Ceramica

Laceramica(dalgreco antico,kéramos, che significa "argilla", "terra da vasaio") è unmaterialeinorganico,non metallico, moltoduttileallo stato naturale, rigido dopo la fase di cottura.
Con la ceramica si producono diversi oggetti, quali stoviglie, oggetti decorativi, materiali edili (mattoni, piastrelle e tegole), rivestimenti per muri e pavimenti di abitazioni. Specifiche ceramiche inoltre, trovano impiego nei rivestimenti ad alta resistenza al calore per il loro altopunto di fusione. Il colore del materiale ceramico varia a seconda degli ossidi cromofori contenuti nelle argille (ossidi di ferro, da giallo, arancio, rosso a bruno; ossidi di titanio, da bianco a giallo). Può venire smaltata e decorata.
La ceramica è usualmente composta da diversi materiali:argille,feldspati(disodio, dipotassioo entrambi),sabbia silicea,ossidi di ferro,alluminaequarzo. Una composizione così articolata determina la presenza di strutture molecolari appiattite dettefillosilicati. La forma di questi, in presenza di acqua, conferisce all'argilla una certaplasticitàe ne rende la lavorazione più facile e proficua. Un manufatto in terracotta o argilla è detto fittile.
Lo studio delle tecniche di fabbricazione (formatura, trattamento delle superfici, cottura), delle loro forme, e quello dei motivi decorativi, che possono essere stampati, incisi, impressi, applicati o dipinti sugli artefatti, si chiamaceramologia.
La ceramica è una lavorazione antica e molto diffusa in aree anche molto distanti tra loro. Esistono tipi diversi di ceramiche:
I tipi principali di ceramiche sono: laterracottao coccio, laterraglia, lamaiolica, ilgrese la porcellana che può essere a pasta tenera o dura.
Sono ceramiche che, dopo il processo di cottura, presentano una colorazione che varia dal giallo al rosso mattone, grazie alla presenza di sali o ossidi di ferro. La cottura si effettua a 980-990 °C. La presenza diossido di ferro, oltre a dare il colore tipico, migliora anche la resistenza meccanica della ceramica cotta, contribuendo alla vetrificazione e quindi riducendo la porosità del manufatto.
Grazie alla sua stabilità, alla resistenza all'invecchiamento, e alla leggerezza che deve alla sua porosità, la terracotta è il più diffusomateriale da costruzione, chiamato con il nome dilaterizio. Le terracotte (più comunemente intese come manufatti ad uso alimentare o artistico) si distinguono generalmente dai laterizi per una "più accurata depurazione delle argille".
Sono utilizzate sia senza rivestimento superficiale che con rivestimento. Le prime come ceramica strutturale e ornamentale: laterizi, vasi, brocche, ecc. Le seconde anche come vasellame da cucina: tazze, piatti.
Il grès è un materiale per la prima volta scoperto in Siria nel III millennio a.C., e sviluppato in seguito in Cina nel II millennio a.C. A partire dal XIV secolo d.C. si è assistito ad uno sviluppo parallelo di questa tecnica in Germania, nell'area della Renania. Questa produzione tedesca, poi allargatasi alle aree limitrofe o con rapporti commerciali, ha conosciuto un'ampia diffusione commerciale grazie ai mercanti olandesi ed inglesi. Solitamente, questi prodotti hanno un corpo tendente al grigio, sono solitamente rivestiti da un rivestimento ottenuto dal sale (salt glazing), più raramente ingobbiate. Venivano utilizzate principalmente per il trasporto, la mescita e il consumo di liquidi.
Il grès è utilizzato soprattutto per produrre mattonelle per i bagni e le cucine. Si ottiene per mescolanze argillose naturali che producono ceramiche dette, appunto,greificate. È necessaria una temperatura tra 1200 °C e 1350 °C. I colori variano a seconda dei composti ferrosi presenti. Per ottenere grès bianchi si utilizzano impasti artificiali a base di argille cuocenti bianche e rocce quarzoso-feldspatiche che inducono la greificazione della massa. Possono venire smaltate: come per tutte le altre ceramiche, dopo la cottura vengono colorate allo stesso livello dell'impasto, che contiene, di solito, un 33% circa di argille caolinitiche (bianche), un 50% di fondenti (principalmente feldspato) e la percentuale restante di materiali inerti (sabbie o quarzo).
È considerata il più "alto" livello di produzione ceramica. Principale componente ne è una particolare argilla bianca: ilcaolinoidrosilicato dialluminio- Al2O3·2 SiO2·2 H2O. È stata inventata inCinaattorno all'VIII secoloed è realizzata appunto con caolino,silice(o sabbia quarzosa) efeldspato.
