LAS ARCILLAS CERÁMICAS DE MORELLA
Y SU RELACIÓN CON EL PATRIMONIO:
LOS YACIMIENTOS DE DINOSAURIOS

José Miguel Gasulla Asensio

Técnico Paleontólogo de la empresa Vega del Moll, S.A.
Castellón, España

Licenciado en Geografía e Historia (Arqueología) por la Universidad de Valencia.

Doctorando del Doctorado Interuniversitario de Paleontología por la Universidad Autónoma de Madrid.

Técnico del seguimiento arqueológico y paleontológico permanente de la Cantera de Arcillas del Mas de la Parreta de Morella.

Exdirector, creador y coordinador de la red de Museos de Morella (Castellón).

Director de varias excavaciones y seguimientos arqueológicos y paleontológicos y exarqueólogo municipal del Ayuntamiento de Morella.

Miembro de la Sociedad Española de Paleontología.

Autor de más de 25 artículos divulgativos o de investigación, organizador de varias exposiciones del patrimonio cultural morellano, además de impartir más de 12 conferencias o comunicaciones.


INTRODUCCIÓN

El año 2000 trajo consigo la apertura de una cantera de arcillas para uso cerámico situada en el término municipal de Morella, dentro de la provincia de Castellón. Este acontecimiento que en principio no parecía muy relevante, sin embargo aportó algunas novedades de gran importancia en cuanto a la compatibilidad de cuestiones tan dispares o aparentemente tan poco relacionadas como el modo de explotación de la minería para la industria cerámica y la recuperación de bienes de interés cultural.
¿Dentro de este contexto, qué relaciones guardan la industria minera y el patrimonio?. Las arcillas rojas de la parte central de la denominada, geológicamente hablando, Formación Arcillas de Morella presentan unas características muy idóneas para su aprovechamiento en la fabricación de pastas para composiciones cerámicas. Estas arcillas de Morella se han convertido en poco tiempo en un componente importante en las formulaciones de pasta roja por sus propiedades fundentes, su buena compactación y óptima defloculación. Pero además, este tipo de arcilla presenta otra característica que tiene que ver con el valor patrimonial, y es la de ser capaz de preservar, entre sus estratos, restos fósiles de una extraordinaria importancia paleontológica. La Fm. Arcillas de Morella, antiguamente conocida como Capas Rojas de Morella, se encuentra incluida en una secuencia sedimentaria cuya cronología se sitúa en el Cretácico inferior, hace aproximadamente 110-115 millones de años. Los materiales sedimentarios, es decir las arcillas, eran de origen continental y se depositaban en un paleoambiente dominado por una llanura deltaica. En esa época, en la superficie terrestre la fauna dominante estaba integrada por los dinosaurios. Sus restos esqueléticos, junto con los de otros animales como cocodrilos, tortugas, anfibios o peces quedaron fosilizados en los sedimentos arcillosos de Morelia, evidenciando su presencia de manera destacada. No en vano, los yacimientos de dinosaurios de Morelia, por su calidad y cantidad, figuran entre los mejores de Europa. Por tanto estas arcillas presentan una simbiosis entre el recurso industrial y el recurso patrimonial; y aunque pueda parecer contradictorio, existe un ejemplo de apoyo mutuo.
El posible desequilibrio entre la explotación industrial de estas arcillas y la preservación del rico patrimonio paleontológico que éstas aportan, se resolvió de manera muy satisfactoria en la Cantera del Mas de la Parreta de Morella, sin duda por la sensibilidad y disponibilidad de las entidades implicadas: por una parte, la empresa propietaria de la Cantera y que gestiona el recurso, como es Vega del Moll, S.A.; por otra, las instituciones públicas encargadas de velar por el cumplimiento de la normativa y la preservación del patrimonio como son la Dirección General de Patrimonio de la Conselleria de Cultura y Educación de la Generalitat Valenciana y el Ayuntamiento de Morella.

Figura 1.Vista panorámica de la Cantera del Mas de la Parreta de Morella.

El criterio consensuado e innovador con que se está actuando ha sido positivamente valorado por los más prestigiosos investigadores y ha generado un precedente a seguir por las explotaciones mineras con recursos patrimoniales en peligro de destrucción. Se trata de la planificación y realización de un seguimiento paleontológico permanente de las extracciones mineras por parte de un técnico competente. Por una parte, la empresa Vega del Moll, con una planificación previa, trabaja con varios bancos o terrazas extractivas suficientemente amplias, y esto permite que los yacimientos localizados puedan ser acotados sin molestias para la continuidad de la extracción. Por otra parte, el paleontólogo realiza sus funciones de seguimiento y estudia, acota y excava los yacimientos con la mayor celeridad y con los medios adecuados para cada ocasión. Ello ha permitido, por un parte, la explotación minera de las arcillas sin retraso o perjuicio para la empresa y, por otra, la localización, recuperación e investigación de un importante material fósil, descubierto además en diferentes yacimientos.
Los restos de dinosaurios de los yacimientos de Morella, que se conocen desde el siglo XIX, han sido considerados, como se ha dicho antes, entre los mejores y más importantes, no solo en España, sino también en el ámbito europeo. Este importante registro fósil se está incrementando de manera espectacular en la actualidad con los yacimientos de la Cantera del Mas de la Parreta. Además, dichos yacimientos están siendo el motor de las recientes investigaciones realizadas por varios científicos, especialistas en diferentes disciplinas geológicas y paleontológicas, aumentando con ello el prestigio del registro fósil morellano y convirtiendo actualmente a Morelia en el núcleo o centro de la investigación sobre dinosaurios de España.

LA FORMACIÓN ARCILLAS DE MORELLA

Morella y la Comarca de Els Ports se encuentran situadas en el norte e interior de la provincia de Castellón, en la Comunidad Valenciana, limitando con el sudeste de Aragón y el sur de Cataluña. Desde el punto de vista de las grandes unidades estructurales geológicas de la Península Ibérica se hallan integradas plenamente en la llamada Zona de Enlace, la cual se sitúa entre la rama oriental de la Cadena Ibérica y la Cadena Costera Catalana. La Zona de Enlace corresponde a la inversión paleógena de una gran cuenca sedimentaria jurásica superior—cretácica inferior, denominada como Cuenca del Maestrazgo.

Durante el Mesozoico se produce una gran sedimentación de influencia principalmente marina que llega hasta los 6.500 metros de potencia, dividida en cuatro supersecuencias de depósito. Una de estas supersecuencias es la del Cretácico inferior, con más de 2.400 metros de potencia que a su vez también se divide en diez secuencias deposicionales. En la zona de Morelia, que se encuentra enclavada en la subcuenca Morella-Forcall-TorreMiró, la secuencia de depósito del Aptiense inferior tiene unos 350 metros de potencia. Esta secuencia está constituida por cinco unidades lito estratigráficas: las formaciones arcillas de Morella, margas de Cervera, calizas y margas de Xert, margas del Forcall y la parte basal de la formación calizas de Villarroya.

A principios del Aptiense se produjo una breve regresión marina y la entrada de sedimentos terrígenos que se depositaron en ambientes fluviodeltaicos procedentes del Norte-NW y que dan lugar a la Formación de arcillas de Morella (Salas ct a/.,1995), también conocida anteriormente de manera informal como Capas Rojas de Morella. La edad de la Fm Morella se sitúa probablemente en el Aptiense basal. Es difícil de precisar puesto que la fauna y la flora que presenta, tienen un rango de dispersión bastante amplio. En algunos lugares la potencia de la formación puede llegar a los 100 metros.

La serie estratigráfica de la Fm. Arcillas de Morelia muestra características similares en todos los afloramientos de la zona de Morelia. La parte central de la serie estratigráfica está delimitada en la base y el techo por potentes facies de areniscas de estratificación horizontal paralela. Entremedio de ellas, se encuentra la gran facies de limolitas arcillosas rojas con intercalaciones puntuales de diversas subfacies más o menos potentes, entre las que destacan las limolitas verdes arcillosas y arenosas y las subfacies conglomeráticas.

Figura 2. Paleogeografía y distribución de facies del sistema deltaico del Aptiense basal. 1, Zonas sin sedimentación y/o erosión. 2, Llanura deltaica superior (fluvial). 3, Llanura deltaico inferior (mareal). 4, Prodelta. Según Salas et nl., 1995

La Formación Arcillas de Morelia se interpreta como un sistema fluvial deltaico con presencia de lagunas y canales de distributarios y con predominio de suelos hidromorfos generados por sucesivas inundaciones, en una zona de grandes llanuras con corrientes fluviales de poca energía pero mucho caudal. La vegetación era abundante y, básicamente, estaba compuesta por coníferas, cicadáceas y helechos. La cercanía de la línea de costa también condicionó el paleoambiente por la influencia de corrientes mareales y su intrusión en este sistema.

DINOSAURIOS DE MORELLA: HISTORIA DE LA INVESTIGACIÓN

LOS FÓSILES

Un fósil es un resto de un organismo vegetal o animal, o de su actividad. El organismo perteneció a épocas geológicas pasadas y por un proceso de fosilización sustituyó la materia orgánica de su composición por materia mineral o bien, plasmó o dejó la impronta de su actividad vital en el estrato. Por regla general, solamente se encuentran fosilizadas las partes más resistentes de los organismos, es decir aquellas evidencias directas de estos (huesos, dientes, caparazones, etc.). También fosilizan algunos indicios o evidencias indirectas de la actividad vital (coprolitos o heces fósiles, marcas y huellas, huevos, etc.).

Figura 3. Restos de Iguanodon dispuestos en la prisma posición en la que aparecieron en el yacimiento de Bernissart
(Bélgica). Museo del Instituí Roya/ des Sciencies Naturelles de Belgique.

Para que se forme un fósil es necesario que el organismo muerto o la evidencia indirecta sean sepultados rápidamente por algún tipo de sedimento y así se pueda evitar su degradación, desaparición o descomposición. Estas acciones pueden ser motivadas por los fenómenos meteorológicos, por alteraciones químicas o por otros organismos vivos como bacterias, animales carroñeros, vegetales, etc. A continuación y principalmente en los elementos esqueléticos, se pueden iniciar procesos de adición o sustitución de componentes minerales (permineralización, recristalización, inversión o reemplazamiento mineralógico). También pueden iniciarse procesos de disolución y posterior creación de moldes. Los dinosaurios y otros animales terrestres se fosilizaron cuando sus cadáveres quedaron sepultados en los fondos de canales, lagunas, lagos o en suelos encharcados. Allí pudieron llegar por arrastres o por flotación desde lugares lejanos o muy cercanos o por la muerte in situ.

LOS DINOSAURIOS

Un dinosaurio se puede definir como un animal vertebrado tetrápodo, es decir con dos pares de extremidades pentadáctilas, amniota o sea con una capa epitelial interna en el saco embrionario, diápsido o sea con dos aberturas laterales en la parte posterior del cráneo, y arcosaurio, es decir perteneciente a los reptiles reinantes o dominantes. El dinosaurio ancestral hipotético podría ser un animal bípedo de pequeño tamaño y carnívoro.

Crocodylomorpha
Dinosauria
Arcosaurios
Amniota etrapoda
Mamíferos
Lepidosauria
Amphibia
Diapsida

Las relaciones de parentesco o filogenéticas de los dinosaurios dividen a estos en dos grandes grupos monofiléticos: los saurisquios y los ornitisquios. En los dinosaurios saurisquios, aunque su nombre procede de la disposición de la cadera, los rasgos que los definen y agrupan se encuentran principalmente en las vértebras y la mano. Los saurisquios están constituidos por dos grupos hermanos: los Sauropodomorpha y los Theropoda. Los primeros son herbívoros generalmente de gran tamaño y cuadrúpedos, con el cráneo relativamente pequeño y con el cuello y la cola alargados. Están divididos a su vez en prosaurópodos y saurópodos; entre estos últimos se encuentran los brachiosaurinos con presencia en el registro fósil de Morella. Los terópodos son mayoritariamente carnívoros y generalmente bípedos con formas y tamaños diversificados, con cráneos relativamente grandes y falanges ungueales de las manos curvadas y de gran tamaño. Este grupo es el único que ha perdurado a través de un proceso evolutivo que le ha llevado hasta las aves actuales. En el registro fósil de Morella aparecen restos, principalmente dientes, de distintos tipos de terópodos de pequeño y gran tamaño como Megalosnurus o Coda rus, y alguna forma cercana a los dromeosáuridos y a Carcharodontosnurus. Este último es un terópodo localizado en el norte de Africa, de tamaño parecido a Tyraunosaurus rex pero de mayor peso.

Los dinosaurios ornitisquios se caracterizan por la disposición de la cadera como la de las aves y también por una serie de caracteres relacionados con su alimentación herbívora. Los ornitisquios comprenden diversos grupos también muy diversificados y con formas cuadrúpedas y bípedas. Entre ellos se encuentran los ceratopsios y paquicefalosaurios con cabezas con cuernos o engrosadas, y también los estegosaurios y anquilosaurios con grandes placas dorsales y espinas caudales unos y acorazados en el dorso los otros. Estos últimos aparecen aisladamente representados en los yacimientos morellanos con restos de la familia Nodosauridae. Otro de los grupos importantes de ornitisquios son los ornitópodos con formas generalmente bípedas con las extremidades en forma de pie de ave. Entre ellos destacan los hipsilofodóntidos, con representación en el registro morellano, los hadrosaurios o dinosaurios con pico de pato y los iguanodóntidos. Estos son, sin lugar a dudas, los mejor representados en los yacimientos de Morelia a través de la especie Igunnodori hernissartensis y posiblemente alguna especie o subespecie nueva de iguanodóntido.

Los principales yacimientos de dinosaurios, tanto de evidencias directas (restos del cuerpo de los animales) como de indirectas (restos de la actividad vital) del Cretácico inferior de España se encuentran situados en la Cordillera Ibérica Oriental: Las Hoyas en Cuenca, la comarca de Los Serranos en Valencia, Galve en Teruel o Morella en Castellón. También hay yacimientos en el norte de la provincia de Burgos y en Soria, en lugares como Salas de los Infantes o toda la Sierra de Cameros de La Rioja y Soria.

Dinosauria
Ornitischia
Saurischia
Cerapoda
Marginocefalia
Teropoda
Thyreophora
Ceratopsia
Paquicefalosaurio
Ornitopoda
Sauropodomorpha
Teropodos no avianos
Aves

HISTORIA DE LAS INVESTIGACIONES SOBRE DINOSAURIOS EN MORELLA

Los yacimientos de evidencias directas de restos de dinosaurios se conocen desde 1 segunda mitad del siglo XIX. Las primeras noticias sobre descubrimientos de restos fósi les, posiblemente relacionados con dinosaurios, son del historiador local José Segura Barreda. En su libro "Morelia y sus aldeas", en una nota a pie de página indica que er agosto de 1868, el naturalista y catedrático de medicina valenciano Nicolás Ferrer y Julve, seguidor de la tradición investigadora del conocido naturalista valenciano Antonio José Cavanilles encontró:
"... algunos huesos disformes en las cercanías de Morelia, que conservan no solo la figura esterior, sino hasta la médula fosilizada." (Segura, J. "Morelia y sus aldeas" Morelia, 1868. T. II, pag. 280).
La primera cita sobre restos de dinosaurios la realiza Juan Vilanova y Piera, primer catedrático de Geología y Paleontología de la Universidad Central de Madrid. En 1873, comunica la aparición de restos de Iguanodon en Utrillas y Morella.
Sin embargo, el pionero en el estudio de los dinosaurios españoles, realizado en gran parte con los yacimientos morellanos, fue el investigador y político castellonense, José Royo y Gómez. Entre 1914 y 1929 realizó una fecunda investigación en Morella, aportando una numerosa colección de restos de dinosaurios y realizando numerosas comunicaciones en los ámbitos nacional e internacional. El trabajo más extenso lleva por título "Los descubrimientos de reptiles gigantescos de Levante", y es el único trabajo de Royo que incluye figuras de dinosaurios, además en él se queja de la utilización de restos fósiles para la construcción de un puente en la carretera de Morella a Cinctorres.

Figura 4. Ficha fotográfica de Romo. Puente de la carretera de Cinctorres. Archivo Museo Nacional de Ciencias Naturales.

Tanto Vilanova como Royo depositaron los materiales de sus investigaciones en el Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid.

La investigación sobre dinosaurios quedó paralizada hasta los años 60 y 70. En esas dos décadas un aficionado local, Francisco Yeste López localizó varios yacimientos de gran importancia. Su labor puso en alerta al Ayuntamiento de Morella, quien solicitó la colaboración del Instituto de Paleontología Miquel Crusafont de Sabadell. De 1978 a 1980, el Instituto, bajo la dirección técnica de los doctores José Vicente Santafé y Lourdes Casanovas realizaron varias campañas de excavaciones.

Con los materiales de las excavaciones y los aportados por Francisco Yeste, en 1982, los doctores Santafé y Casanovas, junto al geólogo Sebastián Calzada, del Museo del Seminario Conciliar de Barcelona y el paleontólogo José Luís Sanz, del Departamento de Zoología de la Universidad Autónoma de Madrid, realizaron varias comunicaciones y la primera monografía publicada en España sobre dinosaurios, con el título "Geología y Paleontología (Dinosaurios) de las Capas rojas de Morella (Castellón, España)". En sus conclusiones afirman:

"Al nivel de conocimientos actuales la fauna de Dinosaurios de Morella se compone de dos Terópodos (Coelurosauridae ind. y un Megalosauridae indet.), un Saurópodo (Brachiosaurinae
indet.), un Ankylosaurio (?Nodosauridae indet.) y Ornitópodo (Iguanodon bernissartensis, VAN BENEDEN, 1881). (Santafé et al., 1982. pag. 143).

En 1983, los mismos investigadores presentan una publicación sobre restos del dinosaurio ornitópodo Hypsilophodon del yacimiento de la Tejería Milián. Francisco Yeste continuó con sus trabajos de campo localizando más yacimientos y restos muy importantes.
En 1994, por iniciativa del Ayuntamiento de Morella, con una parte importante de los restos fósiles conservados, se creó el Museo monotemático "Tiempo de dinosaurios. El Cretácico en Morella". Está situado en las Torres de San Miguel del recinto amurallado medieval de la ciudad. Con más de 20.000 visitantes anuales, se encuentra entre los museos más visitados de la Comunidad Valenciana. En el mismo año, también se fundó la asociación Amigos de la Paleontología de Morella.

Figura 5. Museo Temps de Dinosaures. Sala del fémur y sacro de Iguanodon.

En 1997, un niño que se encontraba jugando en la búsqueda de huellas fósiles de dinosaurios, casualmente descubrió el yacimiento de icnitas de terópodos de Vallivana, primeras evidencias indirectas de la presencia de dinosaurios en Morella. A unos 20 kilómetros de Morella, cercano a la carretera Nacional 232, el yacimiento se encuentra sobre la superficie de una roca calcárea de color gris, inclinada norte-sur, que forma parte de una sucesión de niveles tabulares, cuya edad se sitúa en el Cretácico inferior, y más concretamente en el Hauteriviense-Sarremiense. Contiene un rastro compuesto por cuatro icnitas tridáctilas y varias icnitas aisladas de un dinosaurio terópodo.

Figura 6. Rastro de /cintas de dinosaurio terópodo del yacimiento de Vallivana

En 1998 se descubrió un gran fragmento de húmero derecho de iguanodóntido en la zona del Mas de Romeu, uno de los yacimientos bien conocidos de Morella. El material fue depositado en el Centre de Natura "El Termet" de Vila-real. Fue estudiado por José Ignacio Ruiz-Omeñaca de la Universidad de Zaragoza.

Con la apertura de la Cantera de arcillas del Mas de la Parreta, en el año 2000, la investigación paleontológica de los yacimientos de Morella toma un nuevo impulso. La localización hasta el año 2001 de seis yacimientos diferentes dentro de la propia cantera con la recuperación de un elevado número de restos así como la calidad de los mismos, ha permitido el inicio de diversas líneas de investigación y el incremento de la importancia del registro fósil morellano. Los mejores especialistas en materias paleontológicas están realizando estudios estratigráficos, tafonómicos, palinológicos o paleobiológicos de los yacimientos, con el fin de concretar y actualizar su conocimiento.

Aunque no directamente relacionado con la investigación de campo, el año 2001 significa un paso adelante en la difusión de los yacimientos fósiles de Morella. El Museo "Temps de Dinosaures" que había realizado una exposición itinerante con parte de su colección fósil, habiendo visitado ciudades como Lisboa y Tomar en Portugal, o Castellón, Onda, Almassora y Les Coves de Vinromá dentro de la propia provincia, se une, por primera vez, con el Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid para realizar una destacada exposición sobre dinosaurios de Morelia en la sede de esta última institución.

