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  • CONTROL DE CALIDAD DE LAS ARCILLAS EMPLEADAS EN LA FABRICACI~N DE LOS

    E. Sánchez, F. Ginés, J.V. Agramunt, M. Monzó

    Instituto de Tecnología Cerámica. Asociación de Investigación de las Industrias Cerámicas.

    Universitat Jaume 1. Castellón. España.

    RESUMEN

    Actualmente,. los procedimientos de muestre0 y control aplicados por los proveedores de arci- llas y los fabricantes de polvo atomizado no son idénticos, hecho que complica la definición de los parámetros de calidad de la arcilla. Además, estos métodos, en general, no satisfacen los criterios de rapidez, sencillez y fiabilidad requeridos para u n adecuado control preventivo.

    En colaboración con seis empresas suministradoras de arcillas y fabricantes de polvo atomi- zado, e n este trabajo se ha establecido u n sistema de muestre0 que permite obtener una muestra representativa de u n lote. A s í mismo, se ha definido la frecuencia de la inspección en función de la variabilidad de la arcilla analizada.

    Se han definido asimismo los parámetros de la calidad de la arcilla así como los procedi- mientos de ensayo necesarios para verificar s u conformidad clasificándose estos últimos, depen- d ie ido de la rapidez y sencillez con que se realizan, e n dos grupos: control de aceptación básico y control de aceptación complementario. Además, para evaluar adecuadamente los resultados obte- nidos en dichos controles, se propone u n procedimiento basado e n gráficas de control estadístico.

    Finalmente, se ha descrito u n procedimiento de preparación de las muestras (arcilla) con el fitl de obtener resultados reproducibles que representen adecuadamente el comportamiento industrial.

    Las características de las arcillas utilizadas para la fabricación de baldosas cerámi- cas presentan, en general, grandes fluctuaciones que pueden originar a su vez cambios

  • continuos en la producción sino se realiza una homogeneización adecuada. Sin embargo, en ocasiones, a pesar de llevarse a cabo dicha homogeneización, variaciones progresivas a lo largo del tiempo pueden conducir a una evolución de los parámetros de producción fuera de los límites de tolerancia.

    En consecuencia, para mantener dichos parámetros de producción en sus valores óptimos se necesita, por una parte, establecer un sistema de homogeneización para uni- formizar las distintas calidades de arcilla suministrada y, por otra, realizar una serie de controles que permitan observar la evolución de sus características y, de este modo, dis- cernir si son aptas o no para el proceso de fabricación.

    Para conseguir un producto satisfactorio es necesario que exista una estrecha cola- boración entre el fabricante y el proveedor de materias primas. Dicha colaboración se deberá reflejar en el establecimiento de unos métodos de inspección y ensayo que asegu- ren la calidad de la materia prima suministrada.

    Desafortunadamente, en la actualidad no se da esta situación en la industria de pavimentos y revestimientos cerámicos. Así, gran parte de los proveedores, empresas de carácter familiar, no realizan ningún tipo de determinación sobre las materias primas que suministran. Por otro lado, aunque los fabricantes de polvo atomizado en general y algu- nas empresas suministradoras de arcillas de mayor envergadura en particular realizan controles periódicos, cada empresa define sus propios parámetros de calidad, por lo que no existen unos métodos de control universales, acordados entre proveedores y fabrican- tes, que permitan verificar la idoneidad de una materia prima. Así mismo, los sistemas y procedimientos de trabajo aplicados son muy variados, y los equipos con los que se rea- lizan los ensayos, por lo general, no se calibran ni se conoce el grado de incertidumbre con el cual miden.

    A modo de ejemplo en la Figura 1 se muestran los resultados correspondientes al resi- duo sobre un tamiz de 63 mm de una misma muestra de arcilla de Moró. Los ensayos fue- ron realizados por 6 laboratorios de control, pertenecientes a empresas fabricantes de polvo atomizado y proveedoras de materias primas. Puede comprobarse que, a pesar de la senci- llez del ensayo, las diferencias existentes entre los distintos laboratorios son muy grandes.

