CN101717274B - 一种陶瓷喷墨打印用棕色颜料及其制备方法 - Google Patents

一种陶瓷喷墨打印用棕色颜料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷喷墨打印用棕色颜料及其制备方法。棕色陶瓷颜料的原料包括CuO 0～10％、Cr2O3 10～30％、Al2O3 20～40％、SiO2 0～10％、Fe2O3 20～40％、ZnO 20～40％。将原料细化并混合均匀，1100～1300℃烧成，得颜料粗品；使用超细设备对颜料粗品进行超微细化处理；采用分级设备处理超微细化粉体，控制其D90≤1μm，分离超微细化粉体得到成品。本发明方法制备的产品色度更为均匀，悬浮性和着色力高，符合喷墨打印油墨的要求，在仿古砖釉面或透明釉下具有高温稳定性，在烧成的仿古砖釉面或透明釉下发色鲜艳，装饰效果好。

Description

一种陶瓷喷墨打印用棕色颜料及其制备方法
技术领域
       本发明涉及一种陶瓷颜料及其制备方法，特别涉及一种陶瓷喷墨打印用棕色颜料及其制备方法。 
背景技术
       近二十年来，我国建筑卫生陶瓷发展迅猛，已发展成为世界上最大的建筑卫生陶瓷生产国。 
       目前，我国的建筑卫生陶瓷产品已摆脱了品种单一、花色单调、规格不全的局面，形成了较为完整的产品体系。然而，与意大利、西班牙等陶瓷生产强国相比，产品档次及竞争力仍存在较大差距，中低档产品比例过高。与此同时，中国经济的飞速发展使人民的生活水平不断提高，人们对建筑陶瓷装饰效果的要求也随之日益增加。建筑陶瓷企业在市场的引导和选择下，必将从单一的成本竞争，产品花色、规格的竞争发展成为以科技创新为核心的竞争。 
       作为一种全新的陶瓷装饰理念，陶瓷装饰用彩色喷墨打印技术可以充分利用丰富的计算机资源，把数字技术引入到传统的建筑陶瓷企业中，使陶瓷装饰紧跟时代步伐，体现时尚特色，满足人们个性化的要求，把陶瓷装饰技术推向一个崭新的阶段。 
       喷墨打印技术是20世纪70年代末开发成功的一种非接触式的数字印刷技术。它将墨水通过打印头上的喷嘴喷射到各种介质表面上，实现了非接触、高速度、低噪音的单色和彩色的文字和图像印刷。在喷墨打印技术的基础上，将陶瓷颜料粉体制备成墨水，通过计算机控制，利用特制的打印机可以将配置好的墨水直接打印到建筑陶瓷的表面上进行装饰。喷墨打印法与现有的装饰手段相比具有以下优点：（1）节能减排，产品摆脱了大生产中传统装饰方法需要制片、晒网、刻版等中间工序，缩短了生产周期，大幅提高了成品率；（2）打印过程完全由计算机控制，生产过程中可以进行复杂图案的装饰，而且图案的精度和可重复性高，可以大大提高装饰过程的机械化程度和生产效率；（3）非接触式，可在凹凸面直接进行装饰。 
       陶瓷喷墨打印技术对陶瓷颜料提出了更高的要求：1）1200℃下在仿古砖釉面表面或透明釉下能够稳定发色；2）颗粒尺寸小于1微米。 
       由于陶瓷颜料是在高温下经原料之间的固相反应生成，因此发色体主要存在于原料之间的固相反应物。目前，陶瓷颜料的生产工艺简单、粗放，原料的混合均匀程度很低，所以发色体的含量较低，而且稳定性差。如果将棕色陶瓷颜料破碎到1微米后，在1200℃下烧成的仿古砖釉面或透明釉下均不能发色。 
发明内容
       本发明的目的在于提供一种陶瓷喷墨打印用棕色颜料，并提供相应的制备方法。 
       本发明所采取的技术方案是： 
       一种陶瓷喷墨打印用棕色颜料，包括以下质量百分比的原料：CuO 0～10％、Cr2O310～30％、Al2O320～40％、SiO20～10％、Fe2O320～40％、ZnO 20～40％，其制备方法，包括以下步骤： 
1)        按配比称量原料，采用超细设备将原料细化至亚微米级并混合均匀，1100～1300℃烧成，得颜料粗品；
2)        使用超细设备对颜料粗品进行超微细化处理，超微细化至亚微米级；
3)        采用分级设备处理超微细化粉体，控制其D90≤1μm，分离超微细化粉体得到成品。
