inerte. Il prodotto viene fornito in sospensione acquosa per facilitarne il dosaggio ed elimina-re le problematiche legate alla mani-

zato, compresa tra 1 e 100 nm, con-ferisce al principio attivo una super-fi cie totale relativamente ampia, che permette di aumentare l’area di con-tatto con i batteri, migliorando l’effi -cacia anti-microbica del prodotto. Biocleaner va aggiunto durante il pro-cesso di macinazione dello smalto di copertura del prodotto ceramico, e più esattamente a fi ne macinazione, completandola successivamente per ulteriori 45-60’. In questo modo si

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10 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

www.smaltochimica.it

assicura una presenza uniforme delle particelle di argento in tutto lo spes-sore dello smalto applicato, e una eguale e costante loro distribuzione su tutta la superfi cie del pezzo. Ciò garantisce da un lato la durevo-le effi cacia antibatterica del tratta-mento nel tempo, dall’altro permet-te di sottoporre il pezzo ceramico a lappatura o levigatura, conservando l’attività battericida di superfi cie.La quantità di Biocleaner da aggiun-gere allo smalto liquido dipende dal peso di smalto applicato.Biocleaner è stato studiato per non alterare le caratteristiche di lucen-tezza e colore della piastrella dopo cottura. Non necessita di luce per attivarsi, svolgendo quindi un’azione prolunga-ta, notte e giorno per tutto l’anno. Inoltre in presenza di umidità, condi-

zione che favorisce la proliferazione dei batteri, l’effetto antibatterico del prodotto si potenzia. Questa tecnologia può essere appli-cata a qualsiasi ambiente e destina-zione d’uso che richieda la massima igiene, sicurezza, pulizia e semplici procedure di detergenza e manu-tenzione. In particolare, l’utilizzo di piastrelle ceramiche trattate con Biocleaner è maggiormente indicato in strutture sanitarie, studi odon-toiatrici, laboratori, scuole, piscine e centri sportivi, centri benessere, cucine e bagni, bar e ristoranti, indu-strie alimentari.

Biocleaner è stato sviluppato e mes-so a punto grazie a test microbiolo-gici condotti seguendo la normativa internazionale ISO 26196:2010, che standardizza la metodologia di misu-

L’AZIONE DELL’AGENTE ANTI-BATTERICO

processo di migrazione, ma rilascia ioni d’argento con un meccanismo regolato dalle leggi di scambio ionico. Lo scambio ionico si arresta una vol-ta raggiunte le condizioni d’equilibrio, permettendo di massimizzare la resa

del prodotto e prolun-garne la durata. Se si aggiunge un antimicrobico ad una coltura batterica in crescita esponenzia-le, si potranno avere tre effetti: batterio-statico, battericida e batteriolitico. L’effetto batteriosta-tico è quello di inibire la crescita delle cel-lule batteriche, sen-za tuttavia ucciderle. Spesso i batteriosta-tici agiscono iniben-do la sintesi proteica nell’organismo bersa-glio. Nel caso di utilizzo di un batteriostatico, la conta delle cellu-le rimarrà costante.

L’argento nanometrico è un agen-te antibatterico ad ampio spettro, effi cace sia contro i batteri gram-positivi sia contro i gram-negativi, Pseudomonas incluso.Biocleaner non agisce sulla base di un

Se il batteriostatico viene rimosso, o comunque la sua concentrazione diminuisce, la crescita batterica ri-prende. L’effetto battericida, caratteristi-co di Biocleaner, è invece quello di determinare la morte delle cellule del microorganismo, senza tuttavia causarne la lisi. Di solito i battericidi sono sostanze che si legano irrever-sibilmente a componenti cellulari, e non vengono rimosse con la diluizio-ne. In caso di utilizzo di un batterici-da, la conta delle cellule totali rimane costante, mentre quella delle cellule vitali scende. Il batteriolitico ha l’effetto di uccide-re le cellule microbiche causandone la lisi, cioè la rottura. Spesso agiscono inibendo la sintesi della parete cel-lulare o danneggiando la membrana plasmatica. In caso di utilizzo di un batteriolitico la conta delle cellule to-tali diminuisce di pari passo con quel-la delle cellule vitali. In questo modo le nano-particelle di argento inibiscono la proliferazione e la crescita dei batteri che causano infezioni, cattivi odori, irritazioni ed altri spiacevoli inconvenienti.

ra dell’attività antibatterica su pla-stiche e altre superfi ci non porose (come la piastrella ceramica).Smaltochimica offre il supporto di tecnici specializzati per la condu-zione dei primi test di trattamento delle piastrelle, e si appoggia ad un laboratorio qualifi cato, in grado di ef-fettuare gratuitamente tutti i test microbiologici necessari ad una cer-tifi cazione preliminare del prodotto, necessaria per la messa a punto del trattamento, e che dovrà poi essere validata da una seconda certifi cazio-ne uffi ciale presso un laboratorio au-torizzato, a discrezione dell’azienda utilizzatrice.Il trattamento con Biocleaner offre alle industrie ceramiche l’opportunità di creare prodotti ad alto valore ag-giunto, in grado di ampliare la quota di mercato riservata alle piastrelle.

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 11

VANTAGGI DELLA PROTEZIONE DI BIOCLEANER

• Resistenza a cicli di cottura ad alte temperature (inferiori a 1250ºC)

• Compatibilità con gli smalti comunemente usati nel processo ceramico (non altera il colore e la superfi cie delle piastrelle ceramiche)

• Possibilità di utilizzo in ambienti che richiedono la massima igiene

Tra gli innumerevoli vantaggi offerti dal trattamento delle piastrelle con Biocleaner, ricordiamo i principali:• Azione anti-batterica effi cace ed

inodore• Stabilità, poiché si tratta di

prodotto naturale ed inorganico• Atossicità, non c’è alcuna

migrazione di particelle di argento attivo

• Tecnologia sviluppata in conformità con le normative nazionali ed internazionali: JIT Z 2801: 2000 e ISO 26196: 2010

• Protezione anti-batterica del prodotto duratura nel tempo, non eliminabile con le procedure di pulizia ordinaria della superfi cie ceramica, che utilizzano detergenti, mezzi abrasivi ed alte temperature.

PROCEDURA PER LA CERTIFICAZIONE ANTI-BATTERICA

La certifi cazione internazionalmente riconosciuta fa riferimento alla nor-mativa ISO 26196: 2010, basata sulla precedente norma giapponese JIT Z 2801: 2000. Le certifi cazioni ottenute devono quindi necessaria-mente essere in conformità con que-sta normativa, l’unica applicabile ai materiali ceramici. Ogni Stato si avvale di laboratori ed enti autorizzati per effettuare i test sui prodotti e rilasciare le certifi ca-zioni.

Le performance di Biocleaner con-sentono di raggiungere agevolmente l’effi cacia antibatterica richiesta, anche quando essa è pari al 99,9%: tutto dipende dalla percentuale di Biocleaner che si aggiunge allo smal-to ceramico. Ottenere le certifi cazioni è di fonda-mentale importanza per controllare l’azione antibatterica del prodotto e garantire all’utilizzatore fi nale delle piastrelle trattate le performance promesse.

I test per valutare l’effi cacia antibat-terica vengono svolti con apposite colture microbiologiche di Staphylo-coccus aureus (gram positivo) ed Escherichia Coli (gram negativo), che vengono depositati sulla superfi cie delle piastrelle e lasciati proliferare in laboratorio. L’attività antibatterica di una pia-strella ceramica trattata è espressa quindi come percentuale di batteri eliminati rispetto allo stesso mate-riale non trattato.

TEST DI CERTIFICAZIONE

Con il supporto di Smaltochi-mica, promuovere i prodotti antibatterici è semplice e ve-loce. Per ottimizzare tempistiche e costi necessari per la messa a punto e la certifi cazione del trattamento con Biocleaner, Smaltochimica offre l’assi-stenza di tecnici specializza-ti e l’esecuzione gratuita dei test microbiologici.In caso di esito positivo tale certifi cazione preliminare do-vrà essere validata da una se-conda certifi cazione uffi ciale presso un qualsiasi laborato-rio autorizzato.

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12 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

Ricambi d’avanguardia sulle linee di smaltatura

quale partner tecnico nello studio, progettazione e realizzazione di ar-ticoli tecnici in materiali termopla-stici.

F.M., da sempre impegnata nello sviluppo tecnico e tecnologico e nella continua sperimentazione di nuove materie prime, si propone

Al settore ceramico propone una vasta gamma di ricambi per linee di smaltatura che comprende oltre 5000 articoli.

di Elisa Sala

I PACCHI DISCO EVOLUTION

Evolution rappresenta una vera e propria rivoluzione nella smaltatura a disco, differenziandosi dal passato per il suo nuovo principio di applica-zione dello smalto. La smaltatura infatti avviene per impatto (smalto trasformato in vena fl uida) e non più per nebulizza-zione (trasformato in micro gocce) come avveniva con i modelli prece-denti, garantendo così molteplici vantaggi, tra cui i principali sono elencati di seguito.

1) Abbattimento totale della neb-bia nel reparto di smaltatura Il miglioramento delle condizioni

ambientali nel reparto di smalta-tura rappresenta uno dei grandi vantaggio di Evolution.

La nebbia dovuta all’applicazione per nebulizzazione viene total-mente eliminata.

L’assenza di nebbia incrementa anche la durata di tutti i compo-nenti della linea.

Inoltre, grazie a questa carat-teristica, la quantità di smalto utilizzata viene ridotta, per-ché viene meno quello disperso nell’ambiente.

2) Migliore stesura anche su su-perfi ci strutturate e in presenza di velocità di rotazione e gramma-ture molto basse Grazie all’applicazione per impat-

to, lo smalto raggiunge anche fori e avvallamenti nelle piastrelle strutturate (es: effetto pietra), senza la necessità di aumenta-re la grammatura, ottenendo in questo modo anche un risparmio nella quantità di smalto utilizza-ta.

Inoltre, a parità di applicazione e di risultato ottenuto, è necessa-ria anche una velocità di rotazio-ne inferiore rispetto al passato.

I pacchi disco (foto nella pagina), in particolare, costituiscono il core business aziendale. Un’esperienza più che trentennale di studio e collaborazione all’interno delle aziende ceramiche ha porta-to alla realizzazione di una gamma completa di pacchi disco che può soddisfare qualsiasi esigenza. Questa preziosa conoscenza viene messa a disposizione delle aziende attraverso un servizio di consulen-za che aiuta ad individuare il giusto pacco disco combinato ai parametri di utilizzo, al fi ne di ottenere il mi-gliore effetto, o per risolvere il pro-blema di smaltatura esposto.

All’interno di una gamma in con-tinua innovazione, l’ultima linea di pacchi disco proposta da F.M. è Evolution, che rappresenta un vero e proprio “salto generazionale”, tanto da vincere il Premio S.T.A.R. (acronimo di Sviluppo, Tecnologie, Applicazioni&Ricerca) quale prodot-to innovativo dell’anno.

3) Totale eliminazione delle “righe di memoria” Il problema di rigature sulla pia-

strella dipendeva, in passato, dalla conformazione a dischi del-le precedenti linee, conforma-zione totalmente rivista ora nel pacco disco Evolution.

4) Completo smaltimento e riciclaggio In un’epoca di crescente atten-

zione alle tematiche ambienta-li, Evolution offre una soluzione ecosostenibile, grazie alla ca-ratteristica che ne consente il completo smaltimento e rici-claggio, essendo costituito da un singolo materiale termopla-stico prodotto in un’unica bat-tuta.

5) Risparmio energetico La riduzione del numero di ele-

menti che compongono Evolu-tion, porta ad una produzione semplifi cata e a un conseguente risparmio energetico nella sua produzione. Ancora, grazie al minor peso rispetto ai pacchi disco tradizionali (la sua geo-metria e il materiale utilizzato infatti garantiscono un abbat-timento del peso del prodotto fi nale di circa il 40% rispetto ai precedenti pacchi dischi), Evolu-tion assicura un minor dispendio energetico anche nella sua rota-zione pur ottenendo una miglio-rata penetrazione e uniformità di smaltatura.

Per agevolare le aziende ceramiche nella gestione dei ricambi e consen-tire una riduzione delle scorte a ma-gazzino, Evolution è stato studiato in modo da poter offrire un unico modello adattabile a tutte le cabi-ne di smaltatura, grazie all’utiliz-

SMALTATURA E

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 13

zo di un “kit di confi gurazione”: ogni confezione Evolution include infatti la margherita tappi (tappo di chiusura, tappo di chiusura inferiore, tappo con

foro Ø35,Ø30,Ø25 ecc...) che rende universale il suo impiego.

Grazie alle caratteristiche elencate,

Evolution è consigliato per ottenere una base perfetta nelle moderne ap-plicazioni digitali e per la successiva applicazione del protettivo.

LE CANNUCCE DI ALIMENTAZIONE SMALTO

Per ottenere la massima effi cienza nella smaltatura a disco, F.M. propo-ne anche l’utilizzo delle cannucce di alimentazione smalto in plastica (foto nella pagina). Oltre alla leggerezza ottenuta dall’utilizzo di un materiale plastico che garantisce comunque un’ottima durata, esse offrono mol-teplici vantaggi, tra cui:• Ottimizzazione del rendimento

del pacco disco: Sono infatti muni-te di fori di diametro a scalare (più grandi alla base e più piccoli in te-sta), caratteristica che consente allo smalto di essere distribuito su tutta la lunghezza del pacco disco e non solamente nella parte fi nale (dovuto dalla pressione di iniezione

smalto), ottenendo di conseguen-za una stesura omogenea su tutta la piastrella.

• Diverse scelte di grammatura: Sono disponibili tre versioni con-traddistinte da diversi colori (Gri-gio, Arancio, Nero) e in due diver-se dimensioni (corta e lunga) per dosare la grammatura di smalto necessaria. Quindi, per cambiare grammatura basta cambiare la cannuccia lasciando inalterati gli altri parametri di linea.