Figura 7. Maqueta de 1guanodon a tamaño natural de la exposición Dinosaurios de Morella

Por último, es interesante significar la enorme trascendencia que tuvo el estudio de los restos de saurópodos de los yacimientos de Morella realizado por los investigadores Pilar Yagüe, José Luís Sanz y José Miguel Gasulla de la Universidad Autónoma de Madrid y Paul Upchurch de la Universidad de Cambridge. Las conclusiones del estudio se presentaron, en septiembre del 2001, en forma de póster en el Congreso de Paleontología de York en Gran Bretaña. Los restos corresponden a un taxón nuevo dentro de la familia Brachiosauridae con el nombre de Morellasaurus royoi.

LOS YACIMIENTOS DE DINOSAURIOS DE MORELLA: CANTERA DEL MAS DE LA PARRETA

La Formación Arcillas de Morella está muy bien representada en toda la comarca de Els Ports. Se hallan afloramientos en varias localidades como: Vallibona, Cinctorres, Olocau del Rey, Villores, Zorita, Herbés, Castell de Cabres o Herbesset. En la mayor parte de estos afloramientos se han podido localizar restos fósiles más o menos interesantes, aunque posiblemente sea Vallibona, hasta el momento, el mejor conocido y con mayor número de restos, en su mayor parte expuestos en la colección museográfica particular de Juan Cano Forner de la población de San Mateo.

De todas formas, los mayores afloramientos de la Formación se encuentran en el término municipal de Morella, consecuencia directa de la erosión fluvial de los ríos Bergantes y Caldes. Se pueden delimitar tres franjas principales que cruzan el término en dirección este-oeste:
- La primera se sitúa al norte de la ciudad en las "Denas" (división territorial tradicional de Morelia) o Partidas de la Roca y Morelia la Vella. Este afloramiento es consecuencia de los barrancos realizados por los afluentes de la margen derecha del río Bergantes. Los yacimientos más destacables son: Mas de Eroles y Mas de Romeu.
- La segunda se sitúa al sudoeste de la ciudad, en las Denas 1' y 2" del Río. Esta franja es consecuencia del río Bergantes y sus subafluentes de la margen izquierda. Los yacimientos más destacables son: la Tejería Milián, el Beltrán-Azuvi y el Canteret.

Figura 8. Yacimiento de "El Beltrdn". Colección jidogii fica de José Royo y
Gómez. Archivo Museo Nacional de Ciencias Naturales

- La tercera se sitúa más al sur de la ciudad en el valle excavado por el río Caldes, en las Denas del Coll i Moll y la Vespa. Los yacimientos más destacables son: Mas de Querol y la Cantera del Mas de la Parreta.

LOS YACIMIENTOS DE LA CANTERA DEL MAS DE LA PARRETA

La cantera del Mas de la Parreta se encuentra situada a cuatro kilómetros en línea recta de Morella, al sudoeste de la ciudad, en la vertiente sur de la sierra del Aguila, un cordón montañoso que separa los cauces del río Bergantes y del río Caldes, ambos con una dirección este-oeste. La vertiente sur de dicha sierra desciende hacia un ancho valle formado por el río Caldes, denominado Vega del Moll, en las Denas de la Vespa y del Coll i Moll.

El proyecto de explotación de la cantera está planificado para la intervención en varias fases. En las primeras fases, el total del área de extracción supone unos 30.000 metros cuadrados, integrados en la finca de Masía Querol. Cuando aún no se lleva ni el 50% de la ejecución de estas primeras fases ya se han localizado seis yacimientos diferentes con una extraordinaria cantidad de restos.
El yacimiento Cantera Mas de la Parreta 1 se localizó hacia el oeste del área de explotación, cerca del nivel superficial en una subfacies de limolitas verdes grises arcillosas. La remoción de tierras por parte de la maquinaria no permitió localizar los restos en la matriz arcillosa, sin embargo es casi seguro que se trataba de un depósito de concentración, con un buen estado de conservación de los materiales fósiles. Se localizaron 89 piezas o fragmentos principalmente de un iguanodóntido de gran tamaño, incluso mayor que el holotipo de Iguanodon bernissartensis. Además aparecieron restos de otros animales: un posible astrágalo de terópodo, restos de cocodrilos y tortugas y pequeños coprolitos.

Figura 9. Yacimiento 1. Fémur de iguanodóntido. Hasta el momento, con casi
1'20 uds., es el de mayor tamaño encontrado en el mundo

El yacimiento de Cantera Mas de la Parreta 2 se localizó al Este del área de explotación bajo las tierras de labranza del bancal, en arcillas rojas verdosas y abigarradas. Presentaba unas características diferentes al yacimiento anterior, ya que el material fósil recuperado era de menor tamaño y más fragmentado, por ello posiblemente se tratara de un canal distributario donde el material era depositado por arrastre. Se realizó una cata de investigación de 7x6 metros aportando en casi toda la extensión restos pequeños: de estos se podrían destacar dientes de varios tipos de animales, desde dinosaurios ornitópodos y terópodos hasta cocodrilos de dos tipos diferentes como Bernissartia y Goniopholis. Apareció un depósito de concentración en el cual se localizaron varios huesos de un iguanodóntido. Otros restos interesantes fueron placas del peto y huesos de tortugas, una vértebra de escamoso, placas osteodérmicas de cocodrilos o huesos de anuros.

El yacimiento de Cantera Mas de la Parreta 3 se ha localizado en la subfacies de limolitas grises azuladas que se encuentra bajo la barra de arenisca en la parte nordeste de la zona de explotación. Este yacimiento forma una especie de lenteja de más de un metro de altura y una extensión lateral de unos 20 metros. Se puede interpretar como un potente canal con momentos de cierta energía. Se ha descubierto una importante cantidad de restos vegetales fosilizados. Además hay que resaltar el hallazgo de numerosos restos esqueléticos, en su mayor parte fragmentados, de varios tipos de dinosaurios. También restos de cocodrilo y muchos moldes de moluscos gasterópodos.

Figura 10. Yacimiento 4. Depósito de concentración. Fragmentos de isquion y tibia y vértebra caudal de i uanodóntido

El yacimiento de la Cantera del Mas de la Parreta 4 se localizó en el límite Este de la zona de explotación, 3 metros por debajo de la pared medianera que divide las masías de Querol y Parreta. Apareció en unas arcillas rojas marmorizadas (colores abigarrados) que indicaban un suelo hidromorfo, posiblemente un fondo de laguna con vegetación acuática, en el mismo nivel estratigráfico que el yacimiento CMP-1. Los restos más importantes son todos del género Igunnodon. Tafonómicamente, algunos elementos, especialmente las vértebras, presentan aplastamientos verticales a consecuencia de las compresiones fosildiagenéticas.
El yacimiento de la Cantera del Mas de la Parreta 5 se localizó hacia el centro de la zona de extracción en un nivel estratigráfico cercano al muro (final de la serie estratigráfica) y por tanto bastante profundo. La litología es un poco diferente al resto de yacimientos ya que es de limolitas con un fuerte componente arenoso que motiva una fuerte compactación. Esta subfacies estaría ligada a un canal con corriente de agua de poca energía. Tafonómicamente, se trata con toda claridad de un depósito de concentración por la buena conservación de los fósiles, así como su gran abundancia ya que en menos de 15 metros cuadrados se localizaron más de 60 piezas completas o grandes fragmentos de un solo individuo del género I(7unnodon, además de otros restos como moldes de bivalvos o gasterópodos, escamas de Lepidotes o huesos de cocodrilos. Separado unos pocos metros, también apareció otro depósito de concentración, posiblemente del mismo individuo.

Figura 11. Yacimiento 5. Depósito de concentración de restos de un iguanodóntido.

El yacimiento de la Cantera del Mas de la Parreta 6 se localizó en una subfacies de limolitas rojas y verdosas cerca del techo de la serie estratigráfica de las arcillas rojas y espacialmente cerca del yacimiento 3. Muy pocos restos aparecieron en este yacimiento aunque se puede destacar un fémur muy completo de 70 centímetros de un dinosaurio, por el momento, indeterminado, junto a fragmentos de costillas y otros restos indeterminados.

Figura 12. Yacimiento 6. Fémur de dinosaurio indeterminado.

EPÍLOGO
Aunque la historia de los yacimientos de dinosaurios de Morella, como hemos visto, es larga e interesante, sin duda hay un antes y un después en la protección patrimonial en general, y en la investigación paleontológica en particular, tras la apertura de la Cantera del Mas de la Parreta.
Indudablemente, la minería en general, desde siempre, ha pasado por encima de la protección del patrimonio natural y cultural sin preocuparse excesivamente de ello, su preocupación básica era la extracción del recurso. Esto ha repercutido negativamente en este tipo de industria, creando una pésima imagen en la sociedad en general y continuos conflictos con las administraciones públicas. La sociedad actual exige cada vez más que el patrimonio natural y cultural sea preservado y se acentúa poco a poco una normativa menos permisiva, que obliga a la implantación de medidas correctoras y protectoras del medio.

La empresa Vega del Moll, propietaria de la Cantera del Mas de la Parreta ha puesto en marcha los mecanismos correctores necesarios para la protección del patrimonio natural y cultural. Evidentemente, estos mecanismos se realizan en parte para cumplimiento de la legislación y por la presión de las instituciones públicas, pero también, y aquí está lo especialmente llamativo, por la sensibilidad de la empresa en los temas de patrimonio y en los de apoyo y colaboración en el desarrollo sostenible de la zona. Su aportación se traduce en el fomento de la investigación arqueológica, paleontológica o etnológica incluso fuera de su ámbito de explotación, en la colaboración en los actos culturales de la zona, en el patrocinio de las exposiciones del Museo Temps de Dinosaures de Morelia (como ejemplo significativo, la financiación del corpóreo a tamaño natural del dinosaurio Igiianodoii) y, naturalmente, con los nuevos puestos de trabajo, en la fijación de empleo de la comarca.
Es importante destacar que la recuperación, estudio, conservación y exposición del patrimonio, en este caso, principalmente paleontológico, es una cuestión que debe importar no solo a una empresa minera sino a todos, entidades públicas y privadas. El ejemplo de la Cantera del Mas de la Parreta es un precedente a seguir en el futuro. Posiblemente en poco tiempo, seremos uno de los referentes europeos en la paleontología de dinosaurios y con ello se elevará nuestro prestigio científico en el ámbito internacional. Desde luego esto no incrementará la producción de la minería ni de las industrias cerámicas, ni salvará la economía de las zonas rurales del interior, pero puede aumentar nuestro conocimiento del pasado, de una parte de la historia de la Tierra en la cual, nosotros los mamíferos, apenas ocupábamos un pequeño rincón en un espacio ecológico dominado por los dinosaurios.

LA CALIDAD CON RELACIÓN AL ACABADO CERÁMICO
Bill Walters
Cerarn, UK


FORMACIÓN ACADÉMICA
Licenciado (BSc) en Física por la Universidad de Manchester, 1964
Miembro del Instituto de Materiales EXPERIENCIA PROFESIONAL:
Bill Walters ha trabajado durante 35 años en la organización CERAM, conocida antes como la Asociación Británica de Investigación Cerámica.
Inicialmente, desarrolló su labor investigadora en el departamento de vajilla, y publicó varios trabajos relacionados con este sector.
Asimismo, realizó investigaciones en el campo de la reología y conformación plástica, secado, deformación y rendimiento del proceso.
Durante los últimos 20 años en CERAM, Bill Walters estuvo en la Sección de Investigación de Baldosas Cerámicas, donde desarrolló una serie de proyectos parecidos, dedicados a diferentes temas relacionados con la producción, como las características del granulado, parámetros de prensado, formación de grietas en el secado y cocción rápida.
Al mismo tiempo, su actividad se centraba cada vez más en el comportamiento de la baldosa cerámica y la colocación de las piezas cerámicas.
Esta actividad le ha llevado a participar en muchos Comités de Normas y Grupos de Trabajo Británicos, Europeos y Mundiales, tanto sobre los ensayos de baldosas cerámicas como todos los aspectos asociados con la aplicación de baldosas cerámicas.
Bill Walters ha desarrollado muchos trabajos de asesoría en todo el mundo y, durante muchos años, ha impartido un gran número de conferencias sobre temas relacionados con la realización de los ensayos de baldosas cerámicas y la colocación de baldosas cerámicas.
ACTUALMENTE: Asesor de Recubrimientos Cerámicos

1. INTRODUCCIÓN
Ya que Qualicer se ha convertido en El foro mundial de la calidad del azulejo y del pavimento cerámico, parece apropiado en esta conferencia intentar abarcar todos los aspectos de la calidad con relación al producto final. Este producto final no es, claro está, la pieza cerámica, sino el acabado cerámico. Sólo cuando las piezas están colocadas en el paramento y el suelo pueden empezar a desempeñar el papel para el cual se crearon. En lo que a mi se refiere, me he especializado en el campo del ensayo y la colocación del producto. Nada de lo que voy a hablar tiene que ver con una nueva tecnología, pero tengo que decir que hay muchas empresas, en todas las fases desde la fabricación hasta la colocación, que dejan al sector "en mal lugar", y perjudican la imagen de toda la industria. Con qué frecuencia hemos oído, por ejemplo, que las piezas "no son buenas", cuando en realidad, es la colocación o el proyecto que falla.
Qualicer se ha establecido como un congreso para todos los campos de la calidad de la baldosa, abarcando no sólo la colocación, sino centrándose también en el proceso y la tecnología de la fabricación, por lo que es esencial que seamos conscientes de todos los aspectos de la calidad para conseguir una instalación de la mejor calidad.
A menudo he presentado transparencias de mi concepto del acabado cerámico en mis conferencias (Transparencia 1). ¡Se puede observar inmediatamente cuántos factores entran en el producto final! El deseo de asegurar todos los aspectos de la calidad, incluido el proyecto y la colocación, es esencial en un país como el Reino Unido. Esto es porque las ventas de recubrimientos cerámicos son relativamente bajas comparadas, por ejemplo, con España y tenemos muchos competidores fuertes como el parqué, moqueta, vinilo, etc. Y estos competidores se aprovechan de cualquier ocasión para meterse con la industria cerámica. Por consiguiente, a toda la industria cerámica en el Reino Unido interesa asegurar un producto de calidad y una instalación de calidad. Como resultado de todo esto, la industria cerámica en el Reino Unido, en todas sus facetas, ha creado una organización comercial y técnica, La Asociación de la Baldosa Cerámica (TTA), para promocionar sus propios intereses comerciales y fijar las pautas técnicas para la colocación, potenciando el uso de todas las Normas Británicas, Europeas y Mundiales pertinentes.

INSTALACIÓN CERÁMICA
ESPECIFICACIÓN
BALDOSA CERÁMICA
CONTRATISTA
PRINCIPAL
PROYECTO
INSTALACIÓN CERÁMICA
REJUNTADO
MANTENIMIENTO
COLOCADOR
SEGURIDAD

En asociación con la organización CERAM, el representante del Reino Unido de CERLABS y entidad oficial acreditada del Reino Unido para los ensayos normalizados sobre baldosas cerámicas y adhesivos, el Reino Unido espera asegurar la calidad más alta de los contratistas de la colocación que usan los mejores materiales posibles (Transparencia 2).

Instituciones británicas
La Asociación de Baldosas Cerámicas (TTA)
CERAM

Estoy seguro que éste es el objetivo de todos los países, y particularmente aquéllos representados aquí hoy.

2. LA RUTA HACIA LA PERFECCIÓN
En esta presentación, he optado por un planteamiento un poco diferente para conseguir el objetivo de una colocación de alta calidad. En lugar de los diferentes requisitos mostrados en la primera transparencia, quiero comentar la calidad paso a paso.

Por lo tanto, podemos tener una ruta básica como la presentada aquí (Transparencias 3 y 4), que va desde las materias primas, a través de muchas fases, hasta la propia colocación de las piezas.

Pasos para el Éxito
Materias Primas
Procesos de Fabricación
Selección /Aseguramiento de la Calidad
Producto

Pasos (continuación)
Otros Materiales Asociados
Selección Correcta del Material
Consideraciones de Diseño
Colocación


Mi conferencia tratará de todas estas fases, planteando el tema como un viaje que empieza con las materias primas y acaba con la colocación final. Dedicaré algún tiempo a la fase de los ensayos sobre el producto, para comentar algunas insuficiencias de los ensayos de baldosas cerámicas cuando las veo. Al final, después de la evaluación final, haré algunas observaciones sobre el mantenimiento.

3. MATERIAS PRIMAS Y FABRICACIÓN

Para empezar, hay que destacar que la situación nunca es estática. La buena calidad hoy puede ser inadecuada mañana. Ciertamente las presiones comerciales existirán particularmente en la fabricación de baldosas cerámicas, en un mundo de cambio constante. Por lo tanto, en la fabricación veremos unas demandas continuas de costes de unidad reducidos / desarrollo de nuevas pastas/esmaltes/decoración / aplicación de diseños aleatorios / propiedades técnicas mejoradas / requisitos medioambientales/legales, como se puede observar en la Transparencia 5.Y estoy seguro que ustedes conocen muchas más.

Demandas de Producción
Reducción de costes por unidad
Formatos cerámicos más grandes
Desarrollo de nuevas pastas/esmaltes/decoraciones
Aplicación de dibujos aleatorios
Propiedades técnicas mejoradas
Requisitos medioambientales/legales

Por consiguiente, necesitamos básicamente materias primas constantes especificadas con precisión.

Materias Primas
Especificación precisa
Suministro constante
Calidad asegurada
Evaluación de materias primas nuevas

Esto es aplicable a todas las materias primas, desde los materiales de la pasta hasta los colores y óxidos utilizados para crear el efecto decorativo.
Las mismas presiones indicadas anteriormente afectan también los procesos de fabricación como se puede observar en la Transparencia 7.

Procesos de Fabricación
Preparación de materias primas
Conformación de piezas cerámicas
Cocción
Procesos de decoración

El control de estos procesos es tan crítico como el control de las materias primas. La Transparencia 8 muestra algunas áreas claves. Todas estas áreas necesitan control y a medida que los procesos se aceleran, hace falta un control más preciso.

Control de Proceso
Dosificación
Mezclado
Atomización y otras granulaciones
Ajuste de las prensas
Temperaturas de cocción y perfiles

Todas las fábricas son conscientes de esto y han implantado los controles de calidad apropiados. Cuando todo esto está bajo control, entonces podemos pasar a las próximas fases del viaje.

4. CALIDAD DEL PRODUCTO Y NORMAS DEL PRODUCTO

En la calidad del producto, el control interno de la calidad incluirá el control de cuestiones como el color y el diseño, es decir el control de los modelos individuales según los criterios internos. Esto está fuera del ámbito de las normas nacionales, pero incluso los límites de las normas son superados muchas veces por las normas de la propia fábrica. Por ejemplo, a menudo se controlan las dimensiones y la planitud con criterios mucho más estrictos que los correspondientes de la propia norma. La transparencia 9 subraya estos dos aspectos.

Calidad del Producto
Normas de la fábrica - a menudo más estrictas que la normativa nacional
Constancia de color y modelo

Hemos llegado ahora al tema de las normas internacionales del producto. Quisiera ahora plantear algunas cuestiones acerca de los ensayos y requisitos actuales.
Dije que haría algunos comentarios aquí y también dije que estábamos en una situación de cambio continuo. Esto es de aplicación tanto para los ensayos del producto como para los procesos de fabricación. En concreto espero que mis observaciones sirvan para potenciar la discusión. Un aspecto muy importante de un gran congreso como Qualicer es comentar los puntos de vista con todos y promover una discusión positiva. Nunca debemos dar por sentado que todo está bien y que no hacen falta mejoras. Como base para esta discusión sobre los ensayos normalizados, la Transparencia 10 hace dos preguntas. A partir de estas preguntas, ahora quiero considerar algunos de los ensayos mismos.

Normas de Producto
¿Son fiel reflejo del deseo del consumidor? >No del todo
¿El ensayo proporciona la calidad pretendida? >Si y no

4.1 DIMENSIONES Y DESVIACIONES
La Transparencia 11 trata de un ensayo, Dimensiones y Desviaciones.

Dimensiones y Desviaciones
Se expresan en porcentajes
Pueden conducir a variaciones inaceptables en la planaridad superficial
Los límites fijados por la fábrica a menudo son mucho más estrictos

Este ensayo se expresa en porcentajes.
La preocupación consiste en que las piezas, cada vez más grandes, pueden tener variaciones cada vez más grandes que podrían llevar a un solapamiento peligroso, donde una esquina de la baldosa se solapa varios milímetros con el siguiente. Por otra parte, la variación del formato dentro de la norma podría llevar a líneas de rejuntado muy variables. La variación de línea de rejuntado es a menudo muy criticada tanto por los colocadores como por los clientes en el Reino Unido. En algunos casos, no es posible realizar la colocación en cumplimiento con la norma de colocación británica.