       本发明方法制备的产品色度更为均匀，悬浮性和着色力高，符合喷墨打印油墨的要求，在仿古砖釉面或透明釉下具有高温（1200℃）稳定性，在烧成的仿古砖釉面或透明釉下发色鲜艳，装饰效果好。 
具体实施方式
       下面结合实例，进一步说明本发明。 
       以下各实施例中的原料百分比，如无特别说明，均指质量百分比。 
       亚微米级为通常含义的尺度级，为0.1～1μm。 
       实施例1 
1)   取CuO 5％、Cr2O3 10％、Al2O3 20％、SiO2 5％、Fe2O3 20％、ZnO 40％,采用搅拌式球磨机将原料细化至亚微米级，混合均匀，1100℃ 4小时烧成，得颜料粗品；
2)   使用搅拌式球磨机对颜料粗品进行超微细化处理，超微细化处理至粉体为亚微米级；
3)   采用分级设备处理超微细化粉体，控制其D90≤1μm，分离超微细化粉体得到成品。
       实施例2 
1)   取Cr2O3 20％、Al2O3 20％、Fe2O3 40％、ZnO 20％，采用行星磨将原料细化至亚微米级，混合均匀，1300℃2.5小时烧成，得颜料粗品；
2)   使用行星磨对颜料粗品进行超微细化处理，超微细化处理至粉体为亚微米级；
3)   采用分级设备处理超微细化粉体，控制其D90≤1μm，分离超微细化粉体得到成品。
       实施例3 
1)   取CuO 10％、Cr2O3 10％、Al2O3 30％、SiO2 5％、Fe2O3 20％、ZnO 25％，采用搅拌式球磨机将原料细化至亚微米级，混合均匀，1200℃3小时烧成，得颜料粗品；
2)   使用搅拌式球磨机对颜料粗品进行超微细化处理，超微细化处理至粉体为亚微米级；
3)   采用分级设备处理超微细化粉体，控制其D90≤1μm，分离超微细化粉体得到成品。
       实施例4 
1)   取Cr2O3 30％、Al2O3 20％、Fe2O3 30％、ZnO 20％，采用搅拌式球磨机将原料细化至亚微米级，混合均匀，1200℃3小时烧成，得颜料粗品；
2)   使用搅拌式球磨机对颜料粗品进行超微细化处理，超微细化处理至粉体为亚微米级；
3)   采用分级设备处理超微细化粉体，控制其D90≤1μm，分离超微细化粉体得到成品。
       实施例5 
1)   取Cr2O3 10％、Al2O3 40％、SiO2 10％、Fe2O3 20％、ZnO 20％，采用搅拌式球磨机将原料细化至亚微米级，混合均匀，1250℃3小时烧成，得颜料粗品；
2)   使用搅拌式球磨机对颜料粗品进行超微细化处理，超微细化处理至粉体为亚微米级；
3)   采用分级设备处理超微细化粉体，控制其D90≤1μm，分离超微细化粉体得到成品。
       本发明产品颗粒小，适用于陶瓷喷墨打印用。 
       棕色颜料发色实验：
1)   准确称量a釉料100g（配方：钠长石49重量份、石灰石6.5重量份、硅灰石10.7重量份、白云石5.5重量份、氧化锌6.4重量份、氧化铝3.8重量份、白刚玉7重量份、石英粉4.5重量份、高岭土4.6重量份、熔块2重量份）、CMC0.1g、STPP0.2g、水100g、球石300g放入干净的球磨罐中，将球磨罐放入快速球磨机中球磨三分钟，得到浆料A；
2)   取2.3g浆料A 均匀喷涂于50×50mm的生坯上，烘干，得到釉面；
3)   将固含量为20%的超细棕色陶瓷颜料水悬液1ml均匀的涂在5cm2釉面上，再次烘干，得到发色层；
4)   准确称量b釉料100g（配方：钾长石48重量份、石灰石32重量份、氧化铝4重量份、白刚玉4重量份、高岭土12重量份）、CMC 0.1g、STPP 0.2g、水100g、球石300g放入干净的球磨罐中，将球磨罐放入快速球磨机中球磨三分钟，得到浆料B；
5)   取2.3g浆料B 均匀喷涂在釉面上，并将发色层完全覆盖，烘干；
6)   将坯体置于1210℃下，恒温10min，取出自然冷却后用色差仪检测其色差。
对各实施例产品分别进行检测，结果如下表所示：
颜料色差测试结果表
实验结果表明，本发明产品热稳定性好，发色效果好。

