CN102645857B - 彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉的制备方法，涉及陶瓷着色领域，包括以下步骤：A.按照重量百分比取25份对苯二甲酸二乙脂、70份氧化锆、70份镉黄、70份锰红、70份钴青、2份水杨酸电荷控制剂和2份聚乙烯蜡进行预混合，取1份二氧化硅备用；B.在双螺杆挤出机上挤出后，对挤出物进行粗碎、微粉碎处理；C.对墨粉颗粒分级，将墨粉粒度控制为D50在8.5±0.5μm；D.向分级后的墨粉颗粒中加入1份二氧化硅进行后添混合，用120目的振动筛筛分，筛下来的即为彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉。本发明简化了工艺，降低了成本，快捷方便，省时节能。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷着色领域，特别是涉及一种彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉的制备方法。
背景技术
陶瓷行业中，在一个陶瓷产品做出各种各样的图案，主要以丝网印刷来实现，丝网印刷对于量大的图案来说是比较方便的，但对于量少且品种繁多的图案来说，则显得成本高，且操作不方便。
现今，部份陶瓷厂家结合打印机，使用四次着色烧结，来实现将彩色图像烧结在陶瓷产品上。对于这种个性化图像的处理，其着色过程复杂，必须上四种颜色，每上一种颜色都要进行一次烧结，反复四次才能成型一个彩色图像。原陶瓷瓷砖上的彩色图案着色过程大致可描述如下：单色着色过程为：先用色带打印出单一色彩的图案，然后用色带粘附在陶瓷上，进行低温烧结，使色带上的色胶熔化，再用耐高温的陶瓷着色颜料着色，进行高温烧结，使着色颜料着色在陶瓷上，这样一次着色只能有一种颜料着色在陶瓷上，每次着色过程中，必须使陶瓷的烧结温度达到100度以上，使着色颜料粘结后方能进行二次着色，二次着色时必须使陶瓷的温度降到常温(40度以下)。对于一个彩色的陶瓷图像来说，必须进行四次单色着色过程，才能定型一个彩色图像，有时候做一个彩色图像可能要花一天的时间。由于四次单色着色过程不仅工艺复杂，且耗时长，效率低，成本高，因此对于制作大量的个性化图案来说非常不经济。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉的制备方法，简化了工艺，降低了成本，快捷方便，省时节能。
本发明提供的彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉的制备方法，包括以下步骤：A、按照重量百分比取25份对苯二甲酸二乙脂、70份氧化锆、70份镉黄、70份锰红、70份钴青、2份水杨酸电荷控制剂和2份聚乙烯蜡进行预混合，取1份二氧化硅备用；B、在双螺杆挤出机上挤出后，对挤出物进行粗碎、微粉碎处理；C、对墨粉颗粒分级，将墨粉粒度控制为体积中值径D50在8.5±0.5μm；D、向分级后的墨粉颗粒中加入1份二氧化硅进行后添混合，用120目的振动筛筛分，筛下来的即为彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉。
在上述技术方案中，步骤A中进行三次预混合，每次混合2分钟，两次混合之间停顿30秒。
在上述技术方案中，预混合时混合机的线速度大于等于40米每秒。
在上述技术方案中，步骤B中在双螺杆挤出机上挤出时，最高温度为140度。
在上述技术方案中，所述双螺杆挤出机的长径比大于等于42：1，挤出速度为250转每分钟。
在上述技术方案中，挤出后，将挤出物粗碎至0～2毫米的颗粒。
在上述技术方案中，粗碎后，继续微粉碎至0～20微米的颗粒。
在上述技术方案中，所述分级后的墨粉颗粒的平均球形度大于0.935。
在上述技术方案中，步骤D中进行三次后添混合，每次混合60秒，两次混合之间停顿30秒。
在上述技术方案中，后添混合过程中，混合机叶轮的线速度大于40米每秒，混合机的容积为100升。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明制备的陶瓷着色墨粉适用于彩色激光打印机，彩色激光打印机通过静电显影，使四色彩色墨粉四次显影一次组合成型，在陶瓷上一次烧结成所需的彩色图像，简化了工艺，降低了成本，克服了丝网印刷成本高和四次着色、四次烧结工艺复杂、成本高的缺点。
(2)针对小批量多品种的陶瓷印刷来说，在陶瓷上一次烧结成所需的彩色图像，不仅快捷方便，而且省时节能，克服了四次着色、四次烧结的费时费工的缺点。
