Un pigmento cerámico es un compuesto inorgánico obtenido de la mezcla y calcinación de óxidos a temperaturas que van desde los 800 hasta los 1,300ºC. Estas moléculas son utilizadas en la fabricación de esmaltes y colores cerámicos que se utilizan en la decoración de azulejos, vidrio e inclusive electrodomésticos y línea blanca porcelanizados.
Los principales óxidos utilizados como pigmentos cerámicos son los óxidos de hierro, cobre, cromo, manganeso, cobalto y níquel. Los requerimientos básicos que deben cumplir son: 1) estabilidad a altas temperaturas, 2) estabilidad en medios agresivos como el vidrio fundido y 3) insolubilidad en la matriz donde sea utilizado, es decir, insoluble en vidrio o cerámica.
Generalmente el control de calidad de un pigmento cerámico se basa en las siguientes especificaciones:
- Tono al ser integrado al esmalte o color
- Homogeneidad
- Porcentaje de residuos menor al 0.20%
- Porcentaje de sales solubles inferior a 0.20%
Por una parte, las etapas de fabricación de los pigmentos son fundamentales para mantener la calidad del producto final; sin embargo, la elección del pigmento debe ser afín con la aplicación que se le dará para garantizar su eficacia.
Para la selección de uno o varios pigmentos se debe considerar lo siguiente:
Estabilidad en el procesado: se refiere a la capacidad del pigmento de mantenerse estable en las condiciones experimentadas durante la aplicación del producto final. Existen cinco formas distintas en las que el pigmento es aplicado:
1) En masa: el pigmento debe ser estable entre 1,225 y 1,300 ºC.
2) Englobe: el pigmento debe ser estable en las mismas temperaturas, pero, además debe resistir condiciones de corrosión debidas al fundente utilizado en la adhesión de la pieza cruda.
3) Bajo vidriado: debe ser estable entre temperaturas de 1,000 y 1,200 ºC, además de a la cocción de maduración del esmalte.
4) En el vidriado: estabilidad similar a la del caso número 3
5) Sobre vidriado: estabilidad a la cocción de decoración por debajo de 800 ºC.
Paleta de colores: se refiere a la pureza del color
Uniformidad y reproducibilidad: existen pigmentos especialmente sensibles a detalles en la aplicación de vidriados y en la cocción. Por ello resulta fundamental verificar que durante el proceso de decoración el pigmento muestre tonalidades idénticas a pesar de los cambios en el proceso.
Tamaño de partícula: aunque el tamaño promedio es entre 1 y 10 μm, el tamaño óptimo lo pauta la capacidad de disolución de las partículas más pequeñas y su aglomeración
Compatibilidad: el pigmento debe ser compatible con los aditivos, opacificantes, matriz, y demás componentes del producto final.
Las especificaciones arriba mencionadas son elementales, sin embargo, en la práctica los productores realizan modificaciones e innovaciones de acuerdo con los avances tecnológicos.
Actualmente existen tres líneas generales que determinan el tema de la innovación: 1) síntesis de nuevos pigmentos cerámicos, sobre todo con nuevas estructuras químicas; 2) adaptación de pigmentos convencionales a los nuevos vidriados y gres porcelánico que satisfagan requerimientos ambientales y de seguridad laboral; y 3) obtención de pigmentos in situ a partir de disoluciones acuosas u orgánicas formadas por los precursores de los pigmentos.
Debido a la variedad de pigmentos cerámicos y sus características, la elección del mejor producto o productos depende, en gran medida, de su aplicación final y de la calidad deseada. Asesorarse con un experto es la mejor opción para obtener los resultados deseados y no dejar al azar una decisión que puede impactar directamente en la percepción de los clientes y el resultado final del proceso.
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