Il caolino conferisce, ma non sempre, le proprietà plastiche e il colore bianco della porcellana; il quarzo è il componente inerte e svolge la funzione di sgrassante (inoltre consente la vetrificazione); infine il feldspato che viene definito fondente, perché, fondendo a temperature più basse del caolino, abbassa notevolmente la cottura dell'impasto ceramico (1280 °C). Esistono tipi anche molto diversi di porcellana, tipici delle diverse tradizioni di produzione.
La temperatura di cottura dell'argilla è in funzione del tenore di allumina in essa contenuta. L'argilla è naturalmente molto malleabile, in quanto la presenza di acqua nella sua struttura ne migliora le caratteristiche plastiche ed è quindi molto facile da lavorare anche con le mani. Quando è asciutta, ma non ha ancora subito il processo di cottura, diventa rigida e fragile. Se sottoposta a un intenso riscaldamento, diventa permanentemente solida.
Con la ceramica non si intende solo il materiale, ma per estensione anche il prodotto che di quel materiale risulta composto.
I prodotti in questione possono essere moltissimi. Tra i più frequenti merita ricordare:
Le piastrelle, inoltre, possono venire suddivise in:
Questi due tipi danno luogo a ceramiche tecniche, con assorbimento diacquada scarso a nullo:
Esistono anche padelle con rivestimento interno in ceramica (smalti bassofondenti per lamiera), che laddove applicato con tecnologie appropriate conferisce caratteristiche di antiaderenza e non presenta il rischio delTeflondi rilasciaretetrafluoroetilenead alte temperature.
La ceramica è conosciuta fin dai periodi preistorici e si suppone che la sua invenzione sia avvenuta solo due volte nella storia dell'umanità: tra le popolazionisaharianee in Giappone. Da questi luoghi d'origine si è poi diffusa in tutto il mondo.
I resti di ceramica più antichi al mondo si trovano nei siti dellagrotta di Yuchanyan(Hunan,Cina), dove sono datati colmetodo del carbonio-1416100-14500 a.C. e a Miaoyan (Guangxi, sempre in Cina), qua invece datati 17100-15400 a.C.L'antichità di tali siti è pari, se non superiore d'alcuni millenni,ai siti corrispondenti in Giappone del principio delperiodo Jōmon, i siti di Simomouchi e di Odai Yamamoto datati 17000 e 15000 a.C.
Successivamente l'arte vide l'introduzione deltornio, che consentì di ottenere facilmente oggetti aggraziati e di perfetta simmetria rispetto all'asse di rotazione. La ceramica dipinta venne esportata dall'Anatoliae dai territori siriaci verso l'Europa intorno alIII millennio a.C., dove però prevalse l'interesse per le forme e per le anse (i manici ricurvi).
L'introduzione della verniciatura vetrosa, in uso a partire dal II millennio a.C. inMesopotamia, migliorò ulteriormente la resistenza all'usura e le caratteristiche estetiche. Una vera rivoluzione si ebbe con la scoperta della lavorazione dellaporcellana, che si fa risalire all'VIII secolod.C. inCina.
Altri centri antichi di notevole importanza risultarono quelli iraniani, come ad esempio Tepe eindiani, comeDaroeHarappa.
L'antica Greciaereditò la tecnica dellaceramicadalla civiltà minoico-micenea. Dal VI al V secolo a.C.Atenedominò i mercati con la sua produzione di vasi, ma nel IV secolo a.C. questa decadde. Sorsero altre fabbriche locali inBeozia,Etruria,Magna GreciaeSicilia. La produzione di queste lasciò un segno tanto profondo che, molti secoli, dopo,Josiah WedgwoodchiamòEtruriala sua manifattura di porcellane, destinata a diventare una delle più famose del mondo.
In età augustea si diffuse la ceramica aretina, con decorazione a rilievo. A questa seguì in tutto l'Occidente romano la ceramica a rilievo detta "terra sigillata", che rimase in uso fino al termine dell'impero.
