Las pastas cerámicas son suspensiones en las que hay, mayoritariamente, tres materias primas fundamentales que son arcillas, cuarzo y fundentes, siendo los feldespatos los fundentes más habituales.
Las arcillas son las materias primas fundamentales plásticas y pueden ser arcillas secundarias, basadas en una mezcla de aluminosilicatos como illita, moscovita, caolinita, cloritas, etc.., o bien arcillas más puras con alto contenido en caolinita. En las pastas plásticas, las arcillas suponen alrededor del 70% de la pasta, en coladas suponen un 50-60% de la mezcla.
Todas las arcillas aportan sílice y alúmina a las pastas, aunque suelen incluir una parte de desgrasantes de todo tipo en forma de impurezas.
El cuarzo es la materia prima fundamental endurecedora, aportando resistencia además de mejorar el proceso de secado, reduciendo la merma, y durante la cocción evitan las deformaciones, a la vez que mejoran la unión entre pasta y vidriado (evitando craquelados). Es un anti-plástico o desgrasante ya que disminuye la plasticidad de la arcilla. En las pastas se añaden en un 5-10%, como regla general.
Además del cuarzo, para esta función también se emplea en las pastas la cristobalita y rocas trituradas ricas en cuarzo como , pedernal o sílex. La arena de río, compuesta en muchos casos mayoritariamente de cuarzo, también puede utilizarse pero el tamaño de grano de la arena puede hacer que se mantenga infusible en gran medida tras la cocción comportándose como una chamota.
También se pueden añadir otros compuestos anti plásticos, normalmente en grano grueso, que aportan estructura a la arcilla, ayudan en el proceso de secado y dan textura a la cerámica. Por ejemplo, ilmenita, arena de rutilo, vermiculita, perlita, arlita, y también la chamota.
Las chamotas, que se añaden a las pastas hasta porcentajes de 30 y 40%, son partículas de cerámica pulverizada. La pasta de la que está hecha la chamota no tiene por qué ser la misma que la pasta a la que se añade. Por ejemplo, se utiliza chamota de porcelana para obtener salpicaduras blancas en pastas de otros colores.
Los feldespatos son materias primas fundamentales fundentes y su labor es disminuir la temperatura de maduración de la sílice y la alúmina contenidas en arcillas y cuarzo. Los feldespatos suelen mezclarse con otras sustancias fundentes como Carbonato de Calcio, Talco, Dolomita y otros silicatos terrosos.
Los feldespatos son minerales silíceos con alúmina que pueden llevar sodio, potasio o una combinación de ambos, aunque se prefiere utilizar el potásico por tener menor dilatación térmica. Se vuelven más activos mezclados con talco, dolomita o carbonato de calcio. Disminuye la merma en el secado de la pasta. Es el fundente de pastas de alta y media temperatura como loza, gres y porcelana.
El carbonato de calcio es un fundente usado para pastas de alta y media temperatura, aunque también suele estar presente en pastas de baja temperatura (hasta un 13%) pero no como fundente sino para dar mayor resistencia a la pasta y mejorar su proceso de merma y secado. Favorece la formación de la interfase entre pasta y vidriado. En lugar de carbonato de calcio se usa mucho la calcita (mineral de carbonato de calcio), el mármol pulverizado, la caliza o la wollastonita.
El talco es un mineral formado por silicato de magnesio que suele contener trazas de sulfatos (por eso no debe incluirse en coladas para moldes). Se emplea como fundente en pastas de baja y alta temperatura y puede llegar a ser el 30% de una pasta, siendo el único fundente presente (al contrario que feldespatos y carbonatos de calcio que siempre deben estar en mezcla con otros fundentes). En pastas para torno se suele añadir talco mezclado con feldespato. Es un fundente menos enérgico que el carbonato de calcio, proporciona a la pasta buena adaptabilidad con vidriados y alta resistencia al choque térmico. Ideal para esmaltado en monococción.
La dolomita es un mineral compuesto de carbonato de calcio y magnesia. Se parece al carbonato de calcio pero su acción es más lenta debido al magnesio, haciendo que sea más resistente a las deformaciones en el horno. Se suele mezclar con feldespato para pastas de gres.