Le cannucce vengono consegnate in kit per essere adattate a qualsiasi tipo di cabina e possono essere ab-binate a tutti i pacchi disco di produ-zione F.M.

NOTE

www.fm.re.it

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14 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

Risparmio energetico in essiccamento e cottura

le risorse energetiche. Per dare una risposta a questa crescente esigen-za, Sacmi ha fondato H.E.R.O. – High Effi cency Resource Optimizer, un la-boratorio di studi e ricerca dedicato allo sviluppo di tecnologie innovative

La minore disponibilità delle fonti di approvvigionamento energetico, abbi-nata al conseguente aumento di co-sto, rende oggi vitale, per lo sviluppo strategico delle aziende, ottimizzare il processo produttivo e l’utilizzo del-

volte al massimo risparmio delle ri-sorse in tutte le fasi dei processi produttivi che, oltre a evidenti van-taggi economici producono anche si-gnifi cative riduzioni delle emissioni di CO2 e degli agenti inquinanti.

di Ferdinando Cassani

ESSICCAZIONE

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SISTEMI DI AUTO-RECUPERO SUL FORNO

Fig. 1

Nell’analisi dei consumi energetici del ciclo produttivo ceramico il forno rappresenta la macchina termica con il maggior consumo. Infatti, nei for-ni tradizionali, il bilancio energetico è tale per cui dell’energia immessa nel forno, circa il 23% viene disper-sa coi fumi e un altro 55% al camino dell’aria di raffreddamento (Fig.1). Per migliorare questo bilancio abbia-mo lavorato sull’aria di combustio-ne in alimentazione dei bruciatori. Il primo accorgimento è stato quello di inserire nel raffreddamento rapi-do uno scambiatore di calore che, raffreddando il prodotto all’interno del forno, pre-riscalda a circa 100°C l’aria di combustione da inviare ai bruciatori (Fig.2). Con questa appli-cazione si può ottenere un risparmio di combustibile fi no al 5%. È poi nato il sistema MDR che consiste nel pre-levare l’aria evacuata dal camino del raffreddamento, a una temperatura media di circa 120°C e, dopo una op-portuna fi ltrazione, di pre-riscaldarla nello scambiatore di calore ed inviar-la ai bruciatori, come aria di combu-stione, ad una temperatura di circa

160°C (Fig.3). Con questa applicazio-ne il risparmio di combustibile rispet-to al forno tradizionale può arrivare al 10%. Un altro interessante sistema di recupero è quello denominato SPR che si presenta simile a quello pre-cedente, ma che prevede lo sdoppia-mento del camino di raffreddamento in 2 camini dei quali, il primo raccoglie l’aria di raffreddamento a tempera-tura più elevata e il secondo espel-le l’aria a più bassa temperatura. In questo caso viene raccolta e convo-gliata allo scambiatore di calore solo l’aria calda emessa al primo camino (aria super-riscaldata) per cui si pos-sono alimentare i bruciatori con aria comburente ad una temperatura di circa 210°C (Fig.4). Con questa ap-plicazione il risparmio di combustibile rispetto al forno tradizionale può ar-rivare al 15%.

Un ulteriore e più spinto sistema di recupero, denominato XTR, rap-presenta una variante dell’SPR con la sola differenza di esasperare la temperatura dell’aria prelevata dal primo camino di raffreddamento, ar-Fig. 2

Fig. 3 Fig. 4

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 15

rivando, dopo fi ltrazione e passaggio nello scambiatore di calore, ad ali-mentare i bruciatori con aria di com-bustione a una temperatura di circa 300°C (Fig.5). Le tubazioni dell’aria di combustione devono essere mon-tate all’esterno delle carpenterie per

consentirne un adeguato isolamen-to termico ed evitare il surriscalda-mento delle apparecchiature a bordo macchina. Con questa applicazione il risparmio di combustibile rispetto al forno tradizionale può superare il 15%.

Fig. 5

RECUPERO DA FORNO A ESSICCATOIO

Normalmente l’aria calda che si riu-tilizza all’interno del forno, come aria di combustione, non rappresenta che una parte di quella emessa al camino, per cui si può utilizzare la restante parte come recupero termico sugli essiccatoi orizzontali o verticali.Il recupero termico sugli essiccatoi orizzontali multipiano è apprezza-bile solo se è realizzato utilizzando aria ad elevata temperatura e quindi proveniente dal camino più caldo del raffreddamento del forno. Questo perché sono macchine che essiccano con cicli brevi ma ad elevata tempe-ratura. In queste condizioni il recupe-ro termico può arrivare, in funzione delle condizioni di funzionamento della macchina e della quantità e tempera-tura dell’aria calda disponibile, anche al 50% del consumo. Sugli essiccatoi verticali il risparmio termico si ottiene recuperando aria calda utilizzata come reintegro e come aria comburente.Il quantitativo medio di aria che si può recuperare su ogni essiccatoio della serie EVA è pari a :- 3.100 Nm3/h con una tempera-

tura max. di 200 °C per EVA 912 – 993,

- 4.100 Nm3/h con una tempera-tura max. di 200 °C per EVA più grandi.

L’alimentazione dell’aria avviene con una doppia tubazione che si innesta, sul pannello laterale e con una tuba-zione che alimenta i ventilatori dei bruciatori. Nelle fi gure 6 e 7 è visi-bile la tubazione di aria calda che si innesta sulla torre e sui bruciatori dell’essiccatoio EVA. In questo caso occorre montare sui bruciatori dei ventilatori idonei a trattare aria ad alta temperatura.

I recuperi ottenibili sono in funzione della temperatura dell’aria calda di-sponibile all’essiccatoio, ma possono raggiungere anche il 45%. Trattandosi di aria calda, senza altri inquinanti, non si prevede alcun tipo di depurazione e, in caso di arresto del/degli essiccatoi, l’aria può essere dissipata direttamente in atmosfera.A titolo di esempio, considerando un recupero su 4 EVA 983 utilizzando aria calda, sia come reintegro che come aria comburente, e i seguenti dati di progetto:- Max. portata di aria calda re-

cuperabile per ogni EVA983 = 4.100 Nm3/h

- Temperatura aria calda in ingres-so EVA983 = 180 °C

- Temperatura ambiente = 25°C- Gas naturale (p.c.i.) = 8.480

kcal/Stm³si ottiene un risparmio termico pari a 197.000 Kcal/h per ogni EVA 983, equivalenti a 23.2 Stm³/h di gas, con un risparmio totale di 92.8 Stm³/h che, considerando 18 h lavoro/g per 280 g/anno consente un risparmio annuale di 467.700 Stm³/anno. Se si calcola un costo del gas di 0,3 €/Stm³ si raggiunge un risparmio economico di 140.300 euro/anno.Attualmente Sacmi ha previsto un kit costituito da un bruciatore dotato di fi amma pilota disponibile per tutti gli essiccatoi verticali serie EVA. Questo semplice dispositivo permet-te al bruciatore di spegnersi comple-tamente quando l’aria calda fornita lo consente, oppure in caso di arresto momentaneo della linea (es. cambio prodotto/formato), e successivamen-te la sua riaccensione automatica. Per effetto di questo dispositivo si ottiene un importante risparmio

energetico che diventa particolar-mente interessante negli impianti con frequenti cambi prodotto. I vantaggi di questi tipi d’impianti sono:- ritorno dell’investimento previsto

entro circa 2 anni;- totale assenza di manutenzioni

aggiuntive.

Fig. 6

Fig. 7

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16 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

www.sacmi.com

REGOLAZIONE AUTOMATICA DELLA PORTATA AL CAMINO DEGLI ESSICCATOI VERTICALI

Per migliorare il rendimento termico degli essiccatoi nelle varie condizioni di lavoro, Sacmi ha studiato un si-stema automatico di regolazione del-la porta al camino tramite inverter, abbinato a un sistema di controllo

dell’umidità. Nell’ottica di ottimizzare il funzio-namento dell’essiccatoio, la porta-ta dei fumi al camino deve essere la più bassa possibile per ridurre i consumi, adeguata per ottenere un

corretto valore di umidità nell’essiccatoio e tale da mantenere una pressione all’interno dell’essiccatoio idonea ad evitare fuoriusci-te di aria calda.Come indicato in fi gura 8, la regolazione automatica della portata dei fumi si ot-tiene con l’inserimento di un igrometro sul camino, 2 pressostati e l’inverter di comando del ventilatore di espulsione dei fumi. Il PLC dell’essiccatoio è già predisposto alla loro gestio-ne e quindi alla regolazione automatica del grado di umidità impostato. Normalmente, in caso di una corretta regolazione della portata al camino, il calore espulso con i fumi non supera il 25% del calo-re fornito.Ma se cambiano le carat-teristiche o le quantità del prodotto da essiccare e non si varia di conseguenza la portata del camino, tale valore può arrivare anche al 37% con conseguente ridu-zione del rendimento termi-co della macchina. A titolo di esempio consi-deriamo un essiccatoio EVA

Fig. 10 Fig. 11

983 con i seguenti dati produttivi:

• Umidità ingresso: 5,5%• Umidità uscita: 0,3%• Temperatura fumi camino:

125°C• Produzione 1: PH 8000 kg/h• Aria di reintegro: 2000 Nm³/h • Risparmio rispetto camino tutto

aperto: 45000kcal/h• Produzione 2: PH 7000 kg/h• Aria di reintegro: 1430 Nm³/h • Risparmio rispetto produzione 1:

62500-45000=17500 kcal/h.

Il grafi co, in funzione della produ-zione oraria (ascisse) evidenzia la portata dell’aria di reintegro ne-cessaria (sulla destra) e il risparmio di energia rispetto al camino tutto aperto (sulla sinistra).È evidente che una opportuna rego-lazione dei fumi al camino in base alla produzione effettuata, nelle varie fasi del ciclo produttivo, consente un notevole risparmio energetico. Tutto ciò risulta molto più semplice con l’applicazione di un inverter e un igrometro per la gestione del ven-tilatore del camino, i cui vantaggi sono così riassumibili: • Risparmio energetico rispetto al

funzionamento a camino aperto quantifi cabile attorno al 15%;

• Ottimizzazione della portata al camino in ogni fase di funziona-mento dell’essiccatoio (arresto, sosta, avviamento) in funzione del valore di umidità impostato;

• Possibilità di gestire l’umidità interna dell’aria a seconda del tipo di impasto.

NUOVI FORNI SERIE EKO

Sacmi ha progettato un nuovo forno completamente innovativo denomi-nato EKO che rappresenta una vera e propria rivoluzione tecnologica.In un forno tradizionale i fumi gene-

rati in cottura si muovono verso l’in-gresso del forno in controcorrente rispetto al materiale (fi g. 9). Durante il percorso, i fumi aggrega-no nuovi volumi d’aria e, scambiando

energia termica con essi e con il ma-teriale, abbassano la loro temperatu-ra media. All’ingresso forno i fumi sono evacua-ti a temperatura media compresa fra

ESSICCAZIONE

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EVA983 – Risparmio aria reintegro

con differenza T camino e T aria esterna di 100°C

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Produzione pressa (kg/h)

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 17

i 450 e 500°C.Nel forno EKO, invece, i fumi ge-nerati in ogni zona termica scam-biano l’energia termica diretta-mente con il materiale (fi g. 10). L’evacuazione dei fumi avviene nella zona stessa cedendo par-te dell’energia termica residua allo scambiatore ceramico posto all’interno del bruciatore auto re-cuperante. La temperatura dei fumi evacuati è compresa fra i 200 e 250 °C.Questa minor temperatura dei fumi è sinonimo di un più effi ciente scambio termico che si traduce in un minor fabbisogno di energia e quindi, grazie anche all’impiego degli speciali bruciatori autorecu-

peranti, in un risparmio di combu-stibile non inferiore al 20%.Nella fi gura 11 è evidenziato il diverso percorso dei fumi nei 2 forni. Cuore del nuovo forno sono i bruciatori auto-recuperanti (fi g. 12), che consentono il pre-riscal-do dell’aria di combustione per effetto del passaggio, in contro corrente, dei fumi che sono eva-cuati dal forno. La fi gura 13 illu-stra il principio di funzionamento del bruciatore auto-recuperante. L’aria di combustione, prelevata a temperatura ambiente, viene pre-riscaldata dai fumi che escono dal forno lambendo la camera di con-vogliamento dell’aria alla miscela-zione col gas e alla combustione.

Fig. 9

Fig. 10

Fig. 11Fig. 12

Fig. 8

BRUCIATORI AUTORECUPERANTI

NUOVI FORNI SACMI SERIE EKO

NUOVI FORNI SACMI SERIE EKO

NUOVI FORNI SACMI SERIE EKO

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18 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

www.sacmi.com

Il forno EKO produce in sintesi i se-guenti vantaggi:

• Ottimizzazione dello scambio ter-mico fumi/prodotto;

• Riduzione del consumo di almeno il 20%;

• Ottimizzazione nel controllo del profi lo della curva di temperatura;

• Condizione pressoria positiva e stabile per tutto il forno;

• Stabilità delle temperature e della pressione al variare dei volumi di produzione;

• Possibilità di selezionare i fumi con la possibilità di depurarli, ove

richiesto, o riutilizzarli tal quali;• Semplifi cazione nella conduzione

della macchina;• Minori limiti, sia superiori sia infe-

riori, alla lunghezza del forno;• Possibilità, nel caso di calo pro-

duttivo, di ridisegnare il profi lo termico su un numero inferiore di zone termiche, disattivando quelle non necessarie. Idealmen-te è come disporre di un forno a lunghezza variabile. Si mantiene in questo modo costante il consumo specifi co, pur riducendo i volumi produttivi, diminuendo il consumo di combustibile.