4.2 RESISTENCIA MECÁNICA DE LA BALDOSA CERÁMICA
La Transparencia 12 trata de esta característica, medida por la resistencia a la flexión. Otros factores – la fragilidad por ejemplo - también pueden llevar a la fractura. Esto se ve, una vez más, a menudo en muchas instalaciones y muestra la necesidad absoluta de una capa de asiento sin huecos del recubrimiento cerámico.

Resistencia Mecánica
Resistencia a la flexión
Fragilidad
Baldosas completamente vitrificadas tienen un aspecto vítreo

Hablaré más detenidamente sobre el tema del asiento de la baldosa cerámica más adelante, pero esta observación aquí indica el grado de interrelación de los varios aspectos en un buen acabado cerámico. Por lo tanto, la resistencia a la flexión es simplemente un sólo aspecto de la resistencia mecánica.

4.3 ENSAYO DE IMPACTO
Este ensayo es un recién llegado de la serie ISO sobre la serie EN de ensayos y pretende indicar la resistencia al impacto mediante la medición del coeficiente de restitución (Transparencia 13). En la Transparencia 14 se puede observar el ensayo, y estoy seguro todos lo conocen. Tal y como se describe en la norma ISO, ¿nos dice realmente gran cosa? La Transparencia 15 presenta unos pocos detalles basados en mis propias experiencias y la Transparencia 16 sugiere algunos otros factores que pueden, de hecho, alterar el coeficiente de restitución todavía más y pueden mostrar los tipos de daños posibles con un pobre contacto adhesivo.


Resistencia al impacto
Ensayo nuevo
Mide el Coeficiente de Restitución
Lo relaciona con la resistencia a los daños

Dispositivo de Resistencia al Impacto
ELECTROIMÁN BOLA DE ACERO
EQUIPO DE SINCRONIZACIÓN
TUBO DE GUÍA
DETECTOR
PEGAMENTO DE LA RESINA DEL EPÓXIDO
AZULEJO
BLOQUE CONCRETO


Ensayo de Impacto
Todas las baldosas adheridas con acrílico al hormigón
Valores de ensayo todos muy similares
Sin evaluación de daños superficiales
Potencial para otros ensayos

Ensayo de Impacto
Proporciona información sobre muchos tipos de sistemas de instalación
>Tipo de adhesivo
>Porcentaje de contacto del adhesivo >Tipo de base de colocación
Proporciona información sobre daños superficiales

Para resumir, como se observa en la Transparencia 17, el ensayo normalizado proporciona poca información útil, pero puede aportar muchos datos interesantes cuando se utiliza de otras maneras.

Ensayo de Impacto
Resumiendo, este ensayo posee el potencial de proporcionar muchos resultados interesantes
pero
No en la forma normalizada del ensayo

4.4 EVALUACIÓN DEL DESGASTE

Existen por supuesto dos ensayos (Transparencia 18) para las baldosas cerámicas esmaltadas y sin esmaltar de pavimento. En esta conferencia, no quiero entrar en el ensayo de abrasión profunda sobre piezas sin esmaltar, aunque siempre es posible que haya una capa superficial dura, sobre todo en las baldosas cerámicas conformadas por extrusión, donde la superficie está muy orientada.

Evaluación del Desgaste
Dos ensayos
Abrasión profunda - Baldosas cerámicas sin esmaltar
Abrasión superficial - Baldosas cerámicas esmaltadas

Me preocupa mucho más el ensayo de desgaste superficial (Transparencia 19), donde realmente tenemos un ensayo de visibilidad del desgaste y no del desgaste en sí. Esta visibilidad aumenta enormemente con los colores más oscuros, y, por el contrario, queda muy escondida por el dibujo y el diseño multicolor, a diferencia de la decoración monocolor.

Abrasión Superficial
Ensayo de visibilidad del desgaste
Mucho más visible en vidriados oscuros
Mucho menos visible en dibujos y decoración multicolor

Por lo tanto, un ensayo en una baldosa cerámica de color claro podría dar por ejemplo la clase VI, pero una baldosa cerámica oscura similar tendría sólo la clase I o II. Estas baldosas serán idénticas en lo que se refiere a su dureza absoluta; entonces ¿cómo puede ser de ayuda real para los potenciales clientes el ensayo y su documento de orientación en los usos típicos para las diferentes clases?
El hecho es que el desgaste se producirá en la misma medida en las dos piezas.
Por lo que se refiere a este ensayo, como en algunos otros, las únicas dos categorías para las baldosas cerámicas son esmaltadas y sin esmaltar, como se identificaron hace muchos años. Hoy en día, esta definición no resulta tan clara con la aparición de una gran variedad de nuevas técnicas de recubrimiento y acabados en el proceso industrial.
Las baldosas cerámicas pulidas son un ejemplo de esta problemática. Como superficie altamente especular parece mucho más a una superficie esmaltada, y las huellas del desgaste quedarán visibles en la baldosa cerámica pulida igual que en el producto esmaltado. Por consiguiente, ¿esta baldosa cerámica pulida se debe someter al ensayo de desgaste superficial?

No hay ninguna duda que con el uso, estas baldosas cerámicas pulidas presentan fenómenos de rayado que se observan también en los productos esmaltados.

Con esto, volvemos a nuestros clientes. (Transparencia 20) Los usuarios siempre quieren saber cuánto tiempo va a durar la baldosa cerámica. Los arquitectos también necesitan saberlo para la estimación de la vida del edificio. El ensayo de desgaste superficial sólo presenta una respuesta parcial a esta pregunta.

Preocupación del Consumidor
¿Cuánto tiempo van a durar las baldosas?
El ensayo de abrasión solo proporciona una respuesta parcial
El desgaste con el uso es altamente variable
La mayoría de los factores están fuera del
control del distribuidor de baldosas cerámicas
>calzado
>contaminantes

De todas formas, para ser justo, la pregunta no tiene fácil respuesta debido al enorme número de variables. Ya que hay tantos factores fuera del control del proveedor de la baldosa cerámica, lo único que se puede hacer es intentar categorizar la baldosa cerámica.

Las baldosas cerámicas de pared también pueden mostrar las mismas variaciones de desgaste. Los colores oscuros pueden mostrar más fácilmente el rayado del rejuntado que los colores claros; en este caso se trata de los arañazos que aparecen a raíz de la limpieza poco cuidadosa del exceso de material de rejuntado.

4.5 EL CUARTEADO

Este fenómeno es muy común en piezas esmaltadas con soporte poroso, donde se puede producir alguna expansión por humedad. (Transparencia 21) El problema es que el cuarteado puede producirse en cualquier momento. De nuevo, es más visible en los colores más oscuros y parece presentarse más fácilmente en baldosas cerámicas con relieve o con bordes "de friso". Hay que señalar lo diferente que puede ser la reacción de los clientes de cara al cuarteado. Para algunos, es la "textura rústica" ideal, para otros, el peor defecto imaginable. Muchas baldosas cerámicas, que presentan cuarteado en las piezas nuevas, no llevan la marca normalizada, que de momento sigue siendo una norma opcional.

Cuarteado
Problema del soporte poroso
Velocidad de su aparición
Más visible en colores oscuros
Más frecuente en piezas con relieve o bordes "de friso"

4.6 LAS MANCHAS
Aquí de nuevo, los clientes ven este problema de manera diferente que los fabricantes y proveedores. En primer lugar, los clientes no suelen pensar en absoluto en este tema hasta que las piezas se colocan y se presentan las manchas. En el caso de las manchas de agua, donde las zonas de humedad en el soporte se transparentan a través del vidriado, no hay ningún ensayo. Si los usuarios conocieron este problema, creo que la mayoría no compraría baldosas cerámicas que muestran manchas de agua.
Las baldosas cerámicas sin esmaltar de la clase B1b y las baldosas cerámicas totalmente vitrificadas y pulidas Bla pueden ser más vulnerables a las manchas, a causa de algunos poros abiertos en la superficie.
En la Transparencia 22, se pueden observar algunos aspectos relacionados con este ensayo.

Resistencia Química y a las Manchas
No siempre un ensayo claro
Ensayo de las manchas sólo para baldosas cerámicas esmaltadas
Pueden aparecer en cualquier pieza sin esmaltar (excepto la clase B la)
El consumidor lo descubre demasiado tarde

5. ENSAYOS NO CONTEMPLADOS EN LAS NORMAS

Aparte de los ensayos que se limitan simplemente a baldosas cerámicas esmaltadas o sin esmaltar, existen algunos otros que no están en la lista de ensayos normalizados. Como podría esperarse, son difíciles de evaluar o muy contencioso o ambos.

Primero existen los daños en los bordes (Transparencia 23). Los bordes de las baldosas cerámicas presentan grandes variaciones en lo que se refiere al biselado, ortogonalidad, cantidad de esmalte, etc. pero la resistencia a los daños también resulta afectada por el relleno de la junta de colocación y su anchura.

La segunda característica en esta lista es la resistencia al deslizamiento. Las siguientes cuatro transparencias (24-27) muestran algunas de las cuestiones importantes que se han comentado a lo largo de la conferencia.

Resistencia al Deslizamiento
No sólo un problema para baldosas cerámicas
La UE exige un ensayo para todas las superficies
Por tanto, no se puede ignorar el tema
También hay que considerar la variación con el desgaste en el uso

Resistencia al Deslizamiento
Muchos países poseen normas nacionales
El Reino Unido posee directrices
Enormes variaciones
Deseo de simplificación

Resistencia al Deslizamiento
Implicaciones comerciales
Contribución del calzado al deslizamiento
Poca información de parte de la industria británica del calzado

Resistencia al Deslizamiento
Evaluación con pie descalzo
Ensayo de la Rampa DIN
No adecuado para ensayos a pie de obra
Problemas de monitorización a pie de obra

Después de comentar con cierto detalle algunos problemas que existen, desde mi punto de vista, con relación a los ensayos normalizados, debo decir que no estoy sugiriendo que abandonemos los ensayos existentes. Los ensayos que tenemos no son malos, considerando la dificultad de acordar métodos de ensayo, y que poseen una reproducibilidad aceptable. Mi mensaje principal es que no debemos de dormirnos sobre los laureles, y, en particular, debemos seguir planteando modificaciones de los ensayos cuándo y dónde toca.


6. PROYECTO Y APLICACIÓN

Llegados hasta aquí, si observamos de nuevo las Transparencias 3 y 4, para recordarnos del camino recorrido, tenemos ahora una baldosa cerámica de buena calidad. ¿Qué más hace falta? Obviamente el adhesivo, material de colocación y de rejuntado, y una base apropiada. Estos elementos deben cumplir necesariamente las normas apropiadas, y los adhesivos y materiales de rejuntado en concreto ahora tienen una normativa europea sustancial.

Pasos para el Éxito
Materias primas.
Procesos de Fabricación
Selección /Aseguramiento de la Calidad
Producto

Pasos (continuación)
Otros
Materiales
Asociados
Selección Correcta del Material
Consideraciones de Diseño
Colocación

Tanto los fabricantes de baldosas cerámicas y de adhesivos ofrecen amplias gamas de productos para aplicaciones diferentes y alguien tiene que decidir, qué es lo que hay que especificar exactamente en cada caso. Con qué frecuencia encontramos la especificación imprecisa. Las baldosas cerámicas de acuerdo con la norma EN87 o con la BS6431 por ejemplo, o los adhesivos de acuerdo con la norma BS5980. Planteamientos tan genéricos no sirven en absoluto para restringir la especificación.

Se necesita bastante detalle para las baldosas cerámicas como se puede observar en la Transparencia 28. Lo mismo vale también para otros materiales, como se desprende de la Transparencia 29.

Selección de la Baldosa Cerámica
Estética/técnica
Paramento/Pavimento
Porosa/vitrificada
Esmaltada/sin esmaltar
Uso doméstico/comercial/industrial
Características mejoradas
Otros Materiales
Adhesivos - cementosos
de reacción
Material de rejuntado - rígido
flexible
Base de colocación - hormigón
compuesta - madera
yeso

Los fabricantes de adhesivos, en particular, parecen estar muy comprometidos con la especificación, y pueden tener una gran influencia en la selección correcta del material. También proporcionan importantes directrices sobre otros aspectos del proyecto, como muestra la Transparencia 30.

Proyecto
Juntas de movimiento
Impermeabilización contra la humedad del suelo
Arriostramiento de madera
Estabilidad de la base
Suelo radiante
Hidrofugación
Escalas de tiempo

Finalmente llegamos a la colocación misma. Los contratistas de la colocación son muy variables, a juzgar por el Reino Unido. Se puede encontrar desde la compañía honrada y vieja hasta individuos que colocan el material cerámico en su propia cocina y piensan que es fácil empezar como contratista de la colocación. Algunos países tienen planes de formación y certificación bien asentados y en el Reino Unido se intenta avanzar en esta dirección a través de la Asociación TTA y las escuelas de formación de los fabricantes de adhesivos. No obstante, se encuentran todavía muchas personas en el sector, que no son competentes para realizar la colocación.

La última Transparencia (31) presenta algunos aspectos básicos de la colocación. Muchos parecen ser bastante obvios, pero a menudo se dejan de lado los principios básicos en la búsqueda de la rapidez, recorte de costes y cumplimiento fechas tope apretadas.

Colocación
Uso de materiales según la especificación
Planificación y replanteo
Técnicas de aplicación básicas
Unión adhesiva apropiada
Contacto baldosa/adhesivo adecuado
Detalles precisos y claros
Llenado correcto de las juntas de colocación
Limpieza correcta después de la realización

Quedan todavía algunos factores importantes pendientes para cualquier alicatado o embaldosado, después de su aceptación y entrega al cliente. El mantenimiento debe ser adecuado para la instalación en cuestión. Dos aspectos principales en este sentido son el mantenimiento del buen aspecto de las baldosas cerámicas y la seguridad. El último aspecto es esencial, por supuesto, en las áreas públicas y la resistencia al deslizamiento en particular puede verse reducida en gran medida por un aumento de la suciedad.

El comportamiento también puede cambiar con una mayor duración de uso y desgaste. De nuevo, la resistencia al deslizamiento es una característica importante que puede cambiar. La resistencia a las manchas también entra en esta categoría. La legislación en muchos países sitúa la responsabilidad del mantenimiento y de la monitorización de cualquier pavimento de acceso público directamente con los propietarios.

EVOLUCIÓN DE LAS FÁBRICAS DE FRITAS,
ESMALTES Y COLORES CERÁMICOS
Y SU CONTRIBUCIÓN AL SECTOR CERÁMICO
Federico Michavila Heras
Torrecid S.A.
España

Federico Michavila Heras es Ingeniero de Minas, especialidad en Energía y Combustibles, por la Universidad Politécnica de Madrid. A lo largo de su carrera profesional como empresario ha realizado numerosos cursos de Dirección de Empresa y Calidad, impartidos en prestigiosos centros como el Instituto de Empresa de Madrid o el IESE, entre otros.
En el año 1978 se incorpora a la empresa TORRECID, S.A., donde inicia sus actividades tanto en el campo de la caracterización y desarrollo de esmaltes, como en labores de tipo comercial.
En 1982 pasa a hacerse cargo de la Dirección Comercial de la empresa, asumiendo en el año 1984 la Dirección General.
En 1985 es nombrado Consejero Delegado y Presidente del Consejo de Administración de TORRECID, S.A.
Ha sido parte activa en el proceso de Internacionalización, Diversificación y creación de filiales que inició la empresa a finales de los años 80.
Actualmente desempeña el cargo de Consejero Delegado y Presidente del Grupo Torrecid.

RESUMEN

La Asociación Nacional de Fabricantes de Fritas, Esmaltes y Colores Cerámicos (ANFFECC) se constituyó en Noviembre de 1977 como una asociación empresarial con fines no lucrativos y de ámbito nacional, con el objeto de dotar a las empresas asociadas de un instrumento de apoyo para defender los intereses comunes de las mismas y colaborar al mismo tiempo en la mejora del sector, tanto en sus relaciones con la Administración, como con otros organismos, asociaciones, etc.
Tras una breve introducción en la que se describe en términos generales el sector cerámico mundial y nacional, haciendo especial hincapié en la situación que ocupan las fábricas de fritas, esmaltes y colores cerámicos dentro de ese conjunto, se realiza un repaso de aquellos hitos que han supuesto un cambio significativo en el desarrollo y evolución de estas empresas. También se tratan, entre otros, aspectos como las contribuciones aportadas al sector cerámico por las empresas fabricantes de fritas, esmaltes y colores cerámicos, la manera en que dichas contribuciones han modificado la forma de trabajar y la relación entre las distintas empresas que componen el sector, así como el modo en que las empresas de ANFFECC han entendido y aplicado los criterios básicos de actuación (Calidad, Servicio e Innovación).
Finalmente, se realiza un análisis de los retos que se avecinan (tecnológicos, financieros, sociales, etc.) indicando posibles líneas de actuación para hacerles frente, tanto a nivel general del sector cerámico, como particular de las empresas de esmaltes.

1. INTRODUCCIÓN

La Asociación Nacional de Fabricantes de Fritas, Esmaltes y Colores Cerámicos (ANFFECC) se constituyó en Noviembre de 1977 corno una asociación empresarial de ámbito nacional con fines no lucrativos.

A finales del año 2000 agrupaba a 26 empresas, de las cuales 16 fabricaban fritas, esmaltes y colores cerámicos, 6 fabricaban fritas y esmaltes, 3 fabricaban colores y una de ellas se dedicaba a la fabricación de esmaltes y colores.

El objeto principal de la Asociación es servir a las empresas afiliadas como instrumento de apoyo para defender sus intereses comunes y, al mismo tiempo, colaborar en la mejora del sector (tanto en sus relaciones con la Administración, como con otros organismos, asociaciones, etc.) y en su promoción nacional e internacional.

En la Figura 1 se expone la evolución de las ventas del conjunto de empresas pertenecientes a ANFECC desde el año 1982 hasta el año 2000 1'1. Se puede observar como a lo largo de ese período ha habido un crecimiento medio anual del 17%, igualándose en los últimos años los porcentajes de ventas nacionales y exportación.

Esta evolución no ha sido un hecho aislado dentro del sector cerámico español, ya que, mientras el crecimiento medio anual de la producción mundial de pavimento y revestimiento cerámico entre los años 1990 y 1999 (período del que se dispone de cifras fiables) fue del 8.7 %, el mismo dato correspondiente a la producción nacional ascendió al
11.8 % 121.

Estos datos ponen de manifiesto la pujanza actual del sector cerámico español en su conjunto, el cual ocupa actualmente, junto con Italia, la primera posición a nivel mundial.

Figura I. Evolución de las ventas de las empresas asociadas a ANFFECC.

Han sido muchos los factores que han conducido hasta esta situación, aunque principalmente la clave del éxito se ha basado en la innovación y la calidad, dos aspectos que identifican la labor de las empresas españolas. En particular, las empresas fabricantes de fritas, esmaltes y colores cerámicos llevan realizando desde hace años un esfuerzo continuo en la mejora de los productos y procesos, en modernizar sus instalaciones, en ofrecer un servicio integral de calidad, etc., sin olvidar el destacado papel que juega en toda esta tarea el capítulo de recursos humanos.

Para que toda esta importante labor de años se consolide de manera definitiva, es necesario sentar unas bases sólidas en las que se fundamente el futuro desarrollo del sector cerámico, bases que a su vez han de permitir incrementar continuamente el ya elevado nivel de competitividad que actualmente presenta dicho sector.

Es responsabilidad conjunta de todos los implicados llevar a cabo esta tarea, para lo que es imprescindible romper las barreras existentes y potenciar la colaboración y la comunicación entre las distintas partes.

Por lo tanto, con esta Conferencia se pretende realizar una serie de reflexiones que contribuyan en la medida de lo posible a alcanzar el objetivo planteado, para lo que es interesante realizar previamente un repaso de la evolución que han experimentado las fábricas de fritas y esmaltes y su aportación al sector cerámico hasta llegar a la situación actual.

2. EVOLUCIÓN DE LAS EMPRESAS DE FRITAS, ESMALTES Y COLORES CERÁMICOS

En un principio, la frita ó el "esmalte" lo fundían los propios fabricantes de azulejos en la parte trasera del hogar de los hornos árabes, por lo que realmente el primer hecho relevante en la historia de las empresas de fritas fue su propia aparición como fábricas específicas de este tipo de productos. Este hecho tiene lugar en los años 30, coincidiendo con la entrada de los hornos "bassin". Posteriormente, el empleo del silicato de circonio como opacificante, sustituyendo al arsénico y al estaño, conlleva un importante cambio en la tecnología de fusión. Las nuevas formulaciones presentaban una viscosidad más elevada que impedía fundir la frita en los hornos "lengua" empleados hasta entonces, siendo necesario pasar a utilizar hornos rotativos. Este cambio de tecnología afecta también a otro tipo de composiciones y abre el abanico de posibilidades de formulación y por lo tanto de efectos finales. Sin embargo, durante varias décadas, la frita o el esmalte continúa siendo una materia prima más para el fabricante de azulejos. Es una época en la que la tecnología en el campo de esmaltes está en manos de empresas estadounidenses, alemanas o italianas, destacando a nivel nacional tan sólo una o dos empresas.