Intorno all'anno mille sorse in Europa, nel tentativo di imitare i prodotti orientali, lamaiolica.Nel tardo Medioevo le ceramiche venivano realizzate con il tornio, cotte al forno e impermeabilizzate con una vernice vetrosa. Dopo il XIII secolo si incominciano ad usare anche altri colori e decorazioni più sofisticate. In questo periodo l'Italia peninsulare sviluppò i maggiori centri di produzione:Forlì, poi superata dalla vicinaFaenza,Pisa,SienaeOrvieto, mentre più a sud si affermòAriano;la produzione siciliana si concentrò invece aCaltagirone. NelXV secolosi elaborarono varie forme decorative, sia per la coloristica sia per le cosiddettestorieo racconti descritti e raffigurati. La produzione di questo periodo è ben rappresentata, ad esempio, dal celebre servizio realizzato da Nicola d'Urbino perIsabella d'Estee per la corte deiGonzaga.Il secolo XVII fu al centro di una grande importazione di prodotti cinesi che influenzò il gusto europeo. Solamente agli inizi delSettecentol'alchimistatedesco Böttger a Meissen riuscì a produrre una ceramica dura, almeno quanto quella cinese, laporcellana, grazie alla scoperta delcaolino.
Verso la fine dell'Ottocento la produzione di ceramica prende corpo, grazie all'introduzione di alcune tecniche industrializzate. InItalia, nel modenese, si mette a punto una tecnica che permette di aumentare la produzione di piastrelle, all'epoca in uso quasi solo incucinaebagno.Negli anni cinquanta del Novecento si introducono altre consistenti migliorie, quali la pressa automatica e il forno a tunnel. Con queste varianti alla produzione si riesce infine a raggiungere una produzione su scala medio-larga, necessaria per sostenere un mercato in forte espansione. Ma è negli anni sessanta e settanta che il mercato della ceramica in Italia vede una vera impennata. La produzione viene completamente automatizzata in tutte le sue fasi e viene introdotto un nuovo macchinario: l'atomizzatore.
Questo consentì di sostituire i filtri pressa usati nella preparazione ad umido degliimpasti. Dagli anni ottanta in poi, infine, ci si è concentrati soprattutto sulle tecniche di cottura veloce (cottura rapida monostrato) e sulla riduzione dell'impatto ambientale della produzione. Da pochi anni vengono utilizzati anche per la costruzione di dischi per impianti frenanti, mescole di carbonio e ceramica, in grado di diminuire l'effetto delfading; e poi anche per il suo peso contenuto; ancora in fase di progetto viene montato solo su vetture di alto livello, comeFerrari,PorscheeLamborghini.
Da sottolineare oggi la valenza che la modellazione ceramica ha assunto in campo educativo sia per lo sviluppo delle attività manuali e creative sia nel settore del recupero cognitivo.
Il ciclo produttivo prevede vari passaggi, a seconda del risultato che si desidera ottenere e a seconda che la produzione sia artigianale o industriale.
L'argilla viene anzitutto selezionata per la lavorazione che si intende portare avanti. I tre tipi di argilla usata sono:
Quale che sia l'argilla che si utilizzerà, essa non è direttamente utilizzabile per il processo se si trova ancora al suo stato naturale. Deve venire ripulita dalle impurità e per ottenere questo si procede alla fase dellastagionatura. Successivamente viene sciolta in acqua per lalavatura, che causa la dispersione dei sali solubili. Infine subisce un'ulterioredepurazioneper eliminare le residue impurità e soprattutto per affinarla, togliendo le particelle a granulometria più grossolana.
Selezionata e ripulita, si procede a impastare l'argilla. Questa fase tende a eliminare eventuali bolle d'aria e a renderla compatta, per prevenire il formarsi di crepe nel prodotto finito. All'impasto si aggiunge, talvolta, della "chamotte", ovvero polvere ottenuta dalla macinazione della ceramica precedentemente cotta, con lo scopo soprattutto di rendere il prodotto resistente agli sbalzi repentini di calore. L'aggiunta della chamotte è, ad esempio, quasi indispensabile nelRaku Giapponesee nelRaku Americano a Fumo.
Un'arte tanto antica ha accumulato nei secoli varie tecniche di modellazione. Tra di esse ricordiamo:
È la più antica ed è simile a quanto fanno i bambini quando giocano con laplastilina: si prende una porzione di argilla e, con il solo uso delle mani, si modella la forma desiderata. È possibile avvalersi dell'ausilio di alcuni strumenti, come lesteccheo gli occhielli per le rifiniture dell'oggetto modellato.
Questo tipo di modellazione, chiamata anchea lucignolo, prevede l'uso e l'assemblaggio deicolombinidi argilla. Si dividono blocchi di argilla delle dimensioni di un sigaro e si stendono con i palmi delle mani, ottenendo dei lunghi cilindri simili a lunghi grissini. Si arrotolano questi colombini gli uni sopra gli altri, si uniscono fra di loro e si lisciano per ottenere una superficie compatta. Con questa lavorazione, ugualmente antica, si modellano soprattutto vasi e ciotole.
