Resumo O engobe cerâmico é uma camada intermediária entre o substrato e o esmalte de um revestimento cerâmico. É composto basicamente de material plástico, argilas, e material não plástico, feldspato e frita. Argilas claras, de boa plasticidade e fundência são utilizadas na formulação de engobes cerâmicos, tipicamente ballclay. Contudo, estas argilas possuem em suas composições diferentes minerais acessórios que podem prejudicar a opacidade e a alvura. O emprego de caulim lavado, com menor teor de minerais acessórios, tende a desenvolver maior opacidade e alvura. Além disso, sua ativação mecânica poderia aumentar a plasticidade, possibilitando a substituição da ballclay. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito da utilização de caulim ativado mecanicamente em substituição a ballclay em um engobe empregado na produção de revestimentos cerâmicos. Amostras de caulim foram ativadas por moagem de alta energia (1 e 4 h, a 500 rpm) e caracterizadas por meio de medidas de área de superfície específica, tamanho de partícula, cristalografia, espectrometria no infravermelho e calorimetria de varredura. Corpos de prova a verde de quatro formulações de engobe cerâmico foram submetidos aos ensaios de resistência mecânica à compressão diametral e densidade aparente. Os corpos de prova foram queimados em forno de laboratório e caracterizados, por meio da determinação de absorção de água, densidade aparente, densidade relativa e espectrofotometria de reflectância. Também foram realizadas análise cristalográfica com refinamento Rietveld e análise microestrutural em microscópio eletrônico de varredura. A moagem de alta energia tornou o caulim mais amorfo e aumentou a área de superfície específica de 4,6 para 46,1 m2/g. A utilização do caulim ativado mecanicamente em substituição a ballclay no engobe cerâmico aumentou a resistência mecânica, o teor de fases cristalinas e a alvura.
Abstract Ceramic engobe is an intermediate layer between the substrate and the glaze of a ceramic tile. It is basically composed by plastic material, clays, and non-plastic material, feldspar and frit. Light-colored clays with good plasticity and low-fire temperature are used in ceramic engobe formulations, typically ball clays. However, these clays contain different accessory minerals, which can adversely affect the opacity and the whiteness. The use of washed kaolin, with a lower content of accessory minerals, tends to lead to higher opacity and whiteness. In addition, its mechanical activation can increase the plasticity, allowing its use as a replacement for ball clay. The aim of this study was to investigate the effect of the use of mechanically-activated kaolin to replace ball clay in an engobe employed in the production of ceramic tiles. Samples of kaolin were activated by high energy mill (1 and 4 h, at 500 rpm) and characterized by surface area and particle size measurements, crystallography, infrared spectroscopy and differential scanning calorimetry. Cylindrical specimens of four ceramic engobe formulations were submitted to splitting tensile strength and bulk density tests. The specimens were fired in a laboratory kiln and characterized through the determination of water absorption, bulk density, relative density and by reflectance spectrophotometry. Crystallographic analysis with Rietveld refinement and microstructural analysis by scanning electron microscopy were also carried out. After the high energy milling, the kaolin had less crystallinity and the specific surface area increased from 4.6 to 46.1 m2/g. The use of mechanically-activated kaolin as a replacement for ball clay in a ceramic engobe increased the mechanical strength, crystalline phase content and whiteness.