Hay que esperar hasta principios de los años 80 para poder identificar otro hecho verdaderamente significativo en la breve pero intensa historia de las empresas de fritas y esmaltes. Es en estos años cuando comienza la gran expansión de la industria cerámica española, impulsada por la mejora de las infraestructuras energéticas (gas natural) que facilitaron el paso de la "bicocción lenta" a la "bicocción rápida" y posteriormente a la "monococción". De hecho, fue la tecnología conocida como "monococción porosa" la que marcó un punto de inflexión en la evolución del sector cerámico en general y de las empresas de fritas y esmaltes en particular, influyendo no sólo en aspectos que atañen al proceso productivo, sino también en la forma de relacionarse las diferentes empresas que componen el sector cerámico. A partir de ese momento son las empresas españolas, pioneras de este proceso, las que toman el liderazgo, tanto en tecnología, como en calidad y servicio, y pasan a ser consideradas como punto de referencia.
Desde entonces, las empresas fabricantes de fritas, esmaltes y colores han contribuido de manera continua al desarrollo del sector cerámico con numerosas aportaciones. A modo de ejemplo, y sin pretender realizar una relación exhaustiva, en la Tabla I se recogen algunos de los avances tecnológicos más significativos.

Implementación industrial de la tecnología de fabricación de azulejos "Monococción Porosa"
Esmaltes para ciclos rápidos de cocción con las diferentes pastas cerámicas: porosa, gres pasta roja y blanca y gres porcelánico
Esmaltes para aplicación en seco (granillas, granulados, etc.)
Definición y optimización de las condiciones de trabajo en función del tipo de esmalte y pasta cerámica
Mejora del diseño cerámico por medio de la utilización de la fotomecánica y del empleo de herramientas informáticas.
Desarrollo de relieves mediante el empleo de fresadoras
Esmaltes y granillas de elevada resistencia al desgaste
Brillantes para monococción rápida (gres)
Efectos metálicos, iridiscentes, fluorescentes, nacarados, etc. Desarrollo de tintas para la decoración por huecografía y flexografía Colores cerámicos para pasta de gres porcelánico
Colores solubles para pasta de gres porcelánico
Esmaltes que proporcionan azulejos con imagen especular sin necesidad de pulir
Tabla 1: Algunos de los avances tecnológicos aportados por las empresas de fritas, esmaltes y colores cerámicos.

Igualmente es de destacar la activa participación de las empresas de esmaltes en el Congreso Mundial de la Calidad del Azulejo y del Pavimento Cerámico (QUALICER), en el que por término medio dichas empresas presentan un tercio del total de las ponencias técnicas.

Toda esta labor ha sido merecedora del reconocimiento por parte de la sociedad en general a través de diferentes galardones concedidos por organismos tanto nacionales, como autonómicos o del propio sector cerámico. Cabe destacar principalmente los Premios Príncipe Felipe a la Excelencia Empresarial concedidos por los Ministerios de Economía y Hacienda y de Ciencia y Tecnología, los Premios Alfa de Oro concedidos por la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio o los Premios Valencia Innovación y Nova concedidos por la Generalitat Valenciana.

Entre los diferentes avances tecnológicos expuestos en la Tabla I, cabe destacar por su trascendencia en la evolución del sector cerámico la Tecnología de fabricación de azulejos "Monococción Porosa", el Desarrollo de esmaltes que proporcionan azulejos con imagen especular sin necesidad de pulir y el Desarrollo de colorantes y esmaltes para gres porcelánico, aspecto este último que ha permitido ampliar las posibilidades de decoración, y por lo tanto de uso, de este tipo de producto.

TECNOLOGÍA DE FABRICACIÓN DE AZULEJOS "MONOCOCCIÓN POROSA"

De todos es conocido que la tecnología "Monococción Porosa" se basa fundamentalmente en el empleo de una única cocción en la que se cuece conjuntamente el soporte arcilloso y las distintas capas vitrificables, frente a la denominada "Bicocción" en la que son necesarias dos cocciones, una primera para el soporte arcilloso y una segunda para el esmalte. Este hecho, cuya explicación hoy en día es completamente innecesaria, supuso en su momento una verdadera revolución dentro del sector y, pese a afectar a todas las partes del proceso productivo (conformado del soporte, esmaltado, cocción, etc.), fue incorporado de manera decidida y rápida por las empresas fabricantes de azulejos. Muestra de ello es la evolución de la fabricación de azulejos en función de la tecnología empleada 13, tal como se puede observar en la figura 2.

Figura 2. Evolución de la producción de revestimiento cerámico en España desglosada en Monoporosa y Bicocción

Desde un punto de vista técnico, fue necesario cambiar el concepto de formulación de fritas que se venía empleando hasta entonces. Se incorporaron nuevos elementos químicos y se modificaron las proporciones de los ya empleados, principalmente los modificadores de red, para conseguir una curva de viscosidad que se adaptara a los requisitos de cocción del soporte arcilloso crudo, tanto en lo que se refiere a la temperatura de reblandecimiento como al coeficiente de dilatación. Estos cambios a su vez influyeron en la reología de los esmaltes, siendo necesario el empleo de nuevos aditivos y condiciones de esmaltado. Igualmente se introdujeron cambios en el proceso de prensado, modificando, por ejemplo, la compactación del soporte arcilloso o la presentación y composición de la pasta cerámica. También hubo que variar el ciclo de cocción mediante la incorporación de la etapa de desgasificación, el incremento de las temperaturas de cocción, etc. Todo ello implicó un mayor control de las materias primas, y por lo tanto la adquisición de los equipos adecuados, una fabricación más tecnificada, la incorporación de personal cualificado, nuevas distribuciones en planta etc. En definitiva, todo este cúmulo de cambios condujo a un proceso productivo con numerosas ventajas que incidían de manera muy significativa tanto en los costes de producción (energía, mano de obra, etc.) como en la inversión necesaria a la hora de llevar a cabo nuevas instalaciones.
Monoporosa Bicocción
Si importantes fueron todos los aspectos mencionados anteriormente, no lo fueron menos los profundos cambios que la tecnología "Monococción Porosa" provocó en la propia estructura del sector cerámico. En efecto, para que las mejoras productivas llegaran a ser una realidad, fue necesario intercambiar información, estableciendo un clima de comunicación y colaboración entre las distintas partes implicadas: los técnicos de las empresas de fritas y esmaltes tenían que llegar a conocer con detalle el proceso de producción de azulejos para poder analizar y definir los requerimientos que debían cumplir los nuevos materiales a desarrollar; fue necesario realizar numerosas pruebas en colaboración con los fabricantes de azulejos en sus plantas de producción, etc. Todo ello fue posible gracias a que se rompieron las barreras que existían hasta esa fecha y se llevó a cabo un trabajo en equipo entre los fabricantes de azulejos, de maquinaria y de fritas y esmaltes, en el que la información fluía de manera adecuada, con lo que se podían tornar decisiones rápidas y acertadas. A partir de ese momento, las empresas fabricantes de fritas y esmaltes comenzaron a dar asistencia técnica, crearon departamentos de diseño para poder ofrecer nuevos desarrollos a sus clientes, empezaron a invertir de manera habitual en innovación, tanto con medios humanos como técnicos, etc., con el propósito de proporcionar a sus clientes un servicio integral, con un mayor valor añadido, que les aportara las mejores ventajas competitivas.

En definitiva, se produjo un importante Cambio Estructural que provocó que la relación entre las empresas fabricantes de azulejos y las empresas fabricantes de fritas y esmaltes pasara de ser una mera relación cliente - proveedor a una relación basada en la colaboración y el mutuo entendimiento. Este Cambio Estructural, se dio en mayor o menor medida dependiendo del país en cuestión. Han sido precisamente aquellos países que lo entendieron y aplicaron en mayor grado los que en los últimos años han experimentado un crecimiento más sobresaliente.

Finalmente es importante señalar que los Cambios provocados por la tecnología "Monococción Porosa" a los que se ha hecho referencia con anterioridad, han perdurando en el tiempo y continúan estando vigentes hoy en día, constituyendo uno de los pilares en los que se sustenta el desarrollo del sector cerámico.

DESARROLLO DE ESMALTES QUE PROPORCIONAN AZULEJOS CON IMAGEN ESPECULAR SIN NECESIDAD DE PULIR

Mientras que, tal como se acaba de describir, la "Monococción Porosa" es una tecnología orientada básicamente hacia el proceso productivo, la presente innovación, "Desarrollo de esmaltes que proporcionan azulejos con imagen especular sin necesidad de pulir", se encuentra orientada hacia el producto. Con ella se introducen importantes y significativas mejoras de las características finales de los azulejos, fundamentalmente estéticas, pudiéndose hablar de una nueva tipología de azulejos.
Para que este avance tecnológico tuviera lugar fue necesario investigar y desarrollar nuevas fritas que, manteniendo los requisitos de coeficiente de dilatación y temperatura de reblandecimiento, tuvieran una temperatura de máxima fluidez coincidente con la temperatura máxima de cocción del azulejo. Igualmente, fue de gran importancia la labor realizada en el campo del Diseño, incorporando los más modernos medios informáticos que permitieron obtener una alta definición y plasmar con todo detalle el objeto decorativo, proporcionando todo ello un elevado valor estético. Un último aspecto que contribuyó a dar una apariencia final más acabada al azulejo fue el rectificado de los cantos, eliminando de esa manera el borde redondeado característico de los productos tradicionales.
En definitiva, con toda esta labor se consiguió que el nuevo azulejo obtenido presentara una apariencia muy similar a las piedras naturales pulidas (mármoles, granitos, etc., dependiendo del diseño elegido), dando así cumplida respuesta a uno de los retos que desde siempre se había planteado en el sector cerámico.

Desde el punto de vista de la comercialización del nuevo material, este avance tecnológico tuvo una importante repercusión. Por una parte se ampliaba el mercado de utilización del azulejo, que hasta ese momento prácticamente se encontraba relegado a paredes de cuartos de baño y cocinas, pasando a competir directamente con mármoles y granitos en el recubrimiento interno de hoteles, áreas comerciales, etc. Por otra, este tipo de azulejo tenía un mayor valor añadido, por lo que aunque su comercialización se realizara en el mercado habitual, las ganancias que generaba eran más elevadas

No se puede dejar de resaltar la importancia que nuevamente tuvo la estrecha colaboración entre las empresas fabricantes de azulejos, maquinaria y fritas y esmaltes, sin la cual hubiera sido impensable la implantación industrial del presente avance tecnológico.

DESARROLLO DE COLORANTES Y ESMALTES PARA GRES PORCELÁNICO

En los últimos años la producción de gres porcelánico ha experimentado un crecimiento muy significativo, no solo en Italia, donde ya representa más del 40% de la producción total de pavimento y revestimiento cerámico, sino en general a nivel mundial, destacando particularmente España.
Si bien en un principio el gres porcelánico nace como un material con unas posibilidades estéticas muy limitadas, teniendo incluso que someter las piezas a un proceso de pulido para darles una apariencia más comercial, actualmente se puede encontrar en el mercado una amplia tipología de producto, tanto en lo que se refiere a diseño como a acabado final. Esta evolución ha sido factible, en gran medida, gracias al esfuerzo realizado por los fabricantes de maquinaria y por los fabricantes de fritas, esmaltes y colores cerámicos. Los primeros han desarrollado carros para prensa que permiten realizar dobles cargas, equipos pre-prensa específicamente diseñados para obtener efectos determinados, máquinas para el mezclado y aplicación en la prensa de materiales de distintos colores, formas, tamaños, etc. Las empresas de fritas, esmaltes y colores, por su parte, han puesto a disposición de sus clientes colorantes solubles que permiten la decoración de las piezas después de prensadas, colores cerámicos para altas temperaturas, esmaltes de todo tipo para aplicar por vía húmeda con los métodos tradicionales, esmaltes para aplicación en prensa en forma de atomizados, escamas, gránulos de diferente tamaño y forma, micronizados, etc. Merece una atención especial el capítulo de los colores cerámicos, ya que se han convertido en un componente básico y esencial de las pastas de gres porcelánico. En este sentido, hay que destacar los trabajos realizados para desarrollar nuevos pigmentos, basados en estructuras cristalinas estables a las elevadas temperaturas a las que se procesa el gres porcelánico, y que proporcionan un alto rendimiento del color pese al reducido porcentaje de fase vítrea residual. Asimismo, estos trabajos también han permitido ampliar de manera muy significativa la variedad de tonos disponibles e incluso los métodos empleados para colorear, de forma que se puede proceder, por ejemplo, a la coloración en seco del atomizado de la pasta cerámica o a añadir directamente el pigmento en la barbotina que posteriormente se atomizará. Como complemento a las tareas de laboratorio, las empresas de fritas, esmaltes v colores cerámicos cuentan con plantas piloto para obtener nuevos efectos en piezas cerámicas con los materiales desarrollados, así como explorar las posibilidades de los diferentes equipos de aplicación que van surgiendo. En todo este proceso han sido continuas las colaboraciones entre las distintas empresas para el desarrollo inicial y la posterior puesta en marcha industrial de nuevos modelos y productos. Todo ello ha generado una gran cantidad de posibilidades que con el tiempo se han ido materializando en productos con alto valor estético y técnico.

Al igual que el anterior avance tecnológico descrito, las innovaciones llevadas a cabo en el campo del gres porcelánico siempre han estado orientadas hacia el producto, teniendo como objetivo principal la mejora de sus propiedades estéticas y técnicas. También es de destacar que este tipo de material se está introduciendo con éxito en los mercados de recubrimiento externo de suelos y fachadas, bancos de cocina, escalones, entre otros, lo que amplia considerablemente las posibilidades de uso del pavimento y revestimiento cerámico.

3. SITUACIÓN ACTUAL: CRITERIOS DE ACTUACIÓN

En el apartado anterior se ha llevado a cabo un breve repaso de los hechos más significativos acaecidos desde la aparición de las empresas de fritas, esmaltes y colores cerámicos hasta la actualidad. Se trata ahora de realizar un análisis de la situación actual y definir cuales son los criterios básicos de actuación y como los entienden y aplican este tipo de empresas.

Para ello es aconsejable repasar previamente aquellos problemas o retos a los que las empresas, independientemente del sector al que pertenezcan, han tenido que hacer frente a lo largo de los años «i.

En la figura 3 se observa cómo al principio de los años 60 el factor predominante es la Capacidad de Producción. La demanda supera la oferta, el producto domina al mercado, por lo que la mayor preocupación de las empresas es disponer de los medios necesarios de producción y sacar al mercado los productos fabricados, todo ello realizado con una cierta organización. A finales de los años 60 ya no es suficiente sólo con fabricar, sino que hay que fabricar sin defectos. El mercado solicita productos libres de defectos, con lo que se introduce el concepto de Calidad. Se permanece en esta situación hasta mediados de los años 70, cuando la oferta ya empieza a superar a la demanda, entre otras razones por las crisis del dólar (1971) y del petróleo (1973). Además de disponer de la Capacidad de Fabricación necesaria y ofrecer al mercado productos de Calidad, se hace preciso fabricar de manera competitiva, incrementando la eficiencia en los procesos y dotando a la empresa de la Productividad requerida. Nuevamente el mercado va evolucionando y en los años 80 ya no se conforma con encontrar una amplia oferta de productos sin defectos entre la que poder elegir el que más le convenga, sino que empieza a opinar sobre el producto y exige una serie de características. Se hace imprescindible oír la voz del mercado. Hay que incorporar al cliente en el producto para satisfacer sus Necesidades. El Servicio al Cliente es la nueva clave que domina la situación durante más de una década, hasta los albores del siglo XXI, donde se impone "hacer las cosas de manera distinta", buscando Nuevas Oportunidades de Negocio. Es la época de la Innovación en todos los ámbitos (producto, proceso, servicio, organización, etc.) para poder ofrecer al mercado no sólo aquello que nos demanda, sino nuevas ideas, nuevas soluciones que hagan más atractiva la oferta y permitan avanzar cada vez más en las prestaciones y fiabilidad de los productos.
De estos aspectos, la Calidad, el Servicio y la Innovación continúan siendo fundamentales en el desarrollo de una empresa que busca un puesto de liderazgo en el mercado. La Capacidad de Producción y la Productividad se han convertido con el tiempo en algo que se da por supuesto en cualquier empresa. La primera porque, por una parte, hoy en día los medios de producción son fáciles de definir y localizar y, por otra, el precio del dinero se encuentra a unos niveles asequibles, por lo que en definitiva se trata de decidir la inversión a realizar y llevarla a cabo. La segunda, porque si no se es competitivo no se puede sobrevivir en un mercado tan voraz como el que nos rodea actualmente. Sin embargo, la Calidad, El Servicio y la Innovación son factores por los que una empresa puede apostar en mayor o menor medida dependiendo de su estrategia. En general, el sector español de fritas, esmaltes y colores cerámicos ha hecho suyos estos tres factores, constituyendo los criterios básicos de su actuación.

Figura 3. Problemas a los que la Empresa debe dar respuesta

CALIDAD

Como se ha indicado anteriormente, es a finales de los años 60 cuando el mundo empresarial empieza a sensibilizarse con el concepto de calidad, entendida en aquellos momentos como "productos libres de defectos". Hoy en día este concepto ha cambiado por completo en el sector de fritas y esmaltes, siendo en la última década cuando se han producido los mayores avances en materia de calidad, motivados por una serie de factores:

* La concienciación de los empresarios de que la calidad es decisiva para el éxito de sus empresas, para lo cual también han sido de gran importancia las campañas institucionales que se han realizado desde distintos organismos.
* La fuerte competencia, potenciada por la concentración del sector en una pequeña área, ha obligado a los fabricantes a una continua mejora de sus productos y servicios para no perder cuota de mercado.
* La progresiva mejora de las tecnologías de fabricación, unida a la realización de fuertes inversiones en equipos de control, han conducido a una mejora general de todos los procesos, desde el control de las materias primas hasta el desarrollo de nuevos productos, pasando por el propio proceso de fabricación.

Organización de la Producción
Capacidad de Producción
Calidad de Producto
Productos libres de defectos
Eficiencia
Productividad
Incorporar al cliente en el producto
Necesidades del Cliente
Hacer las cosas de manera distinta
Nuevas oportunidades de Negocio

Por lo tanto, el cambio y la mejora continua es una realidad en las empresas de fritas, esmaltes y colores, en las que se entiende que el término calidad se debe aplicar a todas las actividades de la empresa, no solo a aquellas que atañen de una manera directa a los procesos productivos o a los productos comercializados, sino también a otro tipo de aspectos como la relación con los clientes, la organización y planificación, los recursos humanos, la innovación tecnológica, la gestión medioambiental, la seguridad y protección de la salud de los empleados o el compromiso con la Sociedad. De hecho, continuamente se buscan productos más acordes con las necesidades del mercado, tratando que las innovaciones propuestas sean más fructíferas. Se amplía la oferta de productos y servicios para ofrecer al cliente todo cuanto pueda necesitar para un perfecto funcionamiento de su negocio. La propia relación con el cliente ha pasado de ser una fría relación de negocios a una cálida relación humana que busca el beneficio mutuo. En el campo de la organización se han puesto los medios necesarios para dar una respuesta rápida a las nuevas necesidades y a los continuos cambios que se producen en el sector cerámico, jugando un papel fundamental el hecho de poder contar con personas cada vez más preparadas y satisfechas que permitan afrontar futuros cambios. Día a día se van incorporando los medios necesarios para contribuir a la mejora del entorno y al avance sostenible, compatibilizando el crecimiento económico con una adecuada preservación de los recursos naturales y del Medio Ambiente en su conjunto. Finalmente, tampoco hay que olvidar el compromiso que tienen las empresas con la Sociedad, por lo que continuamente participan de forma activa y directa en actividades que puedan aportar beneficios a la comunidad, como promociones, patrocinios, becas, etc.

SERVICIO

Las empresas de esmaltes se apoyan en el Servicio como uno de los motores fundamentales de su propio desarrollo y del de sus Clientes. Se mantiene una estrecha comunicación con el cliente, con el fin de recopilar los datos necesarios que permitan conocer sus necesidades de toda índole y tratar de anticiparse a las mismas, planteando nuevas ideas y alternativas.
No hay que olvidar que el sector cerámico es la razón de ser de las empresas fabricantes de fritas y esmaltes, por lo que toda actividad de las mismas se orienta a fortalecer las buenas relaciones con el cliente para conocer de que forma puede colaborar con él, a proporcionarle un amplio abanico de productos y servicios que cubran toda la gama de necesidades del sector (esmaltes, materias primas, bolas y revestimientos de alúmina, etc.), a realizar proyectos conjuntos de mutuo interés y beneficio, a hacer más fácil, ágil y rápida la comunicación entre las distintas partes, etc. Ha sido esta estrecha relación uno de los factores fundamentales que han permitido conseguir los avances logrados hasta el momento.