(3)本发明制备的陶瓷着色墨粉，四次显影一次组合成型，在陶瓷上一次烧结成所需的彩色图像，还能使各种图案自动调整，使原图像的色再现性更加逼真。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明实施例的着色原理与彩色激光打印机的着色原理一致，区别是将打印介质墨粉上换成了陶瓷着色墨粉。由于激光打印机用的显影着色剂均为有机着色剂，因此直接用这种着色剂无法适应陶瓷的高温烧结。参见表1所示，本发明实施例中采用无机高温着色剂与少量的有机材料(红色：锰红，黄色：镉黄、青色：钴青，黑色：氧化锆)。无机着色颜料与少量的有机高分子材料熔合后，形成一种激光打印机的显影材料，经激光打印机静电显影作用，使各种着色颜料着色到一张塑料膜上，形成彩色的图案，再通过塑料膜粘附在陶瓷上，经过高温烧结，有机材料均形成二氧化碳和水挥发，只留下无机颜料形成的彩色图像。本生产工艺为物理法生产，其工艺路线为：预混合、挤出、粗碎、微粉碎、分级、后添混合，工艺的关键点为预混合、挤出和后添工艺。
表1、制备陶瓷着色墨粉的原料
本发明实施例提供的彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉的制备方法，包括以下步骤：
A、按照重量百分比取25份对苯二甲酸二乙脂、70份氧化锆、70份镉黄、70份锰红、70份钴青、2份水杨酸电荷控制剂和2份聚乙烯蜡进行预混合，取1份二氧化硅备用；四色各色着色材料占用重量比值相等，均为70份。预混合进行三次，每次混合2分钟，两次混合之间停顿30秒，预混合时混合机的线速度大于等于40米每秒。
B、在SHJ30型的双螺杆挤出机上挤出，最高温度为140度，双螺杆挤出机的长径比大于等于42∶1，挤出速度为250转每分钟。低转速挤出，目的是让挤出的物料在挤出机内的时间更长，均匀性更好，使树脂能很好地包裹好其它材料。挤出后，将挤出物粗碎至0～2毫米的颗粒；粗碎后，继续微粉碎至0～20微米的颗粒。
C、微粉碎后的墨粉颗粒中，小于5μm颗粒数量百分比小于30％，大于16μm的颗粒体积百分比小于1.0％。对微粉碎后的墨粉颗粒分级，将墨粉粒度控制为D50在8.5±0.5μm，D50在粉体学中叫体积中值径，即粉体按单颗粒子的体积从小到大或从大到小排列，通过累计其体积值达到总体积一半时的粒子的理论直径值。分级后的墨粉颗粒的平均球形度大于0.935。
D、向分级后的墨粉颗粒中加入1份二氧化硅进行三次后添混合，每次混合120秒，两次混合之间停顿30秒，后添混合过程中，混合机叶轮的线速度大于40米每秒，混合机的容积为100升。三次后添混合后，用120目的振动筛筛分，筛下来的即为彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉。
本发明实施例制备的陶瓷着色墨粉仅适用于施乐CP105b彩色激光打印机，在一种带塑料膜的纸张上打印出彩色图像后，直接粘贴在陶瓷或瓷砖上，在1000度以上的高温可一次烧结成型，得到图像细腻，色彩鲜艳逼真的彩色图像。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (5)
1.一种彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A、按照重量百分比取25份对苯二甲酸二乙酯、70份氧化锆、70份镉黄、70份锰红、70份钴青、2份水杨酸电荷控制剂和2份聚乙烯蜡进行三次预混合，预混合时混合机的线速度大于等于40米每秒，每次混合2分钟，两次混合之间停顿30秒，取1份二氧化硅备用；
B、在双螺杆挤出机上挤出，最高温度为140度，所述双螺杆挤出机的长径比大于等于42：1，挤出速度为250转每分钟；在双螺杆挤出机上挤出后，对挤出物进行粗碎、微粉碎处理；
C、对墨粉颗粒分级，将墨粉粒度控制为体积中值径D50在8.5±0.5μm；
D、向分级后的墨粉颗粒中加入1份二氧化硅进行三次后添混合，混合机叶轮的线速度大于40米每秒，每次混合120秒，两次混合之间停顿30秒，用120目的振动筛筛分，筛下来的即为彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉。
2.如权利要求1所述的彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉的制备方法，其特征在于：挤出后，将挤出物粗碎至0～2毫米的颗粒。
3.如权利要求2所述的彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉的制备方法，其特征在于：粗碎后，继续微粉碎至0～20微米的颗粒。
4.如权利要求1所述的彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉的制备方法，其特征在于：所述分级后的墨粉颗粒的平均球形度大于0.935。
5.如权利要求1所述的彩色激光打印机用陶瓷着色墨粉的制备方法，其特征在于：后添混合过程中，混合机的容积为100升。
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