NOTE

ESSICCAZIONE

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Fig. 13

BRUCIATORI AUTORECUPERANTI

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 19

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20 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

La zona di aggressione del forno: scelta del rullo

è quello che determina maggiormen-te la durata media di un rullo all’inter-no del forno. Normalmente avviene in una zona compresa tra gli 800°C ed i 1000°C anche se nei forni attuali i fl ussi d’aria in gioco e i cicli sempre più esasperati richiesti dal mercato, possono portare problemi di aggres-sione ai rulli anche in zona di cottura.In questo breve articolo, cercheremo di spiegare quali sono i meccanismi che regolano l’aggressione e quali sono le particolarità che devono ave-re i rulli utilizzati per questo scopo.

In primo luogo, un rullo da utilizzare in una zona di particolare aggressione, deve avere una bassa porosità. È evidente che un materiale meno poroso offra poche vie d’entrata agli agenti “aggredenti”; quindi è impor-tante andare a ridurre la porosità del rullo sia in percentuale sia come di-mensione “fi sica” dei pori. Per far ciò ci si può muovere in di-verse direzioni, avvalendosi di parti-colari materie prime con determinate caratteristiche o utilizzando diverse granulometrie.Per esempio: l’utilizzo di una mate-ria prima con granulometria più fi ne, e quindi con una superfi cie specifi ca maggiore offrirà anche una reattività più alta. Questa caratteristica andrà ad infl uire sul grado di sinterizzazione permettendo di ottenere un prodotto con una porosità più bassa.

Questo è abbastanza ovvio, e lo si può notare nell’immagine di Fig. 1, dove si vedono due rulli composti dalla stessa identica miscela, dove è stata cambiata solamente la granu-lometria delle materie prime reattive.Sono state misurate densità e poro-sità con il metodo standard dell’im-mersione in acqua ed i valori ottenuti sono stati i seguenti:Campione A: d=2,80 Kg/dm3 P=18%Campione B: d=2,95 Kg/dm3 P=14%.Quindi semplicemente con questa va-riazione è stata ottenuta una riduzio-ne della porosità maggiore del 20%.

Risultati importanti si possono ot-tenere semplicemente aggiungendo particolari materie prime. Nella pro-

Due sono le caratteristiche principali che devono offrire i rulli ceramici:

1. Avere un elevato modulo ela-stico, cioè una bassa fl essione sotto carico, in modo da garan-tire un corretto avanzamento del materiale nel forno.

2. Durare il più a lungo possibile. E questo viene garantito da una corretta scelta della tipologia di rullo da utilizzare nelle diverse zone del forno.

Il fenomeno dell’aggressione chimica

duzione dei rulli ceramici, particolare importanza è data all’utilizzo dello zirconio.L’utilizzo di questa materia prima, conferisce al prodotto delle migliori caratteristiche meccaniche, aumen-ta la resistenza allo shock termico e infl uisce notevolmente anche nella resistenza all’aggressione chimica.

Sono state preparate due miscele uguali, in una delle quali è stato ag-giunto lo zirconio, e la composizione fi nale dei campioni è risultata quindi la seguente:

di Stefano Cosmini

ESSICCAZIONE

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Fig. 1 - Campioni di rulli A e B

CAMPIONE 1 CAMPIONE 2

Allumina 57.7% Allumina 72.7%

Mullite 19.3% Mullite 24.3%

Zirconia 20% Zirconia ---

Argilla 3% Argilla 3%

I due campioni così preparati sono stati cotti a 1620°C con un tempo di sinterizzazione di 3 ore.I risultati ottenuti dalle prove di de-terminazione della densità e porosi-tà, hanno evidenziato il ruolo fonda-mentale dato dalla presenza dello zirconio.

CAMPIONE 1 CAMPIONE 2

d=2,90 Kg/dm3 d=2,70 Kg/dm3

P=17.9% P=23.8%

La funzione della zirconia per quanto riguarda la resistenza all’aggressio-ne alcalina, non si limita a contribu-ire nella diminuzione della porosità, ma ha un’importanza fondamentale anche come comportamento a livello chimico.Anche in questo caso si porta un esempio pratico.Il test analizzato prevedeva la for-matura mediante colaggio di un bloc-co refrattario di forma cubica con l=75mm ed un foro centrale profon-do 25mm, realizzato con la stessa composizione del precedente “CAM-PIONE 1” e con le stesse modalità di cottura.

CAMPIONE 1

Allumina 57.7%

Mullite 19.3%

Zirconia 20%

Argilla 3%

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 21

Il foro centrale è stato riempito con un vetro standard sodio-calcio-sili-ce setacciato a 600 micron.Il tutto è stato lasciato a 1370°C

per 72 ore.Alla fi ne è stata fatta un’analisi chimica della fase vetrosa, del re-frattario e di 5 zone di interfaccia

distanti tra loro 0,5 mm.In tabella e in fi g. 2 sono riportati i risultati registrati:

VETRO 1 2 3 4 5 REFRATTARIO

Na2O 8.7 6.6 5.3 4.5 4.8 4.0 0.4

Al2O

324.4 43.2 49.7 53.2 50.9 52.2 67.6

SiO2

59.2 30.2 26.4 24.1 27.2 24.2 18.6

K2O 0.5 0.2 0.3 0.3 0.4 0.2 0.2

CaO 7.2 5.7 2.7 1.5 0.9 0.6 0.1

ZrO2

- 14.0 15.6 16.4 16.0 18.7 13.1

Fig. 2

Come si può notare dalle analisi e dalla foto di fi g. 2, quando il vetro comincia a penetrare all’interno dei pori, a livello di “interfaccia” non ab-biamo presenza di zirconia, e le pic-cole particelle di allumina distribuite “random” intorno alla fase vetrosa vengono assorbite dalla stessa.Durante la penetrazione della fase vetrosa si ha la formazione di cristalli aghiformi di allumina (con orientazio-ne casuale) formatisi con la diffusio-ne delle particelle di allumina attra-verso la fase vetrosa. In questa fase i cristalli aghiformi di allumina hanno una lunghezza compresa tra i 10 ed i 30 µm.

Le particelle di zirconia disperse in maniera omogenea intorno alla fase vetrosa impediscono la penetrazione della stessa all’interno dei pori. In questa zona, distante circa 500 µm dalla fase vetrosa iniziale, grazie ad una fase molto ricca di silice-calcio, l’allumina raggiunge la sua massi-ma solubilità, ed i cristalli crescono raggiungendo una lunghezza di circa 65µm.

Dalla zona del refrattario, i grani primari di allumina che si dissolvono, fi niti nella fase vetrosa precipitano sotto forma di cristalli ancora più lunghi, che raggiungono i 150µm. Tuttavia, le particelle di allumina lo-calizzate all’interno di un “percorso” ricco di zirconia, tendono a mantene-re la loro forma iniziale e la crescita viene limitata proprio dalla presenza della zirconia stessa (vedi fi g. 3).In questa zona, la zirconia funge da vera e propria barriera che ostacola l’avanzamento della fase vetrosa.

Si può quindi affermare che il grado di corrosione di un materiale a base allumina-mullite-zirconia (come lo è un rullo ceramico), posto ad alta temperatura in presenza di alcali, è governato da un sistema di “tra-sporto” della zirconia nella fase ve-trosa e la conseguente decomposi-zione dei cristalli.Infatti, nelle analisi si può notare che l’incremento della concentrazione di allumina e zirconia è inversamente proporzionale a quello di silice ed al-cali.

Fig. 3CORROSIONE DELLA MULLITE

Normalmente, i rulli ceramici utiliz-zati nei forni sono a base mullitica; l’utilizzo di questo materiale aumen-ta il punto di fusione della ceramica dando allo stesso tempo una buona resistenza alle deformazioni da cre-ep, un basso coeffi ciente di espansio-ne termica e delle buone caratteristi-che di resistenza allo shock termico.

Vediamo, anche in questo caso uti-lizzando un esempio pratico, qual è il comportamento della mullite sotto-posta ad un attacco chimico di tipo alcalino.Nello specifi co, è stato utilizzato del cloruro di sodio (NaCl).I campioni a base mullite sono stati lasciati sotto “aggressione” per 4h

e 24h ad una temperatura di 1000°C e 1200°C.Si riporta in fi g. 4 (pagina seguente) quanto emerso dalla rifrattometria a raggi X.

A queste condizioni, la penetrazione del sodio è arrivata a circa 10/20 µm dalla superfi cie.

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22 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

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Si può sintetizzare con la seguente formula la “principale” reazione di corrosione avvenuta:

2Al6Si2O13(s) + 8NaCl(l) + O2(g) → 4NaAlSiO4(s) + 4Al2O3(s) + 2Na2O(s) + 4Cl2(g)

Questo è ciò che succede ai rulli nelle normali condizioni di esercizio. Gli alcali, a causa dell’”effetto camino” dei rulli, penetrano nelle porosità degli stessi, fi no a condensare dove trovano una temperatura inferiore (verso le pareti del forno), e di conseguenza modifi cando la struttura chimica di quelle aree. In queste zone, la superfi cie interna del rullo avrà una composizione chimica e mineralogica diversa da quella esterna, con caratteristiche e proprietà differenti (fi g. 5).

Fig. 10 Fig. 11

L’IMPORTANZA DELLA FASE VETROSA IN UN RULLO DA “ZONA DI AGGRESSIONE”

A causa delle materie prime utiliz-zate e della temperatura di cottura, ogni singola tipologia di rullo ha una propria composizione mineralogica, diversa a seconda dell’utilizzo cui esso è destinato.Per esempio, un rullo che deve sop-portare grossi pesi, destinato alla zona di cottura, è importante che abbia nella sua composizione una fase vetrosa molto bassa (inferiore all’1%), questo per evitare fl essioni

dovute a fenomeni di creep, garan-tendo un sostegno più omogeneo possibile al materiale trasportato, che in questa zona si trova nel mo-mento di massima piroplasticità.Inversamente, a temperature più basse, dove ai rulli non vengono ri-chieste caratteristiche particolari, l’utilizzo di un prodotto con una cer-ta percentuale di fase vetrosa, è un “espediente” utilizzato per avere ele-vate proprietà meccaniche anche in

un prodotto a basso costo.Nei rulli destinati alla zona di aggres-sione, è basilare avere una certa percentuale di fase vetrosa, in quan-to durante la cottura del rullo stes-so, che avviene a temperature dai 1400°C fi no oltre ai 1600°C, circa un terzo della zirconia presente nel-la miscela si dissolve all’interno della fase vetrosa del rullo, dando luogo durante il suo utilizzo in esercizio, ai processi precedentemente descritti.

Fig. 4 Fig. 5

Il parametro che più ci interessa in questo caso, riguarda il differente comportamento dilatometrico delle fasi in questione (interna ed esterna). In un rullo aggredito, la dilatometria può variare anche del 20%, a causa delle diverse composizioni chimiche e mineralogiche che si vengono a cre-are. Sottoponendo il rullo ad un più o meno brusco raffreddamento (es.

togliendo il rullo dal forno per pulirlo), una differenza dei valori di dilatazio-ne termica troppo elevata tra le due superfi ci (diventate “chimicamente diverse”) del rullo, porterà ad una si-tuazione di “trazione” dello stesso (e sappiamo che la resistenza a trazio-ne della ceramica in generale è circa 6/7 volte inferiore rispetto a quella a compressione), di conseguenza alla

formazione di una crepa longitudinale lungo tutta la sua lunghezza, che ne determinerà la rottura.Il più delle volte, questo tipo di rot-tura (che oggigiorno è abbastanza comune), viene erroneamente impu-tata allo shock termico subito dal rullo, mentre in realtà è il più classico esempio di rottura dovuta ad aggres-sione chimica.

ESSICCAZIONE

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 23

Si porta un esempio pratico su que-sta affermazione.Sono stati presi due spezzoni di rullo, con caratteristiche riportate in ta-bella:

RULLO

“A”

RULLO

“B”

Densità (Kg/dm3) 2.7 2.8

Porosità (%) 19 17

E (GPa) 85 105

Fase vetrosa (%) 3.5 <2

Si capisce dai valori di modulo elasti-co e percentuale di fase vetrosa, che “A” è un rullo più adatto all’utilizzo in zona di aggressione, mentre “B” è un rullo da zona di cottura.Entrambi i campioni sono stati messi all’interno di una scatola in materia-le refrattario, chiusa, in presenza di NaOH e KOH e lasciati 60h ad una

Fig. 6A

Fig. 6B

RULLO

“A”

RULLO

“B”

K2O (%) 1.24 2.29

Na2O (%) 0.88 0.96

temperatura di 1250°C.Di seguito, è stata fatta un’analisi al SEM della sezione di entrambi i rulli per verifi care il grado di aggressione subito (fi g. 6a e 6b).

Nelle fi g. 6a e 6b, viene indicata in verde la mappatura del K2O mentre in rosso quella del Na2OGià a prima vista si può notare come nel rullo “A” il fenomeno di aggres-sione si blocchi a livello superfi ciale, mentre nell’altro campione riesca a diffondere più in profondità.I risultati registrati sono stati i se-guenti:

CONCLUSIONI

Da questi esempi riportati, si eviden-zia quanto sia basilare l’utilizzo di un rullo di “qualità”, anche nell’ottica di un risparmio dei costi.Basti pensare a quanto sono cam-biati i forni negli ultimi anni: bocche da 3 metri, pressioni elevate in ca-mera, cottura di impasti che conten-gono acqua di lavaggio riciclate dove troviamo ogni tipo di impurità.Le concentrazioni di agenti aggres-sivi all’interno del forno sono aumen-tate in maniera esponenziale, mentre la temperatura di condensazione di questi vapori è rimasta invariata, per cui i rulli sono costretti a lavorare in condizioni veramente estreme.Sono queste le problematiche su cui si concentra il lavoro di ricerca Kera-

tech, e il fatto di avere dei prodotti di qualità e all’avanguardia, sempre in linea con le necessità del merca-to, è fonte di grandi soddisfazioni. Ecco quindi premiata anche la scelta di raddoppiare la produzione (la nuova linea produttiva è stata uffi cialmente inaugurata poche settimane fa), in un periodo in cui la crisi non ha ancora totalmente abbandonato i mercati.