Es práctica habitual dentro del sector definir conjuntamente con los clientes los productos a desarrollar y establecer los requisitos que deben cumplir. Posteriormente se proporciona el apoyo y la asistencia técnica requerida en la puesta a punto de los nuevos desarrollos, asistencia que se hace extensible al trabajo diario de las empresas cerámicas, contribuyendo con ello a la mejora continua de sus productos y procesos.
Una mención especial requiere el capítulo del Diseño, ya que una exigencia fundamental del mercado actual es que los productos desarrollados presenten un alto valor estético. En este sentido, las empresas de esmaltes se han dotado de los medios humanos y técnicos necesarios para hacer frente a este reto. Así, se han creado departamentos específicos de Diseño, en los que se han ido incorporando a lo largo del tiempo las nuevas tecnologías que iban apareciendo, como la fotomecánica en un principio o más recientemente el diseño asistido por ordenador y la elaboración de relieves mediante el empleo de fresadoras.
Como apoyo a la hora de realizar todas estas labores, se dispone de completos y sofisticados equipos instrumentales para la realización de análisis y ensayos, así como de plantas piloto dotadas de las más modernas tecnologías empleadas en la industria cerámica.
En definitiva, las empresas fabricantes de fritas y esmaltes han evolucionado, convirtiéndose en la actualidad en empresas que ofrecen un servicio completo en todos aquellos aspectos que puedan necesitar sus clientes, basándose siempre en una política de colaboración y comunicación.

INNOVACIÓN

Como se veía en la figura 3, la Innovación ha sido la última de las incorporaciones que han hecho las empresas para hacer frente a los retos que se les han ido planteando. La primera pregunta que se podría realizar es: ¿Por qué es necesario innovar?. Para contestar esta cuestión podría bastar el siguiente argumento:
"A medio y largo plazo, los resultados financieros más favorables siempre vienen acompañados de una fuerte apuesta por la Innovación"

En efecto, de acuerdo con un reciente estudio basado en el ranking de empresas ordenadas según criterios de Innovación, "el retorno sobre la inversión de las empresas que se encuentran en el 20% superior del ranking de innovación, es el doble que el del resto de empresas del mismo sector".

Sin embargo, es conveniente buscar otro tipo de argumentos que realmente penetren en la conciencia de la empresa y hagan sentir la innovación como algo propio y fundamental, ya que no hay innovación sin voluntad de cambio. No es difícil dar respuesta a esta búsqueda:

* Los clientes requieren cada día más innovación.
Las expectativas y necesidades de los clientes evolucionan. Los clientes se vuelven cada vez más exigentes y sofisticados. Los productos y servicios de todo mercado se renuevan a base de añadir nuevas prestaciones, ya sean cualidades técnicas básicas, de facilidad de uso o de reducción de coste.

* Las nuevas tecnologías facilitan la innovación.
Muchos de los avances sociales en los que estarnos inmersos van íntimamente ligados a innovaciones tecnológicas. Los emprendedores tienen la capacidad de identificar "problemas" para los cuales aún no existe una solución, y de convertirlos en oportunidades de negocio, ya sea combinando conocimientos disponibles o desarrollando nuevos.

* Lo que solía funcionar ya no funciona
La creciente sofisticación del mercado, y la supersegmentación que comporta, conlleva una creciente complejidad empresarial. Productos y servicios genéricos que habían llevado al éxito en el pasado, ya no son válidos hoy. La frustración que ello comporta crece por el hecho de que la solución a los problemas de la empresa está fuera del abanico de experiencias de éxitos anteriores.

* La competencia imita cada vez mejor.
Hay empresas que se concentran en seguir una estrategia de seguidor. Dejan que sean otros los que innoven, e intentan reproducir rápidamente la contribución del innovador. Independientemente de la eficacia de esta orientación, la presencia de los imitadores promueve la necesidad de innovar de forma continua en la empresa que aspira a obtener resultados superiores y sostenidos en el tiempo.

Todas estas razones son buenos argumentos para que cualquier empresa se decida a incorporar la innovación en su estrategia y así lo ha comprendido y adoptado el sector de fritas y esmaltes.

Desde un punto de vista empresarial, el proceso de innovación, y más concretamente el de innovación tecnológica, abarca desde el momento en que se tiene la idea hasta que se llega a la comercialización del producto o proceso desarrollado a partir de dicha idea. En todo ese camino es necesario realizar tareas de investigación (fundamentalmente en las primeras etapas), de desarrollo y de puesta en marcha a escala semi-industrial, en primer lugar, e industrial posteriormente. Si no se llega a una comercialización, es decir, no hay una introducción en el mercado del nuevo proceso o producto con unas ventas que permitan recuperar la inversión realizada, no podemos decir que haya habido una Innovación real. En cualquier caso, toda innovación debe llevar asociado el aporte de un valor, debe aportar valor a la empresa y por lo tanto a la sociedad.

Tal como se observa en la figura 4, son numerosos los agentes que pueden jugar algún papel en el proceso de Innovación, pero únicamente las empresas son las que pueden afrontarlo en todo su conjunto, desde el inicio hasta el final. El resto de agentes solo pueden facilitar o catalizar dicho proceso, ejerciendo la función de apoyo.

De hecho, si se toma como referencia sistemas maduros de innovación, como el americano o alemán, se observa que en estos países se dedica a innovación cerca del 3% del PIB, procediendo de las empresas aproximadamente el 70% del gasto total 16i. Por el contrario, en España, el porcentaje del PIB dedicado a innovación sobrepasa ligeramente el 1%, aportando las empresas poco más del 50%. Para tratar de alcanzar los niveles de estos otros países es necesario que las empresas españolas asuman el protagonismo.
EMPRESAS ESPECIALIZADAS
ENTORNO SOCIAL
IDEA
INNOVACIÓN
MERCADO
CENTROS DE INVESTIGACIÓN
AGENTES FINANCIEROS
ADMINISTRACIÓN

Figura 4. Principales agentes en el proceso de innovación.

El sector cerámico en general, y las empresas fabricantes de fritas, esmaltes y colores cerámicos en particular, llevan años asumiendo este protagonismo. Prueba de ello es la continua incorporación de nuevas tecnologías, el lanzamiento de nuevos productos, la mejora en el acabado final de las piezas, etc., que se han traducido en un importante y continuado crecimiento de la producción nacional de pavimento y revestimiento cerámico en la última década. En concreto, las empresas fabricantes de fritas, esmaltes y colores cerámicos se han dotado de los medios técnicos y humanos necesarios para poder desarrollar con total independencia las tareas de Investigación, Desarrollo e Innovación que el mercado demanda. Así, es normal en estas empresas la existencia de equipos con dedicación única y exclusiva a labores de I+D+I, formados por un considerable número de personas con alta calificación. Se dispone del más avanzado y moderno equipamiento técnico, ya no solo en lo que se refiere a técnicas instrumentales de laboratorio (Microscopía Electrónica, Fluorescencia de Rayos X, Difracción de Rayos X, etc.), sino que, además, las empresas están equipadas con la maquinaria necesaria poder realizar pruebas y ensayos simulando las condiciones de trabajo industriales, a la vez que van incorporando las últimas novedades en tecnología para explorar sus posibilidades, etc. También son prácticas habituales, entre otras, las actividades de Prospectiva Tecnológica, asistiendo a Ferias y Congresos de todo tipo y realizando revisiones bibliográficas de manera sistemática; el desarrollo de trabajos de investigación en colaboración con centros y empresas especializadas, en los que se profundiza en aspectos básicos del proceso cerámico adquiriendo importantes e interesantes conocimientos; o la participación en proyectos europeos mediante los que se tiene la oportunidad de conocer empresas y tecnologías de otros sectores. Todas estas actividades se enfocan siempre bajo la perspectiva de los otros dos criterios básicos de actuación, la Calidad y el Servicio, para ofrecer a los clientes herramientas que les permitan mantener e incluso incrementar su competitividad.

4. PERSPECTIVAS DE FUTURO

En la figura 3 se indicaban las diferentes soluciones con que los sectores industriales han ido respondiendo sucesivamente a los retos planteados: Capacidad de Producción, Calidad, Productividad, Servicio e Innovación. Con ello se ha llegado hasta la situación actual, por lo que en estos momentos hay que recapacitar sobre cual va a ser el próximo reto y que solución se adoptará. Es difícil dar una respuesta a esta cuestión, pero aquél que la encuentre tendrá recorrido una gran parte del camino hacia el éxito.
Se puede tener una visión más gráfica de la situación si se plantea el ejercicio conocido como "La trampa de la secuencia temporal". Como se observa en la figura 5, se parte de una figura geométrica y se trata de conseguir siempre un paralelogramo con la nueva figura o pieza que se nos aporta. En nuestro caso cada pieza representa un nuevo reto al que hay que darle solución. Así, la pieza con el número 1 representa la situación en los años 60 cuando la Capacidad de Producción era el factor predominante, mientras que la referenciada con el número 2 representa el reto que se avecinaba. La solución en aquellos momentos fue la Calidad. Posteriormente vino un nuevo reto que se solucionó con una mayor Productividad, seguida del Servicio y la Innovación, como ya se ha indicado con anterioridad. Todos ellos han ido encajando perfectamente tal como se observa en las sucesivas gráficas de la figura 5, consiguiendo los correspondientes paralelogramos.

Figura 5. Trampa de la Secuencia Temporal. Retos r/ soluciones adoptadas

En la figura 6 se representa la situación actual con todas las piezas encajadas y el nuevo reto (pieza n° 6) que se acerca. Como se puede apreciar, se puede dar el caso de que no haya manera de encajar el "futuro".

Figura 6. Trampa de la Secuencia Temporal. Futuro nuevo reto.

Ante esta situación las organizaciones pueden responder de diferentes formas. La más fácil e inmediata es desestimar este nuevo reto, pensar que es algo absurdo que no encaja con lo que se conoce en la empresa ni con sus planes de desarrollo y rechazarlo sin hacerle frente. El futuro de las empresas que adopten esta solución puede no ser muy halagüeño. "Si el ritmo de cambio en el interior de una organización es inferior al del entorno, estoy convencido que el final de la empresa está a la vista. La pregunta que queda por resolver es cuándo será el momento" (Jack Welch, General Electric).
Por el contrario, las empresas que quieran perdurar en el tiempo y además pretendan tener una posición líder en el mercado, deben hacer frente a los nuevos retos de manera muy distinta. Han de tener la capacidad de reaccionar, romper con la situación actual, generar nuevas ideas y reestructurar sus recursos para, provocando el movimiento, es decir, el cambio, transformar el reto en oportunidad (figura 7).

Figura 7. Trampa de la Secuencia Temporal. Reorganización t/ cambio.

Las fuentes de las que pueden proceder estos retos son muy distintas e imprevisibles: desde aspectos meramente sociales (modas, nuevas demandas de uso, cambios culturales o costumbristas, etc.) hasta aspectos financieros y económicos (unificación de la moneda en Europa, vaivenes de las economías de las distintas áreas geográficas, dependencia del liderazgo económico mundial de Estados Unidos, etc.), pasando por supuesto por los continuos avances que se producen en el campo tecnológico.

Dado el carácter productivo del sector cerámico, es el último de los aspectos mencionados el que merece un seguimiento más cercano y sistemático. Hoy en día el concepto de globalización se puede aplicar en muy diversos ámbitos, no solo en el económico o en la telecomunicación, como se venía utilizando habitualmente, sino también en el tecnológico, y dentro de éste, en el campo de los Materiales, donde se enmarcan los productos fabricados en el sector cerámico. Cada vez es más difícil establecer límites entre materiales o productos orgánicos e inorgánicos, entre metal y cerámica, etc... Es habitual oír hablar de "composites con matriz cerámica", de materiales plásticos reforzados con fibras o de hormigón con incrustaciones metálicas. Tecnologías que hace tan solo unos pocos años parecían lejanas, como la Deposición Química y Física de Vapor, Sol-Gel, Target Spputering, se están aplicando actualmente de manera habitual en sectores no muy distantes del sector cerámico, como es el del Vidrio.
El campo de los Materiales se encuentra en continua evolución y por lo tanto aparecerán nuevos materiales que provocarán cambios en la manera de hacer las cosas. Hace unas décadas se realizaron grandes esfuerzos dentro del mundo de los Biomateriales, que si bien en aquellos momentos no generaron grandes avances, si que sirvieron para sentar una base sobre la que se sustente una futura revolución en este campo. Todavía estamos viviendo las últimas etapas de la revolución en las Telecomunicaciones, revolución que ha sido posible gracias al desarrollo de materiales que han permitido la miniaturización de los componentes, incrementar la velocidad de transmisión de datos, etc. La Aeronáutica es otra fuente inagotable de nuevos materiales. Cada vez se pretende volar más rápido, para lo cual hay que incrementar la altura de vuelo y por lo tanto se necesitan materiales más ligeros y de mayor resistencia.

Todos estos desarrollos procedentes de sectores que se podrían denominar de "intensidad tecnológica alta", poco a poco van desplazándose hacia los sectores de "intensidad tecnológica media y baja", hasta que llegan a incorporarse en la vida cotidiana.

Así, actualmente se encuentran disponibles nuevos aditivos, polímeros, compuestos químicos, etc. que van a permitir introducir cambios que afecten a aspectos como la reología de los esmaltes, las características de los esmaltes para prensa en forma de atomizados, gránulos, escamas, etc. Se vislumbran nuevas tecnologías de conformado de soportes, de aplicación de esmaltes, de nuevas composiciones de vidriados, de tratamientos superficiales, etc. que parecen conducir hacia materiales cerámicos más ligeros, de mayor resistencia, con nuevas propiedades técnicas. No se puede dejar de mencionar la necesidad de continuar incorporando nuevos avances en el campo del diseño y la decoración, aspecto crucial dentro del sector cerámico.

Por otra parte, tampoco se puede perder de vista que el pavimento y revestimiento cerámico se desenvuelve en el Mercado Global de Recubrimientos, compitiendo con una gran variedad de materiales (moqueta, vinilo, parquet, piedra natural, etc.). Cualquier avance en estos otros materiales, o el nacimiento de un nuevo material, supone un retroceso del pavimento y revestimiento cerámico.

En definitiva, en todo este proceso de evolución y cambio socioeconómico, financiero, tecnológico, etc. en el que nos encontramos inmersos, se plantean numerosos retos. Identificarlos con antelación y darles solución de manera rápida y eficaz es una tarea difícil pero inevitable.

La cuestión que queda por resolver es definir la estrategia de actuación en el futuro. Si bien es difícil dar una respuesta clara y precisa, si que se perciben ciertas tendencias o indicaciones que permiten aventurar algunas conjeturas:

• Fusiones de empresas: "La elevada competencia en el sector de la automoción originará una tendencia a las fusiones dentro del gran mundo de los proveedores. Se espera que en el año 2010, sólo sobrevivan a la globalización entre 25 y 30 proveedores de primer nivel, respecto a los 600 proveedores de primer nivel existentes actualmente. Una disminución similar sucederá con los más de 10.000 proveedores de segundo nivel, los cuáles se reducirán a 600 en el mismo periodo de tiempo. Procesos similares han ocurrido y están ocurriendo en otros sectores como el farmacéutico, energético, la banca o las telecomunicaciones. Son numerosos los argumentos que justifican esta evolución: las fusiones entre empresas facilitan la expansión fuera de los países de origen de las compañías y permiten crear ventajas financieras, gerenciales y operativas que reducen su vulnerabilidad a los choques económicos en una región o país; en una economía globalizada el tamaño de una empresa es un parámetro crucial de competencia para alcanzar una mayor cuota de mercado, tener un mayor poder de negociación, generar los recursos necesarios con los que hacer frente a nuevas inversiones, etc.; en algunos casos las fusiones entre empresas tienen como meta conseguir sinergias para crecer en actividad y en capitalización como primer paso a una posterior salida a Bolsa. El sector cerámico, si quiere mantener la competitividad que ahora le caracteriza, difícilmente podrá obviar este proceso. Por lo tanto no será extraño observar fusiones entre empresas del mismo ramo, para lo cual será necesaria también una mayor relación entre competidores y aparcar las tendencias personalistas.

• Implantación internacional: la internacionalización de la economía es un hecho irrefutable. Si se toma como ejemplo España, de las 50 mayores empresas, 22 tienen participación mayoritaria de capital extranjero y, además, España es el cuarto país receptor de inversión extranjera de la OCDE. Sin embargo, dado que el sector cerámico español es líder mundial, la situación debe ser la contraria a la expuesta, es decir, deben ser las empresas españolas las que se implanten en aquellos países donde se fabrica y comercializa pavimento y revestimiento cerámico, estableciendo estrategias "multilocales" en función de las particularidades de cada área. Este proceso de internacionalización será inevitable para mantener los elevados niveles de competitividad, incrementar la facturación y hacer frente a la posible deceleración del crecimiento de los mercados primarios, como el español. Con ello se generarán recursos que invertidos adecuadamente en Innovación, Servicio, etc. se traducirán en ventajas competitivas para las empresas de los países líderes, como España e Italia. Igualmente, se aprovechará en aquellas regiones de nueva implantación la sinergia generada en el país de origen.

• Globalización: un paso más allá de la Internacionalización se encuentra la Globalización. Si bien la primera supone la apertura de las fronteras geográficas de una sociedad para incorporar bienes materiales y simbólicos de las demás, la segunda implica una interacción funcional de actividades económicas y culturales, bienes y servicios generados por un sistema con muchos centros. Se trata de un proceso que, aunque viene desarrollándose paulatinamente desde 1950, ha sido en la década de los 90 cuando ha tenido su mayor impulso. A escala mundial, la globalización se refiere a la creciente interdependencia entre los países, tal como se refleja en los intercambios internacionales de bienes, servicios, capitales y conocimientos. Es un proceso de crecimiento internacional o mundial del capital financiero, industrial, comercial, recursos humanos y de cualquier tipo de actividad intercambiable entre países. Nuevamente, el sector cerámico no puede quedar ajeno a esta evolución. Cada empresa tendrá que definir una estrategia global para todas las áreas geográficas en las que tenga presencia, estrategia que ha de contemplar la totalidad de las actividades de la empresa (productivas, comerciales, financieras, etc.) para aprovechar los beneficios que la globalización conlleva: reducción de costes, calidad mejorada de productos, mayor eficacia competitiva, flexibilidad de producción, reducción de barreras arancelarias, etc.

• Colaboraciones horizontales ("Coopetición"): se viene observando que cada vez más la innovación y el valor se generan en redes. De hecho, para el desarrollo empresarial el capital "social" (redes, principios compartidos, confianza, etc.) puede ser tan importante como el capital físico y humano. Aunque la competencia aumenta también lo hace la colaboración entre competidores: mientras que en 1985 el número de alianzas tecnológicas en EE.UU. y Europa era similar, en la década de los 90 se han disparado en EE.UU (motor de la economía mundial) y han disminuido en Europa. Hoy en día los países avanzados compiten en los mercados, cooperan en ciencia y "compiten" en tecnología. Se pueden encontrar innumerables ejemplos de "competición" en el campo aeronáutico, en el de la automoción, en el de las Telecomunicaciones o en el de la informática. American Airlines y Delta Airlines compiten por el número de aterrizajes y puertas en los aeropuertos y se complementan sufragando los costes de investigación y desarrollo de Boeing. En definitiva, habrá que construir alianzas más o menos estables, incluso con los competidores más directos, para alcanzar determinados objetivos imposibles de conseguir en solitario.

Todas estas "macrotendencias" van a desempeñar un papel crucial a la hora de establecer la estrategia empresarial. Sin embargo, existen otros aspectos que, perteneciendo únicamente a la idiosincrasia del sector cerámico no son por ello menos importantes, requiriendo una atención especial. Se podrían mencionar, entre otros, la guerra de precios como freno al crecimiento, la ética como factor competitivo, la imagen de marca de las empresas como elemento que ayuda a identificar al sector o la gestión del conocimiento como base de la colaboración entre empresas. Todos ellos han de ser objeto de una profunda y seria reflexión por parte de los distintos agentes implicados.