Si prende un pane d'argillae se ne tagliano lastre di spessore omogeneo usando un filo o stendendole con un matterello. Successivamente le lastre vengono tagliate a stampo oppure giuntate tra loro con l'aiuto di incisioni spalmate conbarbottina.
È usato soprattutto per la produzione di vasellame in cui vi sia una simmetria rispetto all'asse di rotazione. Il tornio è formato da un supporto girevole, simile ad un piatto la cui velocità viene stabilita tramite un pedale, come neltornioantico, o tramite motorino regolato dareostato, ai giorni nostri.
Si pone una data massa di argilla al centro del piatto girevole, avendo cura di posizionarla perfettamente in centro. Quindi si modella con uso dellemanio di altri strumenti mentre si regola la rotazione del tornio stesso. La massa di argilla che si è deciso di usare all'inizio deve essere sufficiente a formare tutto l'oggetto, dal momento che non è possibile aggiungerne in corso d'opera senza pregiudicare la forma data con la modellazione. Questo non è vero in termini assoluti, per vasi di grandi dimensioni, con altezze e diametri superiori agli 80 cm è comune nei tornianti professionisti la pratica di aggiungere colombini di terra all'oggetto in formatura e proseguire nella lavorazione per raggiungere dimensioni notevoli.
In questa modellazione si prepara, anzitutto, uno stampo ingesso, che replica l'oggetto che si intende riprodurre. Quindi vi si cola dentro argilla liquida chiamata anche colaggio e dopo un tempo adeguato in cui il gesso fornisce all'oggetto sufficiente spessore, assorbendo l'acqua del colo, il colaggio superfluo viene versato e si attende pazientemente che l'oggetto asciughi. Viene quindi estratta dallo stampo e rifinita a mano. Dopo un tempo utile all'asciugatura, il pezzo verrà poi messo in forno per la prima cottura (biscotto).Vi sono altri tipi di formatura con stampo in gesso a calco, si forma una lastra di argilla di circa 10/15 mm di spessore a seconda della grandezza del pezzo, si procede fornendo una pressione omogenea all'impasto argilloso per non variare gli spessori dell'oggetto da riprodurre sino a coprire tutta la superficie dello stampo.Un altro procedimento è chiamato a pressatura (o procedimento RAM). Viene usata argilla più dura e vengono usate due matrici di stampo, una maschio e una femmina, e una che si incastra sull'altra lasciando all'interno il vuoto che viene occupato dall'argilla. Gli stampi si montano su una macchina che si chiama pressa, ponendoli uno di fronte all'altro, con una dose di argilla sufficiente per foggiare l'oggetto quando la macchina inizia il suo ciclo. Le due superfici si avvicinano e foggiano l'argilla all'interno dello stampo.
Qualunque sia la tecnica che si è adottata, è necessario che imanufattiin argilla essicchino completamente all'aria. A questa fase va dedicata una particolare cura. Unaessiccazioneomogenea e uniforme è garanzia di durevolezza dell'oggetto finito e soprattutto della coerenza della sua forma: un'essiccazione non uniforme può generare deformazioni. Solo dopo questa fase si può procedere allacottura. L'essiccazione, infatti, consente all'oggetto di perdere l'umidità residua e la suaplasticità. Viene così fissata la forma che si è inteso dargli.
Dopo un certo periodo di essiccazione, che dipende da diversi fattori; il tipo di argilla usata, la grandezza e spessore dell'oggetto e la temperatura ambientale,  l'argilla raggiunge lo stadio adatto ad essere incisa e decorata. Tale stadio è dettostadio della durezza del cuoio: l'argilla è infatti già indurita, ma mantiene ancora una certa residuaplasticità.
Terminata la delicata fase dell'essiccazione si procede con quella della cottura. Questa avviene in forni appositi, che raggiungono temperature comprese tra 800 °C e 2000 °C. Il processo può durare anche molte ore. È infatti necessario che la temperatura segua curve di crescita e decrescita graduali e prestabilite, e che tutte le varie fasi abbiano una durata prestabilita. In seguito alla cottura il prodotto subisce un'ulteriore riduzione di volume.
Poiché la cottura modifica la struttura del prodotto finale, modulandola si possono ottenere risultati diversi (vediheatwork):
Nelle diverse fasi della cottura, inoltre, avvengono varie trasformazioni:
Va ricordato, infine, che la presenza di ossigeno in camera di combustione determina il degrado delle sostanze organiche presenti, nonché l'ossidazionedelle sostanze minerali. Come risultato si ottiene un prodotto di color rossoruggineper azione dell'ossigeno(ossidante) sulferro. Si otterrà, invece, un colore nero scuro per azione del vapore emonossido di carbonio(riducente).