Un ringraziamento va a Sacmi Imola e Sacmi Forni, dove la collaborazione ha generato la formazione di un grup-po di lavoro che si occupa esclusiva-mente delle problematiche legate ai rulli, sempre a disposizione dei nostri clienti per ogni quesito di natura tecnica.

NOTE

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24 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

Ecocompatibilità e riduzione dei consumi nei processi di

essiccazione e cotturani attualmente in produzione genera tale fabbisogno mediante la combu-stione di un combustibile gassoso (metano o gas propano liquefatto): i costi di acquisizione via via crescen-

Nel ciclo di produzione della piastrella ceramica, il processo di cottura rap-presenta assieme al ciclo di atomiz-zazione, il ciclo a maggior fabbisogno energetico. La maggior parte dei for-

ti negli anni e una visione ‘green’ del tema consumo energetico ed emis-sioni in ambiente, hanno portato ne-cessariamente allo sviluppo di siste-mi di abbattimento dei consumi.

di Ruggero Casoni

ESSICCAZIONE

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FORNO: IL CONSUMO SPECIFICO

Per una miglior comprensione delle problematiche relative al consumo energetico, prendiamo in esame il consumo specifi co (Kcal/h Kg di pro-dotto) di un forno per piastrelle.Al consumo specifi co concorrono 4 termini:

1) Energia necessaria per fare avve-nire le reazioni endotermiche

2) Energia necessaria per il riscal-damento del prodotto fi no alla temperatura di cottura

3) Energia dispersa attraverso le pareti del forno

4) Energia persa attraverso i fumi.

Valutiamo i 4 termini nel dettaglio.

1) Energia necessaria per far av-venire le reazioni endotermiche.

Il valore esatto di tale termine è legato alla composizione chimica dell’impasto del prodotto. Nella pratica quotidiana, si può stimare tale valore come:

q1s =Kre = 50 Kcal/Kg 2) Energia necessaria per riscal-

dare il prodotto fi no alla tempe-ratura di cottura.

Posto: - cpp il valore del calore specifi co

della piastrella, - Tc la temperatura di cottura

della piastrella, - Ti la temperatura di ingresso

della piastrella. Possiamo defi nire:

q2s = cpp(Tc-Ti)

3) Energia dispersa attraverso le pareti del forno.

Partendo dalla considerazione che in un forno circa i 2/3 della propria lunghezza sono dedicati alla fase di apporto di energia al

prodotto, posto: - Lf la lunghezza del forno, - Lb la larghezza della bocca del

forno, - Hc l’altezza della camera di

combustione, - k coeffi ciente legato al coeffi ciente di scambio termico

globale attraverso le pareti del forno,

- Tamb la temperatura ambiente. Possiamo defi nire:P = 2/3 Lf 2(Lb+Hc) k (Tc-Tamb) (1)

Defi nito Gp il valore di produzione del forno in termini di Kg/h di piastrel-le, dividendo la (1) per tale valore, si ottiene il l’espressione dell’energia specifi ca dispersa attraverso le pa-reti del forno:

q3s = 2/3 Lf 2(Lb+Hc) k (Tc-Tamb) / Gp (2)

4) Energia persa attraverso i fumi. Di fatto i fumi cedono energia per

riscaldare il materiale e cedono energia sottoforma di dispersioni attraverso le pareti.

La parte rimanente viene disper-sa in ambiente.

a. Energia dispersa attraverso il camino fumi.

Posto: - gfp il rapporto tra la portata dei fumi al camino e la por-

tata di prodotto (kg fumi/kg prodotto),

- cp il calore specifi co dei fumi, - Tuf temperatura uscita fumi.Possiamo defi nire:

q’4s = gfp cp (Tuf -Tamb)

b. Energia dispersa attraverso le pareti.

Posto:

gfd la quota parte di portata di fumi, rispetto alla portata di prodotto, atta a uguagliare la potenza termica dispersa at-traverso le pareti, in formule permette di scrivere:

Pdpar= gfd cp (Tc –Tuf)

Dalla (2) possiamo scrivere: 2/3 Lf 2(Lb+Hc) k (Tc-Tamb) / Gp = gfd

cp (Tc –Tuf)

dalla quale ricaviamo:

gfd = 2/3 Lf 2(Lb+Hc) k (Tc-Tamb) / [ Gp cp (Tc –Tuf)]

L’energia termica dispersa in am-biente legata a questa portata di fumi, è esprimibile quindi nel se-guente modo:

q”4s = gfp cp (Tuf -Tamb)= 4/3 Lf (Lb+Hc) k cp (Tuf -Tamb)(Tc-Tamb) /

[ Gp cp (Tc –Tuf)]

Siamo quindi in grado di defi nire il consumo specifi co totale riferito al prodotto cotto come la somma delle qi:

Cs= q1s + q2s + q3s + q’4s + q”4s (3)

Rielaborando la (3) è possibile giungere ad un’espressione sem-plifi cata:

Cs = 50 +0,25 (Tc-Ti)+693 Lf (Lb+Hc)/Gp+(Tuf -Tamb) {0,24 gfp

+ 693 Lf (Lb+Hc)/ [Gp (Tc-Tuf)]} dalla quale, a parità di dimensio-

ni forno, tipologia di isolamento e di produzione, risulta evidente la dipendenza dalla temperatura di

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 25

uscita fumi del consumo specifi -co.

Laddove non sia possibile ridurre

LA COMBUSTIONE

Le reazioni di combustione sono sempre reazioni di ossidazione, nelle quali il combustibile rappresenta la sostanza ossidabile e il comburente, generalmente ossigeno, la sostanza ossidante.Il meccanismo della combustione è costituito da 4 fasi distinte:

a. miscelazioneb. pre-combustionec. combustioned. reazioni post-fi amma.

La fase di miscelazione prevede il contatto intimo ed uniformemente distribuito tra le particelle o moleco-le del combustibile e dell’aria di com-bustione. In tale fase risulta di fon-damentale importanza la geometria costruttiva del bruciatore.La fase di pre-combustione, compre-sa tra i 400 e 600°C, è caratterizza-ta dalla creazione di specie instabili (radicali liberi o atomi) estremamen-te reattive e responsabili della velo-cità delle successive reazioni di os-sidazione.La fase di combustione è interessa-ta dalla combinazione dei radicali li-beri con ossigeno e con le molecole del combustibile in una complessa e rapida sequenza di reazioni a catena, generando prodotti di ossidazione in-completa (CO, H2, …), prodotti di os-sidazione completa (CO2, H20,…) ed altri radicali liberi.Le reazioni post-fi amma di fatto ve-dono la trasmissione di parte del calore di combustione all’esterno da parte dei prodotti (fumi) con de-cremento della temperatura interna della fi amma. Le specie chimiche dei prodotti di combustione (specie dis-sociate o parzialmente ossidate) ven-gono ricombinate per dare i prodotti fi nali della combustione.Il processo di combustione in con-dizioni stechiometriche presenta le

massime temperature di fi amma e quindi il massimo rendimento. Tut-tavia, per evitare la formazione di in-combusti si lavora in eccesso d’aria, a meno di quelle situazioni particolari per le quali un processo in riduzione è richiesto dal particolare tipo di pro-dotto in cottura.

A tal proposito Siti B&T ha sviluppa-to ed ottimizzato un bruciatore ad alta velocità, dedicando particolare attenzione al gruppo di miscelazione. Combustibile gassoso e aria com-burente entrano separatamente nel bruciatore, miscelandosi in camera di combustione, subito a valle della testina di combustione denominata HV65 (particolare 4 in fi g. 1).

Il moto di swirl impresso dalla testi-na HV65 all’aria comburente genera

una miscelazione ottimale con il com-bustibile in camera di combustione; associato alla geometria della stes-sa garantisce un’elevata velocità dei fumi e quindi un’ottima distribuzione di temperatura nel senso della lar-ghezza della camera del forno.

L’utilizzo di bruciatori radiali, nor-malmente disposti nell’ultima fase della cottura sopra e sotto ai rulli, permette di recuperare la leggera discrepanza in termini di tempe-ratura tra la zona centrale della sezione e le pareti, consentendo di eliminare eventuali variazioni di calibro.La sola sostituzione della testina di miscelazione nelle macchine Siti-B&T di vecchia generazione (testina HV61 e testina SITI piatta), porta ad un’ottimizzazione della combu-

Fig. 1-2: Bruciatore assiale Siti B&t con

testa di combustione ad alta velocità

l’incidenza di Tuf per ovvie esigen-ze tecnologiche, è evidente l’inte-resse al recupero del contenuto

entalpico della portata di fumi dispersa diversamente in ambien-te.

Fig. 3

Fig. 2

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26 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

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stione, con un risparmio in termi-ni di combustibile prossimo ad un 3-5% nel primo caso, per arrivare fi no ad un 10% sulle macchine Siti, senza introdurre complicazioni im-piantistiche.Per quanto sopra esposto, l’utiliz-zo di aria comburente preriscalda-ta rappresenta di fatto un apporto

energetico alla reazione di combu-stione e si traduce pertanto in un risparmio energetico in termini di combustibile. A prescindere dall’impiego speci-fi co, infatti, la quantità di energia termica (e quindi di combustibi-le) spesa per riscaldare una cer-ta portata di aria è direttamente

Fig. 10 Fig. 11

proporzionale al salto termico che esso deve subire.Pertanto, se si utilizzano i fl us-si caldi di scarto per innalzare la temperatura di partenza dell’aria in questione, cioè per ridurne il sal-to termico, è possibile ottenere un benefi cio diretto in termini di com-bustibile speso.

SISTEMI DI RECUPERO CALORE DA ARIA DI RAFFREDDAMENTO

Oltre alla possibilità di sfruttare il contenuto entalpico dei fumi, di mag-gior interesse è la disponibilità di aria calda proveniente dal raffreddamento (rapido, lento e fi nale). Questa mas-sa d’aria presenta la caratteristica di essere nominalmente ‘pulita’ poi-ché interessa una parte del proces-so di cottura nel quale la piastrella è chimicamente inerte (lo è ancora strutturalmente), ed è quindi utiliz-zabile senza dover adottare alcuna tecnica di fi ltrazione. In fi gura 5 si riporta uno schema di

Fig.4: Sistemi di

recupero calore da aria

di raffreddamento

Fig.5: Forno senza recupero di aria calda

RECUPERO DI ARIA CALDA LHR A 120°C: CARATTERISTICHE GENERALI

Questo sistema prevede lo sfrut-tamento dell’aria aspirata dalle zone di raffreddamento lento e fi -nale, che al collettore si trova ad una temperatura di circa 120°C.Di quest’aria, la portata necessa-ria viene inviata al ventilatore per

l’aria comburente e utilizzata dai bruciatori, mentre la parte restan-te viene evacuata, o può essere eventualmente sfruttata su altre macchine termiche.Si tratta della dotazione base, la più semplice e di conseguenza più

economica e meno prestante dal punto di vista del risparmio ener-getico. In condizioni standard, con-sente di ottenere riduzioni del con-sumo specifi co di cottura intorno al 4 – 4,5%.Per quanto riguarda le installazioni

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massima del circuito dell’aria per un forno standard. Vengono riportati solo i ventilatori principalmente coin-volti in applicazioni di recupero aria calda. Le dotazioni Siti – B&T fi nalizzate al recupero di calore sono svariate, e, oltre al recupero energetico sui for-ni stessi, includono diverse soluzioni che interessano le altre macchine termiche coinvolte nel processo ce-ramico.Di seguito se ne illustrano le carat-teristiche in maniera più dettagliata.

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 27

su forni esistenti, le prestazioni del sistema dipendono ovviamente dal-le condizioni di funzionamento delle macchine.

Nel caso di modifi che su forni SITI, le temperature di lavoro possono essere superiori ai 120°C, e arri-vano fi no a 160°C. Questo è dovuto

ad una differente gestione del for-no, che mette a disposizione una maggiore quantità di calore al ca-mino di raffreddamento.

Fig.6: Recupero di aria calda LHR a 120°C

RECUPERO DI ARIA CALDA MHR A 230°C + 80°C CON ASPIRAZIONE SDOPPIATA: CARATTERISTICHE GENERALI

Questo tipo di soluzione prevede un prelievo frazionato dell’aria dal raffreddamento, utilizzando due ventilatori distinti.Circa i 2/5 della portata nor-malmente prelevata vengono aspirati dalle zone più calde di raffreddamento lento ed inizio raffreddamento fi nale, ad una temperatura approssimativa di 230°C-270°C, mentre i restanti 3/5 sono estratti dalla seconda parte del raffreddamento fi nale, a circa 80°C.Dell’aria a 230°C, la portata ne-

cessaria come comburente è inviata ai bruciatori, mentre la restante può essere rimescolata con la quota a 80°C, ottenendo una portata a temperatura in-termedia da evacuare o utilizzare eventualmente su altre macchine termiche.Questo sistema di recupero, pur presentando una complicazione impiantistica più rilevante del-la soluzione precedentemente esposta, propone una maggior effi cacia dal punto di vista ener-getico, con una riduzione stan-

dard del consumo specifi co pari a 8-10%.Per contro, può essere applicato solo su forni di lunghezza minima 100-110 m, requisito necessario affi nché il frazionamento dell’a-spirazione dalle zone di raffredda-mento lento e fi nale sia effi cace.La maggiore complicazione im-piantistica dovuta all’installazione di due ventilatori di aspirazione in zona raffreddamento viene com-pensata ampiamente dalla man-canza di uno scambiatore di calo-re nel raffreddamento rapido.

Fig.7: Recupero di aria calda MHR a 230°C

+ 80°C con aspirazione sdoppiata

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RECUPERO DI ARIA CALDA HHR A 300°C CON ASPIRAZIONE SDOPPIATA: CARATTERISTICHE GENERALI

L’architettura dell’impianto ripren-de e potenzia il concetto di base del recupero MHR a 230°C, massi-mizzandone il rendimento energe-tico e sfruttando appieno i vantag-gi offerti dalla confi gurazione del

circuito dell’aria e dall’apparato di regolazione dei forni Siti-B&T.In particolare, viene modifi cato il frazionamento dell’aspirazione del raffreddamento, sfruttando solo l’aria dei primi moduli di raffredda-

mento lento per la combustione. In questo modo è possibile lavorare con temperature più alte, anche oltre i 300°C. Con questo tipo di recupero si può arrivare a risparmi dell’ordine del 12-14%.