5. REFLEXIÓN FINAL

En el presente trabajo se ha tratado de llegar a reflejar la situación actual del sector cerámico y las amenazas que le acechan, empleando como hilo conductor la evolución que han experimentado las empresas de fritas, esmaltes y colores cerámicos y su contribución a lo largo de los años. Son numerosas las reflexiones que se pueden desprender del mismo y que serían susceptibles de un análisis más detallado y profundo, si bien, entre todas ellas merecen ser destacadas por su especial importancia las siguientes:

1.- El Cambio es la oportunidad para superar a nuestros competidores, pero no basta con cambias, sino que hay que hacerlo como mínimo un segundo antes que nuestra competencia.

2.- El sector cerámico está formado principalmente por tres grupos empresariales muy importantes, Cerámica, Esmaltes y Maquinaria, y los intereses de los tres, aunque a veces se ponga en duda, van en la misma dirección. Los verdaderos competidores son los productos alternativos al azulejo, los cuales aumentan día a día en número y calidad. La única forma de enfrentarse a ellos es trabajar codo con codo los tres sectores, porque queramos o no, estamos en el mismo barco y solo los vientos de la Innovación conjunta nos llevarán al puerto de la Supervivencia y del Exito empresarial y personal.
[1]Datos proporcionados por ANFECC
[2] Informe de 1999. ASCER.
[3] Andar per Ceramiche
[4] Puesta al día de la empresa: de la Calidad a la Innovación. IESE. Universidad de Navarra
[5] Dirección Integral de la Innovación. IESE. Universidad de Navarra.
[6] El Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2000-2003. Fernando Aldana, Director de la Oficina de Ciencia y Tecnología.
[7] Creatividad Industrial e Innovación Tecnológica Asistida por ordenador. José Miguel Vicente Gomila. TRIZ XXI
[8] Boletín de Vigilancia Tecnológica. Sectores Básicos y Transformadores. Enero — Marzo 2001. OPTI. [9] Co-opetition. Adam Brandenburger and Barrv Nalebuff.

CONSIDERACIONES TÉCNICAS SOBRE EL
PRODUCTO Y EL PROCESO DE FABRICACIÓN
DEL GRES PORCELÁNICO
Enrique Sánchez Vilches
Instituto de Tecnología Cerámica
Asociación de Investigación de las Industrias Cerámicas
Universitat Jaume I. Castellón. España


FORMACIÓN
Licenciado en Ciencias Qluínicas por la Universidad de Valencia.
Doctor en Ciencias Químicas por la Universitat Jalone 1 de Castellón.

EXPERIENCIA PROFESIONAL:
Profesor Titular de Universidad (Ingeniería Química) en la Universitat Jaume 1 de Castellón.
Coordinador de Proyectos de Investigación y Desarrollo en el Instituto de Tecnología Cerámica (ITC).

PRODUCCIÓN CIENTÍFICO-TÉCNICA:
Autor de más de 50 artículos de investigación, lucís de 25 comunicaciones a congresos y reuniones científicas, co-inventor en cuatro patentes y colaborador en otros tantos libros o monografías. Todo ello en la disciplina de Tecnología Cerámica.

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN:
Investigador principal en Huís de 50 proyectos de I+D y Asesoramiento Tecnológico, desarrollados en el Instituto de Tecnología Cerámica, financiados por empresas fabricantes de baldosas cerámicas, fritas y esmaltes, maquinaria para la industria cerámica, tejas y ladrillos, etc, así como por entidades públicas del Gobierno Regional Valenciano, Gobierno Español y Comunidad Europea.

ACTIVIDAD DOCENTE:
Ha impartido así mismo más de 20 cursos sobre aspectos relativos a la Tecnología Cerámica, tanto en el ITC como en diferentes empresas españolas y extranjeras.

RESUMEN

En este trabajo se propone, en primer término, clarificar, desde un punto de vista técnico, la terminología empleada para definir los diferentes tipos de productos que actualmente se engloban bajo la calificación de gres porcelánico. Para ello es indispensable hacer una revisión a la evolución histórica que ha experimentado el producto desde su aparición, hasta nuestros días.

En una segunda parte se analizan las prestaciones del producto (resistencia mecánica y tenacidad, resistencia a las manchas, blancura y desarrollo del color y resistencia a la helada) y se discute como a través de una adecuada microestructura en la pieza cocida se pueden alcanzar dichas prestaciones. Se enfatiza así mismo que, para conseguir estas propiedades es necesario un control estricto de las materias primas, de las variables de proceso y de la microestructura de la pieza conformada. Por otro lado, se examinan las causas y soluciones para algunos de los problemas asociados a la fabricación del gres porcelánico, como son la falta de compresibilidad del polvo de prensas, la segregación de mezclas de polvos coloreados y la dificultad de pulido.

Finalmente, teniendo en cuenta la tendencia experimentada en los últimos años por el gres porcelánico hacia la reproducción cada vez más perfecta de piedras naturales, se proponen, lo que a juicio del autor pueden ser algunas de las futuras líneas de I+D+I relacionadas con el diseño del producto y de la tecnología para su fabricación.

1. INTRODUCCIÓN

La producción del gres porcelánico ha experimentado un notable crecimiento en los últimos cinco años, debido, en parte, al crecimiento paralelo experimentado por el sector mundial de baldosas cerámicas y sobre todo, a la clara apuesta efectuada por los fabricantes de maquinaria y de fritas y esmaltes por la diversificación decorativa de un producto, que en sus orígenes, era no esmaltado.

Según los últimos datos disponibles la producción Italiana de gres porcelánico en el año 2000 ha duplicado la de 1995. Las previsiones para el año 2001 indican que Italia, primer productor mundial de gres porcelánico con el 50% de cuota de mercado, puede llegar a alcanzar una producción de gres porcelánico superior al 40% de su producción total de baldosas cerámicas, lo que equivaldría a casi 300 Mm2. Este espectacular crecimiento viene motivado, en gran parte, por la irrupción en el mercado del gres porcelánico esmaltado, producto que puede llegar a superar fácilmente el 60% del total de la producción Italiana de gres porcelánico en el año 2001.

Si analizamos la evolución del sector Español, podemos apreciar sin embargo que el panorama es algo diferente, pues si bien el crecimiento es continuo, no lo es en magnitud tan significativo corno el experimentado por el sector Italiano, aunque la capacidad instalada de fabricación de polvo atomizado si que sugiere una mayor potencialidad de crecimiento en los próximos años. Actualmente en España la cuota de producción de gres porcelánico respecto del total de baldosas cerámicas es tan solo del 6%. El sector Español parece estar pendiente de la evolución comercial del producto para, presumiblemente, iniciar su despegue en cuanto a producción.

Independientemente de las diferencias existentes entre los dos principales productores mundiales de gres porcelánico, es una realidad que a este producto se le dedica hoy en día notables esfuerzos de investigación, tanto para la innovación del material como para la mejora del proceso de fabricación, en una clara prueba, no solo de su importancia actual, sino también de su prometedor futuro.

Esta contribución pretende por un lado indagar en la evolución histórica del producto, desde sus orígenes, hasta la situación actual, ya que con frecuencia se observa en la bibliografía la creencia de que el gres porcelánico es un producto de escasa tradición histórica, con solo unas pocas décadas a sus espaldas. Como veremos, esta retrospectiva situará sus orígenes en tiempos mucho más remotos.

En segundo lugar, se pretende aportar cierta luz a la confusa y ambigua terminología que rodea al gres porcelánico en general, y al calificativo de porcelánico en particular, sin duda motivado por el enorme dinamismo que experimenta el producto, con continuos cambios en procesos productivos y técnicas decorativas. Utilizando esta terminología se discutirá la idoneidad o no de los calificativos con los que se nombran algunos tipos de baldosas cerámicas englobadas bajo la denominación de gres porcelánico.

Seguidamente, se analizará la relación entre la microestructura de la pieza y las prestaciones del gres porcelánico, en particular sus propiedades mecánicas, resistencia a las manchas, blancura y desarrollo del color. Se discutirán así mismo algunos de los problemas asociados a su proceso de fabricación, tales como la falta de compresibilidad del polvo, el desmezclado y segregación de los aglomerados durante su manipulación y la dificultad que experimenta el producto para poder ser pulido.

Finalmente se presentarán algunas de las posibles líneas de I+D+I a desarrollar en un futuro para la innovación en el producto y el proceso de fabricación, con vistas a alcanzar, tal como las últimas tendencias del mercado claramente manifiestan, una mejor y más variada reproducción de piedras naturales.

2. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL GRES PORCELÁNICO

A falta de una definición más precisa que será expuesta posteriormente, podemos definir el gres porcelánico como una baldosa cerámica impermeable (es decir exenta o prácticamente exenta de porosidad abierta), esmaltada o no esmaltada, de color blanco o coloreada mediante la adición de pigmentos a la composición de partida.

En base a esta definición podemos encontrar ciertos antecedentes históricos de baldosas cerámicas que presentaban grandes similitudes con lo que actualmente conocemos como gres porcelánico.

Una primera línea evolutiva nos llevaría hasta la Inglaterra de mitad del siglo XIX. En concreto, hacia 1850-1860, la empresa Inglesa Minton, fabricante de azulejos incrustados, introduce el prensado en semiseco para el moldeado de sus productos a partir de una patente Francesa, sustituyendo rápidamente al conformado por prensado de una masa plástica. No obstante, el producto se fabricaba a baja temperatura, por lo que su porosidad era elevada.

Paralelamente otra empresa Inglesa, Maw and company, especializada en mosaicos, comienza la fabricación de teselas, también por prensado en semiseco, pero en este caso de baja porosidad (absorción de agua inferior al 3%), para lo cual se ve obligada a aumentar la temperatura de cocción. El material era además coloreado en masa, empleando para ello óxidos colorantes. Este producto debe considerarse como uno de los antecedentes históricos del gres porcelánico actual. Esta línea de producto es seguida por otros prestigiosos fabricantes Ingleses, como Pilkington, y muy posteriormente por Johnson Tiles, entre otros.

Esta filosofía de producto es adaptada por un empresario de Reus, D.Miguel Nolla y Bruixet que funda en 1860 la fabrica Mosaicos Nolla, S.A, en Meliana 12-9. El proceso incorpora la tecnología Inglesa para fabricar una tesela de baja porosidad, coloreada en masa. Su tamaño no superaba los 7.5 cm de lado, siendo las mas frecuentes las de 5x5 cm. La producción fue enorme, llegando a contar con millares de obreros. Los testimonios actuales del mosaico Nolla son abundantísimos, en particular en el centro (ensanche) de la ciudad de Valencia (figura 1), aunque el producto se instaló en numerosos lugares del mundo, al ser la única fábrica que elaboraba un material de tales características. Sirva como ejemplo que en el Kremlin de la plaza roja de Moscú también existe mosaico Nolla.
El declive de la empresa comienza hacia finales del siglo XIX cuando se desarrolla el pavimento hidráulico, mucho más económico que la tesela cerámica, aunque de menores prestaciones. No obstante la empresa continúa su actividad hasta 1960.
En un reciente estudio, Botella et al caracterizan siete teselas de Mosaicos Nolla, seleccionadas del museo de cerámica de Manises. Estos investigadores concluyen que se trata de un producto fabricado a partir de composiciones de naturaleza caolinítica con abundancia de cuarzo libre. En las muestras coloreadas el contenido de óxido de hierro es elevado, como también lo es el de óxido de manganeso. Así mismo, los ensayos tecnológicos permiten deducir que se trata de un pavimento con un alto grado de sinterización, lo que se traduce en una elevada densidad y escasa porosidad abierta (absorción de agua entre 2-3%). La composición de partida estaba muy posiblemente formulada casi exclusivamente por caolines silíceos, como los que se benefician en poblaciones del Noroeste de la Comunidad Valenciana, tales como Llíria, Benaguacil o Sot de Chera.

El segundo antecedente histórico del gres porcelánico estaría relacionado con el clinker alemán. El término "klinker" tiene su origen en el sonido limpio "cling" que se produce cuando se golpea el producto que ha sido cocido hasta su sinterización, y deriva de la palabra holandesa "klinken". En general, el clinker es un ladrillo conformado a partir de arcillas más o menos fundentes, que se densifica durante la cocción con o sin aditivos y que se cuece hasta la completa sinterización, es decir, desaparición de la porosidad abierta. En la práctica, no obstante, la absorción de agua del producto raramente era inferior al 2%. La fabricación del clinker comienza en Holanda hacia la segunda mitad del siglo XVIII, y se extiende rápidamente a Alemania. El clinker se utilizaba para los cimientos y las paredes interiores y exteriores expuestas a altas solicitaciones, columnas portantes y en general en todos los lugares donde se necesitaba una resistencia especial contra agentes (físicos o químicos) agresivos y contra esfuerzos mecánicos superficiales.

Figura 1. Ejemplo de Mosaico Nolla en urca casa del Ensanche de
la ciudad de Valencia.

Es a partir de la segunda y tercera década del siglo XIX cuando surge la necesidad de fabricar productos para la construcción, en particular para la potente industria química Alemana en fase de expansión. Esta necesidad, unida a la tecnología ya existente para la fabricación del ladrillo clinker, trae como consecuencia la aparición de un tipo de baldosa denominada a su vez clinker o clinker fino, que se caracteriza por ser extruida, generalmente no esmaltada, con una absorción de agua inferior al 3% (aunque siempre superior al 1%), en formatos de hasta 24 cm. de tamaño. Este producto debe ser considerado como el segundo de los antecesores del gres porcelánico.
Posteriormente en Italia, tras la segunda guerra mundial, se comienza a imitar el producto. Se fabrica más delgado, por prensado, coloreado en masa y con formatos de hasta 10x10 cm. El producto sin embargo se empleaba en industrias pero apenas en la construcción doméstica. Algunos ejemplos de fabricantes de este producto eran empresas ubicadas fuera del distrito de Sassuolo, como Cerámica Vaccari (Génova) o Cerámica Appiani (Treviso). Esta situación se mantiene hasta aproximadamente el principio de la década de los 70.
En el distrito de Sassuolo, el producto surge hacia el final de la década de los 70, por parte de algunos fabricantes como Casalgrande Padana, Nordica, Mirage, Flaviker o Graniti Fiandre, que encuentran en este producto un potencial éxito comercial, en un momento en el que la mayor parte de las empresas se apresuraban a transformar sus instalaciones de pasta roja a pasta blanca, dotándolas de líneas de monococción. Es el momento del inicio de una gran reconversión tecnológica en el sector con la introducción del horno de rodillos. Se optimiza el prensado (prensas hidráulicas), el producto se pule y se amplía su gama decorativa. Había nacido el gres porcelánico moderno en Europa.

La aparición del producto en España tiene lugar mucho más recientemente, cuando ya llevaba más de una década fabricándose en Italia. En concreto, en 1988 Pamesa comienza la fabricación de gres porcelánico, sucediéndole Porcelanatto en 1989 y posteriormente, ya en la década de los 90, el resto de empresas actuales.

3. TERMINOLOGÍA

Ya hemos comentado que el gres porcelánico adopta su fisonomía actual (formato, espesor, acabado superficial por pulido, etc.) en Italia en la década de los 70. Es precisamente en esa época cuando, coincidiendo con el nacimiento del producto, se acuña el término gres porcelánico.

Sin embargo, a lo largo de estos más de 25 años de existencia, el producto ha sufrido una transformación espectacular, siendo probablemente la más significativa la relacionada con la decoración de su superficie, es decir, la irrupción del gres porcelánico esmaltado en los últimos cinco años. Desde entonces el producto exhibe un gran dinamismo, continuamente aparecen nuevas técnicas decorativas, modificaciones en la tecnología de fabricación que obligan a una constante invención de términos para denominar estas variaciones evolutivas del producto. El problema radica en que los términos son acuñados desde una perspectiva puramente comercial, sin la reflexión y rigor técnico suficiente, lo que puede inducir fácilmente a la confusión y a la larga, a una falta de entendimiento.
Así, de forma rápida, a lo largo de estos últimos años han surgido términos como porcelánico "técnico" para referirse a un gres porcelánico no esmaltado (como si la operación de esmaltado no entrañara ninguna dificultad técnica), porcelánico "rojo", cuando se quiere indicar que el soporte del producto se ha obtenido a partir de arcillas de alto contenido en óxidos de hierro y por lo tanto de color rojo en cocido, y más recientemente, porcelánico "semitécnico" para definir, de forma poco clara, un producto que por razones de diversa índole no alcanza las prestaciones del porcelánico "técnico".
Llegado este punto, y ante la evidente confusión existente, conviene hacer una revisión rigurosa sobre el término original y sus posibles implicaciones. El término gres porcelánico está compuesto por el sustantivo "gres" calificado por el adjetivo "porcelánico". Una definición acertada de ambas palabras es la que podemos encontrar en el Diccionario de Cerámica del prestigioso Institute of Materials de Londres {'21.

En este diccionario se define el gres ("stoneware") como un producto cerámico generalmente esmaltado, que aunque denso, impermeable y suficientemente duro para resistir el rayado por una punta de acero, difiere de la porcelana en que es más opaco y generalmente solo parcialmente vitrificado. Puede ser vítreo o semivítreo y usualmente de color grisáceo o marrón, como consecuencia de las impurezas que contienen las arcillas empleadas. Por otro lado, porcelánico, como cualidad de la porcelana, se refiere a un producto cerámico completamente vitrificado, impermeable (incluso sin esmaltar), blanco o coloreado artificialmente, translúcido (excepto cuando el espesor es grande) y resonante. En el Reino Unido el término se define en base a la composición, indicando que la mezcla empleada es del tipo feldespático (caolín-cuarzo-feldespato). En otras fuentes bibliográficas consultadas existe una clara coincidencia con las definiciones anteriores
Como puede observarse, el calificativo de porcelánico matiza fundamentalmente tres aspectos de la definición de gres: total ausencia de porosidad (al menos abierta) al tratarse de un producto impermeable, de color blanco en cocido o coloreado artificialmente y obtenido utilizando una composición basada en la mezcla tricomponente caolín-cuarzo-feldespato.

En consecuencia, podemos definir el gres porcelánico como una baldosa cerámica totalmente vitrificada, impermeable, esmaltada o no, cuyo soporte en cocido es blanco o coloreado artificialmente, y que para su obtención se utiliza una composición basada en la mezcla de caolín (o arcillas caoliníticas) cuarzo y feldespato. En la práctica, esta definición debe ser compatible con la normativa ISO de clasificación de baldosas cerámicas, por lo que la calificación de totalmente vitrificada puede ser matizada hasta un valor de absorción de agua inferior al 0.5%.
Por lo tanto, sentadas las bases de la definición del producto, debemos hacer una interpretación de los usos que actualmente se hace del calificativo porcelánico. Así, carece de toda lógica y rigor el término de porcelánico técnico (y por extensión el de semitécnico) ya que no existe ningún tipo de relación entre lo no técnico y el esmaltado. En todo caso, sí que parece correcto matizar si el gres porcelánico es esmaltado o no (como ocurre con cualquier tipo de baldosa) ya que en la definición de gres y porcelana se indica que el producto puede o no estar esmaltado.

En lo que se refiere al gres porcelánico "rojo", sin menosprecio de la calidad de un producto de muy baja porosidad formulado íntegramente a partir de arcillas rojas nacionales, el calificativo de porcelánico tampoco debería aplicarse, por cuanto no se trata de un producto de cocción blanca que haya sido coloreado mediante la adición de pigmentos, ni se ha partido para su elaboración de la composición básica de la porcelana mencionada anteriormente. Gres rojo de baja o muy baja absorción de agua sería probablemente un término más acertado.
Por lo tanto, y con el objeto de mantener el prestigio del producto en su futuro devenir por lo mercados mundiales se hace preciso tratar de mantener el rigor terminológico a la vez que las prestaciones asociadas a la definición del producto (prestaciones que más adelante se discutirán). Solamente de esta manera seremos capaces de poder transmitir y mantener la identidad del producto sin deterioro de su imagen y calidad.

4. LA FABRICACIÓN DEL GRES PORCELÁNICO: UN PROCESO CERÁMICO AVANZADO

En la figura 2 se describe, de forma esquemática, el proceso de fabricación del gres porcelánico. La obtención de un producto de altas prestaciones como es el gres porcelánico, a través de un riguroso control microestructural requiere materias primas de elevada calidad y un proceso de fabricación altamente tecnificado. Estas características están mas cerca de los procesos de fabricación de cerámicas avanzadas o de alta tecnología que de los empleados para la manufactura de productos cerámicos tradicionales.

Desarrollo a las manchas de color
Resistencia
Prensado
Pulido
Polvo de prensa
Microestructura en crudo
Cocción
Microestructura en cocido
Prestaciones del producto
Resistencia a la helada
Manipulación del polvo
Atomización
Molienda
Diseño de la composición
Mezcla de materias primas
Resistencia mecánica y tenacidad
Blancura

Figura 2. Esquema del proceso de fabricación del gres porcelánico y de la relación entre las etapas del proceso, la microestructura de las piezas y las propiedades del producto.