Ci sono molti modi di decorare e colorare la ceramica, anche in relazione al tipo di risultato che si desidera ottenere e alla cottura cui si sottoporrà il pezzo. I colori da ceramica sono essenzialmente di tre tipi:
La smaltatura di un pezzo in ceramica ha lo scopo di proteggere il pezzo dall'usura, di facilitarne la pulitura e la manutenzione e di decorarlo.Se il pezzo viene smaltato e non colorato all'ingobbio la smaltatura avviene dopo la cottura e si utilizzano appositi smalti composti da una miscela in vari rapporti divetro, opacizzanti, fondenti e terre. La smaltatura classica, pertanto è detta applicata albiscotto, ovvero all'oggetto già passato in cottura.
Anche per la smaltatura vi sono svariate tecniche, tra le quali ricordiamo:
Dopo che si sia provveduto a smaltare la superficie dell'oggetto, si passa alla decorazione pittorica che è usualmente fatta a mano con pennello e colori ceramici. Questi colori ceramici sono ottenuti da ossidi minerali oppure da ossidi metallici addizionati di fondenti o indurenti. Dopo la smaltatura e la decorazione si procede con una seconda cottura, il cui scopo è quello di fissare lo smalto all'oggetto.
Come si è detto, gli oggetti sottoposti a smaltatura classica devono subire una seconda cottura per fissare i colori. Tale cottura si attua in forno ad una temperatura compresa tra i 850 e i 970 °C, a seconda dei fondenti utilizzati nello smalto e sempre al di sotto della temperatura utilizzata per la prima cottura.
Questa seconda cottura porterà lo smalto a vetrificare, rendendolo lucido e impermeabile. Poiché l'umidità dellosmaltoè scarsa e i pericoli di rottura sono conseguentemente bassi, la curva dellatemperaturapuò essere innalzata più velocemente.
I processi fondamentali sono due:
Il ciclo produttivo industriale è composto da varie fasi. Tra queste ricordiamo: preparazione delle materie prime, formatura, essiccamento, smaltatura, cottura e scelta. I due terzi della produzione industriale italiana attuale sono occupati dalGrésporcellanato, di cui la metà viene smaltata.
Lo scopo della preparazione delle materie prime è ottenere un impasto di composizione omogenea, con unadistribuzione granulometricae forma dei grani appropriata. La granulometria fine permette una giusta velocità diessiccamentoe una corretta reattività in fase di cottura. La forma dei grani e l'umidità dell'impasto influenzano l'uniformità del pressato.Infine l'impasto deve presentare un contenuto d'acqua adatto al sistema di formatura che si è scelto. I sistemi di formatura sono:
Dopo la formatura ha luogo il processo di essiccazione e successivamente quello di cottura. I materiali ceramici possono essere ottenuti dapolveritramite un processo detto disinterizzazione. Questoprocesso chimico-meccanico avviene in forni ad altissimetemperaturedove le polveri si fondono dando origine ai materiali ceramici. In particolare il feldspato, portato ad alte temperature, forma uneutettico, assieme al quarzo della sabbia e ai prodotti di decomposizione dell'argilla, che fondendo avvolge le rimanenti parti.Dopo l'essiccazione normalmente i prodotti modellati subiscono il processo di cottura, che conferisce maggiore resistenza meccanica ai manufatti ed elimina l'acqua residua rimasta dopo l'essiccamento.
La smaltatura può avvenire tra la prima cottura e la seconda o prima della cottura unica. Lo scopo è duplice: da un lato estetico, dall'altro pratico. Che lo smalto sia vetrina trasparente o smalto colorato il risultato finale è l'impermeabilizzazione e l'isolamento termico. Nelle ceramiche si aggiungono ossidi di piombo agli smalti (da qualche anno il piombo è illegale nella produzione di ceramiche che possano avere una funzione contenitiva, per evitarne un uso alimentare, che questo sia previsto o no da chi la produce), per abbassarne il punto di cottura e risparmiare sui costi. Le porcellane, usano la vetrina senza piombo e la ricottura a 1500 °C.
L'Italia è leader nel commercio internazionale della ceramica con una quota del 35% in termini di volumi e di valori. Numerosi sono i centri di affermata tradizione ceramica riconosciuti dalConsiglio nazionale ceramico, distribuiti in 15 delle 20 regioni italiane; tra le produzioni tradizionali più rilevanti si citano: