Agència valenciana de la innovació
Investigación y desarrollo de placas cerámicas extruidas de grandes dimensiones sin feldespatos
- Título del proyecto: Investigación y desarrollo de placas cerámicas extruidas de grandes dimensiones sin feldespatos
- Acrónimo: NOFELDSPAR
- Número de expediente: INNCAD/2022/55
- Programa: Consolidación de la cadena de valor empresarial
- Ubicación del proyecto: Betxi, Castellón (España)
- Fecha de inicio: 07/05/2022 – Fecha de fin: 30/09/2024
- Parcialmente financiado por: GENERALITAT VALENCIANA: AGENCIA VALENCIANA DE LA INNOVACIÓN (AVI) Y LA UNIÓN EUROPEA: FONDO EUROPEO DE DESARROLLO REGIONAL (FEDER).
Objetivos
El principal objetivo del presente proyecto se basa en el desarrollo de placas cerámicas de gres porcelánico de gran tamaño (60×180 cm) mediante un proceso de molienda en seco y extrusión utilizando exclusivamente arcillas locales con una absorción de agua inferior al 0,5%.
Para alcanzar dicho objetivo se trabajó en seleccionar materias primas adecuadas, como arcillas, arenas y chamota, que permitieran baja absorción de agua sin usar feldespatos. Se determinó el tamaño de las partículas necesarias para lograr una buena microestructura en crudo y obtener la porosidad deseada. Se crearon mezclas que garantizaran porosidad nula y cumplieran normas técnicas, además de comportarse bien en el proceso de fabricación (conformado, secado y cocción). También se diseñaron materiales aptos para ser coloreados, asegurando blancura y translucidez para un buen uso de pigmentos.
Resultado final esperado del proyecto y tecnología desarrollada
El proyecto desarrollado en el marco de la convocatoria “Consolidación de la Cadena de Valor” tuvo como objetivo principal desarrollar placas cerámicas extruidas de gran tamaño (60×180 cm) utilizando exclusivamente materias primas locales y eliminando completamente el uso de feldespatos importados. Este enfoque buscaba reducir costos, incrementar la sostenibilidad y consolidar la cadena de valor empresarial en el sector cerámico. Los resultados obtenidos demuestran que el producto final alcanzó una absorción de agua dentro de los parámetros establecidos en los estrictos estándares internacionales de calidad, y posicionándose como una solución sostenible y de alto valor añadido para aplicaciones arquitectónicas, como fachadas.
A lo largo del proyecto, se lograron avances significativos en la optimización del proceso de fabricación. Uno de los logros más destacados fue la reducción de más de un tercio en las emisiones de CO₂, gracias a la eliminación de la etapa de molienda en húmedo y atomización. Además, la sustitución de los feldespatos importados, por materiales locales considerablemente más baratos, permitió reducir el costo de las materias primas entorno a la mitad. Estos cambios no solo aumentaron la sostenibilidad del proceso, sino que también redujeron significativamente la huella de carbono de la producción.
El proyecto superó retos tecnológicos complejos asociados a la eliminación del feldespato. Este material, que tradicionalmente aportaba fundencia y permeabilidad al producto cerámico, fue reemplazado con éxito mediante la introducción de aditivos en proporciones cuidadosamente calculadas. Este cambio permitió mantener propiedades críticas, como la porosidad abierta nula y la resistencia mecánica superior a 35 MPa. Además, se lograron ajustes en las granulometrías de las materias primas y en las velocidades de secado, lo que garantizó la estabilidad y la calidad del producto durante el proceso de extrusión.
Otro reto importante fue el control de defectos como el hinchamiento y el corazón negro en las piezas cocidas. Estos problemas se mitigaron mediante el uso de chamota fina y vidrio reciclado de alta fundencia, lo que permitió alcanzar una densidad aparente en seco y unas propiedades finales óptimas tras la cocción. Las pruebas piloto realizadas a temperaturas ajustadas validaron el comportamiento del material en un entorno de producción industrial, asegurando su viabilidad para aplicaciones prácticas.
De esta forma se consiguieron piezas finales tal y como las indicadas en la siguiente imagen:
En términos de sostenibilidad y economía, el proyecto no solo eliminó la dependencia de materias primas importadas, sino que también promovió la utilización de recursos locales, fortaleciendo la cadena de valor de la industria cerámica en la región. Este enfoque no solo generó beneficios ambientales, sino que también redujo el costo final del producto y aumentó su competitividad en el mercado.