La vajilla, la escultura, los azulejos decorativos, las muñecas y otros artículos de cerámica o arcilla se fabrican en talleres y talleres profesionales grandes y pequeños, aulas de escuelas públicas, universidades y escuelas de oficios, y en los hogares como pasatiempo o industria artesanal. Los métodos se pueden dividir en cerámica y alfarería, aunque la terminología puede variar en diferentes países. En cerámica, los objetos se fabrican mediante fundición en barbotina: se vierte una mezcla de agua, arcilla y otros ingredientes en un molde. Los objetos de arcilla se retiran del molde, se recortan y se cuecen en un horno. Algunos artículos (artículos de bisque) se venden después de esta etapa. Otros tipos están decorados con esmaltes que son mezclas de sílice y otras sustancias que forman una superficie de vidrio. En la alfarería, los objetos se forman a partir de arcilla plástica, generalmente a mano o con un torno, después de lo cual se secan y se cuecen en un horno. A continuación, los objetos se pueden glasear. Por lo general, las cerámicas fundidas en barbotina se esmaltan con pinturas para porcelana, que se producen comercialmente en forma preempacada seca o líquida (figura 1). Los alfareros pueden esmaltar su cerámica con estos esmaltes comerciales o con esmaltes que ellos mismos elaboran. Se producen todo tipo de artículos, desde terracota y loza, que se cuecen a bajas temperaturas, hasta gres y porcelana, que se cuecen a altas temperaturas.
Figura 1. Decorando una maceta con pinturas chinas.
Materiales de arcilla y esmalte
Todas las arcillas y esmaltes son mezclas de sílice, aluminio y minerales metálicos. Estos ingredientes generalmente contienen cantidades significativas de partículas de tamaño respirable, como las que se encuentran en la harina de sílice y las arcillas de bolas. Los cuerpos de arcilla y los vidriados se componen esencialmente de los mismos tipos de minerales (consulte la tabla 1, pero los vidriados están formulados para fundirse a temperaturas más bajas (tienen más fundente) que los cuerpos sobre los que se aplican. El plomo es un fundente común. Minerales de plomo en bruto tales como la galena y los óxidos de plomo derivados de la quema de placas de baterías de automóviles y otros desechos se utilizan como fundentes y han envenenado a alfareros y sus familias en algunos países en desarrollo. han sido mezclados y precocidos en fritas en polvo. Los esmaltes están formulados para madurar en cocción de oxidación o reducción (ver más abajo) y pueden contener compuestos metálicos como colorantes. El plomo, el cadmio, el bario y otros metales pueden filtrarse en los alimentos cuando se esmaltan artículos de cerámica. son usados.
Tabla 1. Ingredientes de pastas y esmaltes cerámicos.
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Constituyentes básicos |
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Arcillas (silicatos de hidroaluminio) |
Alúmina |
Silica |
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Caolines y otras arcillas blancas Arcillas rojas ricas en hierro Arcillas refractarias arcillas de bolas Bentonita |
Óxido de aluminio, corindón, la fuente habitual en los esmaltes es de arcillas y feldespatos. |
Cuarzo de pedernal, arena, tierra de diatomeas; cristobalita de sílice calcinada o minerales de sílice cocidos |
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Otros ingredientes y algunas fuentes minerales |
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fundentes |
opacificantes |
colorantes |
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Sodio, potasio, plomo, magnesio, litio, bario, boro, calcio, estroncio, bismuto |
Estaño, zinc, antimonio, circonio, titanio, flúor, cerio, arsénico |
Cobalto, cobre, cromo, hierro, manganeso, cadmio, vanadio, níquel, uranio |
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Las fuentes incluyen óxidos y carbonatos de los metales anteriores, feldespatos, talco, nefelina sienita, bórax, colemanita, merlán, fritas de plomo, silicatos de plomo |
Las fuentes incluyen óxidos y carbonatos de los metales anteriores, espato flúor de criolita, rutilo, silicato de circonio |
Las fuentes incluyen óxidos, carbonatos y sulfatos de los metales anteriores, cromatos, espinelas y otros complejos metálicos. |
Otros tratamientos superficiales especiales incluyen vidriados de brillo metálico que contienen aceites pegajosos y solventes como cloroformo, efectos iridiscentes obtenidos al humear sales metálicas (generalmente cloruros de estaño, hierro, titanio o vanadio) sobre las superficies durante la cocción, y nuevas pinturas que contienen resinas plásticas y solventes, que parecen esmaltes cerámicos cocidos cuando se secan. Los cuerpos de arcilla de textura especial pueden incluir rellenos como vermiculita, perlita y grog (ladrillo refractario molido).