Fig.8: Recupero di aria calda HHR a

300°C con aspirazione sdoppiata

KIT DI POTENZIAMENTO XHR DA RAFFREDDAMENTO RAPIDO: CARATTERISTICHE GENERALI

È possibile incrementare consi-derevolmente le prestazioni di ri-sparmio energetico prelevando una frazione di aria aggiuntiva alla fi ne della zona di raffreddamento rapido. Il prelievo viene effettuato mediante una depressione indotta lungo il circuito dell’aria comburen-te, che permette di prelevare l’aria ad alta temperatura.Questo potenziamento può essere applicato sia sul recupero a 120°C,

portando la temperatura dell’aria anche oltre i 200°C, sia sul recu-pero a 230°C, arrivando anche a 300°C. Naturalmente questi risultati di-pendono dal prodotto interessato e dalle condizioni di lavoro del for-no. Si tratta di una soluzione mol-to interessante per applicazioni su installazioni esistenti, in cui siano presenti recuperi dalle prestazioni ridotte.

Fig.9: Kit di potenziamento XHR da raffreddamento rapido

SISTEMI DI RECUPERO CALORE DA FUMI A 250°C

Queste soluzioni prevedono l’utiliz-zo dei fumi in uscita dai primi 2-3 moduli di forno, a una temperatura di circa 230-250°C.

Pur trattandosi di applicazioni po-tenzialmente molto vantaggiose, le caratteristiche dei fumi stessi complicano notevolmente le cose,

a causa di:

• presenza di inquinanti pericolosi e altamente corrosivi, come

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 29

Fluoro, Zolfo e Cloro che in presenza di acqua generano gli acidi corrispondenti, con effetti corrosivi importanti sulle parti

di macchina;• basso contenuto di Ossigeno;• alta temperatura che rende

necessari materiali speciali per

il fi ltraggio.Partendo da questi presupposti, i possibili utilizzi sono descritti di seguito.

SFRUTTAMENTO DEI FUMI PER L’ATOMIZZATORE CON UTILIZZO DIRETTO DEI FUMI: CARATTERISTICHE GENERALI

Il recupero diretto dei fumi dal for-no all’atomizzatore prevede che la portata di fumi aspirata sia invia-ta ad un fi ltro speciale per alte temperature, e successivamente trasferita all’atomizzatore, dove viene opportunamente integra-ta con aria a maggior contenuto di ossigeno e ulteriormente ri-scaldata da un post combustore speciale. Il sistema proposto è in grado di consentire risparmi

energetici fi no al 30-35%, al net-to delle perdite lungo le tubazioni di collegamento.La presenza di inquinanti a base di Cloro, Fluoro e Zolfo nei fumi, richiede un’attenta manutenzione del fi ltro per garantirne la massi-ma effi cienza di abbattimento, ol-tre ad un’appropriata conduzione del sistema di recupero e dell’a-tomizzatore al fi ne di evitare con-dense acide.

Fig.10: Sfruttamento dei fumi per l’atomizzatore

RISCALDAMENTO DI ARIA PULITA ATTRAVERSO UNO SCAMBIATORE: CARATTERISTICHE GENERALI

In questo caso i fumi, prima di essere inviati al camino, vengono fatti passare in uno scambiato-re di calore attraverso il quale riscaldano una portata di aria ambiente che è poi possibile uti-lizzare come aria comburente o aria di processo per altre mac-chine termiche.In questo modo si ovvia al proble-

ma presentato dall’utilizzo diret-to dei fumi nelle macchine, grazie al fatto che questi non entrano mai in contatto con l’aria, e dun-que gli inquinanti restano isolati.L’applicazione è vantaggiosa in Paesi senza leggi restrittive sul-le emissioni, oppure in presenza di impianti in cui il fi ltraggio deve essere preceduto da uno scam-

biatore per abbattere la tempe-ratura dei fumi. Purtroppo, l’effi cacia dello scam-biatore è limitata dalla necessità di non fare scendere i fumi al di sotto del punto di rugiada, nel qual caso si avrebbe la compar-sa di acidi, che porterebbero in breve tempo alla corrosione dei tubi.

Fig.11: Riscaldamento di aria pulita

attraverso uno scambiatore per aria di

processo atomizzatore

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30 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

RECUPERI DI CALORE SU ALTRE MACCHINE TERMICHE

Come detto in precedenza, la por-tata d’aria calda proveniente dal raffreddamento può essere sfrut-tata su varie macchine termiche. Si riportano brevemente le moda-lità di sfruttamento sulle possibili utenze alternative ai forni.

Essiccatoio preforno Su questa macchina l’aria calda

viene utilizzata come reintegro della portata di ricircolo al posto dell’aria ambiente.

Dato lo scarso consumo specifi -co dell’essiccatoio preforno e le ristrette portate interessate, questa applicazione è raramen-te utilizzata, in quanto le scarse prestazioni non giustifi cano le spese di installazione.

Il risparmio ottenibile sul consu-mo dell’essiccatoio preforno ar-riva ad un massimo del 25-30%.

Essiccatoio orizzontale Anche in questo caso l’aria cal-

da viene introdotta al posto dell’aria di reintegro nel circuito di ricircolo, in una quantità di-pendente dal numero di moduli e di piani e dalla curva di essicca-zione in termini di umidità rela-tiva e titolo dell’aria di ricircolo,

strettamente dipendente dalle caratteristiche del prodotto.

Esiste anche la possibilità di utilizzare l’aria calda come aria comburente; questa soluzione risulta svincolata dall’aspetto tecnologico (umidità relativa e titolo dell’aria di essiccazione), di contro richiede l’utilizzo di bruciatori dotati di ventilatori di gestione dell’aria comburente idonei all’utilizzo di aria calda.

Dato il maggiore fabbisogno di calore rispetto ai preforno, l’applicazione sugli essiccatoi orizzontali risulta più conve-niente, anche se comunque le prestazioni non sono molto ele-vate.

Il risparmio ottenibile sul con-sumo del’essiccatoio orizzon-tale arriva ad un massimo del 20-25%.

Essiccatoio verticale Come per gli essiccatoi oriz-

zontali, l’aria calda sostituisce quella di reintegro e intervenen-do sui ventilatori dei bruciatori, può essere sfruttata come aria comburente.

Il risparmio ottenibile arriva ad un massimo del 15-20%.

Recupero simultaneo su più macchine Sebbene sia conveniente recupe-

rare più calore possibile, è bene evitare confi gurazioni eccessi-vamente complicate, con molte macchine collegate alla tubazio-ne dell’aria calda.

Infatti, ogni utenza aggiuntiva rappresenta non solo una serie di complicazioni tecniche, costitui-te da valvole, sensori, derivazioni e prevalenza da fornire tramite il ventilatore, ma soprattutto costituisce un parametro ag-giuntivo di cui tenere conto nella gestione del sistema, e soprat-tutto dei transitori.

Per questo motivo, è preferibile concentrare il recupero su poche macchine che abbiano il funziona-mento più costante possibile: ti-picamente forno e atomizzatore.

Dato che la quantità di energia termica a disposizione è un dato costante, la quantità di combu-stibile risparmiato sarà sempre la stessa, e ottimizzare il nu-mero di macchine su cui questo recupero viene effettuato si tra-duce direttamente in una mini-mizzazione dei costi aggiuntivi per l’impianto.

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NOTE

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 31

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32 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

BMR: il valore aggiunto della levigatura e della lappatura

La levigatura è il processo che si ef-fettua sulle piastrelle di gres porcel-lanato per far risaltare il tono-colore dell’impasto e per rendere perfetta-mente piana e omogenea la superfi -cie. Per ottenere tale risultato è neces-

sario eliminare uno strato superfi cia-le della piastrella con una profondità variabile tra 0,6 e 1 mm. È giusto precisare che è possibile effettuare anche asportazioni supe-riori, che dipendono dai colori degli impasti e dalla geometria della pia-

di Claudio Avanzi e Marco Cicorella

FINITURA

grana degli utensili – la cui operati-vità è espressa dalla linea blu – men-tre l’ascissa specifi ca il numero dei punti di lavoro (o il numero indicativo di teste). La linea rossa defi nisce l’asportazio-ne: nel diagramma risulta evidente come, dopo le prime 6-8 teste, l’a-sportazione diminuisce rapidamente, fi no a risultare nulla. Questo signifi -ca che è nei primi 8 punti di lavoro che si determinano qualità, intensità, utensili e forze necessarie delle fasi successive.La linea verde rappresenta il grado di

Il primo step, dunque, è caratteriz-zato dalla calibratura, intervento du-rante il quale avviene l’asportazione superfi ciale più profonda; segue poi la levigatura, che permette di ridur-re le creste dei solchi provocati dagli utensili diamantati del calibratore. La fase fi nale consiste nella lucida-tura, durante la quale l’asportazione è molto lieve, se non addirittura irri-levante.

Il diagramma (in basso) mostra le varie fasi del processo di levigatura. L’asse delle ordinate rappresenta la

lucentezza Gloss: si può notare che l’incremento del grado di lucentezza ha una sensibile ascesa fi no al valore di 50-55 Gloss, per poi raggiungere i 62-65 Gloss con quasi lo stesso numero di punti di lavoro che hanno portato da 25 a 50. Ciò signifi ca so-prattutto che la scala degli utensili richiede gradualità ed è direttamen-te proporzionale al grado di lucentez-za raggiungibile. Ne consegue che le linee corte possono avere costi di gestione utensili elevati, mentre le linee lunghe consentono di ottimiz-zarne l’usura.

strella dopo cottura.La levigatura si compone di tre fasi fondamentali:1- la calibratura dello spessore piastrella2- la levigatura3- la lucidatura.

1 - Calibra

(Incidenza sull’asportazione: 80%)2 - Leviga (Incidenza sull’asportazione: 15%)

3 - Lucidatura (Incidenza sull’asportazione: 5-0%)

Scala utensili

Asportazione

Gloss

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 33

TECNOLOGIA RULLI TRASLANTI

manutenzione.Se a queste considerazioni aggiungia-mo il fatto che fi no ad oggi si è data scarsa importanza alla calibratura, riducendola a pochi punti di contatto, possiamo capire il perché della bassa effi cienza di molte linee di levigatura.

Sulla base di quanto sopra esposto, BMR ha lanciato sul mercato una nuova generazioni di calibratori a rulli traslanti.Questa nuova tecnologia utilizza rulli diamantati già esistenti in commer-cio - quindi utensili ad alto grado di asportazione – ma, grazie all’innova-tivo movimento di traslazione, viene praticamente azzerato l’effetto ne-gativo dei solchi provocati dalla tradi-zionale posizione fi ssa del rullo.Infatti, il nuovo sistema a rulli tra-slanti disegna sulla superfi cie della piastrella un andamento a zig-zag che, volendo, può essere ulterior-mente ammorbidito da una sola te-sta satellitare montata prima degli ultimi due rulli fi nali a grana fi ne. La funzione di questa testa è quella di ripulire i bordi della piastrella dalle eventuali irregolarità derivanti dall’a-zione dei rulli precedenti.Grazie alla semplicità della sua mec-canica, la manutenzione dei calibra-tori a rulli traslanti è molto semplice ed economica e permette alla linea di

La calibratura è la prima e sicura-mente più importante fase del pro-cesso di levigatura.La sua funzione consiste nella prepa-razione della superfi cie della piastrel-la per renderla il più possibile piana e libera da avvallamenti e ‘graffi ’ che possano condizionare la successi-va fase di levigatura. Durante que-sta operazione viene asportata una quantità di materiale che va da un minimo di 0,6 mm ad un massimo di 1,2 mm. Naturalmente, maggiore è l’aspor-tazione, maggiore sarà il costo del processo di calibratura.Il processo tradizionale di calibratura utilizza rulli diamantati fi ssi, alterna-ti a teste satellitari o radiali: i rulli hanno un’elevata capacità di aspor-tazione del materiale che, proprio per la loro aggressività, lasciano pro-fondi solchi longitudinali sulla superfi -cie della piastrella. Sarà compito delle teste satellitari e/o radiali ‘riparare’ e ‘spianare’ gli effetti apportati dai rulli fi ssi, rispet-to ai quali hanno comunque decisa-mente una minore capacità di aspor-tazione. Inoltre, questa tipologia di teste, per il loro diametro e per la meccanica particolarmente sofi sti-cata (nel caso delle teste radiali), ne-cessita di continua manutenzione: è frequente osservare teste ferme per

lavorare con la massima effi cienza e con una riduzione dei costi totali di gestione. Inoltre, grazie alla sua caratteristica modulare, il sistema a rulli traslanti BMR può essere installato anche su calibratori già esistenti, aumentan-done l’effi cienza.In questo caso, è consigliato modi-fi care la parte fi nale del calibratore già esistente, installando uno o più mandrini traslanti nelle ultime posi-zioni per permettere alla piastrella di entrare in levigatura con una super-fi cie ottimale.

La levigatura si può quindi defi nire un processo semplice ma, per le forze in gioco e per l’accuratezza di fi nitura richiesta, diventa al tempo stesso delicata e precisa. I telai di macchina hanno quindi dimensioni e qualità di lavorazione tali da garantire faticose lavorazioni per lunghissimi periodi.

