Qué son las Fritas.

Qué son las Fritas.
Las fritas son vidrios preparados artificialmente haciendo fundir
materias primas crudas dentro de una unidad de calor eléctrica, de
gas o de gasóleo, y haciendo fluir rápidamente el producto a una
fuente de agua fría con lo que se evita la recristalización. La
principal razón para utilizar las fritas (en la cerámica, por ejemplo),
es que muchos de los materiales que se requieren para conformar
un vidriado son solubles al agua. Si estos materiales se utilizaran
directamente,
los
métodos
tradicionales
de
preparación
por
molienda húmeda y de aplicación en suspensión acuosa resultarían
imposibles. Por esta razón, estos ingredientes solubles deben
primeramente hacerse insolubles. Esto se consigue mezclándolos en
seco con los demás materiales que conformarán el vidrio y
llevándolos a un punto previo de fusión hasta que adquieren una
estructura vidriosa que recibe el nombre de frita.
El problema de la solubilidad en agua es particularmente notorio en
los materiales que contienen boro, ya que no existen fuentes de
este elemento que sean naturalmente insolubles. Otras dificultades
las presentan los álcalis ya que la presencia fuerte de alúmina y
cuarzo en los feldespatos y feldespatoides insolubles limitan mucho
su utilización ya que conforman vidrios sumamente duros, y por
regla general de solubilidad, todas las sales de sodio, potasio y
amonio son altamente solubles.
La segunda razón para utilizar las fritas (como sería el caso de
esmaltes y porcelanizados para metal) es el tiempo de fusión
requerido.
Cuando
las
materias
primas
han
sido
fritadas,
prácticamente todas las reacciones químicas que se producen entre
ellas han quedado concluidas y la estructura vítrea ha quedado
conformada. Por lo tanto, se requiere de mucha menos energía
calorífica para fundir el vidrio resultante. Debido a ello, el acabado
superficial de un vidriado con alto contenido de frita puede ser muy
superior al de un vidriado de la misma composición elaborado a
partir de materias crudas. Como alternativa, el tiempo de cochura
puede ser considerablemente reducido cuando se utilizan vidriados
fritados. Así, el esmalte para metal requiere de una cochura que
oscila entre uno y tres minutos. En ese tiempo, es imposible hacer
reaccionar materias crudas para que conformen la estructura vítrea
que servirá como recubrimiento.
Existen muchas otras razones para preferir el uso de fritas. Una de
ellas es la naturaleza tóxica de algunos componentes como el
plomo. Cuando el óxido de plomo es fritado junto con suficientes
cantidades de los óxidos apropiados, se torna insoluble y, por
consiguiente, mucho menos peligroso al manejo. Por otro lado,
algunos materiales crudos poseen densidades substancialmente
diferentes de otros. Por consecuencia, durante la preparación de la
lechada, estos materiales tienden a separarse y pueden provocar
una sedimentación en capas de composición irregular. Por último,
algunos materiales crudos como la magnesita ligera, podrían causar
problemas
debido
a
la
finura
de
sus
partículas
y
a
su
extremadamente baja densidad por volumen. Una de las razones
más importantes por las cuales se prefiere el uso de fritas
comerciales es la gran pureza y estabilidad de su composición.
Las materias primas utilizadas en la fabricación de fritas son
potencialmente las mismas que se emplean en la conformación de
vidriados en crudo. Además, el bórax, el ácido bórico y los
carbonatos de sodio y de potasio son empleados. A pesar que un
alto grado de pureza no es siempre requerido, la calidad constante
de la frita se debe a que se fabrica de forma continua y en grandes
cantidades.
Otra de las limitaciones importantes en la utilización de materias
primas crudas es la necesidad de evitar los contaminantes
coloreados. La excepción a esta regla son los porcelanizados para
metal en los que los óxidos que favorecen la adherencia son
deliberadamente colorantes. Esta limitación se debe, principalmente,
a la presencia indeseable de óxido férrico y rutilo en casi todas las
materias primas naturales.
La fabricación de fritas comienza con la selección y el pesado de la
fórmula base, alimentando la tolva de pesado con las materias
primas crudas en grandes cantidades procedentes de los distintos
silos, a través de un sistema de bandas móviles. Los materiales
agregados en cantidades pequeñas son pesados directamente de
los sacos contenedores. Cierto excedente puede ser pesado debido
a la posible presencia de humedad asociada a ciertas materias
primas tales como la arcilla.
El siguiente paso es el mezclado. El éxito de la mezcla depende de
que cada grano de distinto material quede adyacente a los otros
ingredientes, sin embargo, un mezclado azaroso puede traducirse en
una mezcla azarosa, lo que, en ocasiones, resulta ventajoso. Los
materiales cuyas propiedades físicas difieren ampliamente, no son
fáciles de mezclar de manera homogénea. Diferencias en el peso
específico, el tamaño de partícula, o las diferencias granulométricas
se traducirán en una segregación natural durante el mezclado. Las
partículas más pesadas y finas tienden a sedimentarse a través de
las más ligeras y grandes e irregulares.
Después del mezclado, la combinación es vertida en el horno de
fusión, que pueden ser de varios tipos. En el laboratorio, las fritas
pueden ser elaboradas fundiendo los materiales dentro de un crisol.
El crisol seleccionado debe ser capaz de resistir la acción corrosiva
del vidrio fundido. Las fritas comerciales son derretidas en hornos
calentados con gas, gasóleo o electricidad. Ellos pueden ser en
forma de cajas cúbicas o de cilindros rotatorios y están siempre
forrados de material refractario.
Puesto que la fabricación de fritas es un procedimiento industrial
continuo y de grandes volúmenes, es normalmente realizada por
firmas especializadas en el proceso. Las fritas Ferro, Pemco y
Hommel figuran entre las más comunes. Resulta absurdo para un
usuario de materiales vítreos hacer pequeñas cantidades de frita. Lo
más delicado es que es muy difícil mantener un buen control de
calidad cuando se preparan pequeñas cantidades, y se requiere de
un crisol, e incluso de una cámara de fusión diferentes para cada
formulación y color distintos, para evitar la contaminación. Esto se
traduce en un ingente e innecesario gasto. Las fritas de buena
calidad deben prepararse siempre en grandes cantidades, utilizando
fundidores continuos que trabajen en condiciones estables.
La mayor parte de los vidrios para trabajo artístico, los esmaltes y
porcelanizados para metal, son distintos tipos de fritas, cuya
composición depende de la utilidad que va a dársele, el punto de
maduración requerido y de la apariencia que se busca en cada
producto.
FUENTE:
Eppler, Richard A. y Douglas R.
“Glazes and Glass Coatings”
The American Ceramic Society.
Westerville, Ohio, U.S.A. 1998.
ISBN: 1 – 57498 – 076 - 9