La scienza dell'essiccazione: Una fase critica della produzione di ceramica

Introduzione

Di tutte le fasi della lavorazione della ceramica, l'essiccazione potrebbe sembrare la meno emozionante: non ci sono trasformazioni drammatiche, né mani che modellano l'argilla, né forni infuocati. Eppure questo processo tranquillo e paziente è assolutamente fondamentale per creare ceramiche belle e durature. Molti pezzi potenzialmente straordinari sono andati perduti a causa di un'essiccazione non corretta, per cui questa fase, poco visibile, è una delle più importanti del nostro processo.

Riepilogo rapido:

• Una corretta asciugatura previene crepe, deformazioni e stress nei pezzi di ceramica.
• L'argilla si restringe quando si asciuga, creando una tensione interna che deve essere gestita.
• Le diverse parti di un pezzo si asciugano a ritmi diversi, il che richiede un'attenzione particolare.
• Il processo di essiccazione può durare da alcuni giorni a diverse settimane.
• I fattori ambientali come l'umidità, la temperatura e la circolazione dell'aria devono essere controllati.

Capire l'argilla e l'acqua

Per capire perché l'essiccazione è così importante, dobbiamo comprendere il rapporto tra argilla e acqua:

La connessione molecolare

Le particelle di argilla sono strutture simili a lastre che si impilano tra loro con molecole d'acqua. Quando l'argilla si asciuga, le molecole d'acqua evaporano e le particelle di argilla si avvicinano tra loro. Questo movimento si traduce in un restringimento, in genere del 5-8% per il nostro gres.

Questa contrazione avviene in tre fasi distinte:

1. Fase plastica: L'argilla è ancora lavorabile e contiene molta acqua.
2. Fase dura come il cuoio: L'argilla mantiene la sua forma ma è ancora un po' flessibile.
3. Fase di essiccazione delle ossa: Tutta l'acqua fisica è evaporata, lasciando solo quella legata chimicamente.

La transizione tra questi stadi è il punto in cui si annida il rischio. Se una parte di un pezzo si asciuga più velocemente di un'altra, il ritiro non uniforme crea uno stress interno che può portare a deformazioni o crepe.

L'impianto di essiccazione: Creare l'ambiente giusto

Nel nostro laboratorio di Francoforte abbiamo creato spazi dedicati all'asciugatura che ci permettono di controllare:

Livelli di umidità

Un'umidità più elevata rallenta l'asciugatura, che spesso è proprio ciò che vogliamo. Utilizziamo:

• Misuratori di umidità per monitorare le condizioni
• Rivestimenti in plastica per creare microambienti
• Vassoi d'acqua negli armadi di essiccazione durante il tempo asciutto
• Deumidificatori in caso di tempo estremamente piovoso

L'obiettivo non è sempre un'umidità elevata, ma piuttosto un'umidità costante e controllabile che ci permetta di gestire il tasso di asciugatura.

Circolazione dell'aria

Il movimento dell'aria influisce sulla velocità con cui l'umidità evapora dalle superfici in argilla. Noi gestiamo questo aspetto con:

• Bocchette regolabili nei nostri armadi di asciugatura
• Ventole che possono essere impostate a diverse velocità
• Posizionamento strategico dei pezzi per garantire un flusso d'aria uniforme

Troppo movimento d'aria causa un'asciugatura non uniforme, mentre troppo poco può portare alla formazione di muffa sui pezzi che si asciugano lentamente.

Controllo della temperatura

La temperatura influisce sulla velocità di evaporazione dell'acqua e sul comportamento delle particelle di argilla. La nostra area di essiccazione mantiene:

• Temperature costanti tra i 18-24°C (65-75°F)
• Protezione dalla luce solare diretta e dalle fonti di calore
• Isolamento per evitare rapidi sbalzi di temperatura

Tecniche di essiccazione speciali per forme diverse

Forme diverse presentano sfide di essiccazione uniche:

Tazze e bicchieri

I manici sono le parti più vulnerabili delle tazze, poiché si asciugano più velocemente rispetto al corpo più spesso. Per questi pezzi:

• Copriamo le maniglie con la plastica e lasciamo che il corpo inizi ad asciugarsi.
• Ruotiamo regolarmente i pezzi per garantire un'asciugatura uniforme dappertutto.
• A volte usiamo dei tovaglioli di carta umidi per mantenere le maniglie umide mentre il corpo si rimette in sesto.

Ciotole e piatti

Le forme larghe e aperte tendono a deformarsi quando si asciugano. Per evitare che ciò accada:

• Li facciamo asciugare a testa in giù su superfici perfettamente piane
• A volte utilizziamo speciali pipistrelli per l'asciugatura che aspirano l'umidità in modo uniforme.
• Appesantiamo i bordi dei pezzi particolarmente larghi durante le prime fasi di asciugatura.