Calibratura tradizionaleCalibratura tradizionale

Calibratura con rullo traslanteCalibratura con rullo traslante

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34 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

FINITURA

www.bmr.it

LAPPATURA E SATINATURA

porosa. Tale operazione avviene nella sola par-te fi nale del processo di levigatura, ma con maggiori variabili d’utilizzo degli utensili.Per completamento di defi nizione, dobbiamo includere in questo proces-

La lappatura è un processo meccani-co di fi nitura che si esegue sulla su-perfi cie della piastrella attraverso la lucidatura dello smalto, dopo forno.In genere si effettua su gres por-cellanato smaltato, ma è possibile lappare anche monocottura e mono-

so anche la satinatura: una lappatura leggera che lascia la superfi cie opaca e morbida al tatto. In entrambi i casi – lappatura o satinatura – non c’è comunque asportazione dello smalto.Nella seguente tabella schematizzia-mo le tipologie di lappatura:

SUPERFICIE

PIASTRELLAGRANA UTENSILI GLOSS EFFETTO DELLA LAVORAZIONE

SATINATO Smaltato 200/500 25/40

Superfi cie piatrella morbida al

tatto e opaca.

Effetto spesso dedicato a prodot-

to da esterno.

LAPPATO

Smaltato metallizzato 400/1500 45/80

Superfi cie piastrella lievemente

ruvida, con rifl essi e ombreggia-

ture degli utensili di lavorazione.

Il valore del Gloss è generalmente

elevato in quanto anche i solchi

appositamente provocati dalla

lappatura rifl ettono luce

Smaltato e vetrosa in

grani grossi100/1500/LUX 45/70

Superfi cie piastrella a chiazze

specchiate in quanto la lappatura

spiana solo le creste dei grani di

vetrosa, creando dei piccoli piani

di buona lucentezza. La parte di

vetrosa in bassorilievo può essere

lasciata opaca o spazzolata,

senza che diventi lucida.

Superfi cie piastrella lucida e pia-

na: applicazione di solito dedicata

alla monoporosa. Lo spessore

della vetrosa in grani grossi dà

effetto di profondità di campo alla

serigrafi a sottostante.

Smaltato e vetrosa in

grani fi ni400/1500/LUX 45/70

Superfi cie piastrella non piana e

lucida a campo pieno.

degli utensili, la soluzione ideale sa-rebbe quella di dividere la macchina in due moduli con rotazione di 90° del-la piastrella tra il primo e il secondo modulo.La lappatura è un processo di lavora-zione che richiede la stessa robustez-za e rigidità di basamento della leviga-trice. La parte superiore, invece, deve essere dinamica e fl essibile per poter distribuire importanti valori di masse in movimento, se e dove servono. Per questa ragione sono stati realizzati brandeggi fl essibili e teste alleggerite in lega d’alluminio. La componentisti-ca delle ingranaggerie - di consolidata esperienza - restano inalterate ma,

Se la satinatrice, per l’effetto carat-teristico che deve dare, può essere una macchina con pochi punti di lavo-ro (da 8 a 12 teste) e dunque relati-vamente corta, la lappatrice - per lo stesso motivo della gradualità degli utensili di levigatura - deve avere un minimo di teste che ne porta quasi sempre la defi nizione da 16 a 20. Gli utensili di lappatura richiedono il brandeggio del ponte supporto teste. L’esperienza di BMR nel settore por-ta a giustifi care il ponte sdoppiato a metà della macchina per offrire due velocità di brandeggio in funzione della gradualità della grana utensili.Per avere un’ottimizzazione dell’uso

nell’insieme, le masse in movimen-to sono state alleggerite e rese più equilibrate, rispetto al processo di fi nitura.Premesso che il levigato tecnico e la monocottura smaltata hanno due durezze superfi ciali diverse, il dia-gramma (pagina a fi anco) riprende il processo di levigatura: la riga viola, comparata con le altre, mette in ri-salto la maggior leggerezza della lap-patura e la sua maggiore effi cacia ri-spetto alla levigatura. Si nota dunque che, partendo da un valore di Gloss molto basso, si arriva rapidamente al medesimo livello della levigatura, con risultato fi nale superiore.

Gres porcellanato lappato

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 35

LA SQUADRATURA A SECCO

con una capacità di asportazione che varia da 0,5 a 2 mm per mola su tutti i materiali.La mola frontale, quando deve fare grandi asportazioni nel porcellanato, rettifi ca la piastrella frantumandone i bordi in piccoli pezzetti . Il principio di lavoro delle mole frontali a grande asportazione riduce la for-za di spinta laterale sulla piastrella e permette di ridurre la pressione ver-ticale e l’usura dei relativi componen-ti. La lavorazione sul bordo piastrella presenterà quindi una leggera rigatu-ra verticale, dovuta all’aggressività

La squadratura è un processo di fi -nitura che conferisce valore aggiun-to al prodotto. Squadra® è il primo macchinario nato nel 1995 e pensa-to per il prodotto in porcellanato, con soluzioni costruttive diverse dal set-tore pietra e marmo. Dopo aver ma-turato una lunga esperienza e aver conseguito importanti risultati, BMR ha affi ancato alle tradizionali linee di calibratura-levigatura-squadratura il Cut Crush, un sistema di taglio per incisione e spacco della piastrella sia in porcellanato sia monoporosa, a secco e perciò ecologico, poiché non richiede l’utilizzo di acqua. Questo evita l’asciugatura della piastrella, in fase fi nale, eliminando l’uso dell’es-siccatoio e del relativo combustibile.Il sistema Cut Crush, inoltre, è stato pensato per volumi industriali e per i grandi formati con dimensioni fi no a 1,2x2,4 m.

La prima fase di lavorazione avviene per mezzo delle mole frontali che, nella prima aggressione, asportano dal 25 al 50% del porcellanato – o della monoporosa - da rettifi care,

degli utensili: per mezzo del mandri-no fi nale con mola resinoide, il bordo piastrella sarà rettifi cato delicata-mente e, a fi ne linea, risulterà liscio e omogeneo .

Il secondo step consiste nella bisel-latura a doppio fl ottante. La bisel-latura può essere di due tipi: mec-canica, con bilanciamento a molla, oppure pneumatica, con bilanciamen-to a pressione aria, regolata tramite manometro. Il bisellatore fl ottante è particolarmente indicato per le pia-strelle a superfi cie strutturata.

di Claudio Avanzi e Luigi Prampolini Tirelli

DiametroLarghezza

diamanter.p.m.

Velocità

periferica

Asportazione

porcellanato

Asportazione

monoporosa

FRONTALE 300-345 mm 12/30 mm 2.800 42 m/sec 0,5/2 mm 0,5/2 mm

Squadra Mole frontali

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36 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

FINITURA

lità. La piastrella viene spinta in mezzo alle cinghie di pressione dai due brac-cetti dello spintore – ortogonali rispet-

La fase centrale, tra 1° e 2° modulo, è caratterizzata dallo squadratore-spin-tore, che dà la precisione di ortogona-

to alla bancata dei mandrini di rettifi ca - che hanno velocità di traslazione su-periore a quella della cinghia inferiore.

SQUADRA® DRY

prime posizioni mandrini - 1,2,3,4 - avremo mole metalliche con speciale ricopertura del diamante per il secco e legante ad elevata conducibilità ter-mica. Per le mole che lavorano a sec-co è necessario che il legante sia più

Squadra® Dry è il nuovo macchinario dedicato al materiale in monoporosa e bicottura. In questa squadratrice le mole vengono applicate sia a legante metallico sia resinoide. Consideran-do una macchina con 8 motori, nelle

tenero rispetto a quello della mole ad umido, per favorire il diamante a rav-vivarsi . Nelle posizioni 5,6,7,8 avre-mo mole resinoidi con grane a scalare grossa, grossa, media, fi ne, con le-gante adatto per smalti e cristallina.

Diametro mola r.p.m Asportazione Velocità periferica

Legante metallico: 300 mm 2.800 1/1,2 mm 44 m/’’

Legante resinoide: 300 mm 2.800 0,2/0,5 mm 44 m/’’

FORMATO

N° ruote a

contatto

listello

Pressione su piastrella con

ruote di pressione in condizione

di nuovo (1 ruota = 12 kg)

Cm2 di contatto delle 2 cinghie

superiori, larghezza 38 mm, su

ogni piastrella

Pressione

1 bar

Pressione

max 4 bar

10x60 38+38 cm2 76 kg 304 kg

15x60 2+2 48 kg 57+57 cm2 104 kg 416 kg

20x60 3+3 72 kg 76+76 cm2 152 kg 608 kg

20x120 3+3 72 kg (sul lato 30) 76+76 cm2 152 kg 608 kg

30x120 4+4 96 kg (sul lato 30) 114+114 cm2 228 kg 912 kg

Dettagli dello squadratore spintore, che permette di ottenere un prodotto preciso e ortogonale

Squadra Dry

www.bmr.it

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 37

SQUADRA A UMIDO SQUADRA A SECCO: monoporosa

Impiantistica di installazioneFondazioni e canalizzazione

cqua al suoloNessuna fondazione

Impianto riciclo acqua: valore 100

Riduzione lunghezza linea

per assenza essiccatoio:

- 30 m per essiccatoio orizzontale

- 15 m per essiccatoio verticale

Essiccatoio: valore dell’investimento e oltre

150.000 euro/anno per combustibile0

Consumo acqua 100 0

Consumo elettricità 100 40

PRODUTTIVITÀ 100 100

Principio di asportazione materiale Frantumazione in piccoli frammenti Polverizzazione per abrasione

Consistenza struttura telaio di macchina 100 100

CONSUMO MOLE 100 120

Consumo mole metalliche 100 100

Consumo mole resinoidi 100 130

Consumo mole per porcellanato/monoporosa 100 110

Prezzo utensili 100 100

Ricambi dopo 12 mesi di lavoro Cinghie, pulegge, guide per cinghieNessuna manutenzione eseguita o imminente

alle parti di normale usura

POLVERI: 10 big bag/giorno riciclabili Riciclabili

NOTE

Dettagli delle mole

Squadra Dry

Il prodotto fi nito

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38 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

4PHASESTM: il nuovo standard del

confezionamento Rispondere alle esigenze di risparmio all’interno dei costi di produzione e ridurre gli sprechi attraverso il pro-cesso di confezionamento? La risposta si chiama 4PHASESTM: è un nuovo sistema di packaging che crea le confezioni direttamente in macchina, con tanto di stampa in quadricromia di loghi e marchi ed è capace di realizzare in tempo reale un lotto completo di piastrelle al fi ne linea, bypassando tutte le fasi di ap-provvigionamento e realizzazione del-lo scatolifi cio. “Si tratta di una novità - spiega il

fondatore e presidente di System, Franco Stefani - che risolverà molti problemi di packaging delle imprese. È un piccolo impianto che funziona con normali fogli di cartone steso, ondulato, bianco, in grado di impac-chettare qualsiasi cosa, stampando contestualmente il logo delle aziende e ogni altra dicitura si voglia mettere sull’imballo. Rappresenta un grande salto di qualità, perché consente di risparmiare spazio e di eliminare un anello della catena produttiva.Con questo macchinario si potrà fare tutto in casa, impiegando un solo

di Giuseppe Bandieri e Andrea Toro

FINE

LIN

EA

IL PROCESSO PRODUTTIVO

si trovano a gestire grandi quantità di cartone, che spesso rimangono inutilizzate e occupano enormi spazi in magazzino, con costi indiretti di gestione e ingenti capitali immobiliz-zati.Nelle aziende ceramiche in cui è stato fi no ad ora implementato, ha registrato risparmi che sfi orano i 200.000 euro annui per ogni linea 4PHASESTM, a cui si aggiungono un aumento di produttività ed effi cien-za. Il sistema di approvvigionamento di 4PHASESTM consiste nell’acquisto di fogli di cartone neutro piano che poi vanno ad alimentare il sistema.Il magazzino del cartone - di misu-ra 1200x1200 mm - rappresenta il punto di partenza del processo tec-nologico (foto 2).

Ogni foglio viene prelevato dal ma-gazzino e messo in macchina dopo aver impostato le dimensioni da ot-tenere, quindi il cartone viene sezio-

Il nome della macchina deriva dalle 4 fasi strategiche che defi niscono il processo produttivo: 1) un semplice foglio di cartone neu-

tro piano,2) taglio a misura e incollaggio delle

strisce di cartone con totale az-zeramento dello scarto,

3) creazione della cornice,4) chiusura della scatola.

Tutto il sistema si basa su un time to market in tempo reale che permette all’azienda di mettere in produzione facilmente e velocemente anche pic-coli lotti con marchi diversi o diversi formati, tutto questo perché al cen-tro del processo c’è il prodotto at-torno al quale si crea la confezione direttamente in macchina.Questo sistema, completamente ri-voluzionario, risolve gran parte dei problemi legati alla gestione del ma-gazzino, nati dalla necessità di cre-are un cartone diverso per ogni tipo di prodotto, motivo per cui le aziende

nato in senso longitudinale a misura per creare i 4 lati della scatola. Il sezionamento longitudinale serve a creare le strisce che andranno a comporre i quattro lati della scatola con relativa cordonatura regolabile. Il taglio delle strisce avviene in automa-tico dopo aver inserito le dimensioni da realizzare. Qualora le dimensioni lo richiedano la striscia può essere incollata e unita a quella successiva tramite colla a cal-do per creare una linea ipoteticamen-te infi nita di cartone (Foto 3).

Sempre all’interno della macchina, le strisce che andranno a comporre la cornice vengono stampate in multi-cromia riportando loghi, marchi, indi-cazioni, misure e informazioni neces-sarie per la confezione.Una volta completata la fase di taglio e stampa, viene composta la cornice, attraverso l’unione e l’incollaggio del-le 4 parti, con l’enorme vantaggio di risparmiare tutta la parte interna del

Fig. 1

tecnico che prema un bottone”. A partire dal primo Wrap Around nel 1976, diventato poi uno standard per il fi ne linea, System è sempre stata protagonista delle innovazioni nel campo del confezionamento. Oggi, in un momento di mercato in cui la fl essibilità sembra essere l’u-nica chiave di volta per la ceramica italiana, System ha messo a pun-to un sistema capace di rispondere alla frammentarietà degli ordini e alla molteplicità di richieste cui ogni azienda deve continuamente rispon-dere.