Los requisitos que se le exigen al producto son: elevado grado de blancura, un buen desarrollo del color, alta resistencia mecánica (y tenacidad) y elevada resistencia a las manchas y a la helada.
La consecución de estos objetivos esta básicamente relacionada con la obtención de una adecuada microestructura de la pieza cocida. Aunque más adelante se desarrollará este aspecto podemos en primera instancia indicar que esta microestructura debe caracterizarse por estar exenta o prácticamente exenta de porosidad abierta, con una mínima porosidad cerrada, a su vez constituida por poros de pequeño tamaño (10 ltm o inferiores) perfectamente aislados. La fracción sólida, formada por una matriz vítrea, debe alojar suficiente material de refuerzo (fase cristalina) con el fin de mejorar las propiedades mecánicas de la matriz. Finalmente, la relación entre la fase vítrea y la fase cristalina también influye notablemente sobre las características estéticas del producto, como son la blancura y el desarrollo del color.
No sería posible alcanzar esta microestructura en cocido sin previamente haber obtenido una adecuada microestructura en la pieza conformada. Junto a esta condición, la elección de las variables de cocción es un aspecto básico a la hora de alcanzar este objetivo. Durante la cocción, amén de otras transformaciones, tiene lugar la densificación de la pieza, la cual, en el caso del gres porcelánico, transcurre por un mecanismo de sinterización en fase líquida. En este mecanismo, la viscosidad de la fase líquida juega un papel decisivo al marcar la velocidad del proceso de densificación, la de disolución de fases cristalinas y la de desvitrificación de nuevas fases.
Hablar de una microestructura idónea en la pieza cruda es referirnos a una pieza cuya porosidad esté constituida por poros de pequeño tamaño con una distribución de tamaños poco dispersa. Además, dicha micro estructura debe estar exenta de gránulos incompletamente destruidos o deformados, ya que estos actuarían como discontinuidades y heterogeneidades que disminuirían las prestaciones, no solo de la pieza moldeada, sino incluso del producto final. La obtención de esa microestructura en crudo ideal pasa por la elección de unas materias primas de elevada calidad, exentas de impurezas, por un control riguroso de la operación de molienda y atomización para obtener un polvo de prensas adecuado y finalmente, un programa de prensado que permita reproducir dicha microestructura en toda la extensión de la pieza, independientemente de su tamaño y a lo largo de todas las piezas conformadas.

4.1. DISEÑO DE LA COMPOSICIÓN DE PARTIDA EN FUNCIÓN DE LOS REQUISITOS DEL PRODUCTO

En la figura 3 se describe el diagrama de flujo indicativo de los criterios de formulación a considerar en el diseño de una composición de gres porcelánico no esmaltado (los requisitos del soporte del gres porcelánico esmaltado son menos exigentes).

Requisitos del producto
Características del proceso
Alta resistencia mecánica y tenacidad
Resistencia a la helada
Resistencia a las manchas
Blancura
Desarrollo del color
Prensado
Material compuesto
Mínima porosidad
Mínimo contenido en óxidos colorantes
Máxima proporción de fase vítrea
Liganto/Plastificante
Material compuesto de una matriz vítrea y refuerzo cristalino
Alta contracción de cocción
Feldespatos
Arcillas caoliníticas o caolín
Buen empaquetamiento
Talco, dolomita, calcita, otros
Arcilla o caolín

Figura 3. Diagrama de flujo para el diseño de una composición de gres porcelánico

Como puede observarse, las prestaciones del producto solo pueden alcanzarse mediante el diseño de un material compuesto por una matriz vítrea, que asegure la reducción de porosidad en un ciclo rápido de cocción y a temperaturas relativamente bajas, con un refuerzo de naturaleza cristalina que disminuya la fragilidad de la matriz vítrea. La cerámica nos ofrece infinitas posibilidades de diseñar materiales compuestos de las características anteriores, una de las combinaciones más accesibles y económicas es la basada en el sistema ternario SiO2 / Al203 / M20, siendo M20 un óxido fundente alcalino, como el sódico o potásico, aportado como feldespato. En la práctica se suele preferir la introducción del feldespato sódico por su menor temperatura de fusión.
Por otro lado, el conformado de la pieza por prensado requiere el aporte de suficiente cantidad de partículas coloidales que favorezcan el empaquetamiento y cohesión (efecto ligante) de las partículas de mayor tamaño aportadas principalmente por los materiales desgrasantes. En la práctica estas partículas coloidales son introducidas en forma de arcillas caoliníticas de bajo contenido en óxido de hierro y caolines.
En ocasiones, y con el objeto de favorecer la formación de mezclas eutécticas de baja temperatura de fusión se introducen compuestos aportadores de óxidos alcalinotérreos (CaO y MgO) tales como la calcita, dolomita, talco o wollastonita.
Este tipo de composiciones permite un tratamiento térmico a temperaturas moderadas (en torno a los 1200°C) para obtener un material compuesto de matriz vítrea de composición SiO,-Al2O,-M2O, abundante sílice (cuarzo) sin disolver y la cristalización de pequeñas proporciones de mullita (figura 4).

Figura 4. Superficie de fractura atacada con acido de una pieza industrial de gres porcelánico cocida a 1210°C. Obsérvese la matriz vítrea (V), el cuarzo sin disolver (Q) y los cristales de manita (M).

Así, en general, las composiciones de gres porcelánico se formulan en base a una relación próxima a 1:1 entre el material plástico (arcilla caolinítica y caolín) y el material desgrasante (principalmente feldespato sódico, sódico-potásico y cuarzo). Las principales diferencias entre las composiciones para fabricar el producto no esmaltado y el esmaltado son la presencia exclusiva de arcillas de importación (por su menor contenido de impurezas y mayor plasticidad) y la posibilidad de introducir caolín en el primer caso. Además, las materias primas desgrasantes (feldespato y cuarzo) empleadas en el producto no esmaltado son de superior calidad (menor contenido en impurezas), con el objeto de obtener un elevado grado de blancura, un buen desarrollo de los colores y una mínima porosidad final.

4.2 RELACIÓN ENTRE LA MICROESTRUCTURA EN CRUDO Y LA MICROESTRUCTURA EN COCIDO DEL GRES PORCELÁNICO

La densificación del gres porcelánico transcurre por un mecanismo de sinterización en presencia de fase líquida. Según se describe en la bibliografía, al aumentar la temperatura de cocción se reduce la porosidad y se produce un crecimiento del tamaño de poro como resultado de la eliminación, también progresiva, de los poros más pequeños. A mayores temperaturas, la proporción de fase líquida se incrementa al tiempo que disminuye su viscosidad, lo que permite eliminar poros de tamaño cada vez más grande. El sistema poroso, inicialmente intercomunicado, va perdiendo conectividad con el avance de la sinterización y comienza a formarse porosidad cerrada.
A elevadas temperaturas la porosidad abierta se anula y la evolución de la textura porosa debe seguirse por observación de secciones pulidas de las piezas. En la figura 5 se aprecia que, para temperaturas del orden de 1200°C, al aumentar la temperatura disminuye la porosidad de la pieza hasta que se alcanza la máxima densificación (T ) que en este caso es de 1220°C. Un incremento posterior de temperatura provoca una disminución de la viscosidad efectiva de la pieza haciéndola más deformable y que la presión de los gases ocluidos en los poros supere la presión capilar, por lo que la pieza expande. La temperatura óptima de cocción de este tipo de productos es precisamente la temperatura de máxima densificación (Tmax) y la composición de partida debe ser tal que dicha temperatura sea superior a aquella a la que se anula la porosidad abierta. En caso contrario, en el producto cocido quedarían poros abiertos, como es el caso de las piezas de pavimento gresificado en las que se utilizan arcillas rojas como materias primas.

Figura 5. Superficie pulida de piezas de gres porcelánico obtenidas a partir de una composición estándar

4.2.1 Influencia de la distribución de tamaño de partícula (DTP) del polvo atomizado
En la bibliografía se analiza el efecto de la DTP de la composición de gres porcelánico sobre el proceso de sinterización y sobre las características microestructurales de las piezas cocidas. Para ello Orts et al 1161 comparan el comportamiento durante la cocción de cuatro composiciones de gres porcelánico que habían sido molturadas a distintos tiempos para obtener diferentes residuos de molienda.
Estos investigadores concluyen que, a igualdad de variables de prensado, cuanto mayor es la fracción de partículas grandes en la composición (mayor valor del residuo a 40µm o menor grado de molienda), se obtienen piezas menos porosas pero que contienen poros más grandes. En cambio, para moliendas más enérgicas (menor residuo a 40t {m), las piezas que se obtienen son más porosas pero los poros son de menor tamaño. Estos resultados están de acuerdo con la bibliografía y confirman que el tamaño de partícula está directamente relacionado con el tamaño de poro del empaquetamiento en crudo.
El aspecto de la textura porosa de las piezas cocidas a la temperatura de máxima densificación (Tmax), y pulidas posteriormente, que habían sido obtenidas a partir de las cuatro composiciones anteriormente mencionadas, puede apreciarse en la figura 6. En esta misma figura se incluye el valor del residuo de molienda a 40um (R), la temperatura de máxima densificación, la porosidad final (s). Se observa que conforme aumenta el valor del residuo a 40,um (disminuye el grado de molienda), se obtienen piezas más porosos con poros de mayor tamaño. Los resultados obtenidos confirman que el crecimiento del tamaño de poro que se produce durante la sinterización depende del tamaño de los poros de la pieza cruda, por lo que la porosidad final de la pieza cocida dependerá más del tamaño de los poros de la pieza cruda que del volumen de éstos.

Figura 6. Secciones pulidas de piezas cocidas a Tmax obtenidas a partir de composiciones de gres porcelánico de distintoresiduo de molienda (R1 a R4).

4.2.2 Influencia de las variables de prensado
El efecto de las variables de prensado (presión y humedad) sobre la microestructura en crudo de piezas de gres porcelánico ha sido descrito en la bibliografía por diversos autores. En la figura 7 se ha tratado de resumir este efecto mediante la representación del diámetro medio de poro de probetas de gres porcelánico moldeadas a diferentes presiones de prensado utilizando a su vez polvo atomizado con tres contenidos en humedad distintos. Como puede observarse, tanto la presión de prensado como la humedad del polvo originan una disminución del tamaño medio de poro, lo que facilitará el posterior proceso de sinterización. En cierto modo, el efecto del aumento de la presión y/ o humedad del polvo en lo que a la microestructura de la pieza cruda se refiere es similar al de la disminución del tamaño de partícula, tal como se ha observado en el apartado anterior.
Así al aumentar la presión de prensado se facilita la densificación de la pieza ya que se incrementa la energía aportada para la deformación y rotura de aglomerados. El aumento de la humedad se traduce en una mayor compresibilidad del polvo, al reducirse la presión de fluencia de los aglomerados y disminuir las fuerzas de fricción entre partículas [2',22].

Figura 7. Influencia de las variables de prensado (presión') humedad del polvo) sobre el (¿?) medio de poro de piezas de gres porcelánico.

4.3. RELACIÓN ENTRE LA MICROESTRUCTURA DE LA PIEZA COCIDA Y ALGUNAS PROPIEDADES DEL GRES PORCELÁNICO
4.3.1 Resistencia mecánica y tenacidad
El gres porcelánico es un material de elevada resistencia mecánica, dentro del contexto de las baldosas cerámicas, que debe en gran parte esta propiedad a su naturaleza vitrocristalina. La rotura del material es frágil, y puede modelizarse de acuerdo con la mecánica lineal de fractura. La aproximación de Irwin es uno de los modelos mas empleados para la determinación de la resistencia mecánica de materiales frágiles.
Donde oR es la resistencia mecánica, Y es un factor geométrico que depende de la forma de aplicación de la carga y de la geometría de la pieza y, por último, ac representa el tamaño de defecto crítico, es decir, aquel para el que se produce la rotura frágil del material. Como puede observarse a partir de esta expresión, para diseñar un material cerámico de elevada resistencia mecánica es necesario obtener una buena tenacidad y controlar rigurosamente la microestructura (tamaño de los defectos) del producto.
La mejora de las propiedades mecánicas del gres porcelánico es un tema de creciente interés en la bibliografía. Recientemente algunos autores han profundizado sobre el papel que desempeña la fase cristalina residual (cuarzo) sobre el refuerzo de la estructura del material. Leonelli et al 1241 postulan, en base a la similitud de la microestructura del gres porcelánico y la de la porcelana, que en la resistencia mecánica del gres porcelánico intervienen dos mecanismos que contribuyen a aumentar la tenacidad. En primer lugar, los cristales de cuarzo se oponen a la propagación de grieta mediante la formación de microgrietas. Este mecanismo es fácilmente visible en la microestructura de una pieza indentada como una ramificación de la grieta en la zona donde ésta impacta con el grano de cuarzo (figura 8a). En segundo lugar, también se observa que el mecanismo de desviación de grieta es operativo en la proximidad de los granos de cuarzo (figura 8b).

Figura 8. Mecanismos de refuerzo de los granos de cuarzo residual en piezas de gres porcelánico:
a) por formación de microgrietas y b) por desviación de la grieta (Fuente: ref. 24).

En un reciente trabajo [261 se ha puesto de manifiesto el papel de refuerzo de la mullita en la matriz vítrea del gres porcelánico. En este estudio se indica que al aumentar el contenido de caolín (o de arcilla caolinítica) en la composición de partida, se incrementa la proporción de mullita en las piezas cocidas lo que conduce a un importante incremento (casi un 40%) de la resistencia mecánica. Sin embargo el efecto de refuerzo pasa por un máximo para una proporción de caolín alrededor de 40% (14% de mullita), para posteriormente disminuir. La presencia de este máximo, por otro lado muy común en otros materiales cerámicos compuestos [27] esta basada en la existencia de dos efectos simultáneos pero contrapuestos, tal como se aprecia en la figura 9. Así, conforme se incrementa la proporción de mullita, aumenta la tenacidad (K1c) aunque simultáneamente también lo hace la población y el tamaño de los defectos microestructurales (ac), asociados a la presencia de esta fase cristalina en una matriz vítrea. Esto último se aprecia en las micrografías incluidas en la figura 9 correspondientes a las piezas obtenidas a partir de las composiciones con un 35% y un 65% de caolín (12.1 % y 25 % de mullita).
Tenacidad
Tamaño de defecto
Caolín
Figura 9. Variación de la tenacidad (K«) y del tamaño de defecto crítico (a) en el gres porcelánico
cocido en función de la proporción de caolín en la composición de partida.

4.3.2 Resistencia a las manchas

Para analizar la relación entre la textura porosa de la pieza una vez pulida y su resistencia a las manchas, en la figura 10 se ha representado la variación de la facilidad de limpieza y de la retención de suciedad con la temperatura de cocción para piezas obtenidas a partir de una composición estándar de gres porcelánico. La evaluación de esta propiedad se llevó a cabo por colorimetría. Así, la resistencia a las manchas (retención de suciedad), se determinó a partir del cambio de color (4E) que experimentaba una superficie pulida de gres porcelánico manchada y posteriormente limpiada con un paño húmedo. Para evaluar la facilidad de limpieza las mismas piezas manchadas eran posteriormente limpiadas en un dispositivo mecánico (utilizando un agente de limpieza convencional), determinando él AE entre la superficie original y la superficie tras el proceso de limpieza.
Corno fondo de la figura 10 se ha representado la microestructura de piezas pulidas cocidas a T <T (temperatura de máxima densificación), T=T y T >Tm i\. Se observa que la retención de suciedad disminuye al aumentar la temperatura de cocción pasando por un mínimo a T . Esta disminución inicial se debe a la reducción de la porosidad de la pieza y el aumento para T >T es consecuencia del hinchamiento que experimenta la pieza debido a la presión de los gases ocluidos en los poros, como se ha indicado anteriormente.
En lo que respecta a la facilidad de limpieza, AE disminuye (aumenta la facilidad de limpieza) hasta llegar a T x y se mantiene constante para temperaturas superiores, en el intervalo estudiado de esta variable. El hecho de que AE no aumente una vez sobrepasada T se debe a que cuando la pieza expande se incrementa su porosidad a costa de aumentar el tamaño de los poros y no el número de poros y es más fácil eliminar el material que se ha introducido en poros grandes que el que ha entrado en poros pequeños.

Figura 10. Composición de eres porcelánico estándar. Variación de la retención de suciedad ry de la facilidad de limpieza con la temperatura de cocción, en piezas pulidas.

4.3.3 Blancura
La blancura del producto cocido depende en gran medida de la composición de materias primas de partida. Como puede observarse en la figura 11, al disminuir la proporción de Fe,O, y TiO en una composición estándar de gres porcelánico se incrementa el grado de blancura del producto cocido (aumenta la coordenada L* y disminuye la coordenada b*). En esta misma figura se aprecia que, la zona de temperatura de trabajo del gres porcelánico (marcada con un círculo) coincide prácticamente con el mínimo de blancura del producto, como consecuencia del efecto colorante del FeO al introducirse en la fase vítrea desarrollada. Así, según Zhou y Weissman [281, la incorporación del hierro en la fase vítrea es la principal causa de la perdida de blancura de la porcelana, ya que, para un determinado contenido de óxido de hierro en la composición, la mullita, que podría incorporar la misma proporción de hierro que la fase vítrea, no exhibe el mismo cambio de color que esta última fase.

Figura 11. Variación de la coordenada L* (a) y b* (b) con la temperatura para dos composiciones
de gres porcelánico con distinta proporción de impurezas colorantes Fe,O, y TiO,.

A igualdad de contenido en impurezas cromóforas, la blancura final del producto depende de la naturaleza y proporción de fases desarrolladas durante la cocción. Recientemente Sánchez et al 1261 han comprobado que existe una buena correlación entre la blancura (coordenada L*), la amarillez (coordenada b*) y la proporción de fases cristalinas en el producto cocido (cuarzo+mullita), de tal manera que aumenta la blancura (aumenta L*) y disminuye la amarillez (disminuye b*) conforme se incrementa la proporción total de fase cristalina (figura 12).

Mullita
Cuarzo

Figura 12. Variación de las coordenadas cromríticas L* ti h* con la proporción de fases
cristalinas (cuarzo+nmllita) en la pieza cocida.

Estos resultados subrayan el efecto opacificante de las fases cristalinas presentes en la matriz vítrea. Las diferencias de índice de refracción entre la mullita (1.67) y el cuarzo (1.54) respecto de la fase vítrea (alrededor de 1.62) son pequeñas, sin embargo, la presencia de cristales de ambos compuestos en el seno de dicha fase vítrea representa el principal mecanismo de opacificación. Por otra parte, debido al bajo contenido de elementos cromóforos (hierro y titanio) presentes en estas fases cristalinas, esta opacificación incrementa la blancura de la pieza (aumenta L* y disminuye b*). El efecto opacificante de la mullita desvitrificada es superior al del cuarzo residual debido a que su tamaño de partícula es mucho menor.
4.3.4 Desarrollo de color
Al igual que la blancura, el desarrollo de color en los productos coloreados depende, según recogen algunos autores 1'91, del contenido en impurezas cromóforas en las materias primas. La disminución de la proporción de este tipo de impurezas supone, en general, un mejor desarrollo del color. Sin embargo el rendimiento de los colorantes también está relacionado con la proporción de fase vítrea contenida en la pieza cocida e incluso, con la naturaleza de dicha fase vítrea.
Así, en general, al aumentar la proporción de fase vítrea se favorece el desarrollo de color ya que disminuye el efecto opacificante de la fase cristalina. Para comprobar este hecho se analizó la influencia de los cuatro ingredientes básicos de una composición están dar de gres porcelánico (caolín, cuarzo, feldespato sódico y feldespato potasio) sobre el desarrollo de color. Para ello se utilizaron materias primas prácticamente exentas de impurezas. Se eligieron tres pigmentos industriales: negro, azul y rojo. Por razones de brevedad se han incluido en este trabajo únicamente los resultados obtenidos con el pigmento negro. En la figura 13 se ha representado la variación de la coordenada cromática L* de piezas de gres porcelánico en función de la proporción de cada uno de los ingredientes de una composición a la que se le había añadido una proporción estándar del citado pigmento.

Caolín
Feldespato sódico
Feldespato potásico
Cuarzo 1

Figura 13. Variación de la coordenada cromática L* de piezas de gres porcelánico negras en función de la proporción de los ingredientes de la mezcla de partida: (a) caolín, (b) feldespato sódico, (c) feldespato potasio y (d) cuarzo.