Claims (5)

1.一种陶瓷喷墨打印用棕色颜料，由下述步骤制得：
1）取CuO 5％、Cr2O3 10％、Al2O3 20％、SiO2 5％、Fe2O3 20％、ZnO 40％，采用搅拌式球磨机将原料细化至亚微米级，混合均匀，1100℃4小时烧成，得颜料粗品； 
2）使用搅拌式球磨机对颜料粗品进行超微细化处理，超微细化处理至粉体为亚微米级； 
3）采用分级设备处理超微细化粉体，控制其D90≤1μm，分离超微细化粉体得到成品。
2.一种陶瓷喷墨打印用棕色颜料，由下述步骤制得：
1）取Cr2O3 20％、Al2O3 20％、Fe2O3 40％、ZnO 20％，采用行星磨将原料细化至亚微米级，混合均匀，1300℃2.5小时烧成，得颜料粗品； 
2）使用行星磨对颜料粗品进行超微细化处理，超微细化处理至粉体为亚微米级； 
3）采用分级设备处理超微细化粉体，控制其D90≤1μm，分离超微细化粉体得到成品。
3.一种陶瓷喷墨打印用棕色颜料，由下述步骤制得：
1）取CuO 10％、Cr2O3 10％、Al2O3 30％、SiO2 5％、Fe2O3 20％、ZnO 25％，采用搅拌式球磨机将原料细化至亚微米级，混合均匀，1200℃3小时烧成，得颜料粗品； 
2）使用搅拌式球磨机对颜料粗品进行超微细化处理，超微细化处理至粉体为亚微米级； 
3）采用分级设备处理超微细化粉体，控制其D90≤1μm，分离超微细化粉体得到成品。
4.一种陶瓷喷墨打印用棕色颜料，由下述步骤制得：
1）取Cr2O3 30％、Al2O3 20％、Fe2O3 30％、ZnO 20％，采用搅拌式球磨机将原料细化至亚微米级，混合均匀，1200℃3小时烧成，得颜料粗品； 
2）使用搅拌式球磨机对颜料粗品进行超微细化处理，超微细化处理至粉体为亚微米级； 
3）采用分级设备处理超微细化粉体，控制其D90≤1μm，分离超微细化粉体得到成品。
5.一种陶瓷喷墨打印用棕色颜料，由下述步骤制得：
1）取Cr2O3 10％、Al2O3 40％、SiO2 10％、Fe2O3 20％、ZnO 20％，采用搅拌式球磨机将原料细化至亚微米级，混合均匀，1250℃3小时烧成，得颜料粗品； 
2）使用搅拌式球磨机对颜料粗品进行超微细化处理，超微细化处理至粉体为亚微米级； 
3）采用分级设备处理超微细化粉体，控制其D90≤1μm，分离超微细化粉体得到成品。
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