Fig. 1BFig. 1B

Fig. 2Fig. 2

Fig. 3

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 39

cartone non più necessario. Il movimento avviene tramite lo spo-stamento degli assi interni della macchina, che viaggiano paralleli e perpendicolari posizionando ad hoc le strisce.Le 4 strisce di cartone vengono uni-te applicando colla a caldo nei punti di sovrapposizione delle fasce di car-tone e successivamente esercitando pressione sulla superfi cie e sui lati fi ssando così il pack (Foto 4A e 4B).Una volta ultimata la cornice la pila

del materiale viene trasportata cen-trata e inserita nella cornice di car-tone; segue l’accoppiamento delle scatole in uscita del wrap in prepara-zione alle fasi successive di reggiatu-ra e pallettizzazione (Foto 5).Grazie a questo sistema il materia-le subisce spostamenti minimi ed è esposto a molti meno rischi di dan-neggiamento: infatti tutto il sistema lavora in autonomia lasciando la pila ferma e avvolgendola solo nella parte fi nale del processo (Foto 6A e 6B).

VANTAGGI

formati dal momento che si crea solo la cornice esterna. Il rispar-mio più importante si ottiene negli approvvigionamenti e nella gestione del magazzino perchè si stampano grafi che e marchi direttamente in macchina e non occorre più procurarsi fustelle o vassoi stampati diversi per ogni prodotto: basta un’unica fornitu-ra di cartone nella forma di fogli neutri bianchi di 1200 x1200mm. In questo modo si eliminano an-

Grazie ai suoi vantaggi 4PHASESTM rappresenta un nuovo standard nel mondo del confezionamento che consente un cambiamento radica-le in linea con le nuove esigenze del mercato in cui occorre combinare affi dabilità, effi cienza e soprattutto risparmio e fl essibilità, con un occhio di riguardo all’ambiente.

1. RISPARMIO: Il sistema 4PHA-SESTM permette di risparmiare fi no all’80% di cartone sui grandi

che le scorte di magazzino con consistente recupero di spazi oggi dedicati allo stoccaggio dei cartoni, traducibile in migliaia di metri quadrati di nuovo disponibi-li.

Un altro aspetto del risparmio riguarda la manodopera, perché la macchina agisce in autonomia da 8 a 12 ore e, con una sem-plice consolle, si impostano i pa-rametri di funzionamento senza necessità di avere un controllo

FormatoCosto medio

di un vassoio

Costo equivalente

con 4PHASES (*)

Risparmio minimo

per confezione

Risparmi annui (basati su una produzione forno di

6.000 mq/gg per 330 gg/anno = 1.980.000 mq)

cm 45 x 45 € 0,135 € 0,06 - 0,07 € 0.065

1 vassoio = 5 piastrelle = 1,01 mq

Nr. scatole: 1.980.000 x €0.065 =

= RISPARMIO: € 128.700

cm 60 x 60 € 0,135 € 0,076 - 0.086 € 0. 104

1 vassoio = 3 piastrelle= 1,08 mq

Nr. scatole: 1.833.000 x € 0.104 =

RISPARMIO: € 190.600

cm 60 x 120 € 0,36 € 0,13 - 0,14 € 0.220

1 vassoio = 2 piastrelle= 1,44 mq

Nr. scatole: 1.333.333 x € 0.22 =

RISPARMIO: € 302.500

(*) a seconda della lunghezza fascia

Fig. 4A Fig. 4B

Fig. 5Fig. 5 Fig. 6A Fig. 6BFig. 6B

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40 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

FINE

LIN

EA

www.system-ceramics.it

fustelle. 4PHASESTM è l’unico sistema

in grado di garantire un time to market in tempo reale e di più marchi.

Creando e personalizzando la confezione in macchina è possibi-le rispondere in brevissimo tempo alla domanda di produzione anche di piccoli lotti, di prodotti simi-li ma con formati diversi, o dello stesso prodotto ma con marchio diverso.

3. VELOCITA’: Il cambio formato in macchina avviene in meno di un minuto, dal formato minimo al formato massimo possibile.

Tutti i tempi di regolazione della macchina per il nuovo formato vengono completamente elimina-ti in quanto la prima scatola del nuovo formato è già perfetta.

4. EFFICIENZA: Nelle aziende in cui il sistema è già implementato si assiste ad un aumento della pro-duttività dal 20% sui formati pic-coli al 30% sui formati più grandi.

5. AUTONOMIA: 4PHASESTM è in-fatti in grado di operare da sola dalle 8 ore con il cartone ad onda bassa, alle 12 ore con la fustella a microonde.

La sua autonomia si lega al ma-gazzino di cartone neutro che può

costante. Riducendo la quantità di cartone

presente in azienda si riducono anche gli oneri della sicurezza e i costi della polizza incendi gra-zie alla riduzione del coeffi ciente del CPI (certifi cato prevenzione incendi), in quanto il coeffi ciente di rischi è direttamente propor-zionale alla quantità di materiale infi ammabile stoccato (Foto 7).

Nella tabella di pag. 39 sono ri-portati esempi di risparmi eco-nomici calcolati su una produzio-ne di 6.000 mq/g per un totale di 1.980.000 mq/anno (per 330 giorni/anno) in 3 diversi formati.

2. FLESSIBILITA’: 4PHASESTM as-sorbe tutte le variazioni dimen-sionali dei prodotti e lavorando sul cartone neutro crea scatole personalizzate con stampi di lo-ghi e marchi in tempo reale.

Questo sistema comporta mol-tissimi vantaggi poiché permette di risparmiare il passaggio pro-duttivo dello scatolifi cio e con-sente di costruirsi in casa la confezione, eliminando i costi di industrializzazione delle fustelle. Per chi deve produrre per diversi marchi su più formati, scompaio-no tutti i problemi di approvvigio-namento per l’imballaggio e si eli-mina completamente ogni perdita di tempo legata alla grafi ca delle

essere riempito periodicamente da un operatore.

6. RISPETTO PER L’AMBIENTE: 4PHASESTM consente di rispar-miare fi no all’80% del cartone utilizzato, oltre al risparmio di energia relativamente alla produ-zione industriale di fustelle che rimangono poi inutilizzate.

Con 4PHASESTM si azzerano le obsolescenze di magazzino e non c’è più spreco di materie prime.

Le caratteristiche innovative di 4PHASESTM e il suo brevetto han-no consentito a questa tecnologia di conquistare, lo scorso 14 aprile, l’Oscar dell’imballaggio nel settore tecnologia, un premio italiano patro-cinato dall’Istituto per l’Imballaggio, Il Conai, la fi era Ipackima, l’Universi-tà IULM e riservato alle aziende del packaging che si siano distinte per particolari progetti e prodotti. Il si-stema infatti rappresenta un punto di partenza davvero interessante per moltissimi settori, non soltanto quello ceramico, in cui sia necessario confezionare pezzi lastriformi o pro-dotti confezionabili da una scatola con 4 angoli.

La macchina si compone di:

• due magazzini automatici di car-toni neutri stesi,

DATI TECNICI

FORMATO SMALL FORMATO MEDIUM FORMATO LARGE

Formati (mm)

MIN 200 X 300 200 X 300 200 X 300

MAX 600 X 1.200 1.200 X 1.200 1.200 X 1.500

Altezza prodotto

Massima confezionabile 155 mm 155 mm 155 mm

Minima confezionabile 6 mm 6 mm 6 mm

Magazzino cartone

mm 1.200 x 1.200

Capienza magazzino

800 mm 800 mm 800 mm

Fig. 7

Fig. 8

Fig. 9

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 41

NOTE

• consolle COPILOT (prodotto Sy-stem) come interfaccia operato-re,

• sistema di caricamento in auto-

matico del cartone,• sistema di taglio del cartone,• sistema di stampa multi cromia

inkjet,

• sistema di incollaggio con colle specifi che,

• sistema di trasporto sulle pile.

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42 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

Processmaster e Flawmaster:il controllo qualità

nel prodotto crudo e cotto Surface Inspection si dedica da oltre 20 anni a progettare e sviluppare si-stemi di visione per l’ispezione auto-matica di piastrelle. La gamma di prodotti proposti com-prende:• Flawmaster 5G per ispezione

fi nale delle piastrelle fi no al for-mato 630x1200

• Flawmaster 5GX per ispezione fi nale dei grandi formati fi no a 1250x1550

• Processmaster 5G per l’ispe-zione delle piastrelle prima della cottura

Processsmaster 5G è l’evoluzione di

un concetto che Surface Inspection sviluppa da 10 anni a questa parte.L’applicazione di riferimento è l’ispe-zione prima della cottura delle pia-strelle ceramiche.Processsmaster 5G, studiato infat-ti per essere installato alla fi ne della linea di smalteria con un volume di ingombro molto limitato (0,4 m), è in grado di sopportare le gravose condi-zioni ambientali presenti nella linea di smalteria grazie ad un grado di pro-tezione IP65. La macchina, posizionata sul traspor-to esistente, utilizza una telecamera a colori e una lampada a tecnologia

di Sandro Zini

FINE

LIN

EA

I VANTAGGI DI PROCESSMASTER 5G

Una immediata ed accurata rileva-zione dei difetti permette la loro correzione appena essi vengono generati e di conseguenza una pro-duzione di percentuali maggiori di prima qualità. Inoltre PM5G consente il riutilizzo di quelle piastrelle scartate prima

della cottura.Prendendo in considerazione le infor-mazioni dei sistemi in uso, si evince un incremento della qualità di pro-duzione tra il 3% e il 5%, che, sulla base delle nostre esperienze, è un processo graduale che necessita dai 3 ai 6 mesi per essere raggiunto.

LED simmetrica, che garantisce in-tensità, stabilità e durata superiori.È in grado di ispezionare piastrelle fi no a 660 mm di larghezza e fi no a 1200 mm di lunghezza.L’ispezione continua eseguita da Pro-cessmaster può fornire all’operatore informazioni utili per risolvere i pro-blemi in tempo reale. Le anomalie ri-levate sono di due categorie:• Difetti meccanici• Difetti di decorazione.Il sistema può fornire queste infor-mazioni in diversi modi, ossia con allarmi, report di produzione o video remoti.

L’ISPEZIONE SUL PRODOTTO FINITO

Flawmaster 5G e Flawmaster 5GX consentono una scelta ripetibile, co-stante e indipendente dal turno di lavoro. Analizzano la piastrelle da più angola-zioni e rilevano contemporaneamente varie tipologie di difetti, ossia:

• Difetti superfi ciali• Difetti meccanici. bordi, angoli• Difetti di decorazione e rifl essione• Contaminazioneoltre a Tono e Tonalità.

Caratteristiche tecniche

Flawmaster 5G Flawmaster 5GX

Formato piastrelledal 100x100 fi no al

630x1200 mm

dal 200x200 al

1250x1550 mm

Regolazione altezza per

spessore piastrellada 3 a 40 mm da 3 a 40 mm

Illuminazione LED LED

Velocità lineare 60 m/min. 80 m/min.

Produzione 750 m2/ora 1000 m2/ora

Processmaster 5G

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 43

Fig. 4C

I VANTAGGI DI FLAWMASTER

L’ispezione automatica fi nale per-mette di aumentare la produttività e le rese e di ottenere diversi be-nefi ci:

• Velocità d’ispezione elevata • Flusso di piastrelle ottimizzato• Riduzione delle fermate• Benefi ci di qualità• Ispezione uniforme• Riduzione delle contestazioni• Monitoraggio continuo dei difetti

di produzione.

I punti di forza comprendono una ventennale esperienza legata a cen-tinaia di sistemi venduti ed installati in tutto il mondo, la compattezza dei dispositivi, l’utilizzo di illuminazione LED e la semplicità nelle regolazione e nelle impostazioni dei settaggi.

Dal punto di vista software, si pos-sono ottenere un monitoraggio della produzione in real time, la genera-zione di allarmi e di report di produ-zione. E’ inoltre possibile rilevare un ampio range di difetti di:

• Decorazione, • Bordi irregolari • Righe sottili.

Per quanto riguarda l’illuminazione dell’area da ispezionare ci si avvale della tecnologia LED che grazie ai ri-sparmi energetici e alla durata delle lampade sta ormai sostituendo le lampade ad incandescenza e a fl uo-rescenza in molte applicazioni.Grazie a tale tecnologia il Flawma-ster può erogare una luminosità ot-timale in grado di ottenere una mi-gliore qualità delle immagini. Il campo di regolazione si estende ad un ampia gamma di colori dai più chiari ai più scuri con una maggiore accuratezza nel controllo della tona-lità.

Grazie al team di Surface Inspection che si dedica continuamente allo svi-luppo di nuove soluzioni per rispon-dere alle esigenze di ispezione di un

mercato in continua evoluzione, sono stati raggiunti importanti obiettivi anche nelle capacità Software (algo-ritmi) e della “facilità d’uso”.In particolare, sono state implemen-tate diverse impostazioni automati-che per l’utente e ricette standard complete per ogni tipo di prodotto e difetto, personalizzabili per ogni esi-genza.Parallelamente si è sempre di più mi-gliorata la percezione della tonalità e della già ampia gamma di difetti ri-scontrabili dal sistema.In particolare, per quanto riguarda i difetti meccanici, il sistema rileva difetti su: perimetro, angoli, bordi, crepe. Sul fronte dei difetti di decorazione, è possibile rilevare: mancanza del decoro, punto nero, punto bianco, macchie, gocce, righe sottili, bande, uniformità. Infi ne, per quanto attiene i difetti di rifl essione, si ispezionano: struttura, buchi, grumi, sfondini, bande di smal-to, crepe, effetto lucido/opaco.

La combinazione di queste soluzio-ni hardware e software permette l’applicazione di questi dispositivi in un’ampia gamma di applicazioni:

• Ispezione dei prodotti prima e dopo la cottura

• Ispezione di tutti i tipi di decora-zione: fondo uniforme, decorazio-ne fi ssa, rotativa, random, inkjet, ecc.; e di tutti le tipologie di pia-strelle: rivestimento, pavimento, con bordi irregolari, con rilievi, gres porcellanato, materiale ret-tifi cato, levigato, ecc.