Como puede observarse, el caolín, al favorecer la formación de mullita, y el cuarzo, dada su escasa solubilidad en el fundido, disminuyen la intensidad del color desarrollado (aumento de la coordenada L*), como consecuencia del efecto opacificante (blanquearte) descrito en el apartado anterior. Por el contrario, al aumentar la proporción de feldespato se incrementa, de forma acusada, el rendimiento del colorante (disminuye L*). No parecen observarse diferencias en cuanto a la naturaleza del feldespato (sódico o potasio), probablemente debido a que las piezas fueron cocidas hasta la máxima temperatura de vitrificación, lo que supuso emplear temperaturas distintas en cada caso, pero al mismo tiempo se lograba igualar la viscosidad del vidrio desarrollado durante la sinterización. Resultados similares se obtuvieron con los otros dos pigmentos (azul y rojo).

5. ALGUNOS PROBLEMAS ASOCIADOS AL PROCESO DE FABRICACIÓN

5.1 FALTA DE COMPRESIBILIDAD DEL POLVO
El polvo de prensas empleado en la fabricación de gres porcelánico presenta, por lo general, una baja compresibilidad, como consecuencia de:
La obtención de un producto de mínima porosidad y un adecuado desarrollo de los colores requiere el empleo de composiciones con una elevada proporción de feldespato, o lo que es lo mismo, minimizar el contenido de arcilla, ya que además esta materia prima es, por lo general, la principal aportadora de impurezas a la composición.
La molienda intensa de la composición con el fin de obtener una adecuada microestructura en la pieza cruda da lugar a distribuciones de tamaño de partícula (DTP) estrechas, poco aptas para el empaquetamiento (apartado 4.2.1).
En la figura 14 se ha representado la densidad aparente en seco de piezas de gres porcelánico obtenidas a partir de composiciones con distinta proporción de una arcilla prácticamente exenta de cuarzo. En la misma figura se detalla la visualización ideal del empaquetamiento para tres contenidos en arcilla distintos (las esferas pequeñas y grandes simbolizan las partículas de arcilla y de material desgrasante respectivamente). Puede observarse que la compacidad presenta un máximo para una proporción de arcilla de alrededor del 33% en peso. A este valor máximo, el contenido de partículas arcillosas es suficiente para ocupar la mayor parte de los huecos dejados por las partículas del material desgrasante. Proporciones mayores de arcilla conducen a una expansión de la estructura, tal como se muestra en el esquema. Estos resultados coinciden con aquellos descritos en la bibliografía para mezclas binarias de partículas esféricas en las que el máximo de densidad de empaquetamiento generalmente se sitúa en una relación de volúmenes de partículas pequeñas/partículas grandes de 35 / 65. Por lo general, las composiciones de gres porcelánico se encuentran por debajo de este óptimo.

Contenido en arcilla

Figura 14. Variación de la densidad aparente en seco de composiciones de gres porcelánico moldeadas con diferentes proporciones de arcilla (se incluye también el modelo ideal de empaquetamiento de esferas de dos tamaños).

Por otro lado, la molienda intensa de la composición también disminuye la compresibilidad del polvo. La razón de este comportamiento esta basada en el estrechamiento de la distribución de tamaño de partícula que se produce conforme aumenta el tiempo de molienda (disminuye el residuo). En un molino de bolas, el estrechamiento de la DTP supone principalmente una disminución del tamaño de las partículas más grandes (>30-401.tm), relacionadas principalmente con el material desgrasante, ya que las partículas arcillosas apenas sufren la acción molturante. Recientemente Sánchez et al 1301 han puesto de manifiesto este efecto estudiando el empaquetamiento de mezclas binarias de arcilla y feldespato. Según estos autores, al disminuir el tamaño de partícula del feldespato (molienda más intensa) se reduce el tamaño del hueco (poro) disponible para albergar las partículas mas pequeñas del mineral arcilloso, por lo que el empaquetamiento se expande y la compacidad disminuye. Existe una relación mínima entre el tamaño del desgrasante y del mineral arcilloso por debajo de la cual la compacidad se ve perjudicada (alrededor de 1:10).

Finalmente, el aumento de la presión necesaria para contrarrestar la deficiente compresibilidad del polvo por las razones expuestas anteriormente puede ocasionar problemas durante la fabricación, ya que este incremento de la presión lleva asociado un aumento paralelo de la respuesta elástica (expansión axial) de la pieza tras el prensado (figura 15). Según algunos autores, el aumento de la expansión axial incrementa el riesgo de sufrir laminaciones y ahojados durante el prensado, por lo que se ralentiza el ciclo de prensado al requerirse una prolongación del período de desaireación.

Figura 15. Variación de la expansión axial de la pieza recién prensada con la presión de prensado.

5.2 SEGREGACIÓN Y DESMEZCLADO

Conforme aumenta la fluidez de un polvo también lo hace su tendencia a segregar. A igualdad de otras características de los aglomerados, si los aglomerados fueran del mismo tamaño no existiría posibilidad de que éstos se segregaran. Sin embargo, pequeñas variaciones de tamaño entre los aglomerados en un polvo de elevada fluidez ya pueden ser causa de segregación. En efecto, como puede observarse en la figura 16, la segregación de un polvo aglomerado puede comenzar para relaciones de tamaño tan pequeñas como 1.1, aumentando de forma exponencial para diferencias de tamaño mayores.
Estas diferencias de tamaño existen siempre en el proceso de fabricación, y son especialmente evidentes cuando se mezclan polvos coloreados, dando lugar a frecuentes cambios de aspecto ("tonos") en el producto final. De hecho se ha comprobado que la segregación de los aglomerados en una mezcla de polvos coloreados puede llegar a producir el mismo cambio de aspecto en la pieza final que un error en la dosificación de uno de los componentes E".

Relación de tamaños de aglomerado

Figura 16. Variación del coeficiente de segregación con la relación de tamaños entre los aglomerados.

La segregación da lugar al desmezclado del polvo. Por este motivo, los polvos de elevada fluidez se mezclan y desmezclan con suma facilidad. En consecuencia, la única Sorma de evitar el desmezclado (segregación) de un polvo atomizado en el que existan diferencias de tamaño entre los aglomerados es minimizando el movimiento del polvo. Algunas actuaciones que pueden llevarse a cabo en el proceso de fabricación con el fin de seducir el problema de segregaciones son:

-Reducir, en la medida de lo posible, los almacenamientos intermedios del polvo atomizado, en particular, de la mezcla de polvos coloreados. La caída del polvo durante e1 almacenamiento es un proceso altamente segregativo (figura 17).

Aglomerados pequeños
Aglomerados grandes

Figura 17. Segregación durante el llenado de un silo con polvo atomizado de dos colores: aglomerados negros (grandes) y aglomerados blancos (pequeños).

-Diseñar los silos adecuadamente. Esto implica la utilización de sistemas de alimentación que incorporen divisores de flujo y el empleo de ángulos de descarga que favorezcan el flujo másico durante el vaciado del silo en lugar del flujo tubular. El flujo másico (figura 18a) asegura la descarga homogénea a diferencia del flujo tubular (figura 18b) en el que inicialmente se produce el vaciado de la parte central del silo, más rica en aglomerados pequeños, y finalmente las partes más próximas a las paredes, las cuales contienen una mayor proporción de aglomerados grandes.

Figura 18. Esquema de descarta de un silo:(a) por flujo nrdsico (b) por flujo tubular.

Una propuesta compatible con las consideraciones anteriores es la del empleo del sistema de silos móviles teleguiados (siempre y cuando el diseño del silo sea correcto), ya que de esta forma la manipulación del polvo es menor, el tamaño del lote es más pequeño y la preparación de la mezcla coincide prácticamente (apenas hay almacenamiento intermedio) con su alimentación a la prensa.

5.3 DIFICULTAD DE PULIDO

El pulido del gres porcelánico es un proceso de alto coste que lleva asociado un importante consumo de materias primas y energía. La dificultad de pulir el gres porcelánico tiene un doble origen. Por un lado el gres porcelánico es un producto de gran dureza, lo que condiciona el empleo de abrasivos convencionales muy duros, como el carburo de silicio, o incluso superabrasivos como el diamante. En la figura 19 se comprueba la ubicación del gres porcelánico en un diagrama que trata de simbolizar la dificultad de pulido. En el diagrama se representa, de forma cualitativa, la dureza y tenacidad de diferentes materiales, incluidos el gres porcelánico. La dificultad de pulido crecería según la diagonal de los dos ejes cartesianos, es decir, al aumentar la dureza y la tenacidad del material a pulir. Puede observarse que el gres porcelánico es un material difícil de mecanizar.

Tenacidad

Figura 19. Diagrama de facilidad de pulido (dureza frente a tenacidad). La dificultad de pulido aumenta según la diagonal de los ejes coordenados (Fuente: ref.35).

Por otro lado, el producto tras la cocción no es plano, sino que presenta curvaturas de distinta naturaleza, lo que dificulta enormemente la acción de las herramientas de pulido. Para facilitar esta acción, es necesario reducir la curvatura de las baldosas, empleando para ello útiles diamantados que deben eliminar gran cantidad de material, con un importante consumo de energía, dando lugar a la vez a un considerable deterioro de la superficie de la baldosa (figura 20). Este deterioro condiciona enormemente el resto de la operación de pulido, ya que el daño sufrido por la pieza debe ser reparado con sucesivos útiles que contienen abrasivo (carburo de silicio) de tamaño de grano progresivamente más pequeño. Tal como se observa en la figura 21, alrededor del 70% del tren de pulido industrial se emplea para reparar el daño ocasionado en la fase de aplanado inicial, lo que lleva asociado una importante eliminación de material. A partir de este tramo el brillo experimenta un aumento rápido, tendiendo finalmente a un valor mas o menos estable que según se indica en la bibliografía [36'37] esta relacionado con la porosidad de las piezas.

Pieza sin pulir
Pieza tras el aplanado

Figura 20. Aspecto de la superficie del gres porcelánico tras la etapa de aplanado (comparación con la superficie original).

El empleo de herramientas que deterioren menos la superficie de la pieza en la fase de aplanado y de útiles diamantados que aumenten la eficacia de la fase de pulido propiamente dicha son dos propuestas que ya se encuentran actualmente en avanzado estado de desarrollo y que conducirán a mejorar la eficiencia de la operación, a disminuir su mochila ecológica (consumo de materias primas y energía) y a reducir el impacto medioambiental.

Masa
Brillo
Posición relativa de las piezas

Figura 21. Variación de la pérdida de material y del brillo de la superficie durante el pulido del gres porcelánico.

6. EL GRES PORCELÁNICO Y LA PIEDRA NATURAL: DOS CARAS DE UNA MISMA MONEDA

Los últimos foros de debate sobre el futuro del gres porcelánico parecen indicar que el futuro inmediato del producto apuesta decididamente por la reproducción, no solo de rocas ornamentales, habitualmente pulidas, como el granito y el mármol, sino también de piedras de cantería como areniscas, pizarras, etc. Así lo ponen de manifiesto los últimos certámenes feriales sobre baldosas cerámicas, los cuales empiezan a asemejarse más a una exposición de piedras naturales que a eventos cerámicos. Algunas empresas incluso están haciendo de esta tendencia una razón comercial, como lo prueba el hecho de omitir la palabra cerámica y todos los términos que tienen que ver con ella en sus mensajes publicitarios. Esta tendencia esta basada en la posibilidad de reproducir un material natural mejorando sus prestaciones (disminuyendo la porosidad y mejorando su resistencia mecánica, a las manchas y a la helada) con un coste altamente competitivo o conseguir un incremento de mercado al reproducir materiales naturales en vías de ser agotados. El campo es por otro lado bien extenso ya que en el mundo pueden existir mas de 5000 tipos de piedras naturales comerciales, aunque la cifra de no catalogadas es, con toda seguridad, incontable.
Desde el punto de vista científico la clasificación de piedras naturales comprende todo el espectro genético de las rocas, pudiendo encontrar desde un origen ígneo como el granito, hasta puramente sedimentario como una caliza, pasando por el metamorfismo típico de las pizarras En la figura 22 se ha tratado de describir una visión muy simplificada del proceso de génesis de una piedra natural y se ha comparado con el proceso de fabricación del gres porcelánico. Como puede observarse, ambos materiales presentan grandes similitudes, sin embargo, también existen aspectos que los diferencian: la escala de tiempo y la aplicación simultánea de presión y temperatura durante la génesis de la roca. Esta diferenciación hace que la reproducción, a escala industrial, del efecto conseguido por la naturaleza durante millones de años utilizando condiciones de síntesis diferentes resulte extremadamente difícil. Así por ejemplo, el tamaño de cristal obtenido en el proceso de enfriamiento del magma en un granito supera generalmente los 5 mm y puede alcanzar hasta 1 cm. Por otro lado, la aplicación de elevadas presiones (hasta 700 MPa) y temperaturas (hasta 1000 °C), durante tiempos geológicos favorece la obtención de especies mineralógicas o modificaciones de retículos cristalinos impensables en condiciones industriales de fabricación.

Proceso geológico
Roca de partida
Metamorfismo
Roca metafórica
Fusión
Magma
Enfriamiento
Roca plutónica
Roca volcánica
Materias primas de partida
Prensado
Pieza conformada
Sinterización
Fundido
Enfriamiento rápido
Gres porcelánico

Proceso porcelánico (gres porcelánico)

Figura 22. Comparación entre la génesis de una piedra natural y el proceso de fabricación del gres porcelánico.

Esta nueva tendencia que tiene como fin la consecución de más y mejores reproducciones de las piedras naturales requieren de un nuevo impulso en las líneas de investigación sobre gres porcelánico, las cuales hasta la fecha se habían volcado algo más hacia las prestaciones del producto. Este nuevo impulso podríamos definirlo como la ingeniería estética del gres porcelánico, y debe contemplar actuaciones sobre el diseño del producto y sobre su tecnología de fabricación.

6.1 NUEVAS LÍNEAS DE I+D+I EN EL DISEÑO DE LOS MATERIALES

Desde el punto de vista del diseño de los materiales a emplear para la fabricación del gres porcelánico, algunas futuras líneas de investigación podrían ser:

-Redescubrimiento de los diagramas de fases. Los diagramas de fase habían quedado en desuso en el diseño de las composiciones de gres porcelánico ya que éstas estaban basadas prácticamente en su totalidad en la composición de la porcelana, con ligeras modificaciones. Mediante esta herramienta es posible, de una forma más racional, analizar los caminos de fusión y cristalización de las composiciones de partida, diseñar nuevos materiales vitrocristalinos o prever fenómenos de disolución sólida, exsolución o separación de fases que favorezcan la obtención de determinados efectos estéticos. A este respecto conviene destacar que las posibilidades de utilizar materiales vitrocristalinos es mayor en el caso del gres porcelánico en comparación con los recubrimientos vidriados de baldosas ya que la temperatura de cocción es también mayor y los acabados lisos y brillantes generalmente se obtienen por procedimientos mecánicos como el pulido.
* Aplicaciones granulares y microgranulares que favorezcan la imitación del crecimiento cristalino, coloración, exsolución y demás fenómenos que tienen lugar durante el enfriamiento del magma en la génesis de la piedra natural. Esta línea de actuación iría además asociada con el diseño de materiales de naturaleza esencialmente vítrea que imiten la transparencia de los monocristales o agregados cristalinos de gran tamaño.
* Desarrollo de composiciones con grados de blancura muy elevados y con un óptimo desarrollo de los colores
* Diseño de materiales para ser aplicados mediante técnicas decorativas sin contacto, tales como láser 141, impresión por chorro de tinta 141, etc. Algunos de estos materiales podrían incluir suspensiones de nanopartículas, geles, materiales compuestos cerámica-polímero, etc.
Desarrollo de materiales cerámicos de muy pequeño tamaño de partícula y elevada fluidez para ser aplicados en seco. Para llevar a cabo este desarrollo será necesario explorar nuevas técnicas de fluidificación de polvos tales como las basadas en la encapsulación y microencapsulación de partículas I42].

6.2 NUEVAS LÍNEAS DE I+D+I EN EL DISEÑO DE LA TECNOLOGÍA DE FABRICACIÓN

La nueva tendencia en ingeniería estética apuntada anteriormente también requerirá la implantación de nuevas tecnologías de fabricación, las cuales deberían venir avaladas por una intensa labor de I+D+I.

Ya es hoy en día una realidad el paulatino traslado de la línea de decoración desde su ubicación tradicional tras el secadero, a la sección de prensado [43I. La fuerza impulsora de este cambio no es otra que la referida reproducción de los efectos pétreos, muchos de los cuales pierden intensidad y eficacia cuando se tratan de obtener en una línea de esmaltado tradicional. Sirva de ejemplo la pieza mostrada en la figura 23. Como puede observarse, la profundidad del veteado o la decoración bajorrelieve serían imposibles de conseguir según el concepto de esmaltado y decoración (serigrafiado, huecograbado, etc) actual.

Algunas de las futuras líneas de I+D+I relacionadas con la tecnología de fabricación del gres porcelánico que tengan como objetivo la nueva tendencia apuntada por el producto podrían ser:
Decoración de la pieza en la prensa [431. Esta línea ya se encuentra en clara fase de desarrollo, tal como se ha mencionado, y se espera una creciente evolución en el futuro, al incorporase nuevos sistemas decorativos a la prensa. De entre los diferentes sistemas surgidos últimamente (serigrafiado en polvo, sistemas de precarga, cargas múltiples, eliminación de material por presión neumática, etc.) es quizás la técnica del doble prensado la que supone un mayor reto tecnológico. Todos estos sistemas, así como su combinación y las nuevas propuestas que aparezcan, requerirán de importantes esfuerzos en investigación con vistas a mejorar una operación de prensado cada vez más exigente y complicada.

Figura 23. Ejemplo de reproducción de piedra de cantería obtenida por decoración en la prensa (Fuente: ref. 44).

* Sistemas de decoración sin contacto. La decoración bajorrelieve puede ser la puerta para la incorporación de infinidad de técnicas decorativas en las que no existe contacto con el substrato a decorar, como por ejemplo:

* Decoración con láser. La tecnología láser, muy desarrollada en los últimos años, puede suponer un importante campo de aplicaciones en el gres porcelánico como la obtención de relieves, cambios de textura (efectos mate-brillo), decoración sobre y bajorrelieve, corte de piezas, sinterización, pulido, etc.
* Impresión por chorro de tinta. La impresión por chorro de tinta cerámica recientemente desarrollada " se encuentra ya en fase de implantación industrial. Esta tecnología ha requerido y requerirá aun más en un futuro la adecuación de los sólidos empleados en la formulación de las tintas teniendo en cuenta la tecnología emergente de síntesis de nanopartículas. No obstante, existen otros sistemas de decoración por chorro de tinta que también podrían incorporarse en un futuro próximo, tales como aquellos basados en la aplicación de un ligante sobre un lecho de partículas, o los que inyectan un agente gelificante a una capa de suspensión
* El pulido mecano-químico, muy utilizado en otros sectores industriales, podría suponer una importante mejora en el acabado superficial de las baldosas pulidas ["l.

* Nuevos métodos de conformado de pieza:

* Prensado en caliente. Siguiendo con la secuencia observada de traslado de la línea de decoración hacia la prensa podríamos pensar que en un futuro, no solo podamos decorar sino también cocer, es decir aplicar calor, en la propia prensa, tal como el proceso de metamorfosis de las rocas lleva a cabo. Con esta técnica se podrían obtener efectos estéticos hasta la fecha inimaginables mediante el proceso tradicional (prensado en frío y sinterización posterior). Esta tecnología es ampliamente utilizada en la fabricación de cerámicas avanzadas [471, y en la sinterización de metales y vidrios.
* Conformado a partir del fundido. Dadas las características vitrocristalinas del producto, podríamos pensar en la posibilidad de fabricar piezas de gres porcelánico siguiendo la tecnología empleada en la industria del vidrio para la obtención de materiales vitrocerámicos: conformado del fundido, que podría ser una lámina, y posterior tratamiento térmico para obtener las fases cristalinas. Esta técnica ampliaría enormemente los posibles sistemas vitrocristalinos a emplear.
Obtención de láminas. Una propuesta presentada recientemente relacionada con el gres porcelánico es la obtención de láminas de reducido espesor (hasta 3 mm), que deben ser comercializadas sobre un substrato que le otorgue cierta rigidez. Las piezas (láminas) de gres porcelánico se obtienen por prensado a muy elevada presión del polvo confinado entre dos láminas flexibles. Esta propuesta va encaminada hacia nuevas aplicaciones del gres porcelánico distintas a las actuales, en substitución de materiales como la madera, el plástico o el metal, ya que las posibilidades en cuanto a tamaño de pieza a fabricar son prácticamente ilimitadas. Siguiendo con esta nueva línea de desarrollo, se podrían incorporar a la tecnología de fabricación del gres porcelánico otros métodos de conformado de láminas, como el colado en banda ("tape casting"), habitualmente empleado en la fabricación de electrocerámicas. La ventaja de esta última técnica es que la lámina se obtiene directamente de la suspensión, sin necesidad de obtener previamente el polvo atomizado.
