Plasticidad

Una suspensión, o cualquier otro material, es plástica cuando se deforma por la aplicación de una fuerza, y mantiene esa deformación cuando se retira dicha fuerza. Lo contrario a la plasticidad es la elasticidad que hace que se recupere la forma inicial cuando desaparece la fuerza. 

La plasticidad es una propiedad necesaria en las pastas cerámicas para poder conformarlas. Los engobes pueden necesitar cierta plasticidad si queremos que realicen texturas y los esmaltes no necesitan ser plásticos. 

La arcilla de las pastas cerámicas es la responsable de la plasticidad debido a su estructura laminar y el deslizamiento que se produce debido al agua acumulada entre sus partículas. El agua hace de lubricante (permitiendo deslizamientos) y aglutinante (evitando la separación de partículas) rodeando a las partículas sólidas, formando una capa viscosa. La plasticidad se pierde progresivamente según se realiza el proceso de secado, pero se mantiene la forma adquirida con la conformación.

Químicamente, las partículas de arcilla tienen cargas negativas por lo que tienden a atraer cationes que están dispersos en la película acuosa que las rodea. Se adhiere así una capa con un espesor que depende del número de cationes y de su tamaño, carga y estado de hidratación. Además, el agua, de naturaleza polar refuerza la atracción entre las partículas de arcilla.

La cantidad de agua utilizada en las pastas determina en gran medida la plasticidad. Con poco agua las partículas se aproximan demasiado y se rompe la película acuosa que las rodea, desapareciendo la plasticidad. Con demasiada agua las capas de arcilla pierden adherencia al romperse los enlaces entre ellas y la pasta se hace pegajosa perdiendo plasticidad. Con el agua suficiente, aumenta el volumen de la pasta y las partículas tienen más movilidad, adquiriendo plasticidad.

La cantidad de agua añadida no es un valor crítico porque las arcillas mantienen su plasticidad en un intervalo bastante amplio. Cada arcilla es un mundo, pero podemos decir a modo general, que mantienen su plasticidad añadiendo  entre el 15% y el 35 % de agua. Se necesitará más o menos agua en función del tamaño de las partículas de arcilla, del sistema de conformación elegido, del grado de compactación de las partículas y de la floculación o defloculación que se produzca

Cuanto mayor sea la superficie total que tiene que cubrir el agua, aumentará la plasticidad y también  se necesitará más agua. Las partículas en forma de láminas tienen una superficie específica muy grande, especialmente si las partículas son pequeñas. Por ello, las arcillas como la bentonita, de partículas muy pequeñas, son extremadamente plásticas y se hinchan mucho. 

Dependiendo del sistema de conformación será necesaria más o menos agua. Si vamos a dar la forma por extrusión se necesitará menos agua, pero modelando a mano o con torno se necesitará más agua y un buen amasado para que el agua se distribuya de forma uniforme por toda la pasta.

Las burbujas de aire atrapado disminuyen la compactación de las partículas de arcilla y hacen disminuir la plasticidad, por lo que siempre es importante realizar un buen amasado. Además durante el amasado se reorientan las láminas, aumentando así también la compactación de la pasta.

La presencia de electrolitos disueltos en el agua puede provocar floculación o defloculación, alterando la plasticidad. Para una cantidad de agua determinada, las arcillas con contenido alto en calcio y/o magnesio muestran mayor resistencia a la deformación y es necesario hacer más presión para darles forma en comparación con arcilla ricas en sodio y/o potasio. Es decir, se necesita más agua para alcanzar la plasticidad en una arcilla con iones floculantes en comparación con una arcilla con iones defloculantes. 

Además del agua, los compuestos orgánicos, como el humus, ligninas, celulosas o taninos, presentes en la arcilla, actúan como coloides formando una capa alrededor de las partículas de arcilla que aumentan la plasticidad. Dejar una pasta con humedad y en reposo durante meses incrementa su plasticidad debido al crecimiento de materia orgánica. En algunas arcillas, este tipo de práctica llega a duplicar la plasticidad. 

En cerámica se dice que una pasta es “grasa” cuando es muy plástica. Por eso, los componentes de una pasta cerámica que no son arcillas se denominan desgrasantes, ya que restan plasticidad a la pasta.