    Por otro lado, en numerosas ocasiones el muestreo realizado resulta inapropiado, ya que no se procede de acuerdo con ningún método sistemático ni existen pro-

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    cedimientos documentados que indiquen claramente los pasos y metodología a seguir. A esto se debe añadir que la arcilla es un material de difícil muestreo debido a su heterogeneidad, a la variabilidad en los tamaños de grano y a que la recepción es discontinua (generalmen- te, mediante camiones). En consecuencia, los resultados obtenidos son habitualmente incorrectos, a pesar de que los errores introducidos por los procedimientos de aná- lisis puedan ser pequeños. 1 i I - Finalmente, cabe indicar que los métodos de pre- paración de muestra y control, en general, no satisfacen los criterios de rapidez, sencillez y fiabilidad requeridos

    Figura 1. Residuos sobre un tainiz de para un adecuado control preventivo. Así, en la actuali- 63 pln de una misma muestra de

    arcilla de Moró, obtenidos por dad, tan solo para la preparación de la muestra algunas 6 laboratorios de control diferentes. empresas emplean entre 12 y 24 horas.

    A B C D E F

  • En este trabajo se resumen algunos de los resultados obtenidos en el proyecto de investigación "Unificación de la metodología para el control de calidad de las arcillas empleadas en la fabricación de los soportes de baldosas cerámicas". Este proyecto, realizado a lo largo de los años 1996 y 1997 ha sido coordinado por el Instituto de Tecnología Cerámica (ITC) y han participado, además del Instituto, la Asociación Española de Fabricantes de Azulejos, Pavimentos y Baldosas Cerámicas (ASCER) como organismo intermedio y las siguientes empresas colaboradoras: ARCITRAS, S.L; AZULIBER, S.A; GRES DE NULES, S.A; CERAMICA SALONI, S.A; EUROARCE y TAULELL, S.A.

    En la última de las etapas del proyecto se pretende publicar el manual de procedi- mientos para el control de calidad de arcillas, con el objeto de difundir adecuadamente los resultados del mencionado proyecto entre las empresas extractoras de arcilla y fabri- cantes de polvo atomizado.

    2. OBJETIVOS

    De acuerdo con lo indicado en el apartado anterior, los objetivos del presente traba- jo han sido los siguientes:

    - Establecer un plan de control de la calidad que asegure la calidad de la arcilla suministrada.

    - Definir las características mediante las que se verificará la conformidad y calidad de la arcilla.

    - Aplicar los diagramas de control estadístico a las materias primas arcillosas.

    - Definir un plan de muestre0 con el objeto de obtener muestras representativas de los lotes de arcilla suministrados.

    - Establecer un procedimiento para la preparación de las muestras a ensayar.

    3. PLAN DE CONTROL DE LA CALIDAD PROPUESTO

    Como se ha indicado en la introducción, para asegurar la calidad de la materia prima suministrada debe establecerse un claro acuerdo entre el proveedor y el fabrican- te, definiendo entre ambos los métodos o controles por los que se verificará la conformi- dad de los requisitos especificados para el producto (arcilla). Para alcanzar este acuerdo es necesario que existan procedimientos documentados que indiquen claramente los pasos y metodología a seguir.

    Los controles de aceptación de la materia prima, que podrán llevarse a cabo tanto por parte del proveedor como del fabricante, se dividirán en dos grupos:

    - Control básico. Los ensayos que incluye este control se caracterizarán por la rapi- dez con la que se realicen (no más de 6 horas) y por su sencillez, y servirán para comprobar, inicialmente, la conformidad o no de la materia prima.

  • - Control complementario. En general, los ensayos en este tipo de control, que será más exhaustivo, se llevarán a cabo cuando la muestra no haya superado el con- trol anterior, con el objeto de verificar la no conformidad. Los ensayos podrán ser más complicados y requerir un tiempo substancialmente mayor (más de 24 horas).

    En base al nivel de control que se acaba de definir, en la Figura 2 se muestra el orga- nigrama del plan de control de calidad propuesto. De acuerdo con el esquema, éste cons- tará de los siguientes pasos:

    - El suministrador extraerá la arcilla de diferentes frentes en explotación y la some- terá a un proceso de trituración y homogeneización. Esta última operación se lle- vará a cabo mediante la formación de pilas.

    - Asimismo, la empresa extractora de arcilla deberá comprobar la calidad de las mate- rias primas que va a suministrar al fabricante, para lo cual, llevará a cabo el control básico. Estos ensayos se realizarán antes o durante la formación del apilamiento.

    - Si la materia prima cumple los requisitos acordados, el lote muestreado podrá ser mezclado con otros lotes y conformar la pila que posteriormente será suministra- da al cliente. En caso contrario, se deberá realizar el control complementario.

    - Si tras el control complementario la muestra resulta conforme, el lote podrá ser introducido en el apilamiento; de no ser así, el material solo podrá ser introduci- do si el mezclado con otras partidas amortigua las desviaciones existentes. En caso extremo, el lote deberá ser rechazado.

    - Una vez recibida, la mater