Además de las materias primas fundamentales, las pastas incorporan, en forma de impurezas, materias primas secundarias en forma de óxidos colorantes. Las pastas cerámicas de alfarería y terracotas suelen ser ferruginosas y, aunque son de distintos colores cuando están crudas, adquieren colores rojizos naranjas o amarillos cuando se cuecen. Otras pastas son ricas en manganeso (y hierro también) y producen cerámicas negruzcas o marrones tras la cocción.
Las pastas blancas son las que tienen caolín como arcilla base, es decir, son la loza, el gres y la porcelana. Pero también se pueden encontrar algunas pastas de baja temperatura blancas que suelen ser calcáreas.
Las pastas coloreadas son una categoría en sí mismas. Se suelen realizar partiendo de una pasta blanca a la que se añaden los distintos pigmentos para tener así una gama de pastas coloreadas compatibles en dilatación, merma, plasticidad, etc.. para tener una paleta completa de colores. Pueden mezclarse entre ellas para obtener nuevos colores y pueden trabajarse con determinadas técnicas muy llamativas como neriage y nerikomi. Las pastas coloreadas pueden realizarse manualmente o comprarse ya preparadas de forma industrial.
Es arriesgado combinar pastas de arcilla de distintas composiciones en una sola pieza, porque las diferencias de contracción de secado, contracción de cocción y temperatura de maduración puede hacer que se rompan o agrieten. Sin embargo, pueden hacerse piezas que incorporen arcillas de distintos colores que han sido elaboradas a partir de la misma pasta base.
La coloración en las pastas no suele ser un problema para utilizarlas con alimentos ya que tras la cocción la cerámica formada no contamina. Sin embargo hay que tener cierta precaución para evitar lixiviaciones de ciertos óxidos colorantes nocivos, comprobando siempre la resistencia a la corrosión de la cerámica. En este sentido conviene evitar el uso de pigmentos que incorporen cadmio o plomo en su composición.
Entre las materias primas auxiliares, se utilizan defloculantes en las pastas que se preparan en forma de colada para moldes.
Otro componente en algunas pastas son materias primas orgánicas combustibles que tras quemarse en el horno dejan huecos o poros en el lugar dónde se encontraban, aligerando el peso del objeto. Como desgrasantes orgánicos puede usarse cualquier cosa, incluyendo semillas, granos, hilos, pajas, plumas, etc.., y también la celulosa que forma las pastas de papel o “paper clay”.
Las pastas se pueden clasificar de múltiples formas atendiendo a su composición, a su temperatura de maduración, a su resistencia al fuego directo, a su resistencia a altas temperatura después de la cocción, a su color, etc.. Pero quizás lo que más define las distintas familias de pastas es su porosidad tras la cocción, es decir, su vitrificación. Podemos decir que las pastas pueden ser:
- Pastas sin vitrificar son las que tienen poros aunque alcancen su temperatura de maduración. Los poros en cerámica tienen cualidades como el control de la humedad y la resistencia al calor y al choque térmico. Se encuentran en este grupo las pastas de arcillas secundarias de baja temperatura como son las pastas de alfarería y las terracotas, las lozas de media temperatura y también todas las pastas refractarias de alta temperatura. Las pastas porosas son fáciles de esmaltar ya que el vidriado penetra a través de los poros y realiza una interfase fuerte.
- Pastas casi vitrificadas son las pastas de gres. Estas pastas tienen una porosidad muy baja (entre el 0,5% y el 3%) cuando alcanzan su temperatura de maduración que también se llama en este caso temperatura de gresificación.
- Pastas vitrificadas que son las porcelanas. Tienen un rango de temperatura de maduración suficientemente amplio como para que se produzca una cantidad tan elevada de sustancia líquida durante la cocción que cierra totalmente los poros como en un vidrio, sin que se produzca deformación. Las pastas vitrificadas tienen porosidad menor que el 0,5% por lo que hacen que su vidriado sea más difícil por carecer de adherencia.
Artes Cerámicas 