Pezzi grandi o spessi

I moduli più consistenti richiedono una maggiore pazienza:

• Potremmo impiegare 2-3 settimane per asciugare completamente un recipiente di grandi dimensioni.
• Creiamo delle "tende di essiccazione" con teli di plastica per una perdita di umidità molto graduale.
• Giriamo i pezzi ogni giorno per garantire che tutte le superfici abbiano la stessa esposizione all'aria.

Segni che monitoriamo durante l'asciugatura

I nostri ceramisti controllano quotidianamente l'asciugatura dei pezzi, alla ricerca di:

Cambiamenti di colore

L'argilla assume un colore più chiaro quando si asciuga. Una colorazione non uniforme indica un contenuto di umidità non uniforme che deve essere affrontato.

Riduzione del peso

A volte pesiamo i pezzi durante l'essiccazione per monitorare la perdita di umidità. Un pezzo che non perde più peso può essere pronto per la fase successiva.

Sensazione di temperatura

Un tocco freddo indica l'umidità ancora presente nell'argilla, mentre i pezzi a temperatura ambiente hanno probabilmente raggiunto lo stadio di essiccazione delle ossa.

Test del suono

Picchiettando delicatamente un pezzo si ottengono suoni diversi a seconda della sua secchezza: un tonfo sordo indica umidità, mentre un suono più chiaro indica che il pezzo è quasi asciutto.

Pietre miliari dell'essiccazione

Dalla plastica alla pelle

Questo primo passaggio ci permette di maneggiare e rifinire i pezzi. In genere copriamo completamente i pezzi con la plastica dopo il lancio, poi li esponiamo gradualmente all'aria nell'arco di 12-24 ore.

Da duro come la pelle a secco come l'osso

Dopo la rifilatura, i pezzi devono raggiungere la completa asciugatura prima della cottura. Ciò richiede da 3 giorni a 2 settimane, a seconda delle dimensioni e delle condizioni ambientali.

Lo stadio di essiccazione delle ossa si raggiunge quando:

• L'argilla è a temperatura ambiente per tutto il tempo
• Il colore è uniforme e significativamente più chiaro rispetto a quando è bagnato.
• La superficie è calda e completamente asciutta al tatto.
• Il pezzo emette un suono chiaro quando viene picchiettato delicatamente.

Quando l'asciugatura va male

Anche se si presta molta attenzione, sorgono problemi di essiccazione:

Le crepe e il modo in cui le affrontiamo

Le crepe si formano in genere quando le sollecitazioni dovute a un'essiccazione non uniforme superano la resistenza dell'argilla. Quando individuiamo le prime crepe:

• A volte siamo in grado di riparare piccole crepe nel cuoio duro.
• Nebulizziamo l'area circostante per uniformare il contenuto di umidità.
• Rallentiamo immediatamente il processo di essiccazione generale

Deformazione e prevenzione

Le deformazioni si verificano quando la gravità agisce sull'argilla ancora morbida o quando il ritiro irregolare fa perdere la forma a un pezzo:

• Utilizziamo supporti per le forme vulnerabili
• Giriamo regolarmente i pezzi durante l'asciugatura
• Assicuriamo che tutte le superfici abbiano la stessa esposizione all'aria

Il fattore pazienza

Forse la sfida più grande nell'essiccazione è semplicemente la pazienza. In un mondo di risultati immediati, l'essiccazione della ceramica non può essere affrettata. Abbiamo imparato a inserire questo tempo di attesa nel nostro programma di produzione e ad apprezzare il ritmo più lento che impone al nostro lavoro.

Alcuni pezzi che creiamo oggi non saranno pronti per la prima cottura prima di due settimane o più: un ritmo che ci ricollega all'artigianato tradizionale della ceramica piuttosto che alla moderna produzione di massa.

La ricompensa di una corretta asciugatura

Se eseguita correttamente, l'essiccazione corretta permette di ottenere pezzi che..:

• Aver rilasciato le tensioni interne prima di sparare
• Mantengono la forma prevista senza deformarsi
• Entrare nel forno con un rischio minimo di esplosione o rottura
• Avere una densità coerente in tutto il percorso

Questi pezzi ben essiccati sono pronti per il successo nel processo di cottura, dove subiranno trasformazioni ancora più drammatiche.

Cosa succederà in seguito?

Una volta asciutti, i nostri pezzi sono pronti per il loro primo incontro con il fuoco. Nel prossimo post esploreremo il processo di cottura della bisquit: la trasformazione iniziale che trasforma la fragile argilla in ceramica permanente.