• Ispezione di formati dal 100x100 al 1250x1550 mm.

Questi vantaggi rendono immanca-bilmente l’ispezione automatica uno strumento importante per migliorare l’effi cienza produttiva e contempora-neamente l’immagine del produttore che può fornire prodotti di qualità sempre migliore al consumatore fi -nale.

Flawmaster 5G

Flawmaster 5GX

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44 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

Il confezionamento dei grandi formati:

nuove soluzioni applicateNuovaFima, per rispondere ad un mercato in continua e rapida evoluzione in cui è necessario trattare in modo fl essibile formati medi, grandi e listoni ceramici dei più svariati formati e spessori e allo stesso tempo rispar-miare energia, spazio e ridurre i costi di produzione, ha

sviluppato soluzioni ai massimi livelli nel:• Controllo dimensionale• Scelta• Confezionamento• Pallettizzazione.

di Sandro Zini

IL CONTROLLO DIMENSIONALE: ADVANCHECK

FINE

LIN

EA

dispositivo a sistemi di supervisio-ne permette di valutare in “tempo reale” e possibilmente agire a ritro-so nel processo produttivo per ri-solvere eventuali anomalie con con-seguenti miglioramenti qualitativi e risparmi energetici.

Le peculiarità del sistema di con-trollo sono:

• calcolo del calibro di apparte-nenza e dei declassamenti per differenza, parallelismo, lunetta ed ortogonalità dei lati (misura

Advancheck è una macchina di con-trollo completamente automatica che determina il calibro e i difetti dimensionali delle piastrelle cera-miche. L’interfaccia utente su PC industriale è sviluppata su sistema operativo Windows®. Sul PC indu-striale è montata una scheda “fra-me grabber” per l’elaborazione dei segnali delle telecamere, che cam-pionano ogni decimo di millimetro.

La rilevazione dei difetti geome-trico/dimensionali associata alla possibilità di collegare in rete il

delle diagonali);• impostazione di sei calibri e di tre

soglie per ogni tipo di difetto;• acquisizione delle aree dei quat-

tro spigoli e delle misure centrali dei lati;

• interfacciabilità con la linea di scelta Synthesis/Genusis oppure con altre apparecchiature Nuova-Fima;

• possibilità di collegare il PC in rete per la gestione di raccolta dati, statistiche di scelta e

programmazione delle confi gura-zioni.

Fig. 2 - Advancheck

SISTEMI DI SCELTA, CONFEZIONAMENTO E PALLETTIZZAZIONE

spositivi necessari per la produzione di questi variegati formati di piastrel-le. Nell’ambito del suo costante investi-mento in ricerca e sviluppo, Nuovafi -ma ha aggiornato Synthesis/Genusis, CPK S7, CPK EVERY, CPK T120/T150

Le esigenze tecnologiche, imposte dalla necessità di gestire sulla stes-sa linea materiali di grandi dimensio-ni e i “listoni” che derivano dalla loro lavorazione, hanno presentato grandi sfi de per il processo di produzione, determinando l’adeguamento dei di-

e Extrapack secondo le esigenze di una clientela sempre più esigente e selettiva. La combinazione dei vari sistemi permette ora di trattare formati di lunghezza da 100 a 1500 mm e lar-ghezza da 100 a 1200 mm.

LA SCELTA: SYNTHESIS/GENUSIS, LE SOLUZIONI PER GRANDI FORMATI

mento delle piastrelle in movimento e migliora la silenziosità generale del sistema.Gli impilatori sono in grado di forma-re pile di piastrelle da subito allineate tra loro, in modo da ridurre gli aggiu-stamenti necessari prima del confe-zionamento.Questa sinergia di movimenti per-mette di ridurre gli impatti e gli attri-ti evitando di danneggiare i materiale durante la delicata fase dell’impila-mento con indubbi benefi ci sul man-tenimento dell’integrità dei materiali

Tra le più interessanti caratteristi-che di Synthesis/Genusis vi è il mec-canismo di espulsione.Il meccanismo di trasferimento del-le piastrelle dalla cinghia di traspor-to all’impilatore impiega un sistema a quattro pistoncini controllati in funzione della velocità di lavoro ed in modo fra loro indipendente. Il trasferimento della piastrella ver-so la pila sottostante avviene con un movimento inclinato, rapido e veloce e, coadiuvato dai rulli in gomma la-terali, garantisce il miglior tratta-

ceramici trattati.

Altra peculiarità del sistema è l’as-segnazione con impilatore a doppia catena.Il doppio impilatore è in grado di trat-tare un fl usso continuo di materiale, senza saturare lo “smistamento”. La programmazione e la verifi ca fun-zionale durante la produzione è più semplice: ad ogni impilatore, infatti, corrisponde una qualità. Inoltre, la linea si presenta con di-mensioni più compatte consentendo

Fig. 3 - Genusis

Fig. 1

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 45

di risparmiare spazio dal punto di vi-sta impiantistico.

La fi gura 5 mostra il funzionamento dell’impilatore a doppia catena. Al completamento della pila (2), si rende immediatamente disponibile un’altra coppia di alette (3) in grado di evacuare il materiale proveniente dallo smistamento (4). Le pile complete depositate sul tra-slatore (1) saranno trasportate ver-so la confezionatrice permettendo alle pile in attesa (2) di depositare la pila come in posizione (1).

I VANTAGGI

I vantaggi garantiti dal sistema Syn-thesis/Genusis sono vari. Vediamone alcuni.

A) La fl essibilità

• Gli impilatori possono accettare tutti i formati della gamma di la-voro senza necessità di cambiare parti meccaniche.

• Il cambio formato automatico è assicurato attraverso la semplice digitazione, da parte di un ope-ratore, di poche istruzioni sulla

tastiera del computer di controllo. All’interno dello stesso computer è gestito un archivio di confi gura-zioni facilmente richiamabili.

B) L’affi dabilità

• La struttura delle macchine risul-ta semplifi cata grazie all’impiego di motori passo-passo per ogni movimento meccanico.

Gli impilatori sono gestiti attra-verso due motori sincronizzati (albero elettrico) dai driver di con-trollo evitando l’uso di encoder, trasmissioni meccaniche, rilevato-ri di posizione e velocità con preci-sione, accuratezza e ripetitività di ogni movimento.

• I driver ottimizzano il controllo dei motori al fi ne di ottenere la giusta erogazione di potenza in funzione del peso del materiale e della ve-locità di trasporto richiesta, con-sentendo una sensibile riduzione dei consumi energetici.

C) Facilità di utilizzo

• A controllo dell’intera macchina è posto un computer industriale con un’intuitiva e familiare interfaccia

operatore basata su Windows®.• Oltre alle normali funzioni di

gestione, il sistema informatico fornisce anche utili statistiche di produzione e offre la possibilità di controllare la macchina in remoto (reti Ethernet ecc.).

• Le connessioni a tutti gli input e output digitali è attuata attraver-so un “bus di campo”.

Questo semplifi ca la manutenzione della parte elettrica e le future implementazioni.

D) Precisione, affi dabilità e minor manutenzione

• Le piastrelle si muovono ver-so l’impilatore con movimento inclinato, favorendo la precisione di posizionamento e riducendo l’usura della cinghia principale a tutto vantaggio di minori costi di manutenzione.

• Motori passo: il loro utilizzo riduce il numero delle parti meccaniche e conseguentemente garantiscono una minore manutenzione.

• Diagnostica facile: disponibilità dello stato degli I/O al terminale e possibilità di connessione in remo-to.

Fig. 4 - Meccanismo di espulsione

Synthesis/Genusis

Fig. 5 - Esempio di funzionamento

dell’impilatore a doppia catena

IL CONFEZIONAMENTO DEI GRANDI FORMATI

tomatiche, studiate e costruite per il confezionamento di piastrelle cera-miche con cartoni a vassoio e non. Il sistema di chiusura dei pacchi avvie-ne normalmente tramite l’emissione di 4 punti colla a caldo. In particolare

Le confezionatrici NuovaFima (CPK T 120/150, CPK S7, CPK EVERY) sono macchine completamente au-

il CPK T 120/150 è stato concepito espressamente per gestire prodotti fi no ad una dimensione massima di 1200x1500 mm ed è capace di ge-stire fi no a 10 pacchi al minuto (in funzione dei formati).Fig. 6 - CPK T120/150

Fig. 7 - CPK EVERY Fig. 8 - CPK S7

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46 . I quaderni di Acimac - Edizione 2011

FINE

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www.nuovafi ma.it

LA PALLETTIZZAZIONE

rare svariati importanti vantaggi ai produttori di piastrelle.Tra questi:• l’alto livello di affi dabilità e ripetiti-

vità nel posizionamento, • una velocità operativa elevata,• la capacità di far fronte alle

Extrapack è un pallettizzatore a “portale” progettato e prodotto se-condo gli standard elettrici e mecca-nici più avanzati. Offre un controllore a 4 assi gestiti indipendentemente, una struttura estremamente rigida e motori di potenza tali da assicu-

necessità dei carichi di lavoro più esigenti.

Permette infatti una elevata capaci-tà di carico (fi no a 250 kg a secon-da delle confi gurazioni) e una grande versatilità di messa a punto, confi gu-razione e utilizzazione.

Fig. 9 - Extrapack

Fig.10 - La pallettizzazione

L’ORGANIZZAZIONE DEI PALLET

essere programmato per gestire for-mati diversi provenienti da linee dif-ferenti.

Il principali vantaggi del pallettizzato-re a portale NuovaFima sono si pos-sono riassumere in:

• Velocità operative elevate per far fronte alle necessità dei carichi di lavoro più esigenti,

• Ingombri ridotti in larghezza (da 3500 mm a 2800 mm),

• Flessibilità impiantistica (l’alimen-

Con Extrapack è possibile organizza-re i diversi pallet in maniera indipen-dente: ogni singolo pallet può essere programmato come codice prodot-to e come formatura.Extrapack può caricare fi no a un massimo di 20 pallets e prelevare si-multaneamente anche 2 pacchi per volta selezionando un organo di presa doppio opzionale. Può essere equipaggiato dell’organo di presa automatica dei pallet vuoti e dell’organo a ventose per la presa dei cartoni interfalda e, inoltre, può

tazione può avvenire dai 4 lati indipendentemente),

• Robustezza e stabilità,• Capacità di carico elevata (fi no a

250 kg a seconda delle confi gura-zioni)

• Alta versatilità di messa a punto, confi gurazione e utilizzo,

• Interfaccia user-friendly (l’utiliz-zatore può controllare tutte le funzioni attraverso un’interfaccia intuitiva),

• Completo e tempestivo controllo diagnostico della macchina.

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I quaderni di Acimac - Edizione 2011 . 47

NOTE

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• 536 pages/pagine• English and Italian text/Testo italiano e inglese• Price/Prezzo: 60 euro + shipping charges/spese di spedizione

“The end-of-line system and complementary activities - Sorting & Packaging, Handling, Finishing, Special Pieces & Third Firing, Energy & Environment” completes the series of ACIMAC’s technical handbooks which are extremely popular amongst ceramic companies in Italy and abroad, being the only effective publications available for training technical personnel in the ceramic sector. The manual covers all the stages of the production process from the kiln exit to palletisation and storage, together with the complementary activities of fi nishing, polishing, cutting and accessory operations. A part is devoted to the production of trim pieces, accessories and third-fi re decorations and a fi nal section refers to controlling the environmental impact of the processes. Like the previous titles, the new manual provides detailed coverage of the topics in terms of theory and practical application.

“Il fine linea e le attività complementari - Scelta e Confezionamento, Handling, Finitura, Pezzi Speciali & Terzo Fuoco, Energia & Ambiente” completa la collana di manualistica tecnica realizzata da ACIMAC dal 2000 ad oggi; una collana di testi che hanno riscosso grande successo tra i tecnici delle aziende ceramiche in Italia e all’estero, rappresentando l’unica valida produzione editoriale mirata alla formazione del personale. Il volume tratta tutte le fasi del processo produttivo dall’uscita forno alla pallettizzazione e stoccaggio del materiale, alle attività complementari di finitura, levigatura, taglio e le lavorazioni accessorie. Una parte è dedicata al processo produttivo di pezzi speciali, corredi e terzo fuoco, mentre chiude il volume una sezione sul controllo dell’impatto ambientale dei processi. Anche il nuovo volume offre una dettagliata trattazione teorica, pratica e applicativa degli argomenti.

CONTENTS - INDICECONTENTS - INDICE

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Le pubblicazioni tecniche di S.A.L.A.

A colori, in italiano e inglese - Full colour pages, in English and Italian

Technical handbooks by S.A.L.A.

Company name/ Rag. sociale: Address/ Via:

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Tel.: Fax: Email:

Buyer’s name/Nome acquirente: Tot Euro/Euro totali:

I would like to buy - Desidero acquistare

❏ Glazing and decoration of ceramic tiles - Smaltatura e decorazione di piastrelle ceramiche

❏ Colour, pigments and colouring in ceramics - Colore, pigmenti e colorazione in ceramica

❏ Raw material preparation and forming of ceramic tiles - Preparazione materie prime e formatura di piastrelle ceramiche

❏ Drying and firing of ceramic tiles - Essiccazione e cottura di piastrelle ceramiche

❏ Rheology applied to Ceramics - Reologia applicata alla ceramica

❏ The end-of-line system and complementary activities - Il fine linea e le attività complementari

I would like to receive the book/s at my Company - Desidero ricevere il/i volume/i in azienda

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Glazing and decoration of ceramic tilesSmaltatura e decorazione di piastrelle ceramiche

Colour, pigments and colouring in ceramics Colore, pigmenti e colorazione in ceramica

Raw material preparation and forming of ceramic tilesPreparazione materie prime e formatura di piastrelle

Drying and firing of ceramic tilesEssiccazione e cottura di piastrelle ceramiche

Rheology applied to CeramicsReologia applicata alla ceramica

The end-of-line system and complementary activitiesIl fine linea e le attività complementari

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