Influência do tipo de moagem em uma massa cerâmica para a produção de louças sanitárias
Influence of the milling type on a ceramic body for sanitary ware production
Ana Paula Hertel Dutra, Felipe de Paula Faria, Sylma Carvalho Maestrelli
Resumo
Este estudo investigou a viabilidade de reduzir os custos de produção associados à barbotina cerâmica utilizada na fabricação de louças sanitárias, por meio da substituição do processo convencional de moagem a seco do granito por um processo de moagem a úmido. Além de redução de custos, essa substituição teve como objetivo diminuir a dependência de um fornecedor externo responsável pela moagem a seco, mantendo as características essenciais da barbotina, incluindo comportamento reológico, distribuição do tamanho de partículas, área superficial, desempenho na moldagem, resistência mecânica, propriedades de secagem e de queima. Os resultados experimentais demonstraram que o processo de moagem a úmido preservou o comportamento de moldagem da barbotina e a estabilidade dimensional dos corpos cerâmicos. Ademais, o novo processo proposto manteve perfis equivalentes de distribuição do tamanho de partículas e valores de área superficial em comparação com a rota de moagem a seco, ao mesmo tempo que também preservou as propriedades mecânicas dos corpos cerâmicos após secagem e queima. Esta pesquisa conseguiu evidenciar o sucesso obtido com a com a implantação do novo processo, trazendo uma redução de custo 23% associada às matérias-primas e a menor dependência de fornecedores externos.
Palavras-chave
Abstract
This study investigated the feasibility of reducing the production costs associated with the ceramic slip used in sanitary ware manufacturing by replacing the conventional dry milling process of granite with a wet milling process. In addition to potential cost savings, this substitution aimed to reduce reliance on an external supplier responsible for the dry milling operation, while maintaining the essential characteristics of the slip, including rheological behavior, particle size distribution, surface area, casting performance, mechanical strength, drying, and firing properties. The experimental results demonstrated that the wet milling process preserved the slip casting behavior and dimensional stability of the ceramic bodies. Moreover, the proposed process maintained equivalent particle size distribution profiles and surface area values compared to the dry milling route, while simultaneously maintaining the mechanical characteristics of the ceramic samples after drying and firing. This research was able to demonstrate the success achieved with the implementation of the new process, resulting in a 23% cost reduction associated with raw materials and reduced dependence on external suppliers.
Keywords
Referências
1 Boch P, Niepce JC. Materiais cerâmicos: processos, propriedades e aplicações. São Paulo: Hermes Ciência Europe Ltda; 2001.
2 Omerašević M, Krsmanović M, Radovanović Ž, Bučevac D. Mechanical properties and thermal shock resistance of anorthite ceramics obtained by slip casting. Ceramics International. 2024;50(3):5787-5795. https://doi.org/10.1016/j. ceramint.2023.11.381.
3 Le Ferrand H. Magnetic slip casting for dense and textured ceramics: a review of current achievements and issues. Journal of the European Ceramic Society. 2021;41(1):24-37. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2020.08.030.
4 Beraldo JL. Moagem de minérios em moinhos tubulares. São Paulo: Edgard Blucher; 1987.
5 Bergerman MG. Dimensionamento e simulação de moinhos verticais [tese]. São Paulo: Universidade de São Paulo; 2013. https://doi.org/10.11606/T.3.2013.tde-23092014-095131.
6 Usman H, Taylor P, Spiller DE. The effects of lifter configurations and mill speeds on the mill power draw and performance. AIP Conference Proceedings. 2017;1805:050001. https://doi.org/10.1063/1.4974432.
7 Yu J, Jin SH, Raju K, Lee Y, Lee HK. Analysis of individual and interaction effects of processing parameters on wet grinding performance in ball milling of alumina ceramics using statistical methods. Ceramics International. 2021;47(22):31202-31213. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.07.296.