La exposición a los ingredientes de la arcilla y el vidriado se produce durante la mezcla, el lijado y la aplicación de vidriados por aspersión, y cuando se muelen o astillan imperfecciones del vidriado cocido de la parte inferior de la cerámica o de los estantes del horno (figura 2). La limpieza de los estantes del horno expone a los trabajadores a pedernal, caolín y otros ingredientes para el lavado del horno. El polvo de sílice del lavado de horno cocido o bisque es más peligroso porque está en forma de cristobalita. Los peligros incluyen: silicosis y otras neumoconiosis por inhalación de minerales como sílice, caolín, talco y amianto anfíbol fibroso en algunos talcos; toxicidad por exposición a metales como plomo, bario y litio; dermatitis por metales sensibilizantes como cromo, níquel y cobalto; trastornos traumáticos acumulativos como el síndrome del túnel carpiano ("pulgar de alfarero") por tirar la rueda; lesiones en la espalda por cavar arcilla, levantar sacos de 100 libras de minerales a granel o acuñar (trabajar la arcilla a mano para eliminar las burbujas de aire); resbalones y caídas en pisos mojados; descargas eléctricas de tornos de alfarería y otros equipos utilizados en áreas húmedas; alergias a mohos en arcilla; infecciones fúngicas y bacterianas de lechos ungueales y piel; y accidentes con mezcladores de arcilla, molinos pug, blungers, rodillos de losas y similares.
Figura 2. Exposición a polvos de arcilla y esmalte mientras se lija a mano una maceta.
henry dunmore
Precauciones: prohibir la quema de plomo a cielo abierto; utilizar sustitutos del plomo en bruto, fritas de plomo, cadmio y materiales que contengan amianto; aislar el trabajo del ámbito familiar y de los niños; practicar la limpieza y la higiene; controlar el polvo; use ventilación de extracción local para la pulverización de esmalte y los procesos polvorientos (figura 3); use protección respiratoria; trabajar con períodos de descanso adecuados; levantar con seguridad; máquinas de guardia; y use interruptores de falla a tierra en las ruedas y todos los demás equipos eléctricos.
Figura 3. Ventilación de escape local para mezcla de arcilla.
Michael McCann
Cocción en horno
Los hornos varían desde el tamaño de un vagón de ferrocarril hasta unas pocas pulgadas cúbicas para cocer mosaicos y miniaturas de prueba. Se calientan con electricidad o combustibles como gas, petróleo o madera. Los hornos eléctricos producen artículos cocidos principalmente en atmósferas oxidantes. La cocción de reducción se logra ajustando las proporciones de combustible/aire en los hornos alimentados con combustible para crear atmósferas químicamente reductoras. Los métodos de cocción incluyen cocción con sal, raku (colocar ollas al rojo vivo en materia orgánica, como heno húmedo, para producir un cuerpo de arcilla reducido y ahumado), hornos trepadores (hornos de leña o carbón con muchas cámaras construidos en las laderas), cocción con aserrín (hornos llenos apretados con ollas y aserrín) y fuego a cielo abierto con muchos combustibles, como hierba, madera y estiércol.
Los hornos primitivos alimentados con combustible están mal aislados porque generalmente están hechos de arcilla cocida, ladrillo o barro. Dichos hornos pueden quemar grandes cantidades de madera y pueden contribuir a la escasez de combustible en los países en desarrollo. Los hornos comerciales están aislados con ladrillo refractario, refractario moldeable o fibra cerámica. El aislamiento de asbesto todavía se encuentra en hornos más antiguos. La fibra cerámica refractaria tiene un uso muy amplio en hornos industriales y de aficionados. Hay incluso pequeños hornos de fibra que se calientan colocándolos en hornos de microondas en la cocina del hogar.
Las emisiones del horno incluyen productos de combustión de combustibles y de materia orgánica que contamina minerales de arcilla y esmalte, óxidos de azufre, flúor y cloro de minerales como la criolita y la sodalita, y vapores metálicos. La cocción con sal emite ácido clorhídrico. Las emisiones son especialmente peligrosas cuando se queman combustibles como madera pintada o tratada y aceites usados. Los peligros incluyen: irritación respiratoria o sensibilización por aldehídos, óxidos de azufre, halógenos y otras emisiones; asfixia por monóxido de carbono; cáncer por inhalación de amianto o fibra cerámica; daños en los ojos por radiación infrarroja de hornos calientes incandescentes; y lesiones térmicas y quemaduras.
Precauciones: utilice combustibles de combustión limpia; diseñar hornos eficientes en combustible y bien aislados; sustitución del ladrillo refractario por amianto o fibra cerámica; encapsular o eliminar el aislamiento de fibra existente; hornos interiores ventilados localmente; ubicar los hornos en áreas libres de materiales combustibles; equipar los hornos eléctricos con dos cierres automáticos; use gafas y guantes que bloqueen los rayos infrarrojos cuando manipule objetos calientes.