8 Reed JS. Principles of ceramics processing. 2nd ed. New York: John Wiley & Sons, Inc.; 1995.
9 Liu JA, Li CH, Zou Y, Chen AN, Hu L, Shi YS. Effect of ball milling on the sintering performance of indiumgallium-zinc oxide ceramics: the diffusion mechanism and lattice distortion of milled powders. Ceramics International. 2021;47(11):15682-15694. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.02.138.
10 Wu C, Chen Z, Liao N, Zeng C, Wang Y, Tian J. Enhancing the grinding efficiency of a magnetite second-stage mill through ceramic ball optimization: from laboratory to industrial applications. Minerals. 2024;14(2):160. https://doi. org/10.3390/min14020160.
11 Paksoy A, Arabi S, Balci-Çağiran Ö. Overview of the dry milling versus wet milling. In: Rajendrachari S, editor. Mechanical alloying of ferrous and non-ferrous alloys. Amsterdam: Elsevier; 2024. p. 59-82. DOI: https://doi. org/10.1016/B978-0-443-16151-3.00003-8.
12 Rao RR, Sharath BN, Madhu KS, Pradeep S. Comparison of wet and dry milling. In: Rajendrachari S, Mahale RS, editors. Advancements in powder metallurgy: processing, applications, and properties. Hershey: IGI Global Scientific Publishing; 2024. p. 1–32.
13 Garcia ACM, Santos AC, Sison BA, Torres CIV. Chemical process industries. Ceramic Industry. 2016;16-17.
14 Mendaci S, Boudeghdegh K, Roula A, Boulaiche K, Bouzidi N. Effects of soda lime glass waste on the physical, mechanical and aesthetics properties of sanitary-ware glazes. Science of Sintering. 2024;57(3):389-409. https://doi. org/10.2298/SOS241008046M.
15 Callister WD Jr, Rethwisch DG. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC Editora; 2016. 458 p.
16 Santos PS. Tecnologia das argilas aplicada às argilas brasileiras. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo; 1975. p. 1–3.
17 Fortuna D. Ceramic technology: sanitary ware. São Paulo: Faenza Editrice S.p.A; 2000.
18 Desole MP, Fedele L, Gisario A, Barletta M. Life cycle assessment (LCA) of ceramic sanitaryware: focus on the production process and analysis of scenario. International Journal of Environmental Science and Technology. 2024;21(2):1649-1670. https://doi.org/10.1007/s13762-023-05074-6.
19 Mingione E, Marconi M, Rubino G, Salvi D. Reduction of energy consumption and environmental impact in ceramic sanitary ware production through fluxing agents: a case study. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2025;139(5):2671-2686. https://doi.org/10.1007/s00170-025-16069-7.
20 Sawadogo Y, Sawadogo M, Sory N, Ouedraogo M, Dao K, Seynou M, et al. Porcelain: raw materials, technological properties and applications–a review. Journal de la Société Ouest-Africaine de Chimie. 2024;53:1-10.
21 Moreto ALR. Características química, mineralógica e tecnológica dos filitos da região de Itapeva - SP empregados na indústria de cerâmica [dissertação]. Curitiba: Universidade Federal do Paraná; 2006.
22 Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR NM 46 – Agregados — Determinação do material fino que passa através da peneira 75 µm, por lavagem. Rio de Janeiro: ABNT; 2003.
23 American Society for Testing and Materials. D 2240–00: Standard test method for rubber property – durometer hardness. West Conshohocken: ASTM; 2000.
24 Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 16613 – Freio ferroviário – Sapatas de freio não metálicas – Classificação, requisitos de fabricação e métodos de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT; 2017.
25 American Society for Testing and Materials. E 9-89a (reapproved 1995): Standard test methods of compression testing of metallic materials at room temperature. West Conshohocken: ASTM; 1995.
26 Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 16834 – Determinação da variação dimensional (retração ou expansão linear). Rio de Janeiro: ABNT; 2020.
Submetido em:
27/08/2025
Aceito em:
